Tour automatique La présente invention a pour objet un tour auto matique selon la revendication du brevet principal.
Les tours automatiques connus au moment du dépôt du brevet principal ont une manivelle située devant le tour, pour permettre d'actionner l'arbre à cames à la main, entre autres au moment de la mise en train. Dans ce but, cette manivelle est montée généralement sur un arbre transversal, mobile axia- lement entre deux positions extrêmes. En position tirée, cet arbre transversal maintient en action un accouplement qui relie l'arbre à cames à son dispo sitif de commande automatique, tandis qu'en posi tion poussée, ledit arbre débraye ledit accouplement et en embraye un autre, qui l'accouple à l'arbre à cames. En outre, ces deux accouplements sont agen cés de façon qu'il n'y en ait jamais qu'un d'actif, quelle que soit la position axiale dudit arbre à com mande manuelle.
Afin de permettre la mise en train du tour fai sant l'objet du brevet principal, on essaya également de l'actionner au moyen d'une telle commande, com prenant un arbre transversal avec des accouplements et manivelle usuels.
L'expérience a montré cependant bien vite que si une telle commande manuelle donnait toute satis faction dans les tours connus à une seule poupée, elle était bien déficiente dans le tour automatique faisant l'objet du brevet principal. Les causes de cette déficience sont faciles à comprendre.
D'une part, ce tour comprenant deux poupées est nette ment plus large que ceux à une seule poupée et, d'autre part, l'encombrement produit par la seconde poupée et l'appareil auxiliaire qui lui est associé, empêche l'ouvrier chargé de la mise en train du tour d'effectuer toutes les opérations de réglage néces saires, en restant devant le tour ; les organes à régler sont trop éloignés ou bien ils sont inaccessibles der- rière la seconde poupée ou son appareil auxiliaire. L'ouvrier en question doit, par conséquent, passer derrière le tour pour effectuer certaines opérations de réglage.
Or, avec la seule manivelle usuelle, pla cée devant le tour, cet ouvrier est dans l'impossi bilité d'actionner les arbres à cames, quand il se trouve derrière le tour. Chaque fois qu'il voudrait les déplacer, il devrait repasser devant le tour, ce qui rend la mise en train très laborieuse, ou recou rir à une aide. Dans les deux cas, cette mise en train devient coûteuse.
Aussi la présente invention a-t-elle pour but de remédier à ces inconvénients et, à cet effet, le tour selon l'invention comprend, outre un premier arbre transversal de commande manuelle des cames, des accouplements embrayant et débrayant la commande automatique et la commande manuelle desdites cames, et des moyens situés devant le tour pour actionner ledit arbre transversal à la main, encore un second arbre transversal de commande manuelle des cames, associé au premier, ainsi que des moyens situés derrière le tour pour actionner ce second arbre à la main.
Deux formes d'exécution du tour, objet de la présente invention, sont représentées, à titre d'exem ple, au dessin annexé dans lequel la fig. 1 est une vue schématique en plan de la première forme d'exécution; la fig. 2 est une coupe schématique selon la ligne II-II de la fig. 1 ; la fig. 3 est une coupe schématique selon la ligne III-III de la fig. 1, et la fig. 4 est une coupe schématique, analogue à celle de la fig. 2, de la deuxième forme d'exécution.
Comme le tour décrit dans le brevet principal, celui qui est décrit en référence aux fig. 1 à 3 com prend une première poupée (non représentée), qui est montée sur un bâti 1 de façon que son axe soit parallèle à l'axe longitudinal du bâti 1. Cette poupée est aussi destinée à entraîner une barre à usiner (non représentée) en rotation ; elle est mobile axia- lement, de façon à faire avancer l'extrémité anté rieure de ladite barre dans un canon (non repré senté), qui est monté dans un support (non repré senté) solidaire du bâti 1 du tour.
Ce support pré sente des glissières (non représentées) servant à gui der des coulisseaux 2, qui portent des burins 3, disposés en éventail et destinés à avancer successi vement en direction de l'extrémité de la barre à usiner faisant saillie dudit canon, en vue d'effectuer des opérations d'usinage sur les faces latérales des pièces à fabriquer. Outre les burins 3, le tour décrit comprend encore un autre groupe d'outils (non représentés) destinés à travailler dans l'axe de ladite poupée. Ces derniers outils sont montés sur un appa reil auxiliaire (non représenté), situé devant ladite poupée.
Selon le nombre des outils de ce dernier groupe, ledit appareil auxiliaire peut être constitué par une bascule ou un tambour-revolver et les outils qu'il porte sont montés. dans des broches rotatives et mobiles axialement par rapport audit appareil.
Les fonctions de ladite poupée (serrage de la barre à usiner, avance de cette barre, desserrage et recul), des burins 3 et dudit appareil auxiliaire (bas- culement ou nombrage, déplacement axial des bro ches) sont commandées, comme dans le tour décrit dans le brevet principal, à partir de cames calées sur un arbre 4, qui s'étend parallèlement à l'axe lon gitudinal du tour et qui est situé derrière ce dernier.
Outre les organes mentionnés, le tour décrit comprend encore une seconde poupée (non repré sentée), qui est parallèle à la première et qui est montée côte à côte avec l'appareil auxiliaire placé en face de la première poupée, de façon que cette seconde poupée soit située devant ledit appareil auxiliaire par rapport à l'ouvrier desservant le tour. Cette seconde poupée est destinée à recevoir dans sa pince la partie antérieure des pièces usinées à l'extrémité de la barre entraînée en rotation par la première poupée, au fur et à mesure que ces pièces sont détachées de ladite barre.
La seconde desdites poupées entraîne alors lesdites pièces en rotation, de façon que des outils, semblables à ceux dudit appa reil auxiliaire et montés sur un second appareil auxi liaire 5, puissent usiner lesdites pièces depuis leur face postérieure, en effectuant par exemple des per çages, des taraudages ou des filetages selon l'axe de ces pièces.
Le passage de ces dernières, de l'extrémité de la barre à usiner dans la pince de la seconde poupée est assuré, comme dans le brevet principal, par un dispositif transporteur (non représenté), qui com prend un bras pivotant autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du tour.
Les fonctions de ce dispositif transporteur ainsi que celles de la seconde desdites poupées, de l'appa reil 5 et des outils de cet appareil, sont commandées par des cames calées sur un arbre 6, qui est aussi parallèle à l'axe longitudinal du tour, comme l'arbre 4, mais qui est situé devant le tour.
Pour synchroniser les fonctions des deux pou pées et des outils correspondants, ainsi que du dis positif transporteur, pendant que le tour travaille automatiquement, les deux arbres 4 et 6 sont com mandés simultanément à partir d'une poulie 7 par l'intermédiaire d'un arbre transversal creux 8 et d'un arbre auxiliaire longitudinal 9, la poulie 7 étant elle- même actionnée à partir du moteur principal du tour, par une courroie (non représentée). Pour assu rer ladite commande, la poulie 7 est montée folle sur un tourillon 10 solidaire du bâti 1 du tour (fig. 2).
Cette poulie 7 est elle-même solidaire d'un pignon 11 en prise avec un pignon 12 monté fou sur un premier arbre 13 de commande manuelle, qui est logé à l'intérieur de l'arbre transversal creux 8. Dans la position représentée au dessin, la poulie 7 entraîne le pignon 12 en rotation, tout en laissant l'arbre 13 immobile. Ce pignon 12 porte un man chon d'accouplement 14, pour venir en prise avec une partie correspondante de l'extrémité de l'arbre 8, de façon à entraîner cet arbre en rotation. Par ailleurs, le pignon 12 est axialement solidaire de l'arbre 13, de façon que ce dernier entraîne ledit pignon, lorsqu'il est lui-même déplacé axialement. Dans la position représentée au dessin, l'arbre 13 est en position poussée et le manchon d'accouple ment 14 est séparé de l'arbre 8.
Si cet arbre 13 est tiré vers la droite dans la fig. 2, le pignon 12 et son manchon 14 se déplacent avec lui; ce man chon vient alors en prise avec la partie correspon dante de l'arbre 8, de sorte que les mouvements de la poulie 7 sont transmis à cet arbre 8.
Ce dernier porte un limaçon 15 en prise avec une roue à vis sans fin 16, qui est calée sur l'arbre à cames 4. Il porte également un limaçon 17 en prise avec une roue à vis sans fin 18 calée sur l'ar bre auxiliaire 9. Comme on le voit à la fig. 1, cet arbre 9 porte par ailleurs un manchon d'accouple ment 19 en prise avec une noix d'accouplement 20, sur laquelle est taillée une denture 21. L'arbre auxi liaire 9, ainsi que l'arbre 8, sont montés dans des paliers (non représentés) du bâti 1 du tour, de façon à être axialement fixes.
Lorsque la noix 20, montée de façon coulissante sur un arbre 22, est dans la position axiale représentée à la fig. 1, les rotations de l'arbre creux 8 sont transmises à la denture 21 et celle-ci entraîne à son tour le deuxième arbre à cames 6 par l'intermédiaire d'un renvoi 23 et d'un pignon 24 calé sur l'arbre 6. Il résulte de cette description que la poulie 7 entraîne simultanément les deux arbres à cames 4 et 6, lorsque l'arbre de commande manuelle 13 est tiré vers la droite et lorsque la noix 20 est dans la position axiale représentée à la fig. 1. Ces positions de l'arbre 13 et de la noix 20 sont ainsi les positions normales de 'fonctionnement automatique du tour.
En poussant l'arbre 13 vers la gauche, et en l'amenant ainsi dans la position représentée au des sin, la commande automatique des arbres 4 et 6 est suspendue, puisque la poulie 7 n'entraîne plus que le pignon 12. En revanche, les arbres 4 et 6 peuvent être entraînés simultanément à la main, à l'aide d'une manivelle 25 située devant le tour, grâce à un manchon d'accouplement 26 calé sur l'arbre 13. Ce manchon est placé à une distance telle du manchon 14 du pignon 12 qu'il ne vienne en prise avec des organes correspondants de l'arbre creux 8 qu'au moment où le manchon 12 est entièrement séparé de ses organes correspondants de cet arbre 8, de façon que l'arbre 8 ne puisse pas être entraîné simultanément par la manivelle 25 et par le pignon 12.
Lorsque l'arbre 13 est dans la position repré sentée au dessin, son manchon d'accouplement 26 permet ainsi d'entraîner simultanément les deux arbres à cames 4 et 6 à l'aide de la manivelle 25, de la même façon que la commande automatique entraîne ces arbres, puisque c'est à présent le man chon 26 qui entraîne l'arbre creux 8.
Si cette manivelle 25 peut permettre à l'ouvrier chargé de mettre le tour en train de régler facilement les fonctions de la seconde desdites poupées, de l'appareil 5 et de ses outils, dudit dispositif trans porteur et encore, éventuellement, de régler par exemple le serrage et l'avance de la première des- dites poupées, en étant pour cela placé devant le tour, la seconde de ces poupées et l'appareil auxi liaire 5 placé en face d'elle l'empêchent en général de régler convenablement le travail des burins 3 et des outils de l'appareil auxiliaire monté en face de la première poupée. Pour ces dernières opérations de réglage, l'ouvrier en question doit plutôt se placer derrière le tour.
Pour qu'il puisse alors entraîner les arbres à cames 4 et 6 à la main depuis ce côté-là du bâti 1, le tour décrit comprend un second arbre transversal de commande manuelle 27, qui est paral lèle à l'arbre 13. Cet arbre 27 porte aussi une mani velle 28, qui est toutefois située derrière le tour. Comme la manivelle 25, cette manivelle 28 permet aussi d'actionner l'arbre 27 en direction axiale et en rotation. Cet arbre 27 passe à travers un arbre creux 29, qui est monté dans des paliers du bâti 1, de façon à être axialement fixe ; il porte un manchon d'accouplement 30 qui peut venir en prise avec des organes correspondants formés à l'extrémité arrière de l'arbre creux 29. Un manchon à rainure 31 est, enfin, fixé à l'extrémité avant de l'arbre 27.
Les arbres 13 et 27 sont associés l'un à l'autre, en ce qui concerne leurs déplacements axiaux, par un cul buteur 32, qui est pivoté sur le bâti 1 autour d'un axe 33. Ce culbuteur présente deux goupilles 34 et 35, qui sont engagées respectivement dans la rai nure du manchon 31 de l'arbre 27 et dans une rai nure 36 du manchon d'accouplement 26 fixé à l'arbre 13. Lorsque l'ouvrier chargé de la mise en train du tour décrit pousse l'arbre 27 depuis l'arrière du tour, il débraye la commande automatique des arbres à cames 4 et 6 de la même façon que lorsqu'il pousse l'arbre 13 quand il se trouve devant le tour.
Lorsque la commande automatique des arbres à cames 4 et 6 est débrayée et la commande manuelle embrayée ainsi depuis derrière le tour, la manivelle 28 permet aussi d'entraîner lesdits arbres à cames en rotation. Pour cela, l'arbre creux 29 porte un pignon 37, qui entraîne l'arbre 13 en rotation par l'intermédiaire d'un renvoi 3 8 et d'un arbre auxi liaire 39 portant deux pignons 40 et 41, dont le der nier est en prise avec un pignon 42 calé sur l'arbre 13. Quant au tube 29, il est entraîné en rotation par le manchon d'accouplement 30 en prise avec les éléments correspondants dudit arbre.
Au lieu que la liaison entre cet arbre creux 29 et l'arbre 13 soit assurée par des roues dentées, elle pourrait l'être aussi, au moins en partie, par un système de transmission à chaînes.
Lorsque le réglage manuel a été effectué, il suffit de tirer l'une ou l'autre des manivelles 25, 28, pour dégager les deux manchons 26 et 30 des organes d'accouplement correspondants et pour embrayer en même temps le manchon 14 du pignon 12 de la commande automatique.
Outre les deux arbres de commande manuelle décrits, le tour représenté aux fig. 1 à 3 en comprend un troisième, parallèle aux deux autres, qui permet, d'une part, de débrayer les deux arbres à cames 4 et 6 l'un de l'autre, afin que les manivelles 25 et 28 n'entraînent plus que l'arbre 4 et, d'autre part, d'entraîner l'arbre 6 seul.
Ce troisième arbre de commande manuelle est tout particulièrement indiqué dans les tours automa tiques de plus grandes dimensions. Il peut arriver, en effet, que les cames des arbres 4 et 6 soient si nombreuses et que les organes qu'elles entraînent chacune opposent une si grande résistance, que les deux arbres 4 et 6 ne peuvent presque plus être entraînés à la main à l'aide d'une seule manivelle. Même sans cela, il n'est de toute façon pas opportun d'avoir à vaincre une trop grande résistance, en tour nant l'une ou l'autre des manivelles 25, 28, quand on veut effectuer un réglage précis.
Grâce au débrayage que le troisième desdits arbres de com mande manuelle permet d'effectuer, l'ouvrier chargé de mettre le tour en train peut d'abord régler toutes les cames de l'arbre 4 ainsi que les organes com mandés par ces cames, en agissant sur la manivelle 25 ou sur la manivelle 28, selon qu'il se trouve devant ou derrière le tour. Après ce réglage, il peut, à l'aide du troisième desdits arbres de commande manuelle, régler entre elles les cames de l'arbre 6, ainsi que les organes commandés par ces cames. Lorsque les cames des deux arbres 4 et 6 ont ainsi été réglées séparément, il lui suffit alors d'accoupler à nouveau les deux arbres à cames l'un à l'autre à l'aide du troisième desdits arbres de commande, pour synchroniser convenablement les deux groupes d'opérations commandées respectivement par les arbres 4 et 6.
Ce troisième arbre de commande manuelle est désigné par la référence 43 dans les fig. 1 et 3. Il porte une manivelle 44 située devant le tour, qui permet de l'actionner en rotation à la main pour entraîner l'arbre à cames 6. Cet arbre 43 est aussi mobile axialement entre une position tirée et une position poussée. Dans la première desdites posi tions (représentée au dessin), les deux arbres à cames 4 et 6 sont accouplés l'un à l'autre et une rotation de la manivelle 44 est sans effet sur ces arbres. En position poussée, les deux arbres 4 et 6 sont en revanche débrayés l'un de l'autre, et une rotation de la manivelle 44 entraîne l'arbre 6.
Pour assurer ces deux fonctions (embrayage- débrayage des arbres 4 et 6, entraînement en rota tion de l'arbre 6), l'arbre 43 porte un manchon d'accouplement 45 et un manchon à rainure 46, qui sont tous deux fixés rigidement sur lui. Lorsque l'ar bre 43 est en position poussée, le manchon 45 est en prise avec des organes d'accouplement corres pondants, formés à l'extrémité d'un arbre creux 47. Cet arbre 47 est coaxial à l'arbre 43 et il est pivoté dans des paliers du bâti 1, de façon à être axiale- ment fixe par rapport à ce bâti.
Cet arbre 47 porte enfin un limaçon 48 en prise avec une roue à vis sans fin 49, qui est pivotée folle sur l'arbre 22, et qui est maintenue axialement fixe par rapport au bâti 1. Sur sa face tournée vers la noix 20, cette roue 49 porte un manchon d'accouplement 50. De son côté, la noix 20 présente, à son extrémité tour née vers la roue 49, des organes d'accouplement 51 capables d'entrer en prise avec le manchon 50, lors que la noix 20 est déplacée axialement vers la roue 49.
Dans la position de l'arbre 43 représentée au dessin, les organes 51 de la noix 20 sont toutefois séparés du manchon 50 de la roue 49. Il s'ensuit qu'en faisant tourner la manivelle 44 dans cette position, l'arbre 43 tourne seul, sans même entraîner le limaçon 48, puisque le manchon 45 est séparé de cet arbre. Ce limaçon 48 et la roue à vis sans fin 49 restent donc entièrement isolés du reste des organes mobiles du tour.
Si la manivelle 44 est en revanche poussée, le manchon 45 vient en prise avec l'arbre 47, de façon qu'une rotation de cette manivelle 44 entraîne le limaçon 48 et la roue 49. En outre, un levier coudé 52 présentant, d'une part, une goupille 53 engagée dans la rainure du manchon.<B>46</B> et, d'autre part, une goupille 54 engagée dans une rainure 55 formée dans une portée de la noix 20, transmet, en pivotant autour d'un tourillon fixe 56, le mouvement axial de l'arbre 43 à la noix 20, en déplaçant celle-ci en direction de la roue 49. Ce déplacement axial a pour effet de séparer cette noix 20 du manchon 19 et de l'engager avec le manchon 50.
Lorsque la noix 20 est dans sa nouvelle position, on voit sans autre qu'une rotation des manivelles 25, 28 ne peut plus entraîner que l'arbre transversal creux 8 et l'arbre longitudinal auxiliaire 9, ce qui entraîne encore l'arbre 4 en rotation par l'intermé diaire du limaçon 15 et de la roue 16. Quant à l'arbre 6, il est complètement indépendant des orga nes commandés par les manivelles 25 et 28, puisque la noix 20 n'est plus entraînée en rotation par le manchon 19. Comme les organes d'accouplement 51 de cette noix 20 sont en revanche en prise avec le manchon d'accouplement 50 de la roue 49, une rotation de la manivelle 44 entraîne l'arbre à cames 6 par l'intermédiaire du limaçon 48, de la roue 49, de la noix 20, du renvoi 23 et du pignon 24.
Comme à propos des manchons 26 et 14, les manchons 19 et 50 sont placés à une distance suffi samment grande l'un de l'autre pour que les organes correspondants de la noix 20 ne soient jamais en prise qu'avec un seul desdits manchons à la fois, quelle que soit sa position axiale et, par conséquent, quelle que soit la position axiale de l'arbre 43. Il s'ensuit que l'arbre 6 ne peut jamais être accouplé simultanément aux organes de commande automa tique du tour et à la manivelle de commande manuelle 44.
Pour délimiter convenablement les deux posi tions axiales extrêmes de l'arbre 43 et surtout pour éviter tout déplacement axial inopportun de cet arbre, quand il se trouve dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes, deux rainures 57 sont for mées dans l'arbre 43 et une bille 58 avec ressort de poussée 59 est montée dans le bâti 1, de façon à s'engager dans l'une ou l'autre des rainures 57, selon la position axiale de l'arbre 43 et à retenir ainsi cet arbre dans lesdites positions.
Il est évident qu'un même dispositif avec bille à ressort peut être monté dans l'un ou l'autre des paliers des arbres de commande manuelle 13 et 27, afin de maintenir ces deux arbres dans leurs posi tions axiales extrêmes.
Puisque la manivelle 44 sert au réglage des cames de l'arbre 6 et à celui des éléments du tour qui se trouvent devant celui-ci, il est évident qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une commande de l'arbre 43 depuis derrière le tour, car l'ouvrier ne sera jamais placé à cet endroit quand il fera tourner l'arbre 6 seul.
Il ressort de la description que la manipulation des manivelles 25, 28 et 44 ne risque pas d'entraî ner une confusion quelconque. Pour chacune d'elles, les opérations de commande sont identiques. Pour rendre ces manivelles opérantes, il faut les pousser, puis les tourner, tandis que pour les rendre inopé rantes, une fois le réglage manuel effectué, il suffit de les tirer. Par ailleurs, si l'ouvrier chargé de la mise en train du tour oublie de retirer la manivelle 44 et embraye la commande automatique à l'aide de l'une ou l'autre des manivelles 25, 28, il ne peut s'ensuivre aucun dommage pour le tour. Dans ce cas, l'arbre 4 entraîne la première poupée du tour et tous les outils correspondants, qui peuvent usiner des pièces à l'extrémité de la barre entraînée en rotation par cette poupée.
En revanche, l'arbre 6 reste immobile, ce qui signifie simplement, d'une part, que le dispositif transporteur ne vient pas saisir lesdites pièces au moment où elles sont détachées de la barre à usiner et, d'autre part, que la seconde poupée et ses outils correspondants restent immo biles. Si le tour fonctionne ainsi par inadvertance pendant un certain temps., le seul inconvénient est qu'il usine des pièces seulement en partie, mais sans risquer d'abîmer l'un ou l'autre de ses organes.
Comme le troisième arbre de commande ma nuelle décrit permet de débrayer les deux arbres à cames 4 et 6, et de régler séparément les cames de ces arbres, et comme il permet de synchroniser les commandes des deux arbres, réglés individuel lement, il importe naturellement que les deux dits arbres 4 et 6 ne puissent être accouplés à nouveau l'un à l'autre que dans une seule position de l'un par rapport à l'autre, bien précise, s'ils ont été découplés, par exemple pour un réglage ou un con trôle ultérieur.
Les moyens décrits remplissent cette condition, d'une part, par le fait que la noix 20 présente une seule saillie excentrique d'accouplement 60 qui ne peut s'engager que dans une seule entaille correspondante du manchon 19 et, d'autre part, par le fait que la denture 21 et celle du pignon 24 ont les mêmes diamètres et les mêmes nombres de dents. Au lieu d'une seule saillie, la noix 20 pourrait en présenter plusieurs ; il suffirait alors que celles-ci aient une disposition asymétrique telle qu'elles ne puissent s'engager dans des ouvertures correspon dantes du manchon 19 que dans une seule position angulaire précise de cette noix par rapport audit manchon.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, le troisième arbre de commande manuelle décrit est utile, voire indis pensable, dans les tours présentant un très grand nombre de cames et de nombreux outils opposant une grande résistance à la rotation des deux arbres à cames, c'est-à-dire surtout dans les tours de moyennes et de. grandes dimensions. En revanche, dans les tours de petites dimensions, cet arbre n'est pas absolument nécessaire. Sa suppression permet de simplifier la construction décrite, comme on le voit, par exemple, dans la deuxième forme d'exécution représentée à la fig. 4.
Dans cette deuxième forme d'exécution, le tour comprend aussi deux poupées et les mêmes outils que dans la première forme d'exécution. Les fonc tions de la première poupée et des outils correspon dants sont aussi commandées par des cames calées sur un arbre 61 situé derrière le tour, tandis que celles de la seconde poupée, du dispositif transpor teur et de l'appareil placé en face de cette seconde poupée sont commandées par des cames calées sur un arbre 62 placé devant le tour. Ces deux arbres à cames 61 et 62 sont entraînés en rotation directe- ment par un même arbre transversal creux 63, qui porte dans ce but des limaçons 64 et 65 en prise respectivement avec des roues à vis sans fin 66 et 67 calées sur les arbres 61 et 62.
A part cette différence, l'arbre creux 63 est entraîné automatiquement ou à la main exactement par les mêmes moyens que ceux qui entraînent l'ar bre 8 dans la première forme d'exécution.