Machine pour le glaçage des billes de roulement
La présente invention a pour objet une machine pour le glaçage des billes de roulement.
Les machines pour le glaçage des billes de roulement qui font rouler les billes entre des surfaces sont bien connues et on a également utilisé des machines comprenant des disques tournant en sens inverse l'un par rapport à l'autre et présentant des surfaces radiales dont l'une présente une rainure spirale le long de laquelle progressent les billes.
Ces machines présentent toutefois un certain nombre d'inconvénients, notamment celles dont le disque est plat. Par exemple, il est difficile lors de leur fabrication de pratiquer une rainure spirale dans un disque plat étant donné que les tours usuels sont agencés pour tailler des rainures spirales sur le diamètre extérieur plutôt que sur une face radiale, notamment en ce qui concerne les spirales taillées par les tours de grandes dimensions comme requis par la machine à glacer. De plus le taillage d'une rainure spirale dans la face d'un disque de grand diamètre est difficile étant donné que la vitesse de la surface au point de coupe varie rapidement du diamètre intérieur au diamètre extérieur de la spirale, ce qui provoque des vibrations.
Indépendamment des difficultés de fabrication mentionnées ci-dessus, la machine à disque plat doit comprendre des disques de grandes dimensions pour que la trajectoire des billes le long de la rainure soit suffisamment longue. Il en résulte que la machine est proportionnellement grande et encombrante ce qui peut provoquer des difficultés là où l'espace est limité. De plus, une machine de grande dimension entraîne une grande dépense de puissance pour la faire fonctionner.
Les machines à glacer comprenant normalement des dispositifs de sécurité pour empêcher la venue en contact des surfaces tournant l'une par rapport à l'autre lorsque la machine fonctionne sans être chargée de billes, les problèmes posés par ces dispositifs deviennent critiques dans les machines à disque plat notamment lorsqu'elles travaillent avec des billes de petits diamètres étant donné que l'espace entre les surfaces de glaçage est petit.
La machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un organe extérieur présentant une surface de révolution intérieure conique parfaite, un organe intérieur présentant une surface de révolution extérieure conique parfaite et monté co-axialement à l'intérieur de l'organe extérieur, l'un des organes à axes verticaux pouvant tourner par rapport à l'autre et présentant au moins une rainure spirale dans sa surface de révolution conique parfaite qui s'étend de l'une à l'autre des extrémités de cette surface, un moteur pour faire tourner l'un des organes par rapport à l'autre, des moyens pour introduire les billes à glacer aux extrémités supérieures des organes extérieur et intérieur, dans l'espace délimité entre les deux organes et dans la rainure,
de manière qu'elles roulent le long de celle-ci en contact avec la rainure de l'un des organes et la surface conique de l'autre organe grâce au mouvement relatif entre les deux organes, des moyens pour solliciter l'un des organes axialement relativement à l'autre organe pour varier l'espace délimité entre les surfaces coniques et appliquer une pression aux billes lorsqu'elles roulent entre les organes, dans cette rainure spirale.
En prévoyant des surfaces de glaçage coniques dans les organes en rotation l'un par rapport à l'autre, les inconvénients ci-dessus ainsi que d'autres inconvénients inhérents aux machines à disques sont éliminés et la machine obtenue est plus efficace.
Il est clair que des organes offrant la même longueur de trajectoire aux billes sont de diamètres plus faibles lorsqu'ils sont coniques que lorsqu'ils sont constitués par des disques plats, ceci conduisant à des machines moins encombrantes.
De plus les organes coniques nécessitent, pour effectuer un glaçage correct, une charge inférieure à celle qui est requise par les organes de glaçage des machines à disques plats. Par exemple, des surfaces inclinées à 50 45' réduisent la charge appliquée sur les organes de glaçage d'un dixième par rapport à celle requise par les machines à disques plats. Cette réduction de la charge exercée sur les organes de glaçage réduit de façon correspondante la charge exercée sur les paliers de la machine ce qui tend à augmenter la durée de vie de celle-ci.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et des variantes de la machine:
La fig. 1 est une vue en perspective, en partie en coupe, d'une machine pour le glaçage des billes de roulement.
La fig. 2 est une vue partielle en perspective, en partie en coupe, qui montre de façon plus détaillée les moyens pour entraîner l'organe conique rotatif.
La fig. 3 est une coupe de détail effectuée à travers l'anneau de pression et le cône de glaçage fixe qui montre des détails relatifs aux moyens de guidage et aux moyens pour diminuer la pression due au poids qui est exercé sur le cône fixe.
La fig. 4 est une vue semblable à la fig. 3 d'une variante du mécanisme destiné à appliquer une pression sur le cône immobile.
La fig. 5 est une vue d'une variante des cônes de glaçage dans laquelle le cône extérieur fixe présente une rainure spirale.
La machine pour le glaçage des billes de roulement représentée aux fig. 1 et 2 comprend un organe 10 de forme tronconique qui est monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe central vertical. Afin de pouvoir monter et faire tourner l'organe 10 de façon correcte un moteur 11 entraîne l'arbre vertical 12 par l'intermédiaire d'une transmission à engrenage 13. Un organe de fixation 14 est claveté ou fixé d'autre façon à l'arbre 12 et sa circonférence extérieure présente une surface de guidage 15 et un rebord radial 16. L'organe conique 10 qui est creux présente une surface intérieure à sa plus grande extrémité qui s'adapte étroitement à la surface de guidage 15 et repose sur le rebord 16.
Une goupille 17 passe à travers le rebord 16 et dans l'extrémité de l'organe conique 10 pour verrouiller ces deux organes afin de les empêcher de tourner l'un par rapport à l'autre et assurer la rotation du cône 10 par l'arbre 12.
Un organe annulaire extérieur 18, présentant une surface conique intérieure 19 de même ouverture que l'organe conique 10, entoure ce dernier et est empêché de tourner mais peut se déplacer axialement. Ainsi la surface conique intérieure 19 se rapproche de la surface conique extérieure de l'organe 10 lorsque l'organe annulaire 18 se déplace verticalement vers le bas relativement à !'organe 10.
Afin de guider l'organe annulaire extérieur 18 le long d'un chemin rectiligne cet organe est pourvu de moyens de guidage. L'organe annulaire est supporté et guidé par trois organes 20 espacés également autour de la circonférence (fig. 3).
Chacun des organes de guidage 20 comprend une équerre 21 dont un bras 22 est fixé à la surface extérieure de l'anneau 18 et dont l'autre bras 23 s'étend à l'extérieur de l'anneau 18. Le bras 22 est rainuré de manière à former un chemin de guidage 24 ,s'étendant le long de l'anneau 18. Une seconde équerre 25 présente un bras 26 qui est fixé au châssis de support 27 de la machine et un second bras 28 qui s'étend intérieurement vers l'anneau 18 et est disposé au-dessous et parallèlement au bras 23 de la première équerre.
Un bloc 29 est fixé au bras 28 et présente un prolongement 30 qui coulisse dans la voie de guidage 24 afin de limiter le mouvement de l'anneau 18 à un mouvement purement rectiligne.
Un vérin 31 est monté partiellement dans le bloc 29 en dépassant vers le haut, ce vérin agissant sur la surface inférieure du bras 23 et servant à régler axialement l'anneau 18 relativement à l'organe tronconique 10, comme cela sera expliqué en détail ci-dessous.
Dans certains cas le poids de l'anneau 18 peut être suffisant pour exercer la pression nécessaire sur les billes lorsqu'elles passent le long des rainures. Toutefois pour pouvoir augmenter la pression exercée sur les billes il est prévu un anneau aupplémentaire 32. Cet anneau 32 agit comme un poids sur l'anneau 18 afin de le solliciter vers le bas lorsqu'il est disposé sur les bras 23 des équerres supérieures lesquelles seront à leur tour fixées à l'anneau 18 comme décrit plus haut.
L'organe tronconique 10 présente une rainure spirale 33 dans sa surface extérieure, cette rainure étant ouverte aux deux surfaces supérieure et inférieure de l'organe tronconique 10. Cette rainure est semblable à un filetage mais présente un pas relativement élevé et présente en outre un fond arrondi. On peut prévoir un nombre de spirales supérieur à un et dans le cas où on les utilise elles ont l'aspect d'un filetage multiple pratiqué sur l'organe conique 10.
Un réceptacle 34 est disposé sous les organes coniques intérieur et extérieur 10 et 18, ce réceptacle étant de forme spirale et formant un passage incliné le long duquel des objets ronds peuvent rouler facilement jusqu'à la position inférieure du réceptacle.
Un autre réceptacle 35, disposé à la partie supérieure de la machine, présente un bec 36 s'étendant sur les organes coniques rotatifs et immobiles, ce réceptacle permettant de contenir et d'amener les billes aux surfaces de glaçage coniques.
Un élévateur 37 relie l'extrémité inférieure du passage hélicoïdal 34 ménagé à la partie inférieure de la machine au réceptacle 35 disposé au sommet de la machine.
Un tuyau 38 s'étend également sur le sommet des organes coniques pour amener un matériau de glaçage ou liquide aux surfaces de glaçage. Lors du fonctionnement, les billes devant être glacées terminées sont introduites au sommet de la machine sur l'organe conique rotatif 10.
Lorsque l'organe 10 tourne les billes sont sollicitées par la force centrifuge vers la circonférence extérieure de l'organe 10 et pénètrent dans la rainure 33 qu'elles parcourent sur toute sa longueur en roulant, ces billes étant pressées entre la surface conique inférieure 19 qui est immobile et le fond de la rainure spirale 33. Ce roulement des billes et l'action du produit de glaçage introduit dans le tuyau 38 provoquent le glaçage ou le polissage des billes comme requis. Après que les billes ont atteint l'extrémité inférieure de la rainure spirale elles sont déchargées d'entre les organes coniques et tombent dans le passage hélicoïdal 34 où elles continuent à rouler par gravitation jusqu'à la partie inférieure où elles sont prélevées par l'élévateur 37 et transportées dans le réceptacle 35 et le bec 36 afin d'être recirculées entre les surfaces de glaçage de la machine.
L'organe conique extérieur 18 et le poids 32 maintiennent la pression voulue sur les billes lors de l'opération de glaçage. Ce poids peut être varié à volonté.
L'action exercée par le poids sur l'organe conique extérieur peut être, lorsqu'on le désire, diminuée à l'aide du vérin 31.
Dans la variante représentée à la fig, 4 le poids 32 est supprimé et remplacé par un vérin 31' à double action.
Celui-ci est relié directement à son extrémité supérieure à l'élément conique extérieur 18 par une goupille 39 fixée à cet élément extérieur et coopérant avec un oeillet 40 que comprend le vérin. Le vérin à double action peut soit pousser vers le bas pour exercer la pression sur les billes en cours de glaçage, soit tirer vers le haut pour diminuer cette pression.
La fig. 5 montre une variante des organes coniques intérieur et extérieur. Dans cette variante l'organe conique extérieur 18' présente une rainure 33' tandis que l'organe conique intérieur 10' est lisse. Cette variante fonctionne de la même façon que la première forme d'exécution décrite.
Machine for glazing rolling balls
The present invention relates to a machine for glazing rolling balls.
Rolling ball glazing machines which roll the balls between surfaces are well known and machines have also been used comprising disks rotating in opposite directions with respect to each other and having radial surfaces of which one has a spiral groove along which the balls progress.
However, these machines have a certain number of drawbacks, in particular those with a flat disc. For example, it is difficult during their manufacture to make a spiral groove in a flat disc since the usual lathes are arranged to cut spiral grooves on the outer diameter rather than on a radial face, in particular as regards the spirals. trimmed by large lathes as required by the icemaker. In addition, cutting a spiral groove in the face of a large diameter disc is difficult since the speed of the surface at the point of cut varies rapidly from the inside diameter to the outside diameter of the spiral, causing vibrations. .
Regardless of the manufacturing difficulties mentioned above, the flat disc machine must include large discs so that the path of the balls along the groove is sufficiently long. As a result, the machine is proportionately large and cumbersome which can cause difficulties where space is limited. In addition, a large machine involves a great expenditure of power to make it work.
Since icing machines normally include safety devices to prevent the surfaces rotating with respect to each other from coming into contact when the machine is operating without being loaded with balls, the problems posed by these devices become critical in ice cream machines. flat disc especially when working with balls of small diameters since the space between the glazing surfaces is small.
The machine according to the invention is characterized in that it comprises an outer member having a perfect conical inner surface of revolution, an inner member having a perfect conical outer surface of revolution and mounted co-axially inside the member. exterior, one of the members with vertical axes being able to rotate with respect to the other and having at least one spiral groove in its surface of perfect conical revolution which extends from one of the ends of this surface to the other, a motor for rotating one of the members relative to the other, means for introducing the ice balls at the upper ends of the outer and inner members, in the space delimited between the two members and in the groove,
so that they roll along the latter in contact with the groove of one of the members and the conical surface of the other member by virtue of the relative movement between the two members, means for urging one of the members axially relative to the other member to vary the space delimited between the conical surfaces and to apply pressure to the balls when they roll between the members, in this spiral groove.
By providing conical glazing surfaces in the rotating members relative to each other, the above drawbacks as well as other drawbacks inherent in disk machines are eliminated and the obtained machine is more efficient.
It is clear that members offering the same trajectory length for the balls are of smaller diameters when they are conical than when they are formed by flat discs, this leading to less bulky machines.
In addition, the conical members require, in order to perform correct glazing, a lower load than that required by the glazing members of flat disc machines. For example, surfaces inclined at 50 to 45 'reduce the load applied to the icing members by a tenth of that required by flat disc machines. This reduction in the load exerted on the glazing members correspondingly reduces the load exerted on the bearings of the machine, which tends to increase the life of the latter.
The drawing shows, by way of example, one embodiment and variants of the machine:
Fig. 1 is a perspective view, partly in section, of a machine for glazing rolling balls.
Fig. 2 is a partial perspective view, partly in section, which shows in more detail the means for driving the rotary conical member.
Fig. 3 is a detail section taken through the pressure ring and the fixed icing cone which shows details relating to the guiding means and to the means for relieving the pressure due to the weight exerted on the fixed cone.
Fig. 4 is a view similar to FIG. 3 of a variant of the mechanism intended to apply pressure to the stationary cone.
Fig. 5 is a view of a variant of the icing cones in which the fixed outer cone has a spiral groove.
The machine for glazing the rolling balls shown in fig. 1 and 2 comprises a member 10 of frustoconical shape which is mounted so as to be able to rotate about a vertical central axis. In order to be able to mount and rotate the member 10 correctly, a motor 11 drives the vertical shaft 12 by means of a gear transmission 13. A fixing member 14 is keyed or otherwise attached to the shaft. The shaft 12 and its outer circumference has a guide surface 15 and a radial flange 16. The conical member 10 which is hollow has an inner surface at its larger end which closely matches the guide surface 15 and rests on it. the ledge 16.
A pin 17 passes through the flange 16 and into the end of the conical member 10 to lock these two members in order to prevent them from rotating relative to each other and to ensure the rotation of the cone 10 by the tree 12.
An outer annular member 18, having an inner conical surface 19 having the same opening as the conical member 10, surrounds the latter and is prevented from rotating but can move axially. Thus, the inner conical surface 19 approaches the outer conical surface of the member 10 when the annular member 18 moves vertically downwardly relative to the member 10.
In order to guide the outer annular member 18 along a rectilinear path, this member is provided with guide means. The annular member is supported and guided by three members 20 equally spaced around the circumference (Fig. 3).
Each of the guide members 20 comprises a bracket 21, one arm 22 of which is fixed to the outer surface of the ring 18 and the other arm 23 of which extends outside the ring 18. The arm 22 is grooved. so as to form a guide path 24, extending along the ring 18. A second bracket 25 has an arm 26 which is fixed to the support frame 27 of the machine and a second arm 28 which extends internally towards the ring 18 and is disposed below and parallel to the arm 23 of the first bracket.
A block 29 is fixed to the arm 28 and has an extension 30 which slides in the guide track 24 in order to limit the movement of the ring 18 to a purely rectilinear movement.
A jack 31 is partially mounted in the block 29 projecting upwards, this jack acting on the lower surface of the arm 23 and serving to axially adjust the ring 18 relative to the frustoconical member 10, as will be explained in detail below. below.
In some cases the weight of the ring 18 may be sufficient to exert the necessary pressure on the balls as they pass along the grooves. However, in order to be able to increase the pressure exerted on the balls, an additional ring 32 is provided. This ring 32 acts as a weight on the ring 18 in order to urge it downwards when it is placed on the arms 23 of the upper brackets which will in turn be attached to the ring 18 as described above.
The frustoconical member 10 has a spiral groove 33 in its outer surface, this groove being open to both upper and lower surfaces of the frustoconical member 10. This groove is similar to a thread but has a relatively high pitch and furthermore has a rounded bottom. It is possible to provide a number of spirals greater than one and, if they are used, they have the appearance of a multiple thread made on the conical member 10.
A receptacle 34 is disposed under the inner and outer conical members 10 and 18, this receptacle being of spiral shape and forming an inclined passage along which round objects can easily roll to the lower position of the receptacle.
Another receptacle 35, disposed at the top of the machine, has a nozzle 36 extending over the rotating and stationary conical members, this receptacle making it possible to contain and bring the balls to the conical icing surfaces.
An elevator 37 connects the lower end of the helical passage 34 formed at the lower part of the machine to the receptacle 35 disposed at the top of the machine.
A pipe 38 also extends over the top of the taper members to deliver icing material or liquid to the icing surfaces. During operation, the balls to be frozen finished are introduced at the top of the machine on the rotating conical member 10.
When the member 10 turns, the balls are urged by centrifugal force towards the outer circumference of the member 10 and enter the groove 33 which they travel over its entire length while rolling, these balls being pressed between the lower conical surface 19 which is stationary and the bottom of the spiral groove 33. This rolling of the balls and the action of the icing product introduced into the pipe 38 causes the icing or polishing of the balls as required. After the balls have reached the lower end of the spiral groove they are unloaded from between the tapered members and fall into the helical passage 34 where they continue to roll by gravity to the lower part where they are picked up by the elevator 37 and transported in receptacle 35 and spout 36 in order to be recirculated between the icing surfaces of the machine.
The outer conical member 18 and the weight 32 maintain the desired pressure on the balls during the glazing operation. This weight can be varied at will.
The action exerted by the weight on the outer conical member can be, when desired, reduced using the jack 31.
In the variant shown in FIG, 4 the weight 32 is omitted and replaced by a double-acting cylinder 31 '.
The latter is connected directly at its upper end to the outer conical element 18 by a pin 39 fixed to this outer element and cooperating with an eyelet 40 which the jack comprises. The double-acting cylinder can either push down to exert pressure on the balls being glazed, or pull up to decrease this pressure.
Fig. 5 shows a variant of the inner and outer conical members. In this variant, the outer conical member 18 'has a groove 33' while the inner conical member 10 'is smooth. This variant operates in the same way as the first embodiment described.