Mécanisme d'actionnement pour effectuer des mouvements d'un organe par rapport<B>à</B> un autre La présente invention a pour objet un mécanisme d7actionnement pour effectuer des mouvements d'un organe par rapport<B>à</B> un autre, notamment pour faire avancer et reculer, par un mouvement relatif, une pièce<B>à</B> travailler et un support d'outil.
Pour percer un trou avec une mèche ou foret rotatif habituel, il est souvent désirable que la course d'avancement du foret soit inter rompue une ou plusieurs fois de telle manière que ce foret puisse être retiré du trou pour per mettre le nettoyage des copeaux et des gorges du foret, de même que pour permettre l'appli cation d'un agent de refroidissement ou d'un lubrifiant au point de perforation.
Ce retrait périodique et le nettoyage du foret empêchent effectivement une déviation de celui-ci dans la pièce<B>à</B> travailler et diminuent la chaleur et la pression développée dans le foret de même que sa rupture, prolongeant par<B>là</B> sa durée d7utili- sation. Bien que le mécanisme faisant l'objet de l'invention soit spécialement décrit en rap port avec une telle utilisation, il peut s'appli quer<B>à</B> tout autre usage où l'on désire inter rompre périodiquement et- inverser le mouve ment relatif d'un outil et d7une pièce<B>à</B> travailler pour éloigner les copeaux ou permettre l'appli cation judicieuse d'un agent de refroidissement <B>à</B> l'outil et<B>à</B> la pièce<B>à</B> travailler.
<B>A</B> l'usage il est désirable que le retrait et le rapprochement de l'outil de la pièce<B>à</B> travailler soient effectués<B>à</B> une vitesse relativement élevée pour diminuer le temps pendant lequel l'outil est inactif. Pour empêcher une détériora tion de l'outil et de son mécanisme de com mande, le rapprochement rapide devrait être terminé juste avant que l'outil ne vienne en prise avec la pièce<B>à</B> travailler. L'outil devrait ensuite avancer par rapport<B>à</B> la pièce<B>à</B> tra-, vailler <B>à</B> une vitesse prédéterminée qui peut continuer Jusqu'à ce que l'outil soit de nouveau retiré pour le nettoyage.
Dans quelques cas il est désirable que routil soit placé initialement<B>à</B> une certaine distance de la pièce<B>à</B> travailler pour permettre un libre accès<B>à</B> celle-ci.<B>Il</B> est alors désirable que l'outil soit approché initialement de ladite pièce<B>à</B> travailler<B>à</B> une vitesse relativement élevée, qu'il soit ensuite avancé par rapport<B>à</B> la pièce<B>à</B> une vitesse faible, qu'il soit retiré<B>de</B> la pièce pour nettoyer routil et pour appliquer l'agent de refroidissement puis ramené<B>à</B> sa dernière position de travail à-une vitesse élevée, et finalement qu'il soit de nouveau avancé par rapport<B>à</B> la pièce<B>à</B> une faible vitesse.
Dans une telle utilisation, il est désirable habituelle ment que l'outil soit ramené<B>à</B> sa position initiale seulement après la fin de ropération et que les retraits intermédiaires de nettoyage soient* suffisamment longs pour s'assurer que routil se dégage de la pièce. D'autre part, il peut être désirable de ramener l'outil<B>à</B> sa posi- tion initiale<B>à</B> chaque opération<B>de</B> nettoyage. Dans chaque cas, le mouvement de Poutil vers et<B>à</B> partir de la pièce devi:ait être effectué<B>à</B> une vitesse élevée.
Dans des trous de forage qui sont plusieurs fois le diamètre du foret en profondeur, ce dernier peut produire de longs copeaux qui sont pris dans les gorges du foret et bloquent celui-ci, ou engendrent une chaleur de frotte ment préjudiciable ou réduisent d'une autre façon l'efficacité du foret. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et comprend des moyens pour interrompre l'avancement de l'outil de façon répétée pendant une partie de travail de sa course pour fournir des mouve ments d'avancement très rapides dans des cycles relativement rapides.
Le mécanisme faisant l'objet de la présente invention comprend un organe moteur déplacé par un fluide sous pression<B>à</B> une vitesse com mandée par l'écoulement d'un liquide dans un premier circuit fermé intercalé entre le côté de l'organe moteur opposé<B>à</B> celui auquel est appli qué le fluide sous pression et un côté d'un piston de rappel dans un cylindre de com mande, le côté opposé dudit piston de rappel étant soumis au fluide sous pression pour effec tuer les mouvements de retrait.
Ce mécanisme est caractérisé par -un piston de butée dans ledit cylindre de commande, le piston de rappel étant éloigné du piston de butée par du fluide sous pression admis entre eux pendant le retrait tandis que pendant le mouvement d7avance le piston de rappel est tout d'abord déplacé rapidement vers le piston de butée, pour venir en. prise avec celui-ci et ensuite déplacé<B>à</B> une vitesse plus faible dépendant du fonctionnement<B> & </B> moyens pour contrôler la vitesse du piston de butée, de sorte que l'organe moteur peut être déplacé selon des cycles suc cessifs comprenant chacun un mouvement d'en- traÎnement partiel, un mouvement de retrait rapide et un mouvement d'avance rapide.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exem ple, deux formes d'exécution du mécanisme faisant l'objet de la présente invention. La fig. <B>1</B> est une vue partiellement en coupe et partiellement en élévation eun mécanisme de perçage constituant l'une de ces formes d'exé cution.
Les fig. 2 et<B>3</B> sont des vues schématiques montrant le mécanisme de perçage représenté<B>à</B> la fig. <B>1,</B> mais en supposant que certaines de ses parties occupent des positions différentes.
La fig. 4 est une vue schématique partielle ment en coupe d'une autre forme d'exécution du mécanisme de perçage.
Les fig. <B>5</B> et<B>6</B> sont des vues semblables<B>à</B> la fig. 4 montrant la position des éléments du mécanisme représenté<B>à</B> la fig. 4 en différents points du cycle de perçage.
La fig. <B>7</B> est une vue partielle du mécanisme que montrent les fig. 4<B>à 6,</B> mais représente une variante d7un des éléments de commande.
La fig. <B>7A</B> est une vue d'une variante du mécanisme que montre la fig. <B>7.</B>
La fig. <B>8</B> est une vue partielle du mécanisme que montrent les fig. 4<B>à 6</B> et représente un dis positif interrompant le mouvement d%vance normal du foret.
La fig. <B>9</B> est une vue partielle du même mécanisme, montrant un dispositif permettant de modifier le cycle de perçage.
La forme d'exécution représentée aux fig. <B>1</B> <B>à 3</B> est un mécanisme d'actionnement d#une per ceuse, comprenant un cylindre moteur<B>1</B> dont l'alésage 2 est obturé<B>à</B> ses extrémités par des culasses<B>3</B> et 4. Ce cylindre renferme un piston dont une partie<B>6</B> coulisse contre les parois de l'alésage 2.
La partie<B>6</B> du piston comporte de chaque côté des prolongements<B>7</B> et<B>8,</B> le prolon gement<B>7</B> étant reçu<B>à</B> coulissement dans un organe<B>10</B> en forme de manchon logé dans la culasse<B>3,</B> et le prolongement<B>8</B> se déplaçant dans un organe<B>11</B> en forme de manchon logé dans l'alésage 2 et pénétrant dans une cavité 12 de la culasse 4 lorsque le piston se déplace vers ravant. Un organe de butée annulaire 14 sur lequel vient buter le prolongement<B>8</B> du piston, est logé dans la cavité 12 pour limiter le mouve ment d7avance du piston. L'organe de butée 14 est vissé dans la culasse 4 de façon<B>à</B> pouvoir être réglé axialement le long de cette culasse 4 pour faire varier la course du piston.
Un cha peau<B>15</B> est monté<B>à</B> rotation sur la partie anté rieure de la culasse 4 et est maintenu en place par des vis<B>16</B> vissées dans des orifices filetés pratiqués dans ce chapeau et comportant des parties de diamètre réduit venant se loger dans une gorge annulaire de la culasse 4. Un goujon fileté<B>18</B> est vissé dans un orifice de l'organe de butée 14 et traverse librement vers l'avant un orifice du chapeau, de sorte que la rotation du chapeau est transmise<B>à</B> l'organe 14.
La partie de l'organe de butée 14 voisine du goujon est fendue sur sa périphérie et le goujon comporte un épaulement s'engageant dans la face anté rieure de l'organe 14 de façon que les parties fendues puissent se déplacer angulairement l'une par rapport<B>à</B> Pautre lorsque le goujon est vissé dans ledit orifice et verrouillent l'organe 14 en position une fois son réglage effectué. Pour changer la position de l'organe 14, il suffit sim plement de desserrer<B>le</B> goujon<B>18,</B> puis de faire tourner le chapeau<B>15.</B> On peut alors resserrer le goujon pour verrouiller l'organe 14 dans sa nou velle position.
Afin que l'opérateur puisse se rendre compte de la course maximum qui peut être obtenue pour un réglage quelconque de l'organe 14, des graduations 22 portées par le chapeau<B>15</B> se déplacent en regard d'un repère (non représenté) porté par la culasse fixe 4. Des repères (non représentés) peuvent être également portés sur le goujon<B>18</B> pour indiquer la position de l'or gane 14 par rapport<B>à</B> la culasse antérieure du cylindre.
Une variante du mécanisme permettant de régler la course du piston est décrite dans le brevet suisse No <B>316892</B> et est particulièrement utile lorsqu'on désire monter une tête<B>à</B> forets multiples<B>à</B> l'extrémité du prolongement du piston.
Un couloir<B>25</B> s'étend axialement sur toute la longueur du piston et un arbre<B>27,</B> portant<B>à</B> rune de ses extrémités un mandrin<B>28</B> destiné <B>à</B> recevoir un foret (non représenté) est monté <B>à</B> rotation dans des paliers<B>26</B> situés de chaque côté de ce couloir. L'extrémité opposée de l'arbre<B>27</B> est cannelée, par exemple en<B>30</B> pour recevoir un arbre moteur<B>3 1</B> traversant la culasse <B>3</B> puis pénétrant librement dans l'extrémité cor respondante du couloir<B>25</B> et destiné<B>à</B> être entreiné par un moteur (non représenté).
Les paliers<B>26</B> sont fixés au piston et servent de butée<B>à</B> des épaulements de l'arbre<B>27,</B> de façon que celui-ci soit entramé dans le mouvement de va-et-vient du piston. Les cannelures d'entrail- nement ont des dimensions axiales telles que ce mouvement & 'va-et-vient de l'arbre soit possible quel que soit le réglage.
Une plaque 34 supportant les cylindres de commande<B>35</B> et<B>36</B> dont les alésages sont approximativement égaux est fixée sur le côté du cylindre<B>1.</B> La cavité de l'alésage 2 située entre la partie<B>6</B> du piston et le manchon<B>11</B> est reliée par un canal<B>37 à</B> l'extrémité de droite du cylindre<B>35.</B> Cette cavité, ainsi que ce canal, sont remplis de liquide, par exemple d'huile. Le cylindre<B>35</B> renferme un piston de rappel<B>38</B> et un piston de butée<B>39</B> montés pour se déplacer en va-et-vient et l'un par rapport<B>à</B> l'autre<B>à</B> l'intérieur du cylindre.
Le piston<B>39</B> est muni d'une tige de piston 41 traversant une culasse 42 située<B>à</B> l'extrémité gauche du cylindre et par courue axialement et sur toute sa longueur par un canal 43 communiquant avec l'espace situé entre les pistons<B>38</B> et<B>39.</B>
Le cylindre<B>36</B> renferme un piston différen tiel 45 portant une tige de piston 46 qui s'étend <B>à</B> travers la culasse 47 fixée<B>à</B> l'extrémité de gauche du cylindre. Cette tige<B>de</B> piston a un diamètre sensiblement plus grand que la tige de piston 41 pour des raisons qui seront expo sées plus loin. Les chambres des cylindres<B>35</B> et <B>36</B> situées du côté de la face gauche des pistons <B>39</B> et 45 sont mises en communication l'une avec l'autre par des canaux séparés<B>50</B> et<B>51</B> débou chant dans les culasses 42 et 47. Ces chambres et ces canaux sont remplis de liquide, par exem <B>ple</B> d'huile.
Dans le canal<B>50</B> est disposée une vanne de contrôle<B>52 à</B> bille, qui -ne laisse s'écou ler le liquide que du cylindre<B>36</B> vers le cylindre <B>35.</B> Une vanne doseuse réglable<B>53</B> placée dans le canal doseur<B>51</B> laisse s'écouler le liquide avec un débit restreint entre les cylindres<B>35</B> et<B>36,</B> dans un sens ou dans l'autre.
L'extrémité de droite du cylindre<B>36</B> et le canal 43 traversant la tige de piston 41 sont reliés par des conduits<B>55</B> et<B>56 à</B> une lumière <B>58</B> pratiquée dans le carter<B>59</B> d'une vanne d'amenée du fluide. Une partie du conduit<B>56</B> est flexible, de façon que le piston<B>39</B> puisse aller et venir librement dans le cylindre<B>35.</B> Une vanne<B>à</B> trois voies<B>60</B> réglable<B>à</B> la main est également reliée au conduit<B>56</B> pour régler le débit du fluide et mettre sélectivement le canal 43 en communication avec l'atmosphère.
Une lumière<B>62</B> pratiquée dans le carter<B>59</B> de la vanne et diamétralement opposée<B>à</B> la lumière <B>58</B> est reliée, par un conduit<B>63</B> et un canal 64 de la culasse<B>3, à</B> l'alésage 2 du cylindre, du côté de la face de gauche de la partie<B>6</B> du piston. Le carter<B>59</B> renferme une vanne<B>65</B> réglable<B>à</B> la main, destinée<B>à</B> mettre sélectivement en com munication les lumières<B>58</B> et<B>62</B> avec le canal <B>67</B> d'amenée du fluide sous pression, ou bien avec le canal d'évacuation<B>68.</B>
Le fonctionnement du mécanisme décrit est le suivant<B>:</B> Au moment où Pon commence<B>à</B> percer un trou, les divers éléments occupent les positions que montre la fig. <B>1 ;</B> les conduits<B>55</B> et<B>56</B> sont raccordés<B>à</B> la tuyauterie d'évacuation par la vanne<B>65,</B> et le conduit<B>63</B> est raccordé<B>à</B> la tuyauterie d'arrivée du fluide sous pression, qui est<B>de</B> préférence de Pair, mais qui, si désiré, peut être un liquide sous pression tel que de l'huile.<B>A</B> ce moment, le fluide sous pression est amené par le conduit<B>63</B> et le canal 64<B>à</B> l'extré mité de gauche du cylindre 2 pour repousser le piston de la perceuse vers la droite.
L'arbre<B>27,</B> qui est entraimé par rarbre moteur<B>31,</B> est déplacé vers l'avant avec le piston pour faire avancer le foret vers la pièce. Lorsque le piston de la perceuse se déplace vers la droite, le liquide est chassé hors de l'espace situé en avant du pro longement<B>6</B> du piston par le canal<B>37,</B> vers l'extrémité de droite du cylindre<B>35.</B> Les pistons <B>38</B> et<B>39</B> sont déplacés vers la gauche<B>à</B> faible vitesse puisque le liquide du cylindre<B>35</B> ne peut passer dans le cylindre<B>36</B> que par le canal doseur<B>51,</B> son débit étant freiné par la vanne <B>53.</B> Le piston de la perceuse ne peut donc se déplacer qu'à une vitesse réduite pendant que le foret s'approche de la pièce et s'enfonce dans la matière.
Lorsque le trou est en partie percé et que l'on désire ramener le foret hors du trou pour débourrer, pour<B>le</B> refroidir avec un agent de refroidissement ou pour toute autre raison, les éléments se trouvant dans des positions relatives telles qu'elles sont indiquées sur la fig. 2, on amène la vanne<B>65</B> dans la position pour rac corder le cylindre<B>1 à</B> la tuyauterie d'évacuation par le conduit<B>63</B> et pour envoyer du fluide sous pression dans les conduits<B>55</B> et<B>56.
A</B> ce moment, la vanne<B>60</B> est dans la position où elle se trouve pendant toutes les opérations de perçage excepté lorsque le trou est terminé, afin d'éviter que le canal 43 ne soit mis en commu nication avec l'atmosphère et pour permettre au fluide de s'écouler sans restriction dans l'un ou l'autre sens par le conduit<B>56.</B> Le fluide sous pression venant du conduit<B>55</B> repousse<B>le</B> piston 45 vers la gauche et le fluide sous pression est envoyé par le conduit<B>56</B> dans la cavité située entre les pistons<B>38</B> et<B>39,</B> pour les repousser dans des directions opposées.
La face antérieure du piston de la perceuse et le foret étant compa rativement petits et la résistance au déplacement du piston<B>39</B> étant relativement grande, le piston <B>38</B> se déplace rapidement vers la droite et refoule le liquide dans l'alésage 2<B>à</B> une vitesse telle que le foret est rapidement ramené en arrière et dégagé du trou. Les pressions agissant pour déplacer les pistons<B>39</B> et 45 vers la gauche sont approximativement les mêmes mais, étant donné que le diamètre de la tige 46 du piston 45 n'est que légèrement plus grand que celui de la tige 41 du piston<B>39</B> une pression différentielle s'établit<B>à</B> la gauche des pistons<B>39</B> et 45.
Cette pression est toutefois insuffisante pour vaincre le ressort<B>70</B> et pour soulever la bille de la vanne de contrôle<B>52,</B> et elle produit sur la face de gauche du piston 45 une force d'opposition qui n'est que légèrement inférieure<B>à</B> celle exercée sur la face de gauche du piston<B>39.</B> En consé quence, le piston 45 se déplace légèrement vers la gauche par rapport<B>à</B> la position que montre la fig. 2, tandis que le piston portant le foret est déplacé vers l'extrémité de gauche<B>de</B> ralésage 2.
Le liquide déplacé par<B>le</B> piston 45 -passe par le canal<B>51</B> et la vanne<B>53,</B> jusque dans le cylindre<B>35,</B> en déplaçant légù- renient le piston<B>39</B> vers la droite. Les pointillés <B>71</B> et<B>72</B> de la fig. <B>3</B> indiquent la position des pistons<B>39</B> et 45 avant que ne s'effectue ce der nier déplacement, ces positions étant les mêmes que celles que montre la fig. 2. On remarquera que les pistons<B>39</B> et 45 sont représentés sur la fig. <B>3</B> dans les positions qWils occupent lorsque le piston portant le foret a atteint l'extrémité de gauche<B>de</B> ralésage 2.
Après que le foret a été débarrassé des copeaux ou que le trou a été débourré, la vanne <B>65</B> est amenée dans la position que montre la fig. <B>1</B> pour assurer radduction du fluide sous pression<B>à</B> ralésage 2 et pour éliminer la pres sion des cylindres<B>35</B> et<B>36.</B> Le piston de la per ceuse se déplace alors rapidement pour ramener le foret vers la pièce jusqu!à ce que le piston<B>38</B> rencontre le piston<B>39.</B> Cette rencontre se pro duit juste avant que le foret n'atteigne le fond du trou dont le perçage a été commencé et,<B>à</B> partir de ce moment, le déplacement du foret s'effectue<B>à</B> faible vitesse ou<B>à</B> la vitesse d'avance,
puisque le piston<B>39</B> doit chasser le liquide du cylindre<B>35</B> au-delà de la vanne<B>53</B> formant étranglement et vers le cylindre<B>36</B> pendant que s'effectue le mouvement d'avance du foret.
Lorsque le perçage du trou est terminé, on amène la vanne<B>65 à</B> la position pour admettre le fluide sous pression au conduit<B>55</B> et pour raccorder le canal 64<B>à</B> la tuyauterie d'évacua tion, on change la position de la vanne<B>60</B> pour mettre le canal 43 en communication avec l'atmosphère et pour interrompre la communi cation entre le conduit earrivée et le conduit<B>56.</B> Ainsi, la pression régnant sur la face de gauche du piston 45 n7est pas contrariée par la pression régnant sur la face de droite du piston<B>39.</B> La pression différentielle existant entre les cylin dres<B>36</B> et<B>35</B> est alors suffisante pour soulever de son singe la bille de la vanne de contrÔle <B>52,
</B> de sorte que la communication est établie entre les cylindres<B>36</B> et<B>35</B> aussi bien par le canal<B>50</B> que par le canal<B>51.</B> Le piston<B>39</B> est ainsi ramené<B>à</B> sa position initiale en même temps que le piston<B>3 8</B> et que le foret. Tous les organes du mécanisme occupent ainsi les positions que montre la fig. <B>1</B> et le mécanisme d'avance est prêt<B>à</B> recommencer un nouveau cycle.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 4<B>à 6,</B> le cylindre moteur<B>1</B> et le piston<B>6</B> avec ses prolongements<B>7</B> et<B>8</B> de diamètre réduit (ce dernier prolongement étant creux) et le goujon fileté<B>18</B> sont représentés schématique ment et peuvent avoir la forme que montrent les fig. <B>1 à 3</B> ou celle représentée dans le brevet suisse No <B>316892.</B> L'arbre<B>27</B> portant le man drin<B>28</B> est monté<B>à</B> rotation dans les prolonge ments<B>7</B> et<B>8</B> du piston comme décrit précédem ment.
L'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B> est en communication par le conduit<B>76</B> avec rune des faces d'un piston de rappel<B>77</B> se déplaçant en un mouvement de va-et-vient dans un cylin dre de commande<B>78,</B> et par les conduits<B>76</B> et <B>79</B> avec l'une des faces d'un piston supplémen taire<B>80 à</B> mouvement & avance rapide, se dépla çant en un mouvement de va-et-vient dans un cylindre<B>81</B> commandant l'avance rapide. Une butée réglable<B>82</B> est vissée dans le cylindre<B>81</B> pour limiter la course du piston<B>80.</B>
Une tige de piston 83'passant librement par un orifice central du piston<B>77</B> et<B>à</B> travers l'une des extrémités du cylindre<B>78</B> est rendue soli daire d'un piston de butée mobile<B>83</B> se dépla çant en un mouvement de va-et-vient dans le cylindre de commande<B>78.</B>
La chambre 84 située entre les pistons<B>77</B> et<B>83</B> est en communication avec le conduit<B>85</B> par des canaux<B>86,</B> l'alésage central<B>87</B> de la tige de piston<B>83'</B> et la chambre<B>88.</B>
L'extrémité de gauche du cylindre<B>78</B> est en communication avec le canal<B>89</B> du boisseau <B>à</B> vannes<B>90</B> par l'intermédiaire du*conduit <B>9L</B> Un second canal<B>92</B> du boisseau<B>90</B> est relié au canal 89 -par des canaux comportant respec tivement une vanne<B>à</B> bille<B>93,</B> une vanne<B>à</B> bille 94 munie d'un orifice d7écoulement réglable <B>95</B> et & un second orifice d'écoulement réglable séparé formant une vanne doseuse <B>96.</B> Le res sort<B>97</B> de la vanne<B>93</B> est considérablement plus fort que le ressort<B>98</B> de la vanne 94,
de sorte que les billes des vannes<B>93</B> et 94 se soulèvent sous l'action de différences de pressions de valeurs inégales entre les canaux<B>92</B> et<B>89.</B>
Des bouchons<B>99,</B> vissés dans les extrémités taraudées des canaux des vannes du boisseau<B>90,</B> permettent<B>de</B> régler.la compression des ressorts <B>97</B> et<B>98</B> et faire varier les dimensions des orifi ces<B>95</B> et<B>96.</B> Afin qu'il ne se produise pas de fuites par ces bouchons, leur corps comporte de préférence une partie de plus grand diamètre comme montré en<B>99'</B> et est pourvu de joints annulaires s'engageant dans les contre-alésages formés aux extrémités extérieures des canaux respectifs des vannes.
Un conduit<B>100</B> relie le canal<B>92 à</B> l'une des extrémités d'un cylindre de<U>commande</U><B>101</B> dans lequel un piston différentiel 102 se déplace en un mouvement de va-et-vient sous l'action des pressions différentielles. Une tige de piston<B>103</B> solidaire du piston différentiel 102 traverse l'une des extrémités du cylindre<B>101</B> dans la chambre 104 qui est mise en communication avec Pat- mosph#re par le canal<B>105.</B>
La face de droite du piston<B>80,</B> la chambre 84, la face de gauche du piston 102 et la face <B>de</B> droite du piston<B>6</B> sont destinées<B>à</B> être mises en communication, soit avec l'atmosphère, soit avec une source d'air comprimé<B>106</B> par les conduits<B>107, 85, 108</B> et<B>133</B> suivant la position des vannes<B>109</B> et<B>110 à</B> quatre voies,<U>comme</U> il sera expliqué ci-après.
Les cavités situées<B>à</B> gauche des pistons<B>6,</B> <B>83</B> et<B>80,</B> les cavités situées<B>à</B> droite des pistons <B>77</B> et 102, les canaux<B>91</B> et<B>89</B> et les conduits de raccordement sont constamment remplis par un fluide hydraulique<B>à</B> faible viscosité,<U>comme</U> indiqué par les traits interrompus sur les fig. 4<B>à 6.</B>
On voit d'après la fig. 4, dans laquelle le piston<B>6</B> de la perceuse est représenté complè tement ramené en arrière, que des réserves de liquide sont prévues<B>à</B> droite du piston 102 et <B>à</B> gauche du piston<B>80,</B> de sorte qu'il peut se produire des pertes considérables de liquide sans que le fonctionnement du mécanisme en soit affecté.
Pour plus de clarté, on décrira le fonctionne ment du mécanisme d'actionnement de la per- ceuse en se référant au cycle montré par les fig. 4<B>à 6.</B>
Les éléments mobiles et les vannes de com mande sont représentés sur la fig. 4 dans les positions respectives qu'ils occupent au début d'un cycle ou d'une opération de perçage.<B>A</B> ce moment, les vannes<B>110</B> et<B>109</B> sont dans la position représentée pour faire arriver de l'air comprimé, par le conduit<B>133, à</B> la face de droite du piston<B>6,</B> afin de le déplacer vers la gauche, c'est-à-dire vers la pièce, en obligeant le liquide<B>à</B> passer du cylindre<B>1,</B> par les con duits<B>76</B> et<B>79,</B> dans le cylindre<B>81,</B> les conduits <B>85, 107</B> et<B>108</B> étant<B>à</B> ce moment en commu nication avec l'atmosphère,
le conduit<B>85'</B> étant relié<B>à</B> la vanne<B>109</B> et le conduit<B>108</B> servant <B>à</B> relier le conduit<B>85 à</B> l'échappement ou<B>à</B> l'admission<B>de</B> pression au cours des divers cycles du mécanisme tels qu'ils sont décrits ci- après. Le cylindre<B>81</B> étant en communication avec l'air libre par le conduit<B>107,</B> le piston<B>80</B> se déplace rapidement vers la droite jusqu'à ce qu'il vienne toucher la butée<B>82</B> en permettant au piston<B>6</B> de la perceuse de s'avancer rapide ment vers la pièce.
Lorsque le piston est appliqué contre sa butée, il ne peut plus se produire d'écoulement de liquide par le conduit<B>79,</B> et l'huile est chas sée dans le cylindre<B>78</B> vers la droite du piston <B>77,</B> en déplaçant ensemble vers la gauche les pistons<B>77</B> et<B>83</B> qui initialement se touchaient. Les pistons<B>77</B> et<B>83</B> se trouvant effectivement dans un circuit d'huile fermé, ce déplacement refoule l'huile du cylindre<B>78</B> dans le canal<B>89</B> par le conduit<B>91,</B> dans le canal<B>92</B> par la vanne doseuse <B>96,</B> et dans le cylindre<B>101</B> par le con duit<B>100,</B> en déplaçant le piston 102 vers la gauche.
Les vannes<B>93</B> et 94 étant fermées et la face gauche du piston 102 étant en commu nication avec l'atmosphùre, la vitesse d'avance des pistons<B>77, 83</B> et par conséquent du piston<B>6</B> de la perceuse est contrôlée par l'orifice<B>96. -Il</B> en résulte un déclenchement précis et une com mande variable de la vitesse<B>à</B> laquelle le foret avance dans la pièce une fois qu'il a été amené en un point situé<B>à</B> proximité de cette pièce par l'action du piston<B>80.</B> Le perçage<B>à</B> cette vitesse déterminée, -en supposant que tous les éléments aient des proportions convenables, continue jus qu'à ce que le piston'6 vienne toucher le goujon fileté<B>18, à</B> moins que la.
vanne<B>110</B> ou les deux vannes<B>109</B> et<B>110</B> -ne soient déplacées pour modifier la condition de mise sous pression des conduits<B>107, 85, 108</B> et<B>133</B> ou pour les mettre en communication avec l'atmosphère.
Après que le foret a pénétré d'une distance convenable dans la pièce et si l'on désire rap peler le foret pour débourrer le trou, on amène la vanne<B>110</B> dans la position que montre la fig. <B>5,</B> pour assurer un retrait rapide du foret hors de la pièce,
la position des éléments mobiles<B>à</B> la fin de ce rapide mouvement en arrière étant montrée par la fig. <B>5.</B> Le déplace ment de la vanne<B>110</B> vers la position que montre la fig. <B>5</B> met la face de droite du piston <B>6</B> en communication avec la canalisation d'éva cuation et fait arriver l'air comprimé vers la face de gauche du piston 102 et vers la cham bre 84 par des trajets évidents.<B>-</B> Le piston<B>6</B> se déplace alors vers la droite sous l'influence de l'air se trouvant dans la chambre 84 et agissant sur le piston<B>77,</B> qui<B>à</B> son tour chasse l'huile de l'extrémité de droite du cylindre<B>78</B> vers l'extrémité de gauche du cylindre<B>1.</B> La face de droite du piston<B>6</B> étant en communication avec l'atmosphère,
ce piston se déplace rapidement vers la droite jusqu'à ce que le piston<B>77</B> vienne buter contre l'extrémité de droite du cylindre<B>78,</B> après quoi il ne se produira plus de déplacement du piston<B>77</B> ni du piston<B>6</B> vers la droite.
On remarquera que si les proportions des divers organes sont judicieusement calculées, le piston<B>6</B> West rappelé en arrière que de la dis tance nécessaire pour que le dégagement du foret permette le débourrage du trou et non pas jusqu'à sa position initiale que montre la fig. 4 puisque le piston<B>80</B> est resté au fond de son cylindre.
S'il était nécessaire que le foret soit ramené <B>à</B> sa position initiale<B>à</B> chaque cycle de débour- rage, il faudrait relier directement le cylindre <B>81</B> au conduit<B>108</B> par le conduit<B>107,.</B> comme montré sur la fig. <B>9.</B> Dans ce cas, l'air comprimé arriverait également sur la face de droite du piston<B>80 à</B> chaque course de rappel, ce qui chasserait l'huile du cylindre<B>81</B> dans le cylindre <B>1,</B> de sorte que le piston<B>6</B> accomplirait une course complète vers la droite.
Dans ce cas éga lement, le piston<B>77</B> irait au fond<B>de</B> son cylin dre et le piston<B>80</B> retournerait<B>à</B> sa position initiale et maintiendrait le piston<B>6</B> en contact positif avec l'extrémité de droite du cylindre<B>1.</B>
Si l'on se reporte<B>à</B> nouveau<B>à</B> la fig. <B>5,</B> et si l'on reconsidère l'opération effectuée en déplaçant seulement la vanne<B>110,</B> l'air de la chambre 84 tend<B>à</B> déplacer le piston<B>83</B> vers la gauche, en engendrant dans le canal<B>89</B> une pression égale<B>à</B> la pression de l'air.
En même temps, la pression de l'air agissant sur le piston 102 tend<B>à</B> le déplacer vers la droite, en engen drant dans le canal<B>92</B> une pression s'opposant <B>à</B> ce mouvement.<B>A</B> cause de la différence de surface effective entre les deux faces du piston 102 par suite de la surface occupée par la tige <B>103,</B> la pression régnant dans le canal<B>92</B> est notablement supérieure<B>à</B> la pression régnant dans le canal<B>89.</B> Les vannes<B>à</B> bille<B>93</B> et 94 sont étudiées de telle sorte que cette différence de pression soulève la bille<B>de</B> la vanne 94 en permettant au liquide de passer par l'orifice<B>95</B> aussi bien que par l'orifice<B>96,
</B> mais elle ne soulève pas la bille<B>de</B> la vanne<B>93.</B> Uhuile s'écoule donc du canal<B>92</B> vers le canal<B>89</B> par les orifices doseurs<B>95</B> et<B>96,</B> puis vers le piston <B>83</B> en provoquant le déplacement de ce piston <B>à</B> une vitesse prédéterminée que l'on peut faire varier par le réglage de la vanne 94 pour assu rer le déplacement du piston<B>83</B> vers la droite sur une faible distance suivant l'augmentation de la durée du maintien de la vanne<B>110</B> dans la position représentée sur la fig. <B>5.</B> Il va de soi que le réglage de l'ouverture de la vanne 94 Waffecte pas la vitesse d'avance obtenue par le réglage de l'orifice<B>96,
</B> et que ce réglage est de préférence tel que le piston de butée<B>83</B> soit amené en un point situé très légèrement<B>à</B> droite de la position atteinte<B>à</B> la fin du mouvement d7avance précédent pendant le laps de temps nécessaire au retrait du foret de la pièce.
Après que le trou a été débourré et si l'on désire recommencer l'opération de perçage, on amène la vanne<B>110</B> dans la position représentée sur la fig. 4, les éléments mobiles occupant les positions représentées sur la fig. <B>5.</B> L'air sous pression arrive alors sur la face de droite du piston<B>6</B> et l'huile est chassée dans le cylindre <B>78</B> contre la face de droite du piston<B>77</B> comme décrit précédemment.
La chambre 84 étant en communication avec l'atmosphère, le piston<B>77</B> se déplace rapi dement vers la gauche, en provoquant un mou vement d'avance rapide correspondant du pis ton<B>6</B> jusqu7à ce que le piston<B>77</B> rencontre le piston<B>83 ;</B> les pistons<B>6, 77</B> et<B>83</B> se déplacent alors<B>à</B> nouveau vers la gauche<B>à</B> la vitesse réduite déterminée par l'ouverture de l'orifice <B>96,</B><U>comme</U> expliqué en regard de la fig. 4.
On remarquera que le piston<B>83</B> s'étant<B>légè-</B> rement déplacé<U>vers</U> la droite pendant le mou vement de recul du foret, l'avance rapide de ce foret ne s'arrête qu7à une très courte distance du fond du trou en cours de perçage.
Lorsque le trou<B>à</B> percer a atteint sa profon deur définitive, le piston de butée mobile<B>83</B> et le piston portant le foret reviennent rapidement <B>à</B> leurs positions initiales pour ramener tous les organes mobiles dans leurs positions représen tées sur la fig. 4.
La position relative des organes mobiles du mécanisme au moment où commence le dernier stade de retour rapide du foret<B>à</B> la fin de Popération est repiésentée sur la fig. <B>6.</B> Dans cette position, les vannes<B>109</B> et<B>110</B> ont été déplacées comme<B>le</B> montre la fig. <B>6.</B> Au cours de cette opération, qui correspond au dépla cement unique de la vanne<B>109,</B> l'air comprimé arrive sur la face de droite du piston<B>80</B> et sur la face de gauche du piston 102, tandis que la chambre 84 et la face de droite du piston<B>6</B> de la perceuse sont reliés<B>à</B> la tuyauterie d'évacua tion.
Le piston<B>80</B> se déplace vers la gauche, en chassant l'huile du cylindre<B>81</B> vers la face de gauche du piston<B>6</B> pour le déplacer vers la droite, et en même temps pour maintenir la pression contre la face de droite du piston<B>77</B> afin de le maintenir contre le piston<B>83</B> et pour appliquer la pression au canal<B>89.</B> Bien qu7à ce moment le piston 102 subisse une poussée vers la droite, en chassant l'huile dans le canal<B>92,</B> la différence de pressions entre les canaux<B>92</B> et<B>89</B> n'est pas suffisante pour soulever la bille de la vanne<B>93.</B> C'est pourquoi, jusqu7à ce que le piston<B>80</B> vienne buter contre<B>-</B> rextrémité;
de gauche du cylindre<B>81</B> pour relâcher la pression appliquée<B>à</B> la droite du piston<B>77,</B> les pistons <B>77, 83</B> et 102 se déplacent lentement vers la droite sous l'influence de l'écoulement de l'huile, qui s'effectue uniquement<B>à</B> travers les orifices doseurs<B>95</B> et<B>96.</B> Après que le piston<B>80</B> a ter miné sa course, il n'exerce plus de pression con tre le piston<B>77.
A</B> ce moment, il s'établit entre les canaux<B>92</B> et<B>89</B> une différence de pressions suffisante pour soulever la bille de la vanne<B>93,</B> et les pistons<B>77, 83,</B> 102 et<B>6</B> se déplacent rapidement vers la droite jusqu'à ce que le piston<B>6</B> vienne reposer contre l'extrémité de droite du cylindre<B>1,</B> comme le montre la fig. <B>6.</B> Par suite de l'action plus intense du piston 102, celui-ci continue de se déplacer vers la droite en tandem avec les pistons<B>77</B> et<B>83</B> et repousse le piston<B>80</B> vers la droite malgré la pression régnant dans<B>le</B> conduit<B>107,</B> jusqu'à ce que le piston<B>77</B> vienne buter contre l'extrémité de droite du cylindre<B>78,
</B> moment auquel les divers organes du mécanisme ont repris leur position initiale représentée sur la fig. 4. Le cycle peut alors recommencer.
On a représenté sur la fig. <B>7</B> une variante de construction du cylindre<B>101</B> et du piston 102. Dans cette figure, un piston libre<B>111,</B> dont les faces de pression ont même surface, remplace le piston 102 et est monté pour pouvoir se dépla cer en va-et-vient dans le cylindre 112 muni<B>à</B> 17une de ses extrémités d'une butée réglable<B>113.</B> Ce piston, qui peut être remplacé par un souf flet, une vessie, un diaphragme ou un dispositif analogue, ne peut pas produire de différence de pression entre les canaux<B>92</B> et<B>89.</B> Pour établir la différence de pression nécessaire, une vanne de décompression 114 ne réduisant pas le pas sage de l'air<B>à</B> travers le conduit<B>85</B> depuis la chambre 84 est montée dans ce conduit<B>85,
</B> afin de réduire la pression régnant dans cette cham bre 84. Comme le montre la fig. <B>7A,</B> la vanne de décompression 114 peut être reliée directe ment<B>à</B> une source d'air comprimé<B>106,</B> auquel cas il est préférable de monter entre la vanne <B>1</B>14 et le conduit<B>8 5</B> une vanne<B>110'</B> actionnée indépendamment par un solénoïde, en vue de créer un trajet d'échappement séparé. Grâce<B>à</B> cette disposition, la chambre<B>88</B> peut être mise sous pression ou évacuée<B>à</B> tout moment si désiré, sans qu'il soit besoin & actionner les autres vannes commandées par solénoïdes.
Il n7est pas nécessaire de décrire ici en détail le fonctionnement de ces variantes, étant donné que les autres organes et leur fonction restent inchangés.
Il est souvent désirable d7interrompre tem porairement l7avance du piston<B>6</B> au cours de l'usinage d7une pièce, pour effectuer des mou vements d%vance par pulsations.<B>Il</B> a été cons- tat6 que ce mode d7avance était particulièrement désirable pour percer ou tourner des matières telles que la fonte ou le magnésium, qui ont tendance<B>à</B> s'émietter, afin que les copeaux ifaient pas le temps de se tasser, ou encore pour l'acier, qui donn de longs copeaux,
afin de briser ces copeaux en courtes sections et éga lement pour empêcher l'engorgement de l'outil ou toute autre réduction de son efficacité. L'avance du piston<B>6</B> étant déterminée par le réglage de Péchappement ou du refoulement du fluide<B>à</B> partir du côté basse pression du piston, on peut facilement obtenir ce résultat en réali sant une pulsation dans le dispositif d'échappe ment. Par exemple, le dispositif que montre la fig. <B>8</B> peut être prévu pour transmettre un mou vement d7avance interrompu périodiquement<B>à</B> un foret, ce qui, comme on a pu le constater, évite de façon efficace la formation de copeaux risquant d7obstruer les gorges du foret.
Le mécanisme comporte un cylindre<B>115</B> comprenant une plaque terminale<B>116</B> et un organe<B>117</B> en forme de manchon monté<B>à</B> l'intérieur<B>à</B> l'extrémité opposée. Une plaque terminale<B>118</B> est fixée<B>à</B> l'organe<B>117</B> et com porte un orifice central<B>119</B> permettant le pas sage du liquide,<B>à</B> travers cette plaque.
Les pis tons jumelés 120 et 121 fixés rigidement aux extrémités opposées de la tige 122 sont montés de manière<B>à</B> pouvoir se déplacer en va-et-vient dans les alésages intérieurs du cylindre<B>115</B> et dans le manchon<B>117.</B> La course du piston est commandée par une butée réglable<B>123</B> vissée dans la plaque terminale<B>116.</B> L'extrémité de gauche du cylindre<B>115,.</B> qui est remplie de liquide, est en communication avec l'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B> par le conduit 124, la vanne<B>à</B> bille réglable-125 présentant un canal & écoulement <B>130</B> mettant le canal contrôlé par la bille en communication avec l'atmosphùre,
et le conduit<B>126.</B> L'extrémité opposée du cylindre<B>115</B> est reliée par le conduit<B>127</B> et la vanne<B>128</B> soit au conduit<B>133</B> d'arrivée du fluide sous pression, soit au conduit de refoule ment. La cavité située entre les pistons jumelés 120-121 est constamment en communication avec l'atmosphère par le canal 134.
Lorsqu'on fait avancer le foret dans la pièce et que les conduits<B>126</B> et<B>133</B> sont sous pres sion, on met en marche un chrono-régulateur ou chrono-rupteur de type quelconque pour envoyer l'air comprimé<B>à</B> la face de droite-du piston 120 par courtes périodes et<B>à</B> une cadence relativement élevée. Par suite de leurs différences de surface effective, les deux pistons 120 et 121 sont déplacés vers la gauche, en chassant l'huile dans Fextrémité antérieure du cylindre<B>1</B> et en causant, soit un léger retrait du foret, soit un arrêt momentané ou un ralentisse ment du mouvement d'avance, suivi par un autre mouvement d'avance normal.
Une fois le cycle de pulsation terminé, le régulateur<B>129</B> est desexcité et la vanne<B>128</B> reprend sous l'action du ressort<B>129',</B> la position représentée sur la fig. <B>8,</B> en mettant la face de droite du piston 120 en communication avec le refoule ment. L'huile sous pression est alors chassée de l'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B><U>par</U> le canal d'écoulement<B>130,</B> jusque dans le cylindre<B>115</B> et vers la face de gauche du piston 121 par suite de la pression agissant sur le piston dans le sens de l'avance.
Les pistons 120 et 121 reviennent donc immédiatement<B>à</B> leur position initiale et le foret est avancé<B>à</B> une vitesse<B>légè-</B> rement supérieure<B>à</B> sa vitesse d'avance nor male par suite de l'écoulement de l'huile par le canal<B>130, à</B> peu près jusqu7au point atteint avant la mise en fonctionnement du mécanisme.
On remarquera que, l'huile s'écoulant du cylindre<B>1</B> par le conduit<B>76</B> pendant la période d'interruption, le foret peut être ramené en un point légèrement plus profond que le point où il se trouvait lorsque Pinterruption a-commencé. Ceci peut être nuisible ou non, suivant la ma- tiùre que l'on perce,<U>la</U> vitesse de perçage, etc... Si aucun inconvénient n!en résulte, les orifice et conduit<B>119</B> et<B>126</B> peuvent être reliés direc tement.
Par contre, si cette attaque est indési rable, il faut prévoir dans le corps de la vanne <B>125</B> un canal pour contrôler la vitesse<B>à</B> laquelle le foret revient au fond du trou.
Pour plus de clarté, le cylindre<B>1<I>1</I>5</B> et la vanne<B>à</B> bille<B>125</B> ont été représentés sur la fig. <B>8 à</B> une échelle considérablement agrandie. Dans la pratique, les dimensions réelles dépen dront du mode d'interruption désiré de l'avance normale. En faisant varier les dimensions de ces pièces, il sera -possible de ralentir le mouvement d'avance de façon intermittente, de l'arrêter, ou de produire des impulsions alternatives d7arapli- tude relativement faible.
L'ensemble du mécanisme se prête facile ment<B>à</B> une conimande semi-automatique ou entièrement automatique puisque les vannes <B>109</B> et<B>110</B> peuvent être actionnées<B>à</B> la main ou au moyen de tout dispositif connu, par exemple de solénoïdes<B>131</B> et de ressorts<B>132</B> ou de solénoïdes en opposition.
Par une utilisation de commutateurs et de relais, le mécanisme peut être actionné automa tiquement<U>par</U> un certain nombre de facteurs de commande. On peut monter par exemple un commutateur de pression de type courant<B>à</B> l'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B> pour rame ner le foret en arrière lorsque la pression hydraulique en avant du piston<B>6</B> tombe au- dessous d'une valeur minimum prédéterminée par suite de l'application du piston<B>6</B> contre le goujon fileté<B>18</B> ou lors de la formation d'une pression excessive au point d7attaque du foret. Ou bien encore, un dispositif influencé par le couple de perçage ou par le courant du moteur peut être prévu pour provoquer le retrait du foret.
Les dispositifs obéissant<B>à</B> l'influence de la pression ou du couple peuvent être com binés, le second amorçant le retrait en vue du débourrage et le premier déclenchant le retrait final. Dans le cas où les pressions et les couples de perçage sont trop faibles pour assurer une commande efficace, on peut utiliser un chrono- régulateur pour<U>commander</U> le mécanisme.<B>Il</B> peut être également désirable de doubler<B>le</B> chrono-régulateur d'un commutateur de pres sion, ce dernier ne fonctionna-nt que lorsque l'opération de perçage est terminée ou en cas de surcharge dangereuse.
Dans un cas comme dans l'autre, des com mutateurs limitant le fonctionnement peuvent être montés également sur la culasse du cylindre <B>78</B> pour être actionnés par le piston<B>77</B> afin de signaler l'avance du foret.
On voit par ce qui précède que le méca nisme décrit peut être actionné selon des cycles différents les uns des autres dans de larges limites, ce qui le rend pratiquement apte<B>à</B> être adapté<B>à</B> n'importe quelle opération désirée.
On peut faire varier facilement et avec pré cision toutes les caractéristiques de fonctionne ment, de même que les différentes vitesses aux quelles le piston peut être déplacé pendant un cycle de fonctionnement, et ce dans de larges limites.
The present invention relates to an actuating mechanism for effecting movements of an organ relative to <B> to </ B > another, in particular to move forward and backward, by relative movement, a part <B> to </B> to be worked on and a tool support.
In order to drill a hole with a conventional bit or rotary drill, it is often desirable that the advancement stroke of the drill bit be interrupted one or more times so that this drill can be withdrawn from the hole to allow chip cleaning and grooves in the bit, as well as to allow the application of a coolant or lubricant to the puncture point.
This periodic removal and cleaning of the drill bit effectively prevents it from deflecting in the workpiece and decreases the heat and pressure developed in the drill bit as well as its breakage, prolonging by <B> there </B> its duration of use. Although the mechanism forming the subject of the invention is specially described in relation to such use, it can be applied <B> to </B> any other use where it is desired to interrupt periodically and- reverse the relative movement of a tool and a <B> to </B> workpiece to move chips away or to allow the judicious application of a coolant <B> to </B> the tool and <B> to </B> the workpiece <B> to </B>.
<B> A </B> usage it is desirable that the withdrawal and approach of the tool from the workpiece <B> </B> be carried out <B> at </B> a relatively high speed to decrease the time during which the tool is inactive. To prevent damage to the tool and its operating mechanism, rapid approach should be completed just before the tool engages the workpiece. The tool should then advance relative to the <B> </B> workpiece <B> at </B> working <B> at </B> a predetermined speed which can continue until the the tool is removed again for cleaning.
In some cases it is desirable that routil be placed initially <B> at </B> a certain distance from the workpiece <B> to </B> to allow free access <B> to </B> it. . <B> It </B> is then desirable that the tool is initially approached to said workpiece <B> to </B> working <B> at </B> a relatively high speed, that it is then advanced relative to <B> at </B> the part <B> at </B> a low speed, that it is removed <B> from </B> the part to clean routil and to apply the cooling agent then brought <B> to </B> its last working position at high speed, and finally it is again brought forward relative to <B> to </B> the part <B> to </B> low speed.
In such use, it is usually desirable that the tool be returned <B> to </B> its initial position only after the end of operation and that the intermediate cleaning withdrawals are * long enough to ensure that the tool is routed. emerges from the room. On the other hand, it may be desirable to return the tool <B> to </B> its initial position <B> at </B> each <B> cleaning </B> operation. In each case, the movement of the tool to and <B> to </B> from the workpiece should be performed <B> at </B> a high speed.
In drill holes that are several times the diameter of the drill bit at depth, the drill can produce long chips which get caught in the grooves of the drill bit and block the drill bit, or generate damaging heat of friction or reduce by a another way the efficiency of the drill. The object of the invention is to avoid these drawbacks and comprises means for interrupting the advancement of the tool repeatedly during a working part of its stroke in order to provide very rapid advancement movements in relatively rapid cycles. .
The mechanism which is the object of the present invention comprises a motor member moved by a pressurized fluid <B> at </B> a speed commanded by the flow of a liquid in a first closed circuit interposed between the side of the driving member opposite <B> to </B> that to which the pressurized fluid is applied and one side of a return piston in a control cylinder, the opposite side of said return piston being subjected to the fluid under pressure to effect withdrawal movements.
This mechanism is characterized by -a stop piston in said control cylinder, the return piston being moved away from the stop piston by pressurized fluid admitted between them during withdrawal while during the forward movement the return piston is completely d. 'first moved quickly to the stop piston, to come in. taken with it and then moved <B> to </B> a lower speed depending on the operation <B> & </B> means for controlling the speed of the stopper piston, so that the motor member can be moved in successive cycles each comprising a partial drive movement, a rapid retreat movement and a rapid forward movement.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, two embodiments of the mechanism forming the subject of the present invention. Fig. <B> 1 </B> is a view partially in section and partially in elevation of a drilling mechanism constituting one of these embodiments.
Figs. 2 and <B> 3 </B> are schematic views showing the drilling mechanism shown <B> to </B> in fig. <B> 1, </B> but assuming that some of its parts occupy different positions.
Fig. 4 is a schematic view, partially in section, of another embodiment of the drilling mechanism.
Figs. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> are views similar to <B> </B> in fig. 4 showing the position of the elements of the mechanism shown <B> to </B> in FIG. 4 at different points in the drilling cycle.
Fig. <B> 7 </B> is a partial view of the mechanism shown in fig. 4 <B> to 6, </B> but represents a variant of one of the control elements.
Fig. <B> 7A </B> is a view of a variant of the mechanism shown in fig. <B> 7. </B>
Fig. <B> 8 </B> is a partial view of the mechanism shown in fig. 4 <B> to 6 </B> and represents a positive dis interrupting the normal forward movement of the drill.
Fig. <B> 9 </B> is a partial view of the same mechanism, showing a device for modifying the drilling cycle.
The embodiment shown in FIGS. <B> 1 </B> <B> to 3 </B> is a mechanism for actuating a drill, comprising a motor cylinder <B> 1 </B> whose bore 2 is plugged <B > at </B> its ends by cylinder heads <B> 3 </B> and 4. This cylinder contains a piston, part of which <B> 6 </B> slides against the walls of bore 2.
The <B> 6 </B> part of the piston has on each side extensions <B> 7 </B> and <B> 8, </B> the extension <B> 7 </B> being received < B> sliding in a sleeve-shaped member <B> 10 </B> housed in the cylinder head <B> 3, </B> and the extension <B> 8 </B> moving in a sleeve-shaped member <B> 11 </B> housed in the bore 2 and entering a cavity 12 of the cylinder head 4 when the piston moves forwards. An annular abutment member 14 on which abuts the extension <B> 8 </B> of the piston, is housed in the cavity 12 to limit the advance movement of the piston. The stop member 14 is screwed into the cylinder head 4 so <B> to </B> can be adjusted axially along this cylinder head 4 to vary the stroke of the piston.
A <B> 15 </B> chain is mounted <B> for </B> rotation on the front part of the cylinder head 4 and is held in place by screws <B> 16 </B> screwed in Threaded holes made in this cap and comprising parts of reduced diameter which fit into an annular groove in the cylinder head 4. A threaded stud <B> 18 </B> is screwed into a hole in the stop member 14 and crosses freely forward a hole in the cap, so that the rotation of the cap is transmitted <B> to </B> component 14.
The part of the stop member 14 adjacent to the stud is split on its periphery and the stud has a shoulder engaging the anterior face of the member 14 so that the split parts can move angularly one by one. report <B> to </B> Pautre when the stud is screwed into said orifice and lock the member 14 in position once it has been adjusted. To change the position of component 14, all you have to do is loosen <B> the </B> stud <B> 18, </B> then turn the cap <B> 15. </B> On can then tighten the pin to lock the member 14 in its new position.
So that the operator can realize the maximum stroke which can be obtained for any adjustment of the member 14, graduations 22 carried by the cap <B> 15 </B> move opposite a mark (not shown) carried by the fixed yoke 4. Marks (not shown) can also be worn on the stud <B> 18 </B> to indicate the position of the or gane 14 relative to <B> to </ B> the front cylinder head.
A variation of the mechanism for adjusting the piston stroke is described in Swiss Patent No. <B> 316892 </B> and is particularly useful when it is desired to mount a <B> </B> multiple drill head <B> at </B> the end of the piston extension.
A corridor <B> 25 </B> extends axially over the entire length of the piston and a shaft <B> 27, </B> carrying <B> at </B> one of its ends a mandrel <B> 28 </B> intended <B> to </B> receive a drill (not shown) is mounted <B> to </B> rotate in bearings <B> 26 </B> located on each side of this corridor . The opposite end of the shaft <B> 27 </B> is splined, for example in <B> 30 </B> to receive a motor shaft <B> 3 1 </B> passing through the cylinder head <B> 3 </B> then entering freely into the corresponding end of the corridor <B> 25 </B> and intended <B> to </B> be entered by a motor (not shown).
The bearings <B> 26 </B> are fixed to the piston and serve as a stop <B> at </B> of the shoulders of the shaft <B> 27, </B> so that the latter is engaged in the back and forth movement of the piston. The drive splines have such axial dimensions that this back and forth movement of the shaft is possible regardless of the setting.
A plate 34 supporting the control cylinders <B> 35 </B> and <B> 36 </B> whose bores are approximately equal is fixed to the side of the cylinder <B> 1. </B> The cavity of the bore 2 located between the part <B> 6 </B> of the piston and the sleeve <B> 11 </B> is connected by a channel <B> 37 to </B> the right end of the cylinder <B> 35. </B> This cavity, as well as this channel, is filled with liquid, for example oil. The cylinder <B> 35 </B> contains a return piston <B> 38 </B> and a stop piston <B> 39 </B> mounted to move back and forth and one with respect to <B> to </B> the other <B> to </B> inside the cylinder.
The piston <B> 39 </B> is provided with a piston rod 41 passing through a cylinder head 42 located <B> at </B> the left end of the cylinder and by running axially and over its entire length through a channel 43 communicating with the space between the pistons <B> 38 </B> and <B> 39. </B>
The cylinder <B> 36 </B> contains a differential piston 45 carrying a piston rod 46 which extends <B> through </B> through the cylinder head 47 attached <B> to </B> the end left side of the cylinder. This <B> </B> piston rod has a substantially larger diameter than the piston rod 41 for reasons which will be explained below. The chambers of cylinders <B> 35 </B> and <B> 36 </B> located on the left face side of pistons <B> 39 </B> and 45 are put in communication with each other. the other by separate channels <B> 50 </B> and <B> 51 </B> opening into the cylinder heads 42 and 47. These chambers and these channels are filled with liquid, for example <B> ple </ B > oil.
In channel <B> 50 </B> is placed a control valve <B> 52 with </B> ball, which -only lets the liquid flow from the cylinder <B> 36 </B> towards the cylinder <B> 35. </B> An adjustable metering valve <B> 53 </B> placed in the metering channel <B> 51 </B> lets the liquid flow with a restricted flow between the cylinders < B> 35 </B> and <B> 36, </B> one way or the other.
The right end of the cylinder <B> 36 </B> and the channel 43 passing through the piston rod 41 are connected by conduits <B> 55 </B> and <B> 56 to </B> a lumen <B> 58 </B> made in the housing <B> 59 </B> of a valve for supplying the fluid. A part of the pipe <B> 56 </B> is flexible, so that the piston <B> 39 </B> can move back and forth freely in the cylinder <B> 35. </B> A valve <B> to </B> three-way <B> 60 </B> adjustable <B> to </B> the hand is also connected to the pipe <B> 56 </B> to adjust the flow of the fluid and selectively set the channel 43 in communication with the atmosphere.
A light <B> 62 </B> made in the housing <B> 59 </B> of the valve and diametrically opposite <B> to </B> the light <B> 58 </B> is connected, by a conduit <B> 63 </B> and a channel 64 of the cylinder head <B> 3, to </B> bore 2 of the cylinder, on the left side of the part <B> 6 </ B> of the piston. The housing <B> 59 </B> contains a valve <B> 65 </B> adjustable <B> by </B> by hand, intended <B> </B> to selectively communicate the lights < B> 58 </B> and <B> 62 </B> with the channel <B> 67 </B> for supplying the pressurized fluid, or else with the discharge channel <B> 68. </ B>
The operation of the mechanism described is as follows <B>: </B> At the moment when Pon begins <B> to </B> to drill a hole, the various elements occupy the positions shown in fig. <B> 1; </B> the pipes <B> 55 </B> and <B> 56 </B> are connected <B> to </B> the discharge pipe by the valve <B> 65 , </B> and the pipe <B> 63 </B> is connected <B> to </B> the pressurized fluid inlet pipe, which is <B> preferably </B> of Pair, but which, if desired, can be a pressurized liquid such as oil. <B> At </B> at this time, the pressurized fluid is supplied through the line <B> 63 </B> and the channel 64 <B> at </B> the left end of cylinder 2 to push the drill piston to the right.
The shaft <B> 27, </B> which is driven by the motor shaft <B> 31, </B> is moved forward with the piston to advance the bit towards the workpiece. As the drill piston moves to the right, liquid is forced out of the space in front of the piston length <B> 6 </B> through channel <B> 37, </B> towards right end of cylinder <B> 35. </B> Pistons <B> 38 </B> and <B> 39 </B> are moved to the left <B> at </B> low speed since the liquid from the <B> 35 </B> cylinder can only pass into the <B> 36 </B> cylinder through the metering channel <B> 51, </B> its flow being slowed down by the valve <B > 53. </B> The drill piston can therefore only move at a reduced speed as the drill bit approaches the workpiece and sinks into the material.
When the hole is partially drilled and it is desired to bring the bit out of the hole to clear, to <B> it </B> cool it with a cooling agent or for any other reason, the elements being in positions relative as indicated in fig. 2, we bring the valve <B> 65 </B> in the position to connect the cylinder <B> 1 to </B> the discharge piping through the pipe <B> 63 </B> and to send fluid under pressure in the conduits <B> 55 </B> and <B> 56.
At this moment, the <B> 60 </B> valve is in the position it is in during all drilling operations except when the hole is finished, in order to prevent channel 43 from being put in communication with the atmosphere and to allow fluid to flow unrestricted in either direction through the conduit <B> 56. </B> The pressurized fluid from the conduit <B> 55 </B> push <B> the </B> piston 45 to the left and the pressurized fluid is sent through the line <B> 56 </B> into the cavity between the pistons <B> 38 </ B > and <B> 39, </B> to push them back in opposite directions.
As the front face of the drill piston and drill bit are comparatively small and the resistance to piston movement <B> 39 </B> is relatively large, the piston <B> 38 </B> moves quickly to the right. and forces the liquid into the bore 2 <B> at </B> such a speed that the drill bit is quickly pulled back and out of the hole. The pressures acting to move the pistons <B> 39 </B> and 45 to the left are approximately the same but, since the diameter of the rod 46 of the piston 45 is only slightly larger than that of the rod 41 of piston <B> 39 </B> a differential pressure is established <B> at </B> the left of pistons <B> 39 </B> and 45.
This pressure is however insufficient to overcome the spring <B> 70 </B> and to lift the ball of the control valve <B> 52, </B> and it produces on the left face of the piston 45 a force of 'opposition which is only slightly less <B> than </B> that exerted on the left face of the piston <B> 39. </B> Consequently, the piston 45 moves slightly to the left with respect to <B> to </B> the position shown in fig. 2, while the piston carrying the drill bit is moved to the left end <B> of </B> bore 2.
The liquid displaced by <B> the </B> piston 45 -passes through the channel <B> 51 </B> and the valve <B> 53, </B> into the cylinder <B> 35, </ B> moving the piston <B> 39 </B> slightly to the right. The dotted lines <B> 71 </B> and <B> 72 </B> in fig. <B> 3 </B> indicate the position of the pistons <B> 39 </B> and 45 before this last movement takes place, these positions being the same as those shown in fig. 2. It will be noted that the pistons <B> 39 </B> and 45 are shown in fig. <B> 3 </B> in the positions they occupy when the piston carrying the drill bit has reached the left end of <B> of </B> bore 2.
After the drill has been cleared of chips or the hole has been cleared, the valve <B> 65 </B> is brought into the position shown in fig. <B> 1 </B> to ensure the reduction of the pressurized fluid <B> to </B> bore 2 and to eliminate the pressure from the cylinders <B> 35 </B> and <B> 36. </ B > The drill piston then moves rapidly to bring the bit back towards the workpiece until the piston <B> 38 </B> meets the piston <B> 39. </B> This encounter occurs just before the drill hits the bottom of the hole from which drilling has been started, and <B> from </B> from that point on, the drill moves <B> at </B> low speed or <B> at </B> the feedrate,
since the piston <B> 39 </B> must expel the liquid from the cylinder <B> 35 </B> past the valve <B> 53 </B> forming the throttle and towards the cylinder <B> 36 < / B> while the drill is moving forward.
When the drilling of the hole is finished, we bring the valve <B> 65 to </B> the position to admit the fluid under pressure to the pipe <B> 55 </B> and to connect the channel 64 <B> to < / B> the evacuation piping, the position of the valve <B> 60 </B> is changed to put the channel 43 in communication with the atmosphere and to interrupt the communication between the closed pipe and the pipe < B> 56. </B> Thus, the pressure prevailing on the left face of the piston 45 is not thwarted by the pressure prevailing on the right face of the piston <B> 39. </B> The differential pressure existing between the cylin dres <B> 36 </B> and <B> 35 </B> is then sufficient to lift the ball of the control valve <B> 52 from its monkey,
</B> so that communication is established between cylinders <B> 36 </B> and <B> 35 </B> both through channel <B> 50 </B> and through channel <B > 51. </B> The piston <B> 39 </B> is thus returned <B> to </B> its initial position at the same time as the piston <B> 3 8 </B> and the drill . All the members of the mechanism thus occupy the positions shown in FIG. <B> 1 </B> and the advance mechanism is ready <B> to </B> start a new cycle.
In the embodiment shown in FIGS. 4 <B> to 6, </B> the engine cylinder <B> 1 </B> and the piston <B> 6 </B> with its extensions <B> 7 </B> and <B> 8 < / B> of reduced diameter (the latter extension being hollow) and the threaded stud <B> 18 </B> are shown schematically and may have the shape shown in fig. <B> 1 to 3 </B> or that shown in Swiss patent No <B> 316892. </B> The tree <B> 27 </B> bearing the man drin <B> 28 </B> is mounted <B> for </B> rotation in the extensions <B> 7 </B> and <B> 8 </B> of the piston as described above.
The anterior end of the cylinder <B> 1 </B> is in communication through the conduit <B> 76 </B> with one of the faces of a return piston <B> 77 </B> moving in a back and forth movement in a control cylinder <B> 78, </B> and through the conduits <B> 76 </B> and <B> 79 </B> with one of the faces of 'an additional <B> 80 </B> movement & rapid advance piston, moving back and forth in a <B> 81 </B> cylinder controlling rapid advance. An adjustable stop <B> 82 </B> is screwed into the cylinder <B> 81 </B> to limit the stroke of the piston <B> 80. </B>
A piston rod 83 'passing freely through a central orifice of the piston <B> 77 </B> and <B> through </B> one end of the cylinder <B> 78 </B> is made solid. daire of a movable stop piston <B> 83 </B> moving back and forth in the control cylinder <B> 78. </B>
The chamber 84 located between the pistons <B> 77 </B> and <B> 83 </B> is in communication with the duct <B> 85 </B> by channels <B> 86, </B> the center bore <B> 87 </B> of the piston rod <B> 83 '</B> and the chamber <B> 88. </B>
The left end of the <B> 78 </B> cylinder is in communication with the <B> 89 </B> channel of the <B> to </B> valves <B> 90 </B> valve through the 'intermediary of * pipe <B> 9L </B> A second channel <B> 92 </B> of the valve <B> 90 </B> is connected to channel 89 - by channels respectively comprising a valve <B > ball <B> 93 </B>, </B> a ball valve <B> </B> 94 with an adjustable flow port <B> 95 </B> and & a second separate adjustable flow forming a metering valve <B> 96. </B> The res out <B> 97 </B> from the valve <B> 93 </B> is considerably stronger than the spring <B> 98 < / B> of valve 94,
so that the balls of the valves <B> 93 </B> and 94 rise under the action of pressure differences of unequal values between the channels <B> 92 </B> and <B> 89. </ B >
Plugs <B> 99, </B> screwed into the threaded ends of the ball valve channels <B> 90, </B> allow <B> </B> to adjust the compression of the springs <B> 97 </B> and <B> 98 </B> and vary the dimensions of the ports <B> 95 </B> and <B> 96. </B> So that no leaks occur through these plugs, their body preferably comprises a portion of larger diameter as shown at <B> 99 '</B> and is provided with annular seals engaging in the counter-bores formed at the outer ends of the respective channels of the valves.
A pipe <B> 100 </B> connects the channel <B> 92 to </B> one of the ends of a <U> control </U> <B> 101 </B> cylinder in which a differential piston 102 moves back and forth under the action of the differential pressures. A piston rod <B> 103 </B> integral with the differential piston 102 passes through one of the ends of the cylinder <B> 101 </B> in the chamber 104 which is placed in communication with Pat- mosp # re by the channel <B> 105. </B>
The right side of piston <B> 80, </B> chamber 84, the left side of piston 102 and the <B> right </B> side of piston <B> 6 </B> are intended <B> to </B> be placed in communication, either with the atmosphere or with a source of compressed air <B> 106 </B> through conduits <B> 107, 85, 108 </B> and <B> 133 </B> depending on the position of the <B> 109 </B> and <B> 110 </B> four-way valves, <U> as </U> will be explained below.
The cavities located <B> to </B> left of pistons <B> 6, </B> <B> 83 </B> and <B> 80, </B> the cavities located <B> to </ B> right of pistons <B> 77 </B> and 102, the channels <B> 91 </B> and <B> 89 </B> and the connecting pipes are constantly filled with hydraulic fluid <B> at </B> low viscosity, <U> as </U> indicated by the dotted lines in figs. 4 <B> to 6. </B>
It can be seen from FIG. 4, in which the piston <B> 6 </B> of the drill is shown fully retracted, that liquid reserves are provided <B> to </B> right of piston 102 and <B> to < / B> left side of the piston <B> 80, </B> so that considerable losses of liquid can occur without affecting the operation of the mechanism.
For the sake of clarity, the operation of the actuating mechanism of the drill will be described with reference to the cycle shown in FIGS. 4 <B> to 6. </B>
The moving parts and the control valves are shown in fig. 4 in the respective positions that they occupy at the start of a cycle or a drilling operation. <B> At </B> this moment, the valves <B> 110 </B> and <B> 109 < / B> are in the position shown to bring compressed air, through the duct <B> 133, to </B> the right face of the piston <B> 6, </B> in order to move it towards the left, that is to say towards the part, forcing the liquid <B> to </B> pass from the cylinder <B> 1, </B> through the pipes <B> 76 </B> and <B> 79, </B> in the cylinder <B> 81, </B> the conduits <B> 85, 107 </B> and <B> 108 </B> being <B> to </ B> this moment in communication with the atmosphere,
the pipe <B> 85 '</B> being connected <B> to </B> the valve <B> 109 </B> and the pipe <B> 108 </B> serving <B> to </ B > connect the <B> 85 </B> pipe to the exhaust or <B> to </B> the <B> </B> pressure inlet during the various cycles of the mechanism as described below. The cylinder <B> 81 </B> being in communication with the free air through the pipe <B> 107, </B> the piston <B> 80 </B> moves rapidly to the right until that it comes to touch the stop <B> 82 </B> allowing the piston <B> 6 </B> of the drill to advance rapidly towards the workpiece.
When the piston is pressed against its stop, there can no longer be any flow of liquid through the pipe <B> 79, </B> and the oil is expelled into the cylinder <B> 78 </B> to the right of the piston <B> 77, </B> by moving together to the left the pistons <B> 77 </B> and <B> 83 </B> which were initially touching. Since the pistons <B> 77 </B> and <B> 83 </B> are effectively in a closed oil circuit, this displacement forces the oil from the cylinder <B> 78 </B> into the channel < B> 89 </B> through line <B> 91, </B> in channel <B> 92 </B> through metering valve <B> 96, </B> and in cylinder <B> 101 </B> through the pipe <B> 100, </B> by moving the piston 102 to the left.
The valves <B> 93 </B> and 94 being closed and the left face of the piston 102 being in communication with the atmosphere, the speed of advance of the pistons <B> 77, 83 </B> and consequently piston <B> 6 </B> of the drill is controlled by port <B> 96. -This results in precise triggering and variable control of the speed <B> at </B> which the drill bit advances through the workpiece once it has been brought to a point <B> at </B> proximity to this part by the action of the piston <B> 80. </B> Drilling <B> at </B> this determined speed, - assuming that all the elements have suitable proportions, continues until the piston'6 comes into contact with the threaded stud <B> 18, at </B> less than the.
valve <B> 110 </B> or the two valves <B> 109 </B> and <B> 110 </B> - are moved to modify the conduits pressurization condition <B> 107, 85 , 108 </B> and <B> 133 </B> or to put them in communication with the atmosphere.
After the drill has penetrated a suitable distance into the workpiece and if it is desired to re-peel the drill to clear the hole, the valve <B> 110 </B> is brought into the position shown in fig. <B> 5, </B> to ensure rapid withdrawal of the bit from the workpiece,
the position of the movable elements <B> to </B> at the end of this rapid backward movement being shown in fig. <B> 5. </B> The movement of the valve <B> 110 </B> towards the position shown in fig. <B> 5 </B> puts the right face of the piston <B> 6 </B> in communication with the exhaust pipe and directs the compressed air to the left face of the piston 102 and to the chamber 84 by obvious paths. <B> - </B> The piston <B> 6 </B> then moves to the right under the influence of the air in chamber 84 and acting on the piston <B> 77, </B> which <B> in </B> in turn drives oil from the right end of the cylinder <B> 78 </B> to the left end of the cylinder < B> 1. </B> The right face of the piston <B> 6 </B> being in communication with the atmosphere,
this piston moves rapidly to the right until the piston <B> 77 </B> abuts against the right end of the cylinder <B> 78, </B> after which no more displacement of piston <B> 77 </B> nor of piston <B> 6 </B> to the right.
It will be noted that if the proportions of the various components are judiciously calculated, the piston <B> 6 </B> West is recalled behind only the distance necessary so that the clearance of the drill allows the clearing of the hole and not up to its initial position shown in FIG. 4 since the <B> 80 </B> piston remained at the bottom of its cylinder.
If it was necessary for the drill to be returned <B> to </B> its initial position <B> at </B> each stripping cycle, the cylinder would have to be connected directly <B> 81 </B> to the pipe <B> 108 </B> through the pipe <B> 107 ,. </B> as shown in fig. <B> 9. </B> In this case, the compressed air would also flow to the right side of the piston <B> 80 at </B> each return stroke, which would drive the oil out of the cylinder <B > 81 </B> in cylinder <B> 1, </B> so that piston <B> 6 </B> would complete one full stroke to the right.
In this case also, the piston <B> 77 </B> would go to the bottom <B> of </B> its cylinder and the piston <B> 80 </B> would return <B> to </B> its initial position and keep the piston <B> 6 </B> in positive contact with the right-hand end of the cylinder <B> 1. </B>
Referring to <B> to </B> new <B> to </B> in fig. <B> 5, </B> and if we reconsider the operation performed by moving only the valve <B> 110, </B> the air in chamber 84 tends to <B> </B> move the piston <B> 83 </B> to the left, generating in the channel <B> 89 </B> a pressure equal to <B> to </B> the air pressure.
At the same time, the air pressure acting on the piston 102 tends <B> to </B> move it to the right, generating in the channel <B> 92 </B> an opposing pressure < B> to </B> this movement. <B> A </B> cause of the difference in effective area between the two faces of the piston 102 as a result of the area occupied by the rod <B> 103, </B> the pressure prevailing in the channel <B> 92 </B> is notably greater <B> than </B> the pressure prevailing in the channel <B> 89. </B> The valves <B> to </B> ball <B> 93 </B> and 94 are designed so that this pressure difference lifts the ball <B> from </B> valve 94 allowing liquid to pass through the orifice <B> 95 < / B> as well as through port <B> 96,
</B> but it does not lift the ball <B> from </B> valve <B> 93. </B> The oil therefore flows from channel <B> 92 </B> to channel <B > 89 </B> through the metering orifices <B> 95 </B> and <B> 96, </B> then towards the piston <B> 83 </B> causing this piston to move <B> at </B> a predetermined speed which can be varied by adjusting valve 94 to ensure that the piston <B> 83 </B> moves to the right over a short distance as the pressure increases. duration of maintaining the valve <B> 110 </B> in the position shown in fig. <B> 5. </B> It goes without saying that adjusting the opening of valve 94 W does not affect the feed rate obtained by adjusting orifice <B> 96,
</B> and that this adjustment is preferably such that the stop piston <B> 83 </B> is brought to a point situated very slightly <B> to </B> to the right of the position reached <B> at </B> the end of the previous forward movement for the time required to remove the bit from the part.
After the hole has been cleared and if it is desired to restart the drilling operation, the valve <B> 110 </B> is brought into the position shown in fig. 4, the mobile elements occupying the positions shown in FIG. <B> 5. </B> The pressurized air then arrives on the right side of the piston <B> 6 </B> and the oil is forced into the cylinder <B> 78 </B> against the right side of piston <B> 77 </B> as previously described.
The chamber 84 being in communication with the atmosphere, the piston <B> 77 </B> moves rapidly to the left, causing a corresponding rapid advance movement of the udder <B> 6 </B> until the piston <B> 77 </B> meets the piston <B> 83; </B> the pistons <B> 6, 77 </B> and <B> 83 </B> then move < B> to </B> again to the left <B> to </B> the reduced speed determined by the opening of the orifice <B>96,</B> <U> as </U> explained in look at fig. 4.
Note that the piston <B> 83 </B> having <B> slightly- </B> shifted <U> to the right </U> during the recoil movement of the drill, the rapid advance of this drill bit only stops a very short distance from the bottom of the hole being drilled.
When the <B> </B> hole to drill has reached its final depth, the movable stop piston <B> 83 </B> and the piston carrying the drill bit return quickly <B> to </B> their positions. initial to bring all the movable members into their positions shown in FIG. 4.
The relative position of the moving parts of the mechanism at the moment when the last stage of rapid return of the drill bit <B> to </B> the end of the operation begins is shown in fig. <B> 6. </B> In this position the valves <B> 109 </B> and <B> 110 </B> have been moved as <B> the </B> shown in fig. <B> 6. </B> During this operation, which corresponds to the single displacement of the valve <B> 109, </B> the compressed air arrives on the right face of the piston <B> 80 < / B> and on the left face of the piston 102, while the chamber 84 and the right face of the piston <B> 6 </B> of the drill are connected <B> to </B> the piping of evacuation.
The piston <B> 80 </B> moves to the left, pushing the oil from the cylinder <B> 81 </B> towards the left face of the piston <B> 6 </B> to move it towards to the right, and at the same time to maintain the pressure against the right face of the piston <B> 77 </B> in order to keep it against the piston <B> 83 </B> and to apply pressure to the channel <B > 89. </B> Although at this moment the piston 102 undergoes a thrust to the right, pushing the oil into the channel <B> 92, </B> the pressure difference between the channels <B> 92 < / B> and <B> 89 </B> is not sufficient to lift the ball from the valve <B> 93. </B> Therefore, until the piston <B> 80 </ B > comes up against the <B> - </B> end;
left side of the cylinder <B> 81 </B> to release the pressure applied <B> to </B> the right side of the piston <B> 77, </B> the pistons <B> 77, 83 </B> and 102 move slowly to the right under the influence of the oil flow, which takes place only <B> through </B> through the metering ports <B> 95 </B> and <B> 96. </B> After piston <B> 80 </B> has finished its stroke, it no longer exerts pressure against piston <B> 77.
At this moment, a sufficient pressure difference is established between channels <B> 92 </B> and <B> 89 </B> to lift the ball of the valve <B> 93, < / B> and pistons <B> 77, 83, </B> 102 and <B> 6 </B> move rapidly to the right until piston <B> 6 </B> comes to rest against the right end of cylinder <B> 1, </B> as shown in fig. <B> 6. </B> As a result of the more intense action of piston 102, it continues to move to the right in tandem with pistons <B> 77 </B> and <B> 83 < / B> and pushes the piston <B> 80 </B> to the right despite the pressure in <B> the </B> pipe <B> 107, </B> until the piston <B > 77 </B> abuts against the right end of cylinder <B> 78,
</B> moment at which the various members of the mechanism have resumed their initial position shown in FIG. 4. The cycle can then start again.
There is shown in FIG. <B> 7 </B> a construction variant of cylinder <B> 101 </B> and piston 102. In this figure, a free piston <B> 111, </B> whose pressure faces have the same surface, replaces piston 102 and is mounted to be able to move back and forth in cylinder 112 provided <B> at </B> 17 one of its ends with an adjustable stop <B> 113. </ B > This piston, which can be replaced by a bellows, bladder, diaphragm or similar device, cannot produce a pressure difference between channels <B> 92 </B> and <B> 89. </ B> To establish the necessary pressure difference, a pressure relief valve 114 which does not reduce the flow of air <B> through </B> through the duct <B> 85 </B> from chamber 84 is fitted in this conduit <B> 85,
</B> in order to reduce the pressure prevailing in this chamber 84. As shown in fig. <B> 7A, </B> the pressure relief valve 114 can be connected directly <B> to </B> a source of compressed air <B> 106, </B> in which case it is preferable to mount between valve <B> 1 </B> 14 and pipe <B> 8 5 </B> a valve <B> 110 '</B> operated independently by a solenoid, to create a separate exhaust path . Thanks to this <B> </B> arrangement, the <B> 88 </B> chamber can be pressurized or evacuated <B> at </B> any time if desired, without the need to operate the other valves controlled by solenoids.
It is not necessary to describe in detail the operation of these variants here, since the other organs and their function remain unchanged.
It is often desirable to temporarily interrupt the advance of the piston <B> 6 </B> during the machining of a workpiece, in order to effect pulsating feed movements. <B> It </B> has been observed. tat6 that this advance mode was particularly desirable for drilling or turning materials such as cast iron or magnesium, which have a tendency to <B> to </B> crumble, so that the chips do not have time to settle, or again for steel, which gives long shavings,
to break these chips into short sections and also to prevent clogging of the tool or other reduction in efficiency. As the piston advance <B> 6 </B> is determined by adjusting the exhaust or discharge of the fluid <B> to </B> from the low pressure side of the piston, this can easily be achieved by realizing a pulsation in the exhaust system. For example, the device shown in FIG. <B> 8 </B> can be provided to transmit a periodically interrupted feed movement <B> to </B> a drill bit, which, as has been seen, effectively prevents the formation of chips which could clog the gorges of the forest.
The mechanism comprises a cylinder <B> 115 </B> comprising an end plate <B> 116 </B> and a member <B> 117 </B> in the form of a sleeve mounted <B> at </B> the 'inside <B> at </B> the opposite end. An end plate <B> 118 </B> is attached <B> to </B> the member <B> 117 </B> and has a central hole <B> 119 </B> allowing the wise passage liquid, <B> to </B> through this plate.
The twin pis tons 120 and 121 fixed rigidly to the opposite ends of the rod 122 are mounted so <B> to </B> to be able to move back and forth in the interior bores of the cylinder <B> 115 </ B > and in the sleeve <B> 117. </B> The piston stroke is controlled by an adjustable stop <B> 123 </B> screwed into the end plate <B> 116. </B> The end of the left of cylinder <B> 115 ,. </B> which is filled with liquid, is in communication with the anterior end of cylinder <B> 1 </B> through conduit 124, valve <B> to </ B> adjustable ball-125 presenting a channel & flow <B> 130 </B> putting the channel controlled by the ball in communication with the atmosphere,
and conduit <B> 126. </B> The opposite end of cylinder <B> 115 </B> is connected by conduit <B> 127 </B> and valve <B> 128 </B> either to the <B> 133 </B> inlet pipe for the pressurized fluid, or to the delivery pipe. The cavity between the twin pistons 120-121 is constantly in communication with the atmosphere through channel 134.
When the drill is advanced in the part and the conduits <B> 126 </B> and <B> 133 </B> are under pressure, a chrono-regulator or chrono-switch of the type to send the compressed air <B> to </B> the right side of the piston 120 in short periods and <B> at </B> a relatively high rate. As a result of their differences in effective area, the two pistons 120 and 121 are moved to the left, expelling the oil in the front end of the cylinder <B> 1 </B> and causing either a slight withdrawal of the drill bit, either a momentary stop or a slowing down of the forward movement, followed by another normal forward movement.
Once the pulsation cycle is complete, the <B> 129 </B> regulator is de-energized and the <B> 128 </B> valve resumes under the action of the spring <B> 129 ', </B> the position shown in fig. <B> 8, </B> by putting the right face of the piston 120 in communication with the discharge. The pressurized oil is then forced from the front end of the cylinder <B> 1 </B> <U> through </U> the flow channel <B> 130, </B> into the cylinder < B> 115 </B> and to the left face of piston 121 as a result of the pressure acting on the piston in the direction of advance.
Pistons 120 and 121 therefore immediately return <B> to </B> their initial position and the drill is advanced <B> to </B> a speed <B> slightly </B> greater <B> than < / B> its normal forward speed as a result of the oil flowing through channel <B> 130, at </B> approximately up to the point reached before the mechanism was put into operation.
Note that, with the oil flowing from cylinder <B> 1 </B> through line <B> 76 </B> during the interruption period, the drill can be returned to a point slightly deeper than the point it was at when the interrupt started. This may or may not be detrimental, depending on the material being drilled, <U> the </U> drilling speed, etc. If no inconvenience results from this, the orifices and conduits <B> 119 </B> and <B> 126 </B> can be linked directly.
On the other hand, if this attack is undesirable, a channel must be provided in the body of the valve <B> 125 </B> to control the speed <B> at </B> which the drill returns to the bottom of the hole.
For greater clarity, the <B> 1 <I> 1 </I> 5 </B> cylinder and the <B> </B> ball valve <B> 125 </B> have been shown in fig. . <B> 8 to </B> a considerably enlarged scale. In practice, the actual dimensions will depend on the desired mode of interrupting the normal feed. By varying the dimensions of these parts, it will be possible to intermittently slow down the feed movement, stop it, or produce alternating pulses of relatively low amplitude.
The whole mechanism easily lends itself <B> to </B> a semi-automatic or fully automatic control since the valves <B> 109 </B> and <B> 110 </B> can be operated <B > by hand </B> or by means of any known device, for example solenoids <B> 131 </B> and springs <B> 132 </B> or opposing solenoids.
By the use of switches and relays, the mechanism can be actuated automatically <U> by </U> a number of control factors. For example, a standard pressure switch can be mounted <B> at </B> the front end of the cylinder <B> 1 </B> to pull the drill back when the hydraulic pressure in front of the piston < B> 6 </B> falls below a predetermined minimum value as a result of applying the piston <B> 6 </B> against the threaded stud <B> 18 </B> or during forming excessive pressure at the point of attack of the bit. Alternatively, a device influenced by the drilling torque or by the motor current may be provided to cause the drill to withdraw.
Devices obeying <B> to </B> the influence of pressure or torque can be combined, the second initiating the withdrawal for the purpose of stripping and the first initiating the final withdrawal. If the drilling pressures and torques are too low to ensure effective control, a chrono-regulator can be used to <U> control </U> the mechanism. <B> It </B> can also be used. Desirable to double <B> the </B> chrono-regulator of a pressure switch, the latter only works when the drilling operation is finished or in case of dangerous overload.
In either case, switches limiting the operation can also be mounted on the cylinder head of the cylinder <B> 78 </B> to be actuated by the piston <B> 77 </B> in order to signal the advance of the drill.
It can be seen from the foregoing that the mechanism described can be actuated according to cycles different from each other within wide limits, which makes it practically suitable <B> to </B> be adapted <B> to </ B > any desired operation.
All of the operating characteristics, as well as the different speeds at which the piston can be moved during an operating cycle, can be varied easily and with precision, within wide limits.