Machine pour la confection de lames de scie. La. présente invention a pour objet une machine destinée à la confection de lames de scie à partir d'un fil métallique continu pour y former des dents par refoulement en des points distribués le long de ce fil; les lames de scie sont ainsi obtenues par découpage du fil en éléments comportant chacun au moins une dent.
L'invention prévoit dans une telle machine un dispositif faisant avancer un fil métalli que, un outil tranchant tournant autour de l'axe du fil et destiné à former une rainure dans le fil sur une profondeur déterminée, cet outil tranchant présentant une arête aiguë formée entre une surface de butée avant, et une surface arrière inclinée faisant un angle déterminé avec l'axe du fil, et des moyens venant au contact de la surface du fil pour empêcher toute déformation de ce dernier, ces moyens étant disposés, par rapport à la. sur face de butée avant de l'organe coupant, à une distance à peu près égale à la largeur mesurée en sens transversal de la dent à for mer dans le fil.
On peut donner aux lames de scie établies conformément à. l'invention des dimensions différentes, tant en ce qui concerne le dia mètre que la longueur de la lame. Ces lames conviennent particulièrement bien à leur uti lisation pour des scies à chantourner dont on modifie souvent la vitesse d'avancement pen dant l'opération de sciage. Autrefois, les lames <B>(le</B> telles scies présentaient, généralement en coupe, une section rectangulaire et des dents disposées le long d'un bord; bien que ces lames étaient relativement petites, il était impossible, au cours de leur emploi, de donner au trait de scie une direction perpendiculaire à la di rection précédemment suivie sans effectuer un arrondi.
En aucun cas, il n'était possible à de telles lames de pivoter suivant un angle infé rieur à un angle droit, et les limites ainsi im posées à leur fonctionnement étaient connues et admises. De plus, ces lames étaient relative ment minces et présentaient donc des résis tances différentes à la rupture par rapport aux forces agissant suivant des directions dif férentes, et il en résultait qu'elles se brisaient facilement sous l'effet d'une force à laquelle elles auraient résisté si elle avait été appli quée suivant une autre direction.
La présente invention a précisément pour objet, étant donné les difficultés et les incon vénients présentés par ces lames antérieures, une machine permettant d'établir des lames do scie susceptibles de travailler suivant toutes les directions, et d'être déplacées suivant des angles droits ou aigus par rapport à la direc tion de travail précédemment suivie, tout en restant maintenues dans la matière en cours de sciage.
La machine conforme à l'invention peut être avantageusement conçue de manière à former les lames de scie à partir d'un fil trempé sans fin et peut être réglée de manière à pouvoir usiner des fils métalliques de dia mètres différents. Elle peut fonctionner sans surveillance particulière, après avoir été mise en marche.
La machine conforme à l'invention sert ainsi à l'établissement de lames de scie à, dents de forme hélicoïdales du type décrit dans le brevet suisse N 292160 des demandeurs. Le dessin ci-joint représente, à titre d'exem. ple, plusieurs formes d'exécution de la ma chine objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan partielle de la machine.
La. fig. 2 est une vue en élévation de la machine vue dans le sens des flèches 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en bout de la, ma chine vue dans le sens des flèches 3-3 de la fig: 2.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale partielle suivant la ligne 4--4 de la fig. 1. La fig. 5 est une vue, à plus grande échelle, du fil en prise avec l'outil destiné à former les dents.
La fi-. 6 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 6-6 de la fi,-. 2.
La fig. 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 7-7 de la fig. 4.
La. fig. 8 est, une vue en coupe partielle suivant- la ligne 8-8 de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la. fig. 8.
Les fig. 10 et 11 représentent une variante de montage de l'outil destiné à former la lame.
Le dessin représente une forme d'exécution préférée de la machine selon l'invention, ma chine qui comporte trois parties principales, à savoir un tour désigné d'une manière géné rale par le chiffre de référence 11, un dispo sitif d'amenée du fil 100 désigné d'une ma nière générale par la référence 12 et une tête servant à la. formation de la lame et désignée d'une manière générale par la référence 13.
Si l'on se réfère particulièrement au tour 11 qui peut être d'un type ordinaire connu, on voit qu'il comprend tune poupée 16 portée par un plateau 17 porté lui-même par le bâti du tour 18. Un arbre creux 21 s'étend à partir de l'extrémité avant de la poupée 16 et tou- rillonne dans un palier 22. L'entraînement de cet arbre 21 a lieu de préférence par un mo teur électrique, non représenté, auquel il est relié d'une manière appropriée par un dispo sitif qui ne fait pas partie de la présente in vention.
La, tête 13 de formation de la lame est portée par l'arbre 21 et tourne avec ce der nier autour du fil<B>1.00,</B> comme il sera expli qué ci-après en détail.
Le mécanisme d'amenée 12 du fil est dis posé en avant de la tête 13 et. de la poupée 16 et comprend un montant vertical 26 (fig. 3) fixé à son extrémité inférieure sur le plateau support 17 par l'intermédiaire de boulons 27 (fig. 3). L'extrémité supérieure d < < montant 26 est prolongée de manière à for mer deux bras parallèles semi-cylindriques 28, ces bras 28 ayant leurs faces à une petite dis tance l'une de l'autre, comme on le voit par ticulièrement à la fig. 3.
Deux galets 31 et 32 destinés à amener le fil sont portés par ce montant 26 dans une position telle que leurs périphéries qui sont rainurées puissent venir en contact de roulement dans un plan hori zontal passant par l'axe de l'arbre 21. Le galet inférieur 31 est claveté sur un arbre horizontal 34 porté dans des roulements 36 et 37 logés dans un alésage transversal 42 du support 26 (fig. 6).
Le galet supérieur 32 est placé entre les parois 28 et peut. tourillonner sur un seul roulement 38 dont la bague inté rieure est montée sur un arbre 39 porté par les bras descendants d'une chape en<B>U</B> 41, sus ceptible de coulisser verticalement dans le montant 26, tandis que le galet inférieur 31 est monté à poste fixe sur l'arbre 34. La posi tion du galet supérieur 32 peut ainsi être ré glée dans le sens vertical; à cet effet, un pla teau horizontal 43 est monté sur la partie supérieure du montant 26 par l'intermédiaire de deux boulons verticaux qui le traversent et sont vissés dans les parois 28.
Une vis de réglage 46 que l'on peut faire tourner à la main est. vissée dans le centre du plateau 43 et vient au contact d'un siège 47 recouvrant la partie supérieure d'un ressort à boudin 48 reposant, sur la: chape 41. Le ressort 48 re pousse constamment la chape vers le bas pour amener le galet supérieur 32 au contact du galet inférieur 31. Etant donné que l'on peut modifier l'effort du ressort 48 en réglant la vis 46 à l'encontre de la réaction dirigée vers le haut exercée par le galet 32, il est donc possible d'admettre différentes dimensions de fil et des modifications de dimension du fil entre les surfaces rainurées des galets<B>31.</B> et 32.
Les galets 31- et 32 sont destinés et conçus pour assurer l'avancement du fil dans la ma elâne et, à cet effet, le galet inférieur 31 est entraîné mécaniquement. Pour atteindre ce résultat, l'arbre 34 est prolongé latéralement clans un carter ou boîte de vitesses disposé verticalement et qui porte l'extrémité exté rieure de cet arbe 34 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 52. Le carter 51 lui-même est fixé par des boulons 53 sur le côté du pla teau 17 et il est fixé par rapport au dispositif d'avance 12 du fil. On prévoit pour l'en traînement de l'arbre 34 un dispositif qui le relie au moteur d'entraînement du tour.
Ce dispositif est constitué par une roue hélicoï dale 54 montée près de l'extrémité extérieure de l'arbre 34 et susceptible de venir en prise avec une roue dentée 56 montée à l'extrémité supérieure d'un arbre vertical 57. Ce dernier tourillonne dans les roulements 58 et 59 dis posés respectivement dans les parois supé rieure et inférieure du carter, l'extrémité infé rieure de cet arbre vertical portant une roue hélicoïdale 61 engrenant avec une roue 62. Cette dernière est calée sur un arbre d'en tra.înement 63 s'étendant vers l'arrière à par tir du carter 51 jusque dans un carter de transmission 64 disposé au-dessous de la pou pée 16, et entraîné à vitesse constante pen dant le fonctionnement de la machine (fig. 2).
Dans le cas où un fil est placé entre les galets, comme représenté à la fig. 4, le galet inférieur 31 tourne dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre pour que le fil avance vers la tête 13.
Quant à la tête 13 servant au travail-du fil, elle comprend une série d'organes portés par un manchon cylindrique creux 71 s'élar gissant à son extrémité extérieure pour for mer une tête 72 (fig. 4) et taraudé à son autre extrémité pour recevoir l'extrémité de diamètre réduit 73 de l'arbre 21.A l'extré mité avant de la tête 72 est fixée une plaque 76 par l'intermédiaire, par exemple, d'un bou lon 77; cette plaque 76 présente une ouver ture centrale formant siège pour un plateau support central 79 maintenu en place par le même boulon 77.
Le plateau 79 est lui-même alésé axialement pour recevoir, avec interpo sition d'un manchon 81 (représenté à la fig.8), un guidage 82 dont la pointe conique avant pénètre dans, l'intervalle séparant les galets 31 et 32 pour recevoir directement le fil sortant des galets. Le guide 82 tourne ainsi solidairement avec l'arbre creux 21; ce guide est en carbure de tungstène ou en métal très dur résistant à l'usure et présente un alésage longitudinal 83 s'ajustant étroitement sur le fil.
Le fil sort du guide 82 par la surface opposée du plateau 79 et glisse sur un élé ment d'enclume 86 qhi le porte, cette enclume étant également en une matière très dure ré sistant à l'usure et fixée sur la face en regard du plateau 79 par des vis 87. La surface supé rieure de l'enchune 86 est légèrement enco chée pour former une gorge en V 88, comme on le voit plus clairement à la- fig. 9, de ma nière à former un siège pour le centrage du fil sortant du guide 82.
Pour assurer une mise en place parfaitement correcte du fil sur ce siège, il est prévu sur le guidage 82 un épau lement en porte-à-faux 89 (fig. 8) disposé au-dessus de la rainure 88, et s'étendant à peu près jusqu'au-dessus du bord de l'enclume, comme on le voit plus clairement à la fig. 5.
C'est à la surface de l'enclume et à peu près à 0,25 mm à l'intérieur par rapport à l'extrémité de la gorge 88 de celle-ci que l'on taille les dents ou filets hélicoïdaux dans le fil. En réalité, les dents sont refoulées dans la matière du fil au moyen d'un galet tran chant 91 monté rotativ eurent. sur une broche a tête 92. Cette broche est montée sur un mé plat d'un. plongeur cylindrique 93 susceptible de tourner et\ de se déplacer verticalement dans la tête du manchon 72, et ce plongeur est fixé par son extrémité supérieure à. un plateau 96 par l'intermédiaire d'une vis 97.
Deux chevilles de guidage 98 sont fixées à la tête du manchon 72 dans des évidements frai sés 99<B>7),</B> et leurs extrémités supérieures traversent des ouvertures 101 ménagées dans le plateau 96; un ressort à boudin 102 entoure chacune des broches 98 pour repousser à tout moment. le plateau 96 vers l'extérieur en écar tant le galet tranchant 91 de l'enclume 86.
Pour permettre de modifier l'inclinaison des dents, le plongeur cylindrique 93 et, par suite, le galet à. bord tranchant 91. peuvent être ré glés angulairement par rapport au plateau 96, lorsque les organes sont démontés; ceci peut se faire en dévissant d'abord la vis 97, ce qui permet. de faire tourner à la main le plongeur <B>93)</B> et de placer ainsi le plongeur, et par suite le galet tranchant, sous l'angle désiré, après quoi on resserre la vis 97. Dans une forme d'exécution préférée, le plan du galet 91 forme un angle d'environ 15 avec la normale au fil et vient ati contact de ce dernier à une dis tance d'environ 0,25 mm à l'intérieur de la face externe de l'enclume 86.
Cet angle peut être choisi à volonté, mais l'angle de 15 est considéré comme très avantageux.
Pour repousser le galet tranchant 91 dans la position pour laquelle il est en prise avec le fil pour y former un filet, comme repré senté à la fig. 5, une pression de direction verticale est exercée sur le plongeur 93 et plus particulièrement sur la tête de la vis 97, cette tête étant légèrement évidée. La pression est exercée sur cette tête au moyen d'une vis 106 réglée à la main, présentant une tête mo letée et. se vissant dans un bras 107 articulé par l'avant en<B>108</B> sur la plaque 76.
Tant. que le bras 107 est immobile, la pression clé tra vail du galet 91. et la profondeur de la passe peuvent être réglées à la main en agissant sur la vis 106. Le fil continu que l'on désire trans- former en lame de scie est représenté en<B>1.00</B> dans le dessin et avance à une vitesse uni forme devant l'outil<B>91.</B> qui y forme, par refoulement, une rainure hélicoïdale en refou lant vers l'extérieur une dent surélevée héli coïdale à. profil angulaire aigu, et disposée au voisinage immédiat. de la rainure hélicoïdale.
Le métal n'est donc pas coupé dans le fil et il n'y a pas de métal perdu, mais au contraire le métal est simplement refoulé, comme indi qué à, la fin. 5.
On forme les dents sur des lon-Lieurs. <B>dé-</B> terminées de fil, ces différentes \longueurs étant. séparées par des éléments de fil non soumis à l'action de l'outil ou galet tranchant. Ces derniers éléments forment les extrémités des lames découpées dans le fil et portant une dent chacune et. ils peuvent, être déformés à leurs extrémités pour permettre la fixation des lames. Pour assurer tin fonctionnement discontinu du galet 91, il. est. prévu des moyens pour libérer automatiquement le pous soir 93 de toute pression, en dehors des mo ments correspondant au refoulement d'une dent, comme on v a l'expliquer maintenant.
L'extrémité arrière du bras pivotant 107 portant la vis de réglage de la pression 106 porte un galet.<B>11.1.</B> au contact avec la surface intérieure\ d'une tête cylindrique 112 tournant avec l'arbre 21.. Cette tête 7.12 porte un man- ehon ou collier 113 claveté de manière à pou voir coulisser en 11=1 sur Lui manchon cylin drique 77. portant la tête 712 et à tourner avec cette dernière. La surface intérieure de la tête 112 présente deux surfaces 116 et 117 de diamètre différent et raccordées dans le sens axial par une surface oblique 118.
Lors que le collier l.13 et la tête 112 qui le porte sont dans une position axiale donnée, le galet 111 vient au contact de la surface 116. Un mouvement axial du collier 11.3 vers la pou pée 16 oblige le galet 111 à rouler vers l'exté rieur le long de, la surface oblique 118 pour venir au contact de la surface 117, ce qui permet au levier 107 de pivoter vers l'exté rieur sous ].'action des ressorts à, boudin 102, tout. en libérant l'outil 91 de la pression exer- Cée sur lui.
Un ressort à boudin assez résis tant 121. entoure le manchon 71 et exerce un effort axial sur le collier 11.3 par l'intermé diaire de la tête 112 pour le repousser cons tamment vers la poupée 16 et assurer le dégagement du levier 107 en ce qui concerne la pression exercée sur lui.
Pour repousser le collier 113 dans le sens axial de manière à pouvoir appliquer la pres sion nécessaire sur le levier 107 et par suite sur l'outil tranchant 91, il est prévu une com mande reliée à l'entraînement des galets 31 et 32 pour appliquer cette pression automatique ment lorsqu'une longueur déterminée de fil a passé entre les galets, après quoi cette pres sion est relâchée. Ce dispositif (fig. 2 et 6) comprend une came tournante 122 calée sur l'arbre 34 du galet inférieur 31 pour com mander, par l'intermédiaire d'un galet 126, un bras oscillant 123 fixé sur un arbre trans versal 124 monté rotativement sur le support 26 du dispositif d'alimentation en fil 12.
Cet arbre 124 s'étend de part et d'autre du mon tant 26, et son extrémité opposée au bras 123 porte un deuxième bras oscillant 127 se dé plaçant en synchronisme avec le bras oscillant 123 sous l'action du déplacement du galet 126 provoqué par la came 122. Les extrémités in férieures des bras oscillants 123 et 127 en forme de fourche sont articulées aux extré- init.és clé tiges ou bielles 131 par l'intermé diaire clé broches 132. Les extrémités opposées de ces bielles<B>131</B> sont articulées en 133 à l'extrémité inférieure d'un bras oscillant 134 monté sur un arbre 136 s'étendant transver salement à travers la poupée 16.
Des man elions tendeurs appropriés 137 sont montés eu <B>ï</B> avanta(y sement aux extrémités opposées<B>de</B> chaque bielle 131 pour rendre possible le ré glage de sa longueur utile, comme cela peut être nécessaire ou avantageux suivant les changements de la came de commande 122, ces changements devant être faits lorsqu'on désire modifier la longueur des dents sur les lames. Les extrémités supérieures des bras oscillants 134 sont en forme de fourche et dans ces fourches sont montés rotativement par l'inter médiaire clé broches 138; des pitons 139.
Les extrémités avant de ces derniers sont filetées et fixées dans des supports 141 articulés eux mêmes en 142 sur les côtés diamétralement opposés d'un collier extérieur 146 ne pouvant pas tourner. Ce collier 146 est porté par la bague extérieure 148 d'un roulement à billes 147 dont la bague intérieure 149 repose sur le collier intérieur 113 coulissant axialement. Les colliers 146 et 113 sont susceptibles de se déplacer ensemble en sens axial, bien qu'ils puissent tourner relativement l'un par rap port à l'autre.
Etant donné que l'arbre 21 tourne pendant le fonctionnement de la ma chine en entraînant le collier 113, l'outil 91 et les organes auxiliaires, il est indispensable que le collier 113 puisse tourner par rapport au collier 146.
La came 122 tourne avec le galet inférieur 31 d'entraînement du fil et à la même vitesse puisque les deux pièces sont montées et clave- tées sur le même arbre 34. La surface de came présente un profil tel qu'il assure périodique ment un mouvement de pivotement du bras oscillant 123 et, par suite, du bras oscillant 127 qui lui est relié solidairement par l'arbre 124, ce qui fait avancer la bielle 131 par l'arrière et la maintient dans la position ainsi atteinte pendant que le galet 31 et la came 122 tournent solidairement d'un angle déter miné.
Ce déplacement des bielles 131 oblige les bras oscillants 134 à tourner autour de leurs axés 136 leurs extrémités supérieures se déplaçant vers l'avant pour repousser 1e col lier 146 vers la tête de travail 13. Etant donné que le collier tournant 113 est monté dans le collier extérieur 146 par l'intermé diaire du roulement à billes 147, ce déplace ment vers l'avant du collier extérieur 146 en traîne le collier intérieur à se déplacer en entraînant avec lui sa tête cylindrique de plus grand diamètre 112, ce genre d'entraînement étant d'ailleurs bien connu en lui-même. Il est évident que la force transmise du collier 146 au collier 113 par l'intermédiaire de la sur face extérieure 117 est suffisante pour surmon ter la réaction du ressort 121.
La tête 112 se déplace à partir d'une position axiale pour laquelle le galet 111 sur le bras 107 est au contact de la surface extérieure 117 vers une position pour laquelle il vient au contact de la surface intérieure 116. Ce déplacement du galet repousse le bras de levier 107 vers l'in térieur avec le plongeur 93 et l'outil 91 qui se trouve ainsi amené dans sa position de travail dans laquelle il demeure tant qu'il. se trouve en regard de la longueur de fil dans laquelle la dent doit être formée, cette longueur cor respondant à un angle de rotation déterminé de la came 122 solidaire du galet 31.
Lorsque la came 122 a tourné d'un angle déterminé à l'avance, elle libère de toute pression le galet de came 126 qui était re poussé antérieurement vers l'extérieur; sous l'action du ressort à boudin 121, qui tend à tout moment à repousser le collier 113 vers l'arrière, les organes sont ramenés à leur posi tion antérieure, et le galet tranchant quitte sa position de travail. La came 122 permet de dégager l'outil 91 du fil à des intervalles déterminés et de le ramener ensuite en posi tion d'engagement.. Il en résulte qu'on obtient des sections de fil sur lesquelles la dent conti nue est. coupée et qiii sont séparées l'une de l'autre par des sections de fils sans dent.
Ainsi, on peut produire des lames de scies distinctes en sectionnant ensuite le fil.
Lorsqu'on met en marche la machine, on amène d'abord le fil 100 entre les surfaces rainurées en regard des galets 31 et 32, on lui fait traverser ensuite le manchon de guidage 82 et le fait passer sur l'enclume 86 devant l'outil tournant 91 pour sortir finalement par l'arbre creux 21 du tour. L'opérateur définit à ce moment les caractéristiques des dents hélicoïdales à former. Si l'on veut former la dent à peu près normale présentant un pas de 15 et que la machine ait antérieurement fonc tionné pour la production d'une lame compor tant une dent de ce type, il n'est pas néces saire de régler l'outil 91 et le plongeur 93 qui le porte par rapport à la plaque support 96.
Au contraire, si l'on désire modifier cet angle, le levier 107 doit être retiré, ce qui permet à la plaque 96 et au plongeur 93 d'être soule vés, après quoi l'angle de l'outil par rapport à la plaque 96 définissant le pas de la dent est réglé. Ceci étant fait, la plaque, le plon geur et l'outil sont. ramenés dans leur position de travail et. le bras de levier 107 est ramené dans la position relative représentée aux fig. 4 et 7. La longueur des dents de la lame sera déterminée par le profil de la came 122 tour nant en synchronisme avec le galet inférieur 31.
Suivant la longueur désirée pour les lames, la partie surélevée de la came sera plus ou moins longue, et quand on désire obtenir des longueurs de lames différentes, il suffit d'enlever une came et de la remplacer par une autre présentant. le profil désiré. Le fil étant en place, et l'outil 91 convenablement réglé, tandis que la. machine est munie de la came ayant le contour désiré, la machine est prête à fonctionner et il reste simplement. à régler la pression sur le galet d'entraînement supé rieur 32, ce qui s'effectue en serrant à la main la vis 16 jusqu'à. ce que le fil soit soli dement maintenu entre les galets.
En fonctionnement, l'arbre du tour est en traîné à une vitesse normale par le méca nisme commandant le tour et. entraîne en ro tation la tête de travail 13 qui comprend. comme il a été dit, le dispositif proprement dit de formation de la. dent. Le fonctionne ment du tour sert également à, effectuer 1a rotation de l'arbre 63 qui transmet. cette rota tion, par les engrenages et arbres décrits, au galet inférieur 31 et à la came 122. Le fil avançant à partir de la droite, comme on l'a représenté aux fig. 1, 2 et. :1, est repoussé par les galets 31, 32 dans le manchon rotatif 82 pour y coulisser et venir dans la rainure 88 de l'enclume 86.
Le fil ne tourne pas, mais l'enclume et l'outil 91 tournent autour de lui pendant que l'outil 91. tourne autour de son propre axe 92 pour former les dents en spi rale dépassant. la surface normale du fil, comme représenté à la fig. 5. On remarquera que l'épaulement 89 en porte-à-faux qui vient au contact de la surface supérieure du fil en empêche la déformation, ce qui facilite la for mation d'une surface arrière de dent à pente raide, comme il est essentiel pour former une dent de scie satisfaisante.
En effet, si cette surface arrière de la dent n'était, pas raide, la lame de scie obtenue ne pourrait convena blement assurer l'évacuation des sciures et cela produirait un dégagement considérable de cha leur en raison du frottement local exagéré qui s'ensuivrait. Il est évident que les dimensions, L'espacement et le profil des dents sont. déter- rniiiés par le rapport entre la vitesse d'avance ment, du fil, la vitesse de rotation de l'outil 91. autour du fil et l'angle suivant lequel l'outil est fixé. Tout accroissement de la vi tesse d'avancement du fil, les autres facteurs demeurant invariables, produirait des dents plus saillantes. Le changement d'orientation (le l'outil 91 aurait un effet analogue tout en modifiant quelque peu le pas des dents.
Une modification dans la vitesse de rotation clé la tête clé travail affecte de même ces facteurs.
La rotation d'entraînement des galets est accompagnée, comme il a été décrit, par une rotation de la came 122 qui assure, pendant le travail de refoulement proprement dit, le maintien du collier 146 dans sa position avan cée pour laquelle il oblige le bras de levier 107 à prendre sa position intérieure, le galet 111. porté par l'extrémité du levier se trou vant. au contact de la surface intérieure 116.
Cependant, après qu'une longueur déterminée < le la lame de scie a été formée, la came per met. au galet 126 de reculer vers la gauche des fir. 1 et 2; à la suite de ce mouvement de recul,\ la pression de maintien exercée par la transmission constituée par les bielles<B>131,</B> les leviers oscillants 1.34 et le support 141 n'existe plus; à ce moment, sous l'action du ressort à.
boudin 121, le collier intérieur<B>1130</B> porté par l'arbre 21, coulisse vers la gauche de la fig. 1-, c'est-à-dire vers la poupée 16, de telle sorte crue le galet 111 se déplace vers l'extérieur le long des surfaces inclinées 118 pour venir au contact de la surface 1.17 de la tête 112. <B>La</B>. pression exercée jusqu'à, ce moment sur l'outil 91. est supprimée, et le fil avance le long de l'outil sans autre contact avec ce der nier qu'un frottement.
Ceci continue pendant une durée déterminée par le profil de la came tournante 122 et donne une longueur non tra vaillée de fil susceptible d'être coupée en son milieu pour l'obtention des extrémités de lame auxquelles on peut donner toutes formes ap propriées suivant les organes qui doivent les recevoir.
De temps à autre, il peut être nécessaire de remplacer l'outil rotatif 91, mais étant donné qu'il est. fait en un acier extrêmement dur, ceci n'est nécessaire qu'à d'assez longs intervalles de temps. De même, le guide 81 et. l'enclume 86 sont en acier extrêmement dur susceptible de résister à l'abrasion provoquée par le fil en mouvement. Le fonctionnement de la machine continue sans aucune surveil lance de la part de l'opérateur qui doit sim plement s'assurer que l'amenée du fil conti nue sans interruption et dont le seul rôle en dehors de cela consiste à mettre en marche et à supprimer l'entraînement.
Dans la forme d'exécution des fig. 10 et 11, la partie évidée ou rainurée 88a du gui dage 82a forme une matrice permettant une sorte d'étampage en vue de la formation de la dent hélicoïdale. Ainsi, lorsque l'outil tran chant 91 tourne autour du fil 100 et que ce dernier est. refoulé contre lui, la matière tail lée dans le fil est refoulée par l'outil de ma nière à remplir la partie évidée ou fraisée du manchon-guide. Dans cette variante, la surface terminale du guidage 82a a reçu par meulage la même inclinaison que l'angle que l'on veut faire donner au fil par l'organe tranchant.
L'or gane tranchant et l'extrémité du guidage sont disposés aussi près l'un de l'autre que cela est possible en pratique sans être réellement au contact, de telle sorte que l'organe tranchant peut encore tourner librement sur la broche 92. La surface 88a du guidage coopère avec la surface avant de l'organe tranchant pour constituer un dièdre dont l'angle au sommet, réellement aigu, assure la formation de la dent dans le fil métallique.
Par suite, la ma tière constituant le fil qui est refoulée par l'outil est arrêtée par ce dispositif et étampée ou déformée en venant dans la partie évidée ou fraisée du guidage des fig. 10 et 11, au lieu de l'être contre l'extrémité du manchon qui est écarté de l'outil dans le cas de la forme d'exécution de l'invention représentée aux fig. 1 à 9.
Machine for making saw blades. The present invention relates to a machine intended for making saw blades from a continuous metal wire in order to form teeth therein by upsetting at points distributed along this wire; the saw blades are thus obtained by cutting the wire into elements each comprising at least one tooth.
The invention provides in such a machine a device for advancing a metal wire, a cutting tool rotating around the axis of the wire and intended to form a groove in the wire to a determined depth, this cutting tool having a sharp edge formed between a front abutment surface, and an inclined rear surface making a determined angle with the axis of the wire, and means coming into contact with the surface of the wire to prevent any deformation of the latter, these means being arranged with respect to the. on the front stop face of the cutting member, at a distance approximately equal to the width measured in the transverse direction of the tooth to be drilled in the wire.
Saw blades drawn up in accordance with. the invention of different dimensions, both as regards the diameter and the length of the blade. These blades are particularly suitable for their use in scroll saws, the speed of which is often changed during the sawing operation. In the past, <B> blades (the </B> such saws exhibited, usually in cross-section, a rectangular section and teeth arranged along one edge; although these blades were relatively small, it was impossible, during their use, to give the kerf a direction perpendicular to the direction previously followed without carrying out a rounding.
In any case, it was not possible for such blades to rotate at an angle less than a right angle, and the limits thus imposed on their operation were known and accepted. In addition, these blades were relatively thin and therefore exhibited different breaking strengths compared to forces acting in different directions, and as a result they were easily broken under the effect of a force at which they would have resisted if it had been applied in another direction.
The object of the present invention is precisely, given the difficulties and drawbacks presented by these prior blades, a machine making it possible to establish saw blades capable of working in all directions, and of being moved at right angles or acute in relation to the direction of work previously followed, while remaining maintained in the material being sawed.
The machine according to the invention can be advantageously designed so as to form the saw blades from an endless hardened wire and can be adjusted so as to be able to machine metal wires of different diameters. It can operate without special supervision, after having been started.
The machine according to the invention thus serves for the establishment of saw blades with helical shaped teeth of the type described in Swiss patent N 292160 of the applicants. The attached drawing represents, by way of example. ple, several embodiments of the ma chine object of the invention.
Fig. 1 is a partial plan view of the machine.
Fig. 2 is an elevational view of the machine seen in the direction of arrows 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is an end view of the, my china seen in the direction of arrows 3-3 in fig: 2.
Fig. 4 is a partial vertical sectional view taken along line 4--4 of FIG. 1. FIG. 5 is a view, on a larger scale, of the wire engaged with the tool intended to form the teeth.
The fi-. 6 is a vertical sectional view taken along line 6-6 of the fi, -. 2.
Fig. 7 is a vertical sectional view taken along line 7-7 of FIG. 4.
Fig. 8 is a partial sectional view taken along line 8-8 of FIG. 7.
Fig. 9 is a sectional view taken along line 9-9 of the. fig. 8.
Figs. 10 and 11 show a variant of the mounting of the tool intended to form the blade.
The drawing shows a preferred embodiment of the machine according to the invention, which machine has three main parts, namely a lathe generally designated by the reference numeral 11, a device for feeding wire 100 designated in a general manner by the reference 12 and a head serving as the. formation of the blade and generally designated by the reference 13.
If we refer particularly to the lathe 11 which may be of an ordinary known type, we see that it comprises a doll 16 carried by a plate 17 itself carried by the frame of the lathe 18. A hollow shaft 21 s 'extends from the front end of the tailstock 16 and revolves in a bearing 22. The drive of this shaft 21 takes place preferably by an electric motor, not shown, to which it is connected in a manner. appropriate by a device which does not form part of the present invention.
The blade forming head 13 is carried by the shaft 21 and rotates with the latter around the wire <B> 1.00, </B> as will be explained in detail below.
The wire feed mechanism 12 is arranged in front of the head 13 and. of the doll 16 and comprises a vertical upright 26 (Fig. 3) fixed at its lower end on the support plate 17 by means of bolts 27 (Fig. 3). The upper end of the upright 26 is extended so as to form two parallel semi-cylindrical arms 28, these arms 28 having their faces at a small distance from each other, as can be seen in particular at fig. 3.
Two rollers 31 and 32 intended to bring the wire are carried by this upright 26 in a position such that their peripheries which are grooved can come into rolling contact in a horizontal plane passing through the axis of the shaft 21. The roller lower 31 is keyed on a horizontal shaft 34 carried in bearings 36 and 37 housed in a transverse bore 42 of the support 26 (FIG. 6).
The upper roller 32 is placed between the walls 28 and can. journal on a single bearing 38 whose inner ring is mounted on a shaft 39 carried by the descending arms of a <B> U </B> clevis 41, able to slide vertically in the upright 26, while the lower roller 31 is fixedly mounted on the shaft 34. The position of the upper roller 32 can thus be adjusted in the vertical direction; for this purpose, a horizontal plate 43 is mounted on the upper part of the upright 26 by means of two vertical bolts which pass through it and are screwed into the walls 28.
An adjusting screw 46 which can be turned by hand is. screwed into the center of the plate 43 and comes into contact with a seat 47 covering the upper part of a coil spring 48 resting on the: yoke 41. The spring 48 re constantly pushes the yoke down to bring the roller 32 in contact with the lower roller 31. Since the force of the spring 48 can be modified by adjusting the screw 46 against the upwardly directed reaction exerted by the roller 32, it is therefore possible to 'allow different wire sizes and wire size changes between the grooved surfaces of rollers <B> 31. </B> and 32.
The rollers 31- and 32 are intended and designed to ensure the advancement of the wire in the ma elâne and, for this purpose, the lower roller 31 is driven mechanically. To achieve this result, the shaft 34 is extended laterally in a casing or gearbox arranged vertically and which carries the outer end of this shaft 34 by means of a ball bearing 52. The casing 51 itself. same is fixed by bolts 53 on the side of the plate 17 and it is fixed relative to the device 12 for advancing the wire. A device is provided for driving the shaft 34 which connects it to the lathe drive motor.
This device is constituted by a helical wheel 54 mounted near the outer end of the shaft 34 and capable of engaging a toothed wheel 56 mounted at the upper end of a vertical shaft 57. The latter is journaled in the bearings 58 and 59 disposed respectively in the upper and lower walls of the casing, the lower end of this vertical shaft carrying a helical wheel 61 meshing with a wheel 62. The latter is wedged on a back shaft. Element 63 extending rearwardly from the casing 51 into a transmission casing 64 disposed below the poe 16, and driven at constant speed during operation of the machine (FIG. 2).
In the event that a wire is placed between the rollers, as shown in fig. 4, the lower roller 31 rotates counterclockwise so that the thread advances towards the head 13.
As for the head 13 used for working the wire, it comprises a series of members carried by a hollow cylindrical sleeve 71 extending at its outer end to form a head 72 (FIG. 4) and threaded at its other. end for receiving the reduced diameter end 73 of the shaft 21. At the front end of the head 72 is fixed a plate 76 via, for example, a bolt 77; this plate 76 has a central opening forming a seat for a central support plate 79 held in place by the same bolt 77.
The plate 79 is itself axially bored to receive, with the interposition of a sleeve 81 (shown in FIG. 8), a guide 82, the front conical tip of which penetrates into the gap separating the rollers 31 and 32 for directly receive the wire coming out of the rollers. The guide 82 thus rotates integrally with the hollow shaft 21; this guide is made of tungsten carbide or a very hard wear resistant metal and has a longitudinal bore 83 which fits tightly over the wire.
The wire exits the guide 82 through the opposite surface of the plate 79 and slides over an anvil element 86 which carries it, this anvil also being made of a very hard wear-resistant material and fixed to the facing face of the. plate 79 by screws 87. The upper surface of the slot 86 is slightly notched to form a V-shaped groove 88, as can be seen more clearly in FIG. 9, so as to form a seat for centering the wire coming out of the guide 82.
To ensure a perfectly correct positioning of the wire on this seat, there is provided on the guide 82 a cantilevered shoulder 89 (fig. 8) disposed above the groove 88, and extending to approximately to above the edge of the anvil, as can be seen more clearly in fig. 5.
It is at the surface of the anvil and approximately 0.25 mm inside from the end of the groove 88 thereof that the teeth or helical threads are cut in the wire . In reality, the teeth are driven back into the material of the wire by means of a cutting edge roller 91 mounted rotativ owed. on a 92 head spindle. This spindle is mounted on a flat head of a. cylindrical plunger 93 capable of rotating and \ of moving vertically in the head of the sleeve 72, and this plunger is fixed by its upper end to. a plate 96 via a screw 97.
Two guide pins 98 are fixed to the head of the sleeve 72 in milled recesses 99 <B> 7), </B> and their upper ends pass through openings 101 formed in the plate 96; a coil spring 102 surrounds each of the pins 98 for pushing back at all times. the plate 96 outwards by moving the cutting roller 91 away from the anvil 86.
To allow modification of the inclination of the teeth, the cylindrical plunger 93 and, consequently, the roller. cutting edge 91. can be angularly adjusted relative to the plate 96, when the components are removed; this can be done by first unscrewing screw 97, which allows. to turn the plunger <B> 93) </B> by hand and thus place the plunger, and hence the cutting roller, at the desired angle, after which the screw 97 is tightened. preferred embodiment, the plane of the roller 91 forms an angle of approximately 15 with the normal to the grain and comes into contact with the latter at a distance of approximately 0.25 mm inside the external face of the anvil 86.
This angle can be chosen at will, but the angle of 15 is considered very advantageous.
To push the cutting roller 91 back into the position for which it is engaged with the wire to form a thread therein, as shown in FIG. 5, a vertical direction pressure is exerted on the plunger 93 and more particularly on the head of the screw 97, this head being slightly recessed. The pressure is exerted on this head by means of a screw 106 adjusted by hand, having a kneaded head and. being screwed into an arm 107 articulated from the front in <B> 108 </B> on the plate 76.
So much. that the arm 107 is stationary, the key pressure of the roller 91. and the depth of the pass can be adjusted by hand by acting on the screw 106. The continuous wire that is to be transformed into a saw blade is shown at <B> 1.00 </B> in the drawing and advances at a uniform speed in front of the tool <B> 91. </B> which forms there, by upsetting, a helical groove by pushing back towards the exterior a raised tooth heli coidal to. acute angular profile, and disposed in the immediate vicinity. of the helical groove.
The metal is therefore not cut in the wire and there is no lost metal, but on the contrary the metal is simply driven back, as indicated at the end. 5.
The teeth are formed on lon-binders. <B> determined- </B> of yarn, these different \ lengths being. separated by wire elements not subjected to the action of the tool or cutting roller. These latter elements form the ends of the blades cut from the wire and each carrying one tooth and. they can be deformed at their ends to allow the fixing of the blades. To ensure discontinuous operation of the roller 91, it. East. provided means for automatically releasing the pous evening 93 of any pressure, apart from the moments corresponding to the repression of a tooth, as will now be explained.
The rear end of the swivel arm 107 carrying the pressure adjusting screw 106 carries a roller. <B> 11.1. </B> in contact with the interior surface \ of a cylindrical head 112 rotating with the shaft 21. This head 7.12 carries a sleeve or collar 113 keyed so as to be able to slide at 11 = 1 on it cylindrical sleeve 77 carrying the head 712 and to rotate with the latter. The inner surface of the head 112 has two surfaces 116 and 117 of different diameter and axially connected by an oblique surface 118.
When the collar l.13 and the head 112 which carries it are in a given axial position, the roller 111 comes into contact with the surface 116. An axial movement of the collar 11.3 towards the pulley 16 forces the roller 111 to roll towards outwardly along the oblique surface 118 to contact the surface 117 allowing the lever 107 to pivot outwardly under the action of the coil springs 102, all. by releasing the tool 91 from the pressure exerted on it.
A fairly strong coil spring 121. surrounds the sleeve 71 and exerts an axial force on the collar 11.3 through the intermediary of the head 112 to push it constantly towards the doll 16 and ensure the release of the lever 107 in which concerns the pressure exerted on him.
To push the collar 113 in the axial direction so as to be able to apply the necessary pressure on the lever 107 and consequently on the cutting tool 91, a control is provided connected to the drive of the rollers 31 and 32 to apply this pressure automatically when a determined length of wire has passed between the rollers, after which this pressure is released. This device (fig. 2 and 6) comprises a rotating cam 122 wedged on the shaft 34 of the lower roller 31 to control, by means of a roller 126, an oscillating arm 123 fixed on a transverse shaft 124 mounted. rotatably on the support 26 of the wire feed device 12.
This shaft 124 extends on either side of the body 26, and its end opposite the arm 123 carries a second oscillating arm 127 moving in synchronism with the oscillating arm 123 under the action of the displacement of the roller 126 caused. by the cam 122. The lower ends of the fork-shaped oscillating arms 123 and 127 are articulated to the ends of the key rods or connecting rods 131 by the intermediary of the key pins 132. The opposite ends of these connecting rods <B> 131 </B> are articulated at 133 at the lower end of a swing arm 134 mounted on a shaft 136 extending transversely through the tailstock 16.
Appropriate tensioning man elions 137 are fitted in front <B> ï </B> (y sement at the opposite ends <B> of </B> each connecting rod 131 to make it possible to adjust its useful length, as may be necessary. necessary or advantageous depending on the changes of the control cam 122, these changes to be made when it is desired to change the length of the teeth on the blades. The upper ends of the swing arms 134 are fork-shaped and in these forks are rotatably mounted through key pins 138; eyebolts 139.
The front ends of the latter are threaded and fixed in supports 141 which are themselves articulated at 142 on the diametrically opposed sides of an outer collar 146 which cannot rotate. This collar 146 is carried by the outer ring 148 of a ball bearing 147, the inner ring 149 of which rests on the inner collar 113 sliding axially. Collars 146 and 113 are capable of moving together in an axial direction, although they may rotate relatively relative to each other.
Since the shaft 21 rotates during the operation of the machine, driving the collar 113, the tool 91 and the auxiliary members, it is essential that the collar 113 can rotate relative to the collar 146.
The cam 122 rotates with the lower wire drive roller 31 and at the same speed since the two parts are mounted and keyed on the same shaft 34. The cam surface has a profile such that it periodically provides a pivoting movement of the oscillating arm 123 and, consequently, of the oscillating arm 127 which is integrally connected to it by the shaft 124, which causes the connecting rod 131 to advance from the rear and maintains it in the position thus reached while the roller 31 and the cam 122 turn integrally at a determined angle.
This movement of the connecting rods 131 causes the swing arms 134 to rotate about their axes 136 with their upper ends moving forward to push the tie neck 146 towards the working head 13. Since the rotating collar 113 is mounted in the shaft. outer collar 146 through the intermediary of the ball bearing 147, this forward movement of the outer collar 146 causes the inner collar to move while dragging with it its cylindrical head of larger diameter 112, this kind of training being moreover well known in itself. It is obvious that the force transmitted from the collar 146 to the collar 113 via the external surface 117 is sufficient to overcome the reaction of the spring 121.
The head 112 moves from an axial position for which the roller 111 on the arm 107 is in contact with the outer surface 117 to a position for which it comes into contact with the inner surface 116. This movement of the roller pushes the roller back. lever arm 107 inwardly with the plunger 93 and the tool 91 which is thus brought into its working position in which it remains as long as it. is located opposite the length of wire in which the tooth is to be formed, this length corresponding to a determined angle of rotation of the cam 122 integral with the roller 31.
When the cam 122 has rotated by an angle determined in advance, it releases any pressure from the cam follower 126 which was pushed back outwards previously; under the action of the coil spring 121, which tends at any time to push the collar 113 backwards, the members are returned to their previous position, and the cutting roller leaves its working position. The cam 122 enables the tool 91 to be released from the wire at determined intervals and then to return it to the engagement position. The result is that sections of wire are obtained on which the continuous tooth is. cut and qiii are separated from each other by toothless wire sections.
Thus, separate saw blades can be produced by subsequently cutting the wire.
When the machine is started up, the wire 100 is first brought between the grooved surfaces facing the rollers 31 and 32, it is then passed through the guide sleeve 82 and passed over the anvil 86 in front of the 'rotating tool 91 to finally exit through the hollow shaft 21 of the lathe. The operator then defines the characteristics of the helical teeth to be formed. If it is desired to form the approximately normal tooth with a pitch of 15 and the machine has previously operated for the production of a blade with such a tooth, it is not necessary to adjust the pitch. 'tool 91 and the plunger 93 which carries it relative to the support plate 96.
On the contrary, if it is desired to change this angle, the lever 107 must be withdrawn, which allows the plate 96 and the plunger 93 to be lifted, whereupon the angle of the tool relative to the plate. 96 defining the pitch of the tooth is set. This being done, the plate, the plunger and the tool are. brought back to their working position and. the lever arm 107 is returned to the relative position shown in FIGS. 4 and 7. The length of the teeth of the blade will be determined by the profile of the cam 122 rotating in synchronism with the lower roller 31.
Depending on the length desired for the blades, the raised part of the cam will be more or less long, and when it is desired to obtain different blade lengths, it suffices to remove a cam and replace it with another having one. the desired profile. The thread being in place, and the tool 91 properly adjusted, while the. machine is provided with the cam having the desired contour, the machine is ready to operate and it simply stays. to adjust the pressure on the upper drive roller 32, which is done by hand tightening the screw 16 up to. that the wire is securely held between the rollers.
In operation, the lathe shaft is dragged at normal speed by the mechanism controlling the lathe and. drives in rotation the working head 13 which includes. as has been said, the actual training device. tooth. The operation of the lathe also serves to effect rotation of the transmitting shaft 63. this rotation, by the gears and shafts described, to the lower roller 31 and to the cam 122. The wire advancing from the right, as shown in FIGS. 1, 2 and. : 1, is pushed by the rollers 31, 32 in the rotary sleeve 82 to slide there and come into the groove 88 of the anvil 86.
The wire does not rotate, but the anvil and tool 91 rotate around it while the tool 91 rotates around its own axis 92 to form the protruding spiral teeth. the normal surface of the wire, as shown in fig. 5. Note that the cantilever shoulder 89 which contacts the top surface of the wire prevents warping of the wire, which facilitates the formation of a steeply sloping tooth rear surface, as is usual. essential for forming a satisfactory sawtooth.
Indeed, if this rear surface of the tooth were not stiff, the saw blade obtained could not adequately ensure the removal of sawdust and this would produce a considerable release of heat due to the exaggerated local friction which occurs. would follow. It is obvious that the dimensions, spacing and profile of the teeth are. determined by the ratio between the feed speed of the wire, the speed of rotation of the tool 91 around the wire and the angle at which the tool is fixed. Any increase in the speed of the wire feed, the other factors remaining unchanged, would produce more protruding teeth. The change in orientation (tool 91 would have a similar effect while modifying the pitch of the teeth somewhat.
A change in the key rotational speed of the working key head likewise affects these factors.
The drive rotation of the rollers is accompanied, as has been described, by a rotation of the cam 122 which ensures, during the actual delivery work, the maintenance of the collar 146 in its advanced position for which it forces the arm. lever 107 to take its internal position, the roller 111. carried by the end of the lever is hole vant. in contact with the interior surface 116.
However, after a determined length of the saw blade has been formed, the cam allows. roller 126 to move back to the left of the fir. 1 and 2; following this backward movement, \ the holding pressure exerted by the transmission constituted by the connecting rods <B> 131, </B> the oscillating levers 1.34 and the support 141 no longer exists; at this time, under the action of the spring at.
coil 121, the inner collar <B> 1130 </B> carried by the shaft 21, slides to the left in fig. 1-, that is to say towards the doll 16, in such a way that the roller 111 moves outwards along the inclined surfaces 118 to come into contact with the surface 1.17 of the head 112. <B> The </B>. pressure exerted up to this moment on the tool 91. is eliminated, and the wire advances along the tool without any further contact with the latter than friction.
This continues for a period determined by the profile of the rotating cam 122 and gives an unworked length of wire capable of being cut in the middle to obtain the blade ends which can be given any suitable shape depending on the members. who should receive them.
From time to time, it may be necessary to replace the rotary tool 91, but given that it is. made of extremely hard steel, this is only necessary at fairly long intervals of time. Likewise, guide 81 et. the anvil 86 are made of extremely hard steel capable of withstanding abrasion caused by the moving wire. The operation of the machine continues without any supervision on the part of the operator who must simply ensure that the feed of the wire continues without interruption and whose only role, apart from that, is to start and stop. delete the workout.
In the embodiment of FIGS. 10 and 11, the recessed or grooved part 88a of the guide guide 82a forms a die allowing a kind of stamping for the formation of the helical tooth. Thus, when the cutting tool 91 rotates around the wire 100 and the latter is. pressed against it, the tailed material in the wire is pushed back by the tool so as to fill the recessed or milled part of the guide sleeve. In this variant, the end surface of the guide 82a has received by grinding the same inclination as the angle which is to be given to the wire by the cutting member.
The cutting element and the end of the guide are arranged as close to each other as is practically possible without actually being in contact, so that the cutting element can still rotate freely on the spindle 92 The surface 88a of the guide cooperates with the front surface of the cutting member to form a dihedron whose apex angle, which is really acute, ensures the formation of the tooth in the metal wire.
Consequently, the material constituting the wire which is pushed back by the tool is stopped by this device and stamped or deformed by entering the recessed or countersunk part of the guide of FIGS. 10 and 11, instead of being against the end of the sleeve which is separated from the tool in the case of the embodiment of the invention shown in FIGS. 1 to 9.