Armand Marcel Le Lan, Vanves (Seine, France), est mentionné comme étant l'inventeur Le présent brevet comprend un procédé et un dispositif de, manipulation d'une barre enfilée dans la broche creuse d'une poupée de tour.
On connaît les difficultés rencontrées pendant l'usinage des, pièces mécaniques dans une barre, sur tout si la barre est relativement longue. En effet, on constate des fouettements de la barre, et celle-ci est en outre soumise. à des, efforts de flambage dus à la poussée de l'outil. Pour éviter ces inconvénients, on prévoit souvent une. lunette déplaçable soutenant la pièce derrière l'outil, mais cet accessoire nuit à la commodité et à la rapidité d'exécution et d'évacua tion des pièces.
Il est, d'autre part, difficile de contrôler avec pré cision les mouvements périodiques d'avance de la barre, et cela plus, particulièrement dans le cas du positionnement de la barre par une butée fixe, en raison du téton de saignée qui subsiste sur la barre après tronçonnage de la pièce usinée. Afin d'éviter les rebuts qui résulteraient d'avances imprécises, il est alors nécessaire de prévoir des chutes, relative ment importantes sur chaque pièce à usiner.
Enfin, l'évacuation latérale des pièces, usinées est incompatible avec une cadence élevée de fabrication, et elle complique le stockage ultérieur des pièces ou leur transfert à d'autres machines.
Le brevet a pour but de remédier aux inconvé nients précités.
Le procédé de manipulation objet d'une des inventions est caractérisé en ce qu'on. maintient axia- lement la barre au, moyen d'un organe rotatif de pinçage monté sur le bâti du tour dans le prolonge ment de la broche, en.
ce qu'on la laisse tourner sur elle-même pendant qu'elle est serrée dans le man- drin, en ce qu'on, desserre le mandrin, puis déplace la barre selon, son, axe sur une distance déterminée, au moyen, dudit organe de pinçage, dans le sens qui éloigne celui-ci de la poupée du tour, en ce qu'on resserre le mandrin, puis desserre l'organe de pinçage et le ramène vers la poupée, en au moins un dépla cement, de ladite distance déterminée, l'usinage de la pièce s'effectuant entre les périodes de déplace ment de l'organe de pinçage vers la poupée.
Le dispositif pour la mise en ouvre de ce pro cédé est caractérisé par le fait qu'il comprend un support porté par le bâti du tour, dans l'axe géo métrique de la broche de celui-ci, un organe de pin çage de la barre, monté dans ledit support de façon à pouvoir tourner et coulisser sur l'axe géométrique de la broche creuse du tour, ledit support et ledit organe de pinçage étant percés axialement, de part en part, à un diamètre. suffisant pour permettre le passage et l'évacuation de pièces usinées, des mayens pour déplacer ledit organe de pinçage axialement, et des moyens.
propres soit à serrer ledit organe de pin- çage sur la barre, afin de le rendre solidaire de celle- ci en translation axiale, soit à le desserrer, afin de libérer la barre de celui-ci.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif à commande hydrau lique pour la mise _ en oeuvre du procédé revendiqué. La fig. 1 est une vue schématique, en perspec tive, d'un tour à copier, sur lequel est monté le dis positif.
La fig. 2 est une coupe du dispositif par un plan horizontal longitudinal, suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe à plus grande échelle montrant, avec plus de détails, le distributeur de fluide de commande du dispositif.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 2.
La fig. 6 est un schéma montrant un cycle d'opé rations effectuées sur le tour muni du dispositif. Sur les tours connus qui travaillent une barre, celle-ci traverse une poupée creuse et est maintenue à son. extrémité par une contre-poupée.
Le dispositif représenté sur les fig. 1 à 5 est dis posé à la place de la contre-poupée.
Le corps fixe 1 du dispositif présente un, alésage guidant un, fourreau coulissant 2, non rotatif, dans lequel est centrée, au moyen, de roulements. 3 et d'une butée double 4 à rouleaux, une broche rotative 5 participant aux mouvements de coulissement du fourreau 2. L'extrémité avant de la broche 5 porte le corps. 6 d'un: mandrin à commande hydraulique qui sera décrit plus loin.
A son autre extrémité, la broche 5 est munie de cannelures 7 par lesquelles elle est en prise avec un. arbre creux rotatif 8.
A l'arrière du corps 1 est fixé un plateau 9 sur lequel est immobilisé un manchon 10 entourant l'arbre creux 8 et présentant, à sa partie avant, un épaulement 11 qui délimite, avec une cloison arrière 12 solidaire du fourreau 2, une chambre annulaire 13. Entre la cloison 12 et le plateau 9 est aménagée une chambre annulaire 14, de plus grande section radiale que celle de la chambre 13.
Le plateau 9 sert d'appui à un carter 15 enfer mant le mécanisme d'entraînement en rotation de l'arbre creux 8. Cet arbre est centré dans des roule ments 16 supportés, l'un. par le carter 15, l'autre par un plateau 17 qui est solidaire du carter 15 et sur lequel est fixée une plaque 18.
Sur l'arbre 8 est claveté un mécanisme à roue libre, constitué par une noix 19 présentant des ram pes 20 venant en prise, par l'intermédiaire de galets 21, avec une couronne 22 munie d'une denture 23 et centrée, au moyen. de roulements 24, sur la noix 19.
La denture 23 engrène avec un pignon 25 (fig. 4) monté sur un, arbre 26 sur lequel est, par ailleurs, claveté un. pignon 27 en prise avec un pignon 28, lui-même monté sur un arbre 29 rntraîn.é en rotation par l'arbre 30 d'un, moteur électrique 31 fixé sur le carter 15.
Les pignons 27 et 28 sont accessibles après enlè vement de la plaque 18, et peuvent être remplacés par des pignons de diamètres différents, de manière à réaliser des vitesses de la broche 5 légèrement dif férentes de celles de la broche du tour.
Le corps 6 du mandrin est fixé sur une bride 32 faisant corps avec la broche 5, et délimite, avec cette dernière, un cylindre 33 dans lequel se déplace un piston différentiel 54 solidaire d'un. manchon 35. Ce piston, commande, par l'intermédiaire de leviers cou dés 36, le mouvement radial de coulisseaux 37 sup portant des mors 38.
Le cylindre 33 est alimenté, respectivement, de part et d'autre du piston 34, par deux conduits 39 et 40 qui communiquent, à travers un joint tournant constitué par une bague 41 centrée sur la broche 5 et une bague 42 centrée dans le fourreau 2, avec deux canaux 43 et 44 creusés dans, le fourreau. Ces canaux débouchent dans des rainures longitudinales 45 et 46 pratiquées à la périphérie du fourreau 2, et alimentées en fluide sous pression par des conduits 47 et 48 usinés dans le corps fixe 1.
L'alimentation des chambres 13 et 1,4 en fluide sous pression est contrôlée par un distributeur cons titué par un manchon fixe 49 qui est centré dans un support 50 et dans lequel se déplace un. tiroir 51, représenté à plus grande échelle sur la fig. 3.
Trois gorges annulaires 52, 53 et 54 sont usinées à la périphérie du manchon 49. La gorge 52 est reliée, d'une part, à un conduit 55 d'arrivée du fluide et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un canal 56, à la chambre 13.A cet effet, le canal 56 débouche dans l'alésage du corps: 1 de la poupée, et alimente la chambre 13 par une ou plusieurs rainures longitu dinales 57 et des ouvertures radiales 58 pratiquées dans le fourreau 2. La gorge 53 est reliée, par un, conduit 59, à la chambre 14. La gorge 54 est reliée à un conduit 60 de retour du fluide vers la bâche.
Une chambre annulaire 61 est aménagée à la périphérie du tiroir 51. Cette chambre est toujours en communication, par un, canal 62, avec la gorge 53 qui alimente la chambre 14. La chambre 61 com munique, par ailleurs, suivant la position occupée par le tiroir, soit par un canal 63 avec la gorge d7ar- rivée 52 du fluide, soit par un canal 64 avec la gorge 54 d'évacuation. du fluide. Enfin, la gorge 52 com munique toujours, par un. conduit 65 taillé dans le tiroir 51, avec une chambre annulaire 66.
Il y a lieu de remarquer que, dans la position moyenne du tiroir, représentée sur la fig. 3, il existe entre la chambre 61, d'une part, les canaux 63 et 64, d'autre part un léger recouvrement qui déter mine deux pertes de charge<I>63a</I> et 64a dont le rôle sera défini plus loin.
Le tiroir 51 est attelé, à l'une de ses extrémités, à l'armature mobile 67 d'un électro-aimant 68, par l'intermédiaire d'un ressort 69 (fig. 2).
A son autre extrémité, le tiroir 51 est attelé à un tourillon 70 centré dans, un support fixe 71, et lui-même attelé à un arbre 72 centré, à l'avant, dans un support fixe 73.
Sur le tourillon 70 est monté un pignon 74 en prise avec une crémaillère 75. Comme le montre la fig. 5, la liaison entre le tourillon 70 et le pignon 74 est assurée au moyen d'un cliquet 76 soumis à l'ac tion. d'un. ressort 77 et venant en prise avec des dents 78 d'encliquetage pratiquées dans le pignon, de ma nière à n'entraîner le tourillon 70 que dans un sens de rotation du pignon 74. La crémaillère 75 cons titue un piston plongeur se déplaçant dans un cylin- dre 79 alimenté en fluide sous pression, à ses deux extrémités, par des canaux 80 et 81.
Un bonhomme à ressort 82 (fig. 2), dont le ressort est représenté en 83, assure un verrouillage élastique du tourillon 70 dans les différentes positions angulaires qui cor respondent à celles du pignon 74. Dans chacune de ces positions angulaires du tourillon 70, une cuvette tronconique 84 se trouve en. face d'une bille 85 logée dans un évidement pratiqué dans unie bague 86 soli daire du support 71.
Sur l'arbre 72 sont calées, d'une part, à l'arrière, une butée, 87 et, d'autre part, à l'avant, une butée 88 portant une tige filetée de réglage 89.
D'autres butées: identiques à la butée 88, par exemple 88', 89', mais décalées angulairement par rapport à celle-ci, peuvent être disposées en nombre voulu. sur l'arbre 72, en avant de la butée 87.
La butée. 87 prend appui contre un taquet 90 qui, monté sur un axe 91 susceptible de coulisser dans un support 92 solidaire du fourreau 2, est rap pelé dans sa position, moyenne sous l'influence d'un ressort 93. L'extrémité libre de l'axe 91 vient en prise avec les tiges filetées de réglage 89 montées sur les butées 88.
Le circuit hydraulique de commande comporte une. pompe 94 (fig. 2) qui refoule du fluide, prélevé dans un réservoir 95, dans une canalisation 96 reliée au conduit d'arrivée 55 (fig. 3) du fluide au distri buteur, dont le conduit d'évacuation 60 est relié par une canalisation 97 au réservoir 95.
Les canalisations 96 et 97 sont, par ailleurs, reliées, d'une part, à une vanne à quatre voies 98 qui contrôle l'admission du fluide dans le cylindre 79 (fig. 5) de commande de rotation de l'arbre 72 et, d'autre part, à une vanne à quatre voies 99 qui contrôle l'admission du fluide dans le cylindre 33 de commande du mandrin.
La commande des mouvements d'avance et de recul du fourreau 2 supportant la broche 5 est réali sée comme suit dans la position, représentée sur la fig. 2, le tiroir 51 prend appui, sous l'action de. la pression dans la chambre. 66 et par l'intermédiaire du tourillon 70, de l'arbre 72 et de la butée: 87, sur le taquet 90 qui bute contre le support 92 en comprimant le ressort 93.
Le fourreau 2 s'immobilise lorsque les deux per tes de charge 63a et 64a (fig. 3) créent dans les deux chambres 13 et 14 des pressions inversement pro portionnelles à la section utile de ces chambres.
La mise sous tension de l'électro-aimant<B>68</B> a pour effet de déplacer le tiroir 51 vers la droite. La perte de charge<I>64a</I> (fig. 3) est supprimée, et le fluide agit avec la même pression unitaire dans les chambres 13 et 14. L'effort exercé dans la chambre 14 devient prépondérant, et le fourreau 2 se déplace vers l'avant, c'est-à-dire vers la gauche sur la fig. 2.
Lorsque l'axe 91 du taquet 90 rencontre la butée 88, il entraîne vers, l'avant, contre l'action du ressort 69 de l'électroaimant 68, l'ensemble constitué par l'arbre 72, le tourillon 70. et le tiroir 51 qui supprime alors la communication, entre l'arrivée du fluide dans la gorge 52 et la gorge 53 d'alimentation de la cham bre 14, et met cette dernière en, communication avec la gorge 54 de retour à la bâche (fig. 3).
La pression dans la chambre 14 diminue et le fourreau 2, sous l'action de la pression :qui agit dans la chambre 13, tend à revenir dans sa position de départ. Le ressort 69 de l'électro-aimant tend, à ramener vers la droite le tiroir 51, qui s'immobilise finalement dans la posi tion pour laquelle les efforts dans les deux chambres 13 et 14 s'équilibrent, et le fourreau 2 se trouve immobilisé dans une position déterminée.
Le retour du fourreau 2 à sa position de départ est commandé par la désexcitation de l'électro-aimant 68. Sous l'action du fluide dans la chambre 66, le tiroir 51 se déplace vers la gauche, mettant la cham bre 14 en communication avec la gorge 54 d'éva cuation du fluide. La pression tombe dans la cham bre 14, et l'action du fluide, dans la chambre 13, ramène le fourreau 2 vers l'arrière.
Le taquet 90 venant au contact de la butée 87 entraîne, vers la droite, le tiroir 51 qui interrompt l'évacuation du fluide et rétablit l'équilibre des efforts dans les cham: bres 13 et 14, ce qui a pour effet d'immobiliser le fourreau 2 à sa position arrière.
La course d'avance du fourreau 2 étant déter minée par la position de la butée 88, en disposant sur l'arbre 72 plusieurs butées, on peut obtenir plu sieurs positions: successives d'arrêt du fourreau. A cet effet, les tiges de réglage 89 des différentes butées sont décalées angulairemen.t l'une: par rapport à l'au tre, d'un angle égal à celui prévu entre les dents 78 d'encliquetage du pignon 74.
Le fourreau 2 ayant été immobilisé dans une pre mière position par la venue en contact de l'axe 91 avec la tige de réglage 89 de la première butée 88 rencontrée, l'admission de fluide sous pression dans le compartiment 79a du cylindre 79 (fig. 5), par la manoeuvre de la vanne 98,a pour effet d'entraîner la crémaillère 75 et, par conséquent, le pignon 74 qui fait tourner l'arbre 72 de l'angle nécessaire pour amener la tige de réglage 89 de la butée 88 suivante en face de l'axe 91.
Tout mouvement intempestif d'avance du fourreau 2 pendant la rotation de l'arbre 72 est empêché par un mouvement vers la gauche du tiroir 51, mettant la chambre 14 en communication temporaire avec la gorge d'évacuation 54. Ce mou vement du, tiroir 51 est dû au fait que, pendant la rotation du tourillon 70, ce dernier est repoussé vers l'avant par la bille 85, contre l'action du ressort 69 de l'électro-aimant, jusqu'au moment où la bille se trouve en face de* la cuvette 84 suivante usinée dans le tourillon.
La disposition ci-dessus décrite du dispositif per met la réalisation de nombreux cycles d'opérations, notamment celui défini ci-après, et schématisé à la fig. 6.
Dans ce .qui va suivre, on va supposer que c'est par des manouvres manuelles que l'on commande l'alimentation de l'électro-aimant, le serrage et le des serrage du mandrin, ainsi que les mouvements angu laires de l'arbre portant les butées. Ces différentes manouvres pourraient être contrôlées automatique ment, en. dépendance des positions occupées par les différents. organes mobiles, au. moyen d'un appareil lage habituel comportant notamment des contacteurs de fin. de course, des électro-vannes, etc.
Dans, la position A de la fig. 6, les mors 38 du mandrin mobile sont serrés sur l'extrémité d'une pièce 100 précédemment usinée, mais non encore séparée de la barre brute 101. Les mors 102 du mandrin, de la poupée du: tour sont serrés sur la barre 101 et l'entraînent en rotation, ainsi -que le mandrin mobile 6, qui est alors désolidarisé de sa propre com mande par le mécanisme à roue libre et tourne alors à la vitesse donnée à cette commande.
L'outil de chariotage 103 et l'outil de tronçon nage 104 sont représentés en position de départ du cycle.
Lorsque l'outil à charioter 103 a effectué l'usi nage de la barre 101 sur une longueur déterminée (position. B), l'outil de tronçonnage 104 sépare la pièce 100 de la barre (position C) ; la roue libre s'enclenche et l'outil de tronçonnage fait disparaître les tétons de saignée sur les deux éléments séparés entraînés indépendamment l'un de l'autre.
Après retrait de l'outil de tronçonnage, les mors 38 du mandrin mobile sont desserrés, par inversion de la pression dans le mandrin, au moyen de la vanne 99, actionnée par tout moyen convenable et la mise sous tension de l'électro-aimant 68 provoque l'avance du fourreau jusqu'à la première butée disposée sur l'arbre 72 ;
le fourreau étant bloqué hydraulique- ment dans cette position, le mandrin 38 est à nou veau serré sur la partie qui vient d'être usinée, et soutient la barre dans le voisinage de l'outil à cha- rioter (position D). On. remarquera que le glissement circonférentiel est très: faible entre la barre 101 et les mors du mandrin 3 8 au moment du serrage de celui- ci, puisqu'il est entraîné en rotation à une vitesse voisine de celle de la barre.
De la même façon, après chaque opération de chariotage, le mandrin mobile vient se bloquer sur la partie qui vient d'être usinée, les mouvements suc cessifs d'avance du fourreau étant contrôlés par les butées disposées sur la barre 72 et successivement mises en jeu par les rotations. périodiques de cette barre (positions E et F).
A la fin de la dernière opération de chariotage, les mors 102 du mandrin de la broche du tour sont desserrés (position F), et la désexcitation de l'électro aimant provoque alors. le retour du mandrin mobile 3 8 serré, dans sa position initiale (position A) en entraînant la barre, la longueur de la course de retour étant exactement définie par le blocage hydraulique du fourreau. L'extrémité déjà tronçonnée de la barre est venue au contact de la pièce précédemment usi née et l'a repoussée vers l'arrière du dispositif à la sortie duquel les pièces peuvent être recueillies les unes, après les autres.
En variante, les moyens hydrauliques ci-dessus décrits pour commander les mouvements de la broche de la contre-poupée pourraient être remplacés par tous autres moyens., tels que des moyens mécaniques, électriques, électromécaniques, susceptibles de con duire au résultat recherché.