Tour automatique L'objet de la présente invention est un tour auto matique comprenant une broche rotative, un dispositif d'entraînement à grande vitesse, un dispositif d'entraî nement à vitesse lente et un dispositif d'embrayage pour accoupler la broche à l'un ou l'autre des dispositifs d'entraînement.
Parmi les tours connus de ce type, on peut citer un genre de tour automatique qui comprend une pou pée mobile et qui permet d'usiner entièrement et d'une façon automatique des séries de pièces identiques prises dans une barre à usiner. Pendant chaque cycle d'opérations, la poupée entraîne la barre à usiner en rotation et lui fait subir un déplacement axial, qui amène l'extrémité de cette barre au-devant d'outils de tournage agissant radialement et au-devant d'outils de perçage, de taraudage ou de filetage, par exemple, qui peuvent être amenés dans l'axe de la barre et qui agissent en bout.
Pendant le travail de ces différents outils, la broche de la poupée est accouplée au dispo sitif d'entraînement à grande vitesse. En outre, ce tour connu permet d'effectuer sur chaque pièce une ou plusieurs opérations supplémentaires, telles que des fraisages ou des perçages, au moyen d'outils entraînés en rotation autour d'un axe différent de celui de la barre, ces outils supplémentaires étant montés de préfé rence en lieu et place de certains des outils habituels du tour. Pour permettre le travail de ces outils supplé mentaires, la broche est découplée du dispositif d'en traînement à grande vitesse, puis accouplée au dispo sitif d'entraînement à vitesse lente.
Ces dispositifs d'entraînement comprennent des poulies coaxiales à la broche et entraînées par des courroies. Lorsqu'on sépare la broche de la poulie entraînée à grande vitesse et l'accouple à la poulie à vitesse lente, la courroie d'entraînement de cette poulie, en patinant sur cette dernière, fait office de frein pour diminuer la vitesse de la broche. De plus, la broche est soumise à l'action d'un dispositif d'indexage, qui l'arrête successivement dans chacune des orientations néces saires au travail convenable des outils supplémentaires.
Ainsi, le dispositif d'indexage arrête la broche tout d'abord dans une première orientation pour permettre à l'un des outils supplémentaires d'effectuer une pre mière desdites opérations supplémentaires, puis le dispositif d'indexage libère momentanément la broche, qui tourne alors sous l'action du dispositif d'entraîne ment à vitesse lente jusque dans une deuxième position d'arrêt, déterminée et assurée par le dispositif d'inde- xage. Dans cette position, le même outil supplémen taire ou un autre outil peut effectuer une seconde opé ration d'usinage.
A la fin de cette opération, le dispo sitif d'indexage peut à nouveau libérer la broche, puis l'arrêter dans une troisième orientation et ainsi de suite.
Les tours connus du type mentionné présentent toutefois l'inconvénient que lorsqu'on découple la broche du premier dispositif d'entraînement pour l'accoupler immédiatement au second, elle continue à tourner pendant un certain temps à une vitesse supé rieure à celle du second dispositif d'entraînement. Il est vrai que dans ces tours, qui sont des tours de haute précision, les paliers sur lesquels la broche est montée sont ajustés avec des tolérances si précises qu'ils exercent d'eux-mêmes sur cette dernière un couple de freinage relativement grand, qui se super pose au couple de freinage dû au glissement de la courroie sur la poulie à vitesse lente.
Toutefois, même dans ces conditions, le temps mis par la broche pour passer de la vitesse rapide à la vitesse lente est encore trop long pour assurer de hautes productions. Comme dans les tours du type mentionné, le temps de passage de la broche de la vitesse rapide à la vitesse lente, puis à l'arrêt dans une orientation déterminée, est un temps mort, il importe de réduire ce dernier au maxi- muni si l'on veut augmenter la production du tour, ce temps mort comptant en fait depuis le moment où la dernière opération faite à vitesse rapide est terminée jusqu'au moment où la première opération supplémen taire faite sur la barre arrêtée peut commencer.
Avec des tours dont la vitesse rapide est de l'ordre de 5000 tours par minute, la durée totale des opérations faites en vitesse rapide n'excède pas quelques secondes et dans les tours, dont la broche peut tourner à 10 000 tours minute, la durée de ces opérations est alors encore plus courte. Pour que lesdites opérations sup plémentaires n'entraînent dès lors pas un allongement disproportionné de la durée du cycle, il faut donc que le dispositif d'indexage puisse être mis en action immédiatement après que la broche a été accouplée au dispositif d'entraînement à vitesse lente.
Si la courroie de ce dispositif est toutefois seule à faire office de frein, il peut arriver que le dispositif d'in- dexage arrête la broche avant que sa vitesse ne soit suffisamment ralentie. Il peut alors en résulter un choc capable de détériorer le dispositif d'indexage.
On connaît également des tours automatiques dans lesquels le dispositif d'embrayage comprend une position intermédiaire entre celle où la broche est accouplée au dispositif d'entraînement à grande vitesse et celle où elle est accouplée au dispositif à vitesse lente, position intermédiaire dans laquelle un frein agit sur la broche.
Toutefois, ces dispositifs de freinage présentent aussi l'inconvénient de ne pas agir assez rapidement. Comme le dispositif de freinage est à disques ou à tambour, il n'est pas instantané; de plus, le dispositif d'embrayage doit comprendre une position supplé mentaire, de sorte que le passage de la position grande vitesse à la position vitesse lente ne peut pas avoir lieu directement et représente un certain temps mort.
Enfin, ces dispositifs présentent l'inconvénient que lors du mouvement inverse, c'est-à-dire lorsqu'on découple le dispositif d'embrayage du dispositif d'entraînement à vitesse lente pour l'accoupler au dispositif d'entraînement à vitesse rapide, il se produit également un freinage qui est entièrement inutile.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de créer un tour du type mentionné dans lequel la broche puisse passer instantanément et sans dommage de la vitesse qui lui est imprimée par le premier dispositif d'entraînement à celle qui lui est imprimée par le second. Pour cela, le tour selon la présente invention comprend un dispositif d'arrêt, entrant immédiatement en action et provoquant une immobilisation instantanée de la broche lorsque le dispositif d'embrayage sépare la broche du dispositif d'entraînement à vitesse rapide et l'accouple au dis positif d'entraînement à vitesse lente.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du tour selon l'invention, ainsi qu'une variante de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est une coupe axiale partielle de cette forme d'exécution; la fig. 2 en est une vue en plan partielle de dessus; la fig. 3 une vue partielle en élévation dans le sens de la flèche a de la fig. 1; la fig. 4 une coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 1; la fig. 5 une coupe partielle selon la ligne V-V de la fig. 1;
la fig. 6 une vue en élévation d'un organe de com mande de ladite variante, et la fig. 7 une vue en élévation d'un autre organe de commande de cette variante.
Le tour représenté au dessin est du type à poupée mobile avec dispositif d'indexage. Un bâti de poupée 1 est monté sur un banc 2 solidaire du bâti du tour et peut se déplacer axialëment dans une glissière longitu dinale 3 du banc 2. Les mouvements du bâti 1 sont commandés selon un programme préétabli, par des organes (non représentés) comprenant une came calée sur un arbre à cames 4 (fig. 2), à partir duquel toutes les autres fonctions du tour sont également comman dées. Un puissant ressort de rappel 5 (fig. 1) ramène le bâti 1 dans sa position arrière à la fin de chaque cycle d'opérations. La poupée du tour décrit comprend une broche 14, de forme tubulaire, dans laquelle peut être engagée une barre à usiner.
Un canon de guidage fixe 6, coaxial à la broche 14, est placé devant le bâti de la poupée 1. Il est tenu dans un manchon 8 fendu longi tudinalement en plusieurs endroits sur la plus grande partie de sa longueur, à partir de son extrémité anté rieure et engagé dans un anneau de serrage 7 fixé à un montant 2 a solidaire du banc 2. A son extrémité antérieure, le manchon 8 présente une face latérale externe de forme tronconique, qui peut s'appuyer contre une face interne correspondante de l'anneau 7. Un écrou 9, vissé sur l'extrémité postérieure du manchon 8, permet de régler la position axiale de ce dernier avec grande précision et de bloquer le canon 6 concentriquement de façon à le maintenir dans une position axiale déterminée.
L'ouverture du canon 6 est ajustée exactement au diamètre de la barre à usiner, de façon à guider cette barre sans jeu et à la maintenir exactement dans l'axe de la broche 14. Des burins 10 disposés radialement en étoile autour de l'axe du canon 6 et immédiatement devant ce dernier permet tent d'effectuer toutes les opérations de tournage désirées, au fur et à mesure que la barre sort du canon 6. Ces burins sont commandés par des cames portées par l'arbre 4.
La broche 14 est supportée par trois paliers montés respectivement dans une lunette antérieure 11, dans une lunette médiane 12 et dans une lunette postérieure 13, toutes trois solidaires du bâti de poupée 1. Des dispositifs, dont certaines pièces sont montées sur la broche 14, d'autres sur le bâti 1 et d'autres enfin directement sur le bâti du tour, permet tent à la broche 14 de remplir ses différentes fonctions.
Un premier dispositif, destiné à saisir la barre au moment où le bâti de la poupée 1 se trouve en position arrière et à la libérer à la fin du cycle d'opérations, avant que le bâti 1 ne commence à reculer sous l'action du ressort, est monté sur la partie antérieure de la broche 14. Ce dispositif comprend un manchon 15 mobile axialement à l'intérieur de la broche 14, un ressort 16 logé dans le manchon 15 et une pince 17 également logée dans le manchon 15 et s'appuyant contre le ressort 16. Une cape 18, vissée à l'extrémité antérieure de la broche 14 et des chiens 19 engagés dans des fentes de cette dernière, maintiennent nor malement le manchon 15 dans une position telle que le ressort 16 est comprimé et que l'extrémité antérieure de la pince 17 serre la barre à usiner.
Ces chiens s'appuyent contre la face antérieure d'un anneau 20 ajusté sur la broche 14 pour pivoter et libérer le manchon 15, lorsqu'une bague 21, mobile axialement sur l'anneau 20 et commandée par un étrier 23 qui est articulé sur la bague extérieure d'un roulement à bille 22, se déplace axialement en direction de l'avant du bâti 1. Le manchon 15, sollicité par le ressort 16, se déplace alors vers l'arrière, ce qui permet à la pince 17 de s'ouvrir. L'étrier 23, monté sur un tourillon vertical 24 (fig. 2), fixe par rapport au bâti de poupée 1, présente un bras 25 portant un patin 26.
Il est actionné par un levier 27 pivoté sur le bâti du tour et pré sentant une coulisse 28 servant à guider le patin 26. Des palpeurs 29, maintenus en contact avec des cames 30 montées sur l'arbre 4, commandent les mouvements du levier 27, et par conséquent, ceux de l'étrier 23. Un mouvement d'arrière en avant de cet étrier provoque donc l'ouverture de la pince 17 et un mouvement inverse la fermeture de cette dernière.
Deux poulies 31 et 32 et un dispositif d'embrayage, montés coaxialement à la broche 14, entre les lunettes 12 et 13, assurent l'entraînement de ladite broche en rotation. La poulie 31 est pivotée par deux roulements à billes 33 sur un manchon 34 vissé dans la lunette 12. Une courroie (non représentée) entraîne cette poulie 31 dans le sens horaire, lorsqu'on regarde la poupée depuis l'avant, à une vitesse permettant les opérations de tournage au moyen des outils 10, ainsi que les opérations exécutées au moyen d'outils axiaux dans la face antérieure de la barre à usiner. Comme l'effort latéral exercé sur la poulie 31 par cette courroie est supporté par le manchon 34, il se transmet directement à la lunette 11 sans que la broche 14 ait à le supporter.
La poulie 32 présente un prolongement tubulaire s'étendant à l'intérieur de la lunette 13. Cette poulie 32 peut tourner librement sur un canon 35 claveté sur la broche 14. Un roulement à billes 36, dont la bague extérieure est chassée dans la lunette 13 et la bague intérieure sur le prolongement tubulaire de la poulie 32, forme le palier postérieur de la poupée. La poupée 32 est entraînée par une courroie 37 à une vitesse beaucoup plus faible que la poulie 31, cette vitesse étant de l'ordre de 200 tours par minute. La courroie 37 entoure la poulie 32 et passe sur un galet 133 (fig. 3). Chacune des poulies 31 et 32 peut être accouplée à la broche 14 au moyen d'un dispositif d'embrayage logé entre ces poulies.
Ce dernier comprend un manchon baladeur 38 présentant à son extrémité postérieure un cône de friction 39. Il est pivoté librement sur la broche 14, mais porte un doigt 40 qui, quelle que soit la position du manchon baladeur 38, est engagé dans une encoche correspondante du canon 35, de sorte que ce dernier est constamment maintenu solidaire en rotation dudit manchon et par conséquent de la broche 14. Un second cône de friction 41, constitué par une bague indé pendante, est monté à l'extrémité antérieure du manchon 38, sur laquelle il est fixé rigidement par un écrou 42, vissé sur ce manchon 38, et assuré par des goupilles.
Lorsque le manchon 38 se déplace vers l'avant de la poupée, le cône 41 vient en contact avec une face cor respondante de la poulie 31, ce qui assure l'accouple ment de la broche 14 à cette poulie par l'intermédiaire du manchon 38, du doigt 40 et du canon 35, tandis que lorsque le manchon 38 est déplacé vers l'arrière, le cône 39 vient en contact avec la poulie 32 et assure de la même façon l'accouplement de cette poulie 32 à la broche 14, le cône 41 étant alors dégagé de la poulie 31.
Le dispositif de commande de l'embrayage décrit comprend tout d'abord un étrier 44 (fig. 1 et 2) articulé sur la bague extérieure d'un roulement 45 dont la bague intérieure est fixée par un écrou sur un manchon 43. Ce dernier est librement engagé sur le manchon 38, par rapport auquel il a un certain jeu axial, limité par les cônes 39 et 41. Des ressorts 47 tendent toutefois à le maintenir appuyé contre le cône 39. Les manchons 38 et 43 sont rendus solidaires l'un de l'autre en rotation par une clavette. L'étrier 44 est pivoté sur un barreau longitudinal 46 (fig. 4) que présente le bâti de poupée 1.
Il présente un bec 44 a (fig. 2) qui s'étend parrallèlement à l'axe de la poupée et porte un patin articulé 48. Une bascule 49 pivotée sur un axe longitudinal 50 monté sur le bâti du tour (fig. 4) présente une coulisse 51 dans laquelle le patin 48 est engagé. Cette bascule 49 porte en outre deux palpeurs 52 et 53 qui coopèrent avec une came 54 montée sur l'arbre 4, cette came 54 porte deux oreilles 55 et 56. Comme on le voit au dessin (fig. 2 et 4), lorsque le palpeur 52 est soulevé par l'oreille 55, il fait pivoter la bascule 49 et l'étrier 44, dans un sens tel que le manchon 38 se déplace vers l'avant.
Ce mouvement a lieu contre l'action d'un ressort de rappel 57 fixé, d'une part, au bâti 1, et, d'autre part, à l'étrier 44. Un levier d'encliquetage 58, tourillonné en 59 et soumis à l'action d'un ressort 60, amène alors un bec réglable 61 qu'il porte devant une butée 62 fixée à une extrémité de l'un des bras de l'étrier 44. Quand le palpeur 52 a passé sur le sommet de l'oreille 55 et lorsqu'il commence à plonger dans la came 54, entraîné par le ressort 57 qui actionne la bascule 49 en faisant pivoter l'étrier 44, cette butée 62 vient appuyer contre l'extrémité du bec 61 et retient tout le dispositif d'embrayage dans une position telle que le cône antérieur 41 reste engagé dans la poulie 31.
La broche 14 est alors entraînée à la vitesse de coupe. Pour découpler la broche 14 de cette poulie 31 et l'accoupler à la poulie 32, il suit de faire pivoter le levier 58 de façon à dégager le bec 61 de la butée 62. Sous l'action du ressort 57, l'étrier 44 déplace alors le manchon 38 vers l'arrière et amène le cône 39 en prise avec cette poulie 32. Toutefois, si le cône 41 était engagé dans la poulie 31 si fort que le ressort 57 ne puisse le dégager, l'oreille 56 de la came 54, en soule vant le palpeur 53, provoquerait un déplacement forcé du manchon 38 dans le sens voulu par l'intermédiaire de la bascule 49 et du patin 48, ce qui dégagerait le cône 41 de la poulie 32 et engagerait le cône 39 dans la poulie 31.
La poupée du tour décrit comprend en outre un dispositif d'indexage qui a pour fonctions de comman der le passage de la broche 14 de la vitesse rapide à la vitesse lente, de l'arrêter dans une orientation déter minée pendant le temps que dure la première opération effectuée au moyen d'un outil supplémentaire latéral, puis de lui faire effectuer successivement trois rota tions de 900 chacune, afin de permettre aux trois autres opérations supplémentaires de s'effectuer.
Ce dispositif d'indexage est commandé par deux cames 63 et 64 (fig. 4) également calées sur l'arbre 4 et dont le profil sera décrit plus loin. Deux culbuteurs 65 et 66 (fig. 3 et 4) pivotés sur un axe commun 96 monté sur le bâti du tour, sont actionnés chacun par l'une des cames 63 et 64. Chacun de ces culbuteurs présente un bras 126, 127 qui s'étend perpendiculaire ment à l'axe de la broche 14, et porte à son extrémité une vis de réglage verticale 128, 129. Une tige de butée 130, solidaire du bâti du tour, s'étend sous les vis 128 et 129.
Les culbuteurs 65 et 66 peuvent agir par l'intermédiaire de vis 67 et 68 chacun sur l'un de deux ponts basculants 69, 70, qui sont pivotés sur un axe 97 monté sur le bâti de poupée 1 et qui s'étendent au- dessus et sur le côté de la coulisse 51. Ces deux ports 69,70 présentent chacun, d'une part, une surface plane d'appui 71, 72, contre chacune desquelles appuie une des vis 67, 68, pour commander les mouvements de ces ponts, et, d'autre part, une oreille 73, 74, dans cha cune desquelles une vis réglable 75, 76, est engagée latéralement. L'extrémité de chacune de ces vis 75, 76 peut venir buter contre un goujon à face inclinée 77, 78, ces goujons étant fixés au levier d'encliquetage 58.
Chacun des ponts 69, 70, en pivotant autour de l'axe 97, peut amener l'une des vis 75, 76 contre un des goujons 77, 78 et faire pivoter le levier 58, de façon à dégager le bec 61 de la butée 62. Cette dernière s'en gage sur le côté du bec 61 lorsque l'étrier 44 pivote dans le sens anti-horaire <B>(fi-.</B> 2), sous l'action du ressort 57. Sous l'action du ressort 60, le levier d'encliquetage 58 maintient le bec 61 appuyé latéralement contre la butée 62 aussi longtemps que l'étrier 44 se trouve en position de vitesse lente.
Les ponts 69, 70 présentent enfin chacun un bras 79, 80 (fig. 2 et 3), qui s'étend au-dessus de la partie postérieure de la broche 14 et porte à son extrémité libre un verrou d'indexage 81, 82, engagé dans une ouverture allongée du bras cor respondant et réglable latéralement et longitudinale ment. Les verrous 81, 82 présentent chacun un bec de forme triangulaire à l'une de leurs extrémités, qui coopèrent respectivement avec des disques d'indexage 83, 84. Tandis que le disque antérieur 83 est claveté sur l'extrémité postérieure du canon 35 (fig. 1), le disque postérieur 84 est engagé librement sur cette extrémité et est serré par un écrou 85 vissé sur la broche 14.
Les disques 83 et 84 présentent chacun une denture 134 dans une de leurs faces latérales, de sorte que le disque 84 peut être placé dans une orientation choisie à volonté par rapport au disque 83 et maintenu ensuite dans cette orientation, grâce aux dentures 134 en prise, lorsque l'écrou 85 est serré. Chaque disque 83, 84 présente par son pourtour deux encoches 98, 99 diamétralement opposées, Les encoches 98, 99 sont de forme triangulaire correspondant à celle des becs des verrous 81, 82. Elles présentent chacune un flanc radial destiné à buter contre un des verrous 81, 82.
Le disque 84 est orienté par rapport au disque 83 de telle façon que ses encoches 99 soient orientées perpendiculairement aux encoches 98. Des ressorts 86 et 87 sollicitent les ponts basculants 69 et 70 dans une direction telle que les verrous 81 et 82 tendent à s'appuyer contre les disques d'indexage 83 et 84.
Normalement, c'est-à-dire tant que la broche 14 est entraînée à vitesse rapide, les cames 63 et 74 présen tent, chacune sous les palpeurs des culbuteurs 65 et 66, une portion de surface cylindrique, qui maintient ces culbuteurs et les ponts basculants 69, 70 dans des positions moyennes telles que les vis 75, 76 ne sont pas en contact avec les goujons 77, 78, et que les verrous 81, 82 ne sont pas en contact avec les disques d'in- dexage 83, 84.
Pour provoquer le passage de la broche 14 de vitesse rapide en vitesse lente, la corne 64 présente une oreille 88, de faible hauteur, qui fait basculer le culbu teur 66 et par conséquent le pont 70, en amenant la vis 75 contre le goujon 77, ce qui provoque le dégagement du bec 61 et le déplacement de l'étrier 44 comme expli qué ci-dessus. A ce moment, la came 63 présente sous le culbuteur 65 une rampe descendante 89, de sorte que ce culbuteur et le pont 69 basculent dans un sens tel que le verrou 81 vient appuyer contre le disque 83. Aussitôt que l'une des encoches 98 parvient sous le verrou 81, ce dernier s'y engage sous l'action du ressort 66, ce qui arrête la broche 14.
Lorsque le tour décrit est utilisé pour usiner des pièces qui ne nécessitent pas d'opérations supplémen taires sur la barre arrêtée, donc pas d'arrêt de la poupée, les culbuteurs 65 et 66 peuvent être mis hors service. Il suffit pour cela de visser à fond les vis 128 et 129. Ces dernières viennent alors appuyer contre la tige de butée 130 et maintiennent les culbuteurs 65 et 66 ainsi que les ponts 69, 70 dans des positions telles que les verrous 81 et 82 sont hors de portée des disques 83 et 84. Les cames 63 et 64 peuvent alors être enlevées.
Il résulte des explications ci-dessus qu'entre le moment où la broche 14 est découplée de la poulie 31 et le moment où le verrou 81 s'engage dans une des encoches 98, labroche 14 doit passer de la vitesse qu'elle avait pour les opérations de tournage à celle qui lui est imprimée par la poulie 32 et qui est choisie assez petite pour que le choc du verrou 81 contre le flanc radial de l'une des encoches 98 ne puisse pas endomma- ger le tour. D'autre part, le temps mort qui s'écoule entre ces deux moments doit être réduit au maximum, puisqu'il allonge inutilement la durée totale du cycle d'opérations. Pour cela, la poupée du tour décrit comprend un dispositif de freinage capable d'immo biliser la broche 14 instantanément.
Le dispositif de freinage instantané décrit ci- après (fig. 1 et 5) est logé dans la lunette 13. Il comprend tout d'abord un anneau 90 engagé à force dans l'ouver ture de cette lunette et assuré contre une rotation pos sible par une cheville radiale 91. A l'intérieur de cet anneau 90 s'étend un disque 92 claveté sur le prolonge ment tubulaire de la poulie 32. Ce disque 92 tourne donc avec la poulie 32 dans le sens où l'entraîne la courroie 37. Il présente également un prolongement tubulaire qui s'étend autour de celui de la poulie 32. Sur le prolongement tubulaire du disque 92 est chassée la bague intérieure d'un roulement à billes<B>131</B> dont la bague extérieure, fixé, est engagée dans la lunette 13.
A sa périphérie, le disque 92 présente des découpures 93 régulièrement espacées et identiques les unes aux autres. Ces découpures ont chacune une face radiale 100 et une autre face plane formant une rampe oblique 94. Un galet 95 est engagé librement dans chacune des découpures 93. Le diamètre de ces galets 95 est adapté à la profondeur des découpures 93, de façon que ces galets forment des éléments de blocage dudit dispositif.
Normalement, chacun des galets 95 est en contact avec la face radiale 100 de la découpure 93 du disque 92, dans laquelle il est engagé. Il glisse alors pratique ment sans frottement contre la face interne de l'anneau 90 si le disque 92 tourne dans le sens de la flèche b. En revanche, lorsque le disque 92 est sollicité dans le sens de la flèche c, chaque galet 95 est entraîné par le frottement et tend à rouler le long de la rampe 94. Toutefois, il se coince instantanément entre cette dernière et la face interne de l'anneau 90, en provo quant ainsi un blocage extrêmement rapide et efficace du disque 92.
Comme indiqué ci-dessus, le sens de rotation de la poulie 31 est le sens horaire lorsqu'on regarde la pou pée depuis l'avant. Autrement dit, la broche 14 tourne dans le sens de la flèche c (fig. 5) lorsqu'elle est en vitesse rapide. En revanche, la courroie 37 passe sur un contre-pivot (non représenté) qui tourne dans le sens inverse. Elle entraîne donc la poulie 32 dans le sens anti-horaire (flèche b, fig. 5). Comme le disque 92 est claveté sur la poulie 32, il tourne donc normalement aussi dans le sens de la flèche b.
Toutefois, lorsque l'étrier 44, aussitôt après avoir dégagé le cône 41 de la poulie 31, engage le cône 39 dans la poulie 32, la broche 14, du fait de l'inertie des masses tournantes, est encore animée, dans le sens horaire, d'une vitesse très grande. La poulie 32 tend par conséquent à être entraînée dans le sens de la broche 14, en patinant sous la courroie 37. Toutefois, dès qu'un déplacement de cette poulie et par conséquent du disque 92 dans ledit sens horaire s'amorce, les galets 95 bloquent le disque 92 et par conséquent la poulie 32 et la broche 14. Après que ces organes aient été immobilisés, la courroie 37 commence aussitôt à entraîner la poulie 32 et la broche 14 dans le sens anti-horaire.
Le fonctionnement de la poupée du tour décrit au cours d'un cycle complet est donc le suivant: Le cycle commence au moment où le bâti 1, rappelé par le ressort 5, se trouve en position arrière. La bague 21 est alors encore en position avancée, de sorte que la pince 17 est ouverte. D'autre part, le manchon baladeur 38 est maintenu en position avan cée par le levier d'encliquetage 58, contre l'action du ressort 57, de sorte que la broche 14, accouplée à la poulie 31, tourne à grande vitesse dans le sens de la flèche c (fig. 5). Les eux verrous 81 et 82 sont main tenus éloignés des disques d'indexage 83 et 84.
Une des cames 30 provoque alors un déplacement vers l'arrière de la bague 21, ce qui serre la pince 17 sur la barre à usiner engagée dans la broche 14 et dont l'extrémité se trouve au droit de l'ouverture antérieure du canon 6. Le bâti de poupée 1 commence à avancer pendant que s'effectuent les opérations d'usinage faites en vitesse rapide.
A un certain moment du cycle, qui dépend de la forme des pièces à usiner, l'oreille 88 de la came 64 soulève le culbuteur 66 qui fait basculer le pont 70, de sorte que la vis 75 fait pivoter le levier d'encli quetage 58. L'étrier 44, sous l'action du ressort 57, découple la broche 14 de la poulie 31 et l'accouple brusquement à la poulie 32, entraînée dans le sens de la flèche b (fig. 5) par la courroie 37. Le dispositif de freinage instantané entre aussitôt en action et arrête la broche 14 instantanément, après quoi la cour roie 37, qui a patiné un instant sur la poulie 32, entraîne cette dernière dans le sens de la flèche b à vitesse réduite.
Pendant cette opération de blocage, la rampe 89 de la came 63 arrive sous le culbuteur 65, qui pivote alors autour de son axe 96, en faisant basculer le pont 69 et en amenant ainsi le verrou 81 sur le disque 83. Aussitôt que ce verrou 81 entre dans l'une des encoches 98, il arrête la broche 14 dans une orientation qui est exactement déterminée, pour per mettre la première opération supplémentaire d'usi nage au moyen d'un outil monté latéralement devant le canon 6. Pendant ce temps, un creux 101 de la came 64 qui suit l'oreille 88, passe sous le culbuteur 66. Ce dernier pivote, ce qui amène le verrou 82 en contact avec le disque 84. Une fois que ladite opération est terminée, une oreille 102 de la came 63 vient sou lever le culbuteur 65, de façon à dégager le verrou 81 du disque 83.
La courroie 37, qui pendant que la broche 14 est arrêtée, patine sur la poulie 32, entraîne cette dernière jusqu'à ce que le verrou 82 plonge dans la première des encoches 99 du disque 84, qui suit immédiatement celle des encoches 98 dans laquelle le verrou 81 était engagé (position représentée à la fig. 3). La broche 14 s'arrête alors dans une orientation située à 900 de celle da la première opération. La se conde opération supplémentaire peut alors s'effectuer. Pendant ce temps, le culbuteur 65, après que l'oreille 102 de la came 63 a -cessé de la maintenir, pivote en permettant au verrou 81 d'appuyer à nouveau contre le disque 83.
Ainsi, lorsqu'après la fin de cette seconde opération, une oreille 103 de la came 64 soulève le culbuteur 66, la broche 14, libérée, fait de nouveau un quart de tour jusqu'à ce que le verrou 81 l'arrête pour la troisième opération supplémentaire.
Pendant cette troisième opération, l'oreille 103 passe sous le culbuteur 66 qui retombe dans un creux 135, amenant ainsi le verrou 82 en contact avec le disque 84. Une rampe 104 de la came 63 dégage le verrou 81 à la fin de cette troisième opération et le verrou 82 arrête la broche 14 pour la quatrième opération. A la fin de celle-ci, une rampe 136 de la came 64 libère la broche 14.
Les rampes 136 et 104 limitent avec l'oreille 88 et la rampe descendante 89 des portions cylindriques du profil des deux cames 63, 64, qui servent à mainte nir les verrous 81 et 82 en position dégagée pendant le reste du cycle. En effet, une fois la quatrième opération terminée, les deux culbuteurs 64 et 66 reposent chacun sur ladite portion cylindrique de la came correspon dante, de sorte que les deux verrous 81 et 82 sont dégagés des disques 83 et 84. La broche tourne à vitesse réduite, entraînée par la poulie 32.
Mais l'oreille 55 de la came 54 vient alors déplacer la bascule 49, ce qui découple la broche 14 de la poulie 32 et l'accouple à la poulie 31, qui recommence à l'entraîner à grande vitesse, pour permettre d'effectuer une ou plusieurs opérations à la vitesse de coupe, ces opérations com prenant au moins le sectionnement de la pièce usinée de la barre. Après cette dernière opération, le cycle est terminé. La came 30 provoque alors l'ouverture de la pince 17 et la poupée recule sous l'action du ressort 5.
On remarque que les disques 83 et 84, tels qu'ils sont représentés à la fig. 3, ne permettent de comman der qu'un nombre pair d'opérations supplémentaires effectuées sur une barre ronde selon des axes orientés symétriquement autour de l'axe de la barre. En effet, la forme des cames 63 et 64 (fig. 4) et des disques 83 et 84 impose une alternance régulière dans le fonc tionnement des verrous 81 et 82 (fig. 2 et 3).
Comme un verrou une fois dégagé de l'une des encoches du disque avec lequel il coopère ne peut pas être libéré immédiatement pour appuyer contre ce disque, ce qui exigerait, dans la came correspondante, une oreille de largeur pratiquement nulle, il faut qu'au moment où un des verrous est dégagé, l'autre appuie déjà contre le disque correspondant. Si le nombre des opérations supplémentaires n'est pas pair, si les axes de ces opé rations ne sont pas orientés symétriquement ou s'ils doivent être orientés d'une façon déterminée par rapport au profil de la barre, il importe que le verrou qui arrête la broche pour la première de ces opérations le fasse en entrant dans une encoche déterminée. Il faut donc que le disque qui coopère avec ce verrou ne comprenne qu'une seule encoche, toutes les autres étant pratiquées dans le second disque.
Pour cela, on peut utiliser en variante au lieu des disques 83 et 84 et des cames 63 et 64 des disques 105 et 106 (fig. 6) et des cames 107 et 108 (fig. 7). Le disque 106 présente un pourtour en forme de spirale, dont les deux extrémités sont séparées par une encoche 109 présentant une face radiale s'étendant depuis l'extré mité de ladite spirale qui est la plus éloignée du centre du disque. Ce disque 106 est destiné à coopérer avec celui des deux verrous du tour qui est commandé par la came 108.
En effet, cette came présente un pour tour en arc de cercle, un seul creux 110, qui parvient sous le culbuteur correspondant au moment où le passage en vitesse lente vient d'être commandé, et une rampe 111 qui fait sortir le verrou de blocage du disque 106, de l'encoche 109, au moment où la pre mière opération supplémentaire est terminée. Le disque 105, de son côté, présente à sa périphérie quatre por tions en arc de cercle 112, 114, 116, 125 de rayon croissant, séparées par des faces de butées 113, 115, 117. Alors que la face radiale de l'encoche 109 détermine l'arrêt de la broche 14 dans une orientation de réfé rence pour la première opération supplémentaire, les faces de butée 113, 115 et 117 sont orientées par rapport à l'encoche 109 selon les axes des autres opérations supplémentaires à effectuer.
La came 107, qui commande le verrou correspon dant au disque 105, présente, comme la came 64, une oreille 118 destinée à provoquer le passage de la poupée en vitesse lente. Elle est orientée par rapport à la came 108 de telle façon que le creux 110 n'arrive sous le culbuteur correspondant qu'immédiatement après que l'oreille 118 ait commandé ledit passage. Elle présente ensuite à sa périphérie quatre paliers successifs 119, 120, 121 et 132 en arcs de cercle de rayons croissants et séparés par des rampes 122, 123 et 124. Le dernier de ces paliers s'étend de la rampe 124 à l'oreille 118 et forme la portion cylindrique de la came 107 qui maintient le verrou correspondant dégagé pendant les opérations en vitesse rapide.
Lors que le culbuteur correspondant à cette came 107 appuie contre le palier 119, il maintient le verrou du disque 105 à la hauteur de la portion 112 de ce disque, de sorte qu'au moment où la première opération supplémentaire est terminée, la face de butée 113 vient heurter ce verrou et arrêter la broche dans l'orientation correspondant à la seconde opération. Une fois que cette seconde opération est terminée, la rampe 122 soulève le culbuteur, ce qui amène le verrou à la hauteur de la portion en arc de cercle 114. Le disque 105 et la broche 14 tournent alors jusqu'à ce que la face de butée 115 vienne heurter le verrou et ainsi de suite pour toutes les opérations supplémentaires à effectuer.
Comme le disque d'indexage 106, qui détermine l'arrêt de la broche pour la première opération sup plémentaire, ne présente qu'une seule encoche, cet arrêt se fera toujours pour une orientation déterminée de la broche. La broche sera donc également orientée convenablement pour les opérations suivantes, quelle que soit l'orientation des axes sous lesquels ces opé rations doivent s'effectuer. Dans le cas où la barre à usiner est une barre profilée, il est nécessaire que les axes selon lesquels ces opérations supplémentaires s'effectuent soient orientés convenablement non seule ment les uns par rapport aux autres, mais encore par rapport au profil de la barre. Dans ce cas, la pince qui est destinée à saisir la barre présente des mâchoires profilées, correspondant au profil de cette barre.
En position ouverte, elle peut reculer avec la broche sans entraîner la barre axialement, mais en l'entraînant en rotation, de sorte que la barre reste constamment dans une orientation déterminée par rapport à la broche.
Des opérations supplémentaires peuvent ainsi être effectuées en assez grand nombre. Toutefois, dans la pratique, le nombre maximum de ces opérations supplémentaires ne dépasse guère quatre.
L'avantage principal du tour décrit est qu'il per met de réduire au maximum la durée du cycle, dans le cas où une ou plusieurs opérations d'usinage supplémentaires doivent être effectuées, sous divers angles, dans la barre arrêtée. Même si la vitesse de coupe est très grande et dépasse par exemple 10 000 tours par minute, le dispositif de freinage dont est pourvu la poupée du tour décrit permet de passer instantanément de la dernière opération à vitesse de coupe à la première opération supplémentaire faite sur la barre arrêtée. D'autre part, aucun organe du tour ne risque de recevoir des chocs inattendus. En effet, c'est le dispositif de blocage seul qui absorbe l'énergie de rotation de la broche, sans chocs, ni effets secon daires tels que vibrations ou mouvement de recul de la broche.
Le fait que la poulie à vitesse lente 32 tourne dans le sens contraire à celui de la poulie à vitesse rapide permet en outre de construire le dispositif de blocage d'une façon particulièrement simple et peu. encombrante. De plus, même si par suite d'une irrégularité de réglage par exemple, l'un des verrous 81, 82 appuie contre un des disques d'indexage 83, 84 avant que la broche 14 ait été bloquée, aucun choc ne se produit. En effet, comme la broche tourne alors dans un sens tel que les disques d'indexage présentent sous les verrous correspondants d'abord la face radiale de leurs encoches, des verrous ne peuvent venir en contact qu'avec l'autre face de ces encoches qui est oblique. Ils sont alors rejetés vers l'extérieur.
Pour éviter que la courroie entraînant la poulie à vitesse réduite ne patine sur cette poulie pendant que la broche est arrêtée, on pourrait aussi monter le contre-renvoi qui entraîne cette courroie dans le sens inverse de celui de la poulie à vitesse rapide sur un accouplement à couple limite, de sorte que ledit contre- renvoi, la courroie et la poulie à vitesse réduite seraient aussi immobilisés pendant que les opérations supplé mentaires faites sur la barre arrêtée s'effectuent.
Dans une autre variante encore, la came de com mande de l'étrier d'embrayage 44 pourrait présenter un profil tel que le manchon baladeur 38 soit ramené dans une position médiane après l'arrêt de la broche, découplant ainsi cette dernière aussi bien de la poulie 31 que de la poulie 32.