Le présent brevet concerne un dispositif porte-outil pour une machine à usiner, notamment a couper et à biseauter, des tubes et comportant au moins un organe rotatif, un support pour cet organe, au moins un porte-outil mobile disposé sur l'organe rotatif. un moyen pour guider le porte-outil sur l'organe rotatif, un mécanisme d'avance du porte-outil et un entraînement de l'organe rotatif.
Des machines munies de dispositifs connus de ce genre permettent de couper et de biseauter des tubes en matières diverses, par exemple métalliques, ces opérations s'effectuant sans nécessiter d'efforts manuels.
Les dispositifs connus du genre précité présentent cependant les inconvénients d'être compliqués, lourds, d'une manipulation et d'un transport difficiles ainsi que coûteux à l'exploitation et à l'entretien.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif qui permette d'éliminer les inconvénients des dispositifs porte-outil connues de ce genre tout en conservant leurs avantages.
Le dispositif porte-outil selon l'invention est caractérisé par une première roue comportant au moins une première rainure, un chariot porte-outil mobile disposé sur la première roue, une seconde roue coaxiale à la première roue et qui comporte au moins une seconde rainure formant, avec la première rainure, une plage de chevauchement à position radiale variable en fonction de la position angulaire relative des première et seconde roues, un élément du chariot porte-outil, formant bloc avec celui-ci et étant engagé dans les rainures à leur plage de chevauchement, de manière à faire avancer le chariot porte-outil lors d'un mouvement de rotation relative des roues, un moyen pour conférer à celles-ci un mouvement rotatif et un mécanisme pour leur conférer un mouvement de rotation relative, afin de faire avancer le chariot porte-outil lors du mouvement rotatif des roues.
La description suivante traite, à titre d'exemple, des modes de réalisation du dispositif porte-outil, pour une machine a couper et à biseauter des tubes, selon l'invention, en regard du dessin. Sur ce dessin:
La fig. I est une vue en élévation d'un dispositif porte-outil formant un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, une carcasse et des éléments de transmission ayant été omis afin de faire mieux ressortir les détails des outils de coupe.
La fig. 2 est une vue latérale en coupe du dispositif porte-outil delafig. 1.
La fig. 3 est une vue en élévation d'une roue dentée, du dispositif porte-outil de la fig. 1. à l'échelle réduite, comportant des rainures de guidage et des orifices filetés pour des boulons de fixation de glissières de chariots porte-outil.
La fig. 4 est une vue en élévation d'une autre roue dentée du dispositif porte-outil de la fig. I, à l'échelle réduite, et qui comporte des rainures hélicoïdales pour l'entraînement de chariots porte-outil.
Le dispositif porte-outil comporte, pour son entraînement, un moteur électrique I monté sur un variateur de vitesse 2. Ce dispositif est monté sur une machine non représentée, à usiner, en particulier à couper et a biseauter, des tubes. Les machines de ce genre étant bien connues des spécialistes, leur description serait ici superflue. Le variateur 2 est couplé directement à l'arbre du moteur 1. Le variateur 2 est du type comportant un mécanisme à levier et à fourchette, il peut cependant être de n'importe quel type conventionnel. Le variateur 2 est fixé à une carcasse circulaire 3 du dispositif décrit.
La carcasse 3 présente un orifice central non désigné dont le diamètre détermine le diamètre maximum des tubes pouvant être coupés. Autour de cet orifice est disposé un roulement à aiguilles 4 comportant une bague interne de roulement, calée sur la carcasse 3 et deux bagues externes mobiles indépendantes l'une de l'autre. Le roulement 4 est vissé sur la carcasse 3 par l'intermédiaire d'une rondelle 5 de fixation.
Sur les deux bagues externes du roulement 4 sont calées deux roues dentées respectives 6 et 7. La roue dentée 6 comporte quatre rainures 6' en forme de spirale et qui sont réparties à distances équiangulaires sur la roue 6. Les rainures 6' peuvent avoir d'autres formes. Elles peuvent en particulier être droites.
La roue dentée 7 comporte quatre rainures radiales droites 7' et disposées à distances équiangulaires sur la roue 7. Les rainures 6' et 7' forment des plages de chevauchement non désignées, dont la position radiale, par rapport au centre des roues 6, 7, varie lors d'un mouvement de rotation relative de ces roues 6, 7.
Les dentures respectives des roues 6, 7 sont du même type mais de modules différents.
Quatre chariots porte-outil 11 sont disposés sur la roue 7 au moyen de quatre glissières 12, une partie, de chaque chariot 11, ayant une section en forme de queue d'hirondelle coopérant avec la glissière 12 correspondante. Chaque glissière 12 comporte une rainure non désignée coïncidant avec une rainure correspondante 7' de la roue 7, les glissières 12 étant fixées à celle-ci au moyen de vis non désignées.
Des couteaux 9 sont montés sur des supports 10 fixés aux chariots 11, un jeu suffisant pour permettre le déplacement du chariot 11 le long de sa glissière 12 étant prévu entre ces éléments 11, 12. Un boulon 13 est fixé, par une de ses extrémités, à chaque chariot 11 au moyen d'un écrou et d'une rondelle non désignés, la partie médiane du boulon 13 étant engagée, à la plage de chevauchement des rainures correspondantes 6', 7', dans la rainure correspondante 7' de la roue 7 et dans celle de la glissière correspondante 12, une douille non désignée de l'extrémité opposée du boulon 13 étant engagée dans la rainure courbe correspondante 6' de la roue 6, afin de provoquer le déplacement radial du chariot 11, entre des positions d'avance minimum et maximum des couteaux 9 vers le centre de la roue 7, lors d'un mouvement de rotation relative des roues 6, 7.
Sur l'arbre de sortie 15 du variateur 2 est disposé un pignon 4 qui s'engrène avec la roue dentée 7. Sur un axe non désigné sont disposés deux pignons 16 qui s'engrènent avec les roues dentées 6 et 7 respectivement.
Le dispositif porte-outil fonctionne de la manière décrite ci-après.
Le moteur électrique 1 transmet son mouvement aux pignons 14 par l'intermédiaire du variateur 2. Le pignon 14 s'engrène avec la roue dentée 7 qui, en tournant autour de son axe, fait tourner en même temps tous les éléments fixés sur elle, la rotation des chariots porte-outil 11 obligeant les outils de coupe 9 à tourner autour de l'axe de rotation de la roue 7. Le mouvement de la roue 7 se transmet aux pignons 16; le pignon 16 s'engrène avec la roue dentée 6 provoquant la rotation de celle-ci. Les deux pignons 16 ainsi que les roues respectives 6 et 7 ayant, comme exposé ci-dessus, des modules d'engrenage différents, les roues 6, 7 tournent à des vitesses différentes, un mouvement de rotation relative de ces roues 6, 7 résultant de cette différence de vitesse.
Ce mouvement de rotation relative des roues 6, 7 provoque, par rapport au centre de la roue 7, un déplacement radial des plages de chevauchement des rainures correspondantes 6', 7', ce qui confère une avance radiale correspondante aux boulons 13, aux chariots 11 respectifs et aux couteaux 9, la trajectoire de cette avance étant rectiligne par rapport à la roue 7 et ayant une forme en spirale par rapport aux parties fixes de la machine et du dispositif décrit.
Les deux pignons 16 sont disposés sur un support 17 articulé autour d'un axe 18 sur la carcasse 3. Le support 17 est pivotable, autour de l'axe 18, au moyen d'une poignée non désignée, de manière que les pignons 16 puissent s'engrener à volonté avec les roues 6 et 7, le dégagement des pignons 16, de ces roues 6, 7, arrêtant l'avance radiale des couteaux 9. Dans ce dernier état de fonctionnement du dispositif décrit, les roues 6 et 7 tournent, à cause des frottements internes du dispositif, ensemble sans rotation relative et, par conséquent, sans faire avancer les outils de coupe 9.
Un rochet 8 à commande manuelle est disposé de manière à pouvoir être introduit à volonté entre les dents de la roue 6.
Lorsque le moteur 1 est à l'arrêt et les pignons 16 sont dégagés des roues 6, 7, l'introduction du rochet 8 entre les dents de la roue 6 bloque celle-ci de façon que, en faisant tourner à la main la roue 7 et avec elle les chariots 11, on peut provoquer une rapide avance radiale de ceux-ci vers le centre de la roue 7 ou, suivant le sens de la rotation de celle-ci, dans la direction opposée.
Pour couper un tube, on l'introduit dans l'orifice non désigné de la carcasse 3 du dispositif porte-outil jusqu'à ce qu'il occupe la position de coupe désirée. Une fois le tube fixé à la machine, on peut, à volonté, effectuer manuellement l'avance rapide, décrite ci-dessus, des couteaux 9 jusqu'à la proximité immédiate du tube à couper. Après la libération du rochet 8 et après l'engrènement successif des pignons 6 avec les roues dentées 6 et 7, on met en marche le moteur 1, provoquant ainsi la rotation des roues 6, 7, l'avance simultanée des couteaux 9 vers le centre du dispositif décrit ainsi que l'opération de coupe proprement dite, consistant en l'enlèvement, au moyen des couteaux 9, de copeaux du tube à couper.
La vitesse de rotation des roues 6, 7 ainsi que la vitesse de l'avance des couteaux 9 peut être variée au moyen du variateur, ou réducteur, de vitesse 2, la profondeur de coupe obtenue étant fonction du pas de la spirale décrite par les couteaux 9 en mouvement. Ce pas de spirale étant, par ailleurs, fonction des nombres de dents des deux pignons 16, taillés en une seule pièce, la profondeur de coupe peut être variée en utilisant, suivant la profondeur de coupe désirée, différents pignons 16.
Le dispositif décrit travaille de façon particulièrement équilibrée en utilisant quatre outils de coupe 9 disposés à distances équiangulaires sur la roue 7, deux couteaux 9 disposés dans des plans se croisant pouvant servir à tronçonner, les deux autres servant à biseauter. Cependant le dispositif décrit peut également fonctionner avec un, deux ou trois couteaux 9 semblables ou différents.