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"Machine-outil avec dispositif hydrau- lique à reproduire."
L'invention a pour objet une machine-outil avec dispositif hydraulique à reproduire, comportant un chariot commandé au moyen d'un gabarit et sollicité vers le montant fixe. Les machines de ce genre utilisées jusqu'à présent fonctionnent de façon que l'organe de com mande actionné par le gabarit participe au mouvement du piston. Quant à la commande du piston dans le cylindre, auquel un fluide sous pression est amené d'une façon continuelle, elle doit avoir lieu par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission qui est la cause de grands défauts de précision.
Il est également nécessaire, avec ce dispositif, d'assurer un déplacement supplémentaire du chariot commandé, pour adapter le dispositif aux dimen -
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sions de la pièce et régler l'épaisseur des copeaux, au moyen d'une vis permettant de déplacer le piston par rapport au chariot dreproduction.
Un autre inconvénient desmachines-outils du type actuel, munies de dispositifs hydrauliques à repro- duire, consiste en ce que le gabarit est monté, sur le chariot commandé, au niveau de l'outil, tandis que la pointe du tâteur dépasse de l'autre côté au montant;.
Ceci a pour résultat que le gabarit risque d'être souillé par les copeaux de la machine-outil. Le gabarit gêne aussi le service ae la machine ecette aisposition entraîne en outre de grandes dimensions de la machine- ou-t'il. Il n'est pas possible non plus, avec cet te dis- position, de faire en sorte que la manoeuvre mécanique de la soupape soit dérivée directement du mécanisme d'entraînement du chariot commandé.
Suivant l'invention, un évite ces inconvénients des machines-outils actuelles à chariot; commandé, en faisant en sorte que le gabarit participe au mouvement. du chariot qu'il commande etqui peut être un chariot porte-outil ou un chariot porte-pièce, tandis que la tige coulissante actionnée par le gabarit est commandée par rapport une soupape fixe pendant la reproduction etse trouvant, vue à partir de l'outil, au même côté du montant que le gabarit en mouvement ou le chariot commandé.
Comme la tige actionnée par le gabarit est sollicitée vers une soupape fixe, on peut encore imprimer un mouvement supplémentaire au chariot, indépendamment du gabarit., en faisant varier la position ou -Le réglage de la soupape. Comme le gabarit et la soupape commandée sont montés du même côté de la machine, il est possible de loger le gabarit hors de portée de l'outil et de mon-
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ter les organes de commande, la pointe du tâteur, la soupape etle piston, à proximité immédiate les uns des autres, en évitant ,le longues bielles et de longues conduites d'huile.
Il est également possible de faire en sorte que la soupape, qui est fixe pendant la reproduction, soit actionnée par le dispositif d'entraînement du chariot commandé, sans être obligé d'utiliser pour cela un mécanisme particulier. Les autres commandes, telles que la manoeuvre rapide etc, peuvent aussi être combinées avec le chariot commandé lui-même.
Suivant l'invention, pour économiser sur la hauteur de construction, on a juxtaposé le gabarit et la tige coulissante qu'il actionne et qui aboutit à la soupape. Une autre idée inventive consiste à disposer le gabarit et la tige qui se trouve à côté de façon que le chariot puisse être retiré en arrière sans que l'on soit obligé de manoeuvrer la soupape. D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites et justifiées à l'aide des figures ci-dessus, qui représentent un exemple de réalisation de la machine, celle-ci étant par e.xemple un tour.
La fig. 1 est une coupe d'un exemple de réalisation du dispositif de reproduction d'une machine-outil conforme à l'invention ; la fig. 2 est un schéma montrant la coopération des différentes pièces entre elles ; la fig. 3 est une coupe d'une partie d'un dispositif. de reproduction; la fig. 4 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention ;
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la îig. 5 est Luie tue d'une partie d'un uispo- sitif de reproduction , la fige 6 est une coupe d'une partie d'un dispositif de reproduction ; la fig. 7 est une vue du levier permettant d'imprimer un mouvement supplémentaire à la tige de soupape en vue de la manoeuvre rapide , la fig. 8 est une vue du mécanisme d'une ma- noeuvre rapide ;
la fig. 9 est une vue d'un mécanisme d'aveucement ; la fig.10 est Luie vue du dispositif d'entraî- nement d'un chariot de reproduction et du dispositif de passage à la marche hydraulique automatique , la fig.ll estune -vue d'un exemple de réalisa- tion d'une machine-outil conforme à l'insertion.
Dans la fig. l, 1 eau le cylindre relie au. montant ; 2 est le piston et est la console mise en mouvement avec le piston et sur laquelle coulisse le chariot 4 qui porte le gabarit 5. L'huile sous pression entre dans le cylindre 1 par le tuyau 6 etelle est refoulée par une pompe à refoulement constant, qui peut être une pompe à engrenages. L'huile sous pression entre ensuite par le tyau 7 dans la chambre 8 du cylindre de distribution, chambre, dont nie quantité d'huile égale celle qui est refoulée par la pompe est obligée de sortir par la fente 12 pour passer dans @le tuyau d'écoulement 9, lorsque le piston 2 est immobile . Dans ces conditions, il faut ciue le gabarit 5 repousse la tige de soupape 10 en surmontant l'action du ressort 11.
La fig. 2 est une -vue schématique montrant la coopération des différentes pièces 1 à 5 avec la tige de
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soupape 10.
Lorsque la pression du gabarit 5 sur la tige de soupape 10 diminue, cette tige est relevée par le ressort 11 (fig. 1), de sorte qu'il peut s'écouler par la fente 12 une quantité d'huile plus grande que celle qui entre, et que la console 3 descend avec le chariot 4-. Ce mouvement dure jusqu'à, ce que le gabarit 5 presse sur la pointe 13 du tâteur avec une force telle que la tige de soupape 10 réduise la grandeur de la fente 12 de façon que l'arrivée et l'écoulement de l'huile sous pression soient les mêmes. La pression dans le cylindre est toujours maintenue assez grande pour que la pression hydraulique qui agit sur le piston 2 fasse équilibre à la charge de ce piston.
Lorsque le chariot 4 se meut sur la console 3 par suite du roulement du pignon denté 14 sur la crémaillère 15, ce pignon 14 étant actionné mécani - quement par le chariot, la console 3 effectue avec le chariot 4 un mouvement supplémentaire de bas en haut et de haut en bas suivant la forme du gabarit. Si un outil est fixé en 16, la machine étant un tour, comme dans l'exemple de réalisation, cet outil usinera suivant la forme du gabarit, pendant le mouvement longitudinal du chariot 4, une pièce animée d'un mouvement derotation et se trouvant en 17.
Pour que la pièce soit tournée exactement au diamètre voulu, on déplace en hauteur la soupape 18, qui est fixe pendant la.reproduction. Dans la fig. 1 ce résultat est obtenu par exemple au moyen d'une crémaillère 19, avec laquelle engrène une roue dentée 20.
Le mouvement de la roue dentée 20 peut être effectué à la main ou mécaniquement, à partir du mécanisme d'en-
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traînement du chariot.
Ainsi que cela résulte de la fig. 1, le dispositif coniorme à l'invention et suivant lequel la tige coulissante actionnée par le gabarit est commandée vers une soupape fixe par rapport au montant pendant la repro duction et se trouvant, vue à partir de l'outil, du même côté de la machine que le gabarit en mouvement ou le chariot commande, a permis, d'une part, d'éviter tout mécanisme de transmission compliqué entre le gabarit et la soupape et de supprimer, entre le piston etla conso le, toute vis servant à assurer le déplacement supplémen - taire du chariot, parce que la manoeuvre de la soupape peut être effectuée par l'intermédiaire de la -roue 20, à la main aussi bien que mécaniquement, à partir du mécanisme d'entraînement du chariot.
Ceci permet également de placer le gabarit loin de l'endroit où se trouve l'ou- ;il, de sorte qu'il ne risque pas d'être souillé par des copeaux. En outre, comme la soupape se trouve du même côté que le piston à commander, les tuyauteries à monter entre la soupape etle cylindre à pression sont très cour- tes, ce qui est une condition essentielle pour assurer une grande précision de reproduction.
Une autre invention par laquelle les types ac- tuels sont perfectionnés cousis ce a juxtaposer le gabarit et la 'tige coulissante qu'il commande. deci a pour résultat que l'on obtient pour le mécanisme de reproduction une hauteur de construction aussi courte que possi- ble, tous les organes intermédiaires cels que des roues dentées, etc. , qui nuisent à la précision, étant évités.
La fig. 3 est une vue d'un exemple de dispositif de ce genre. Le gabarit est disposé, suivant l'invention, de
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façon que la tige se trouve à côté et qu'il actionne soit placée dans la machine de façon que la pièce et l'outil puissent être écartés l'un de l'autre, sans qu'il soit nécessaire de déplacer la soupape. La fig. 4- est une vue d'un exemple de réalisation d'une machine de ce genre.
Le levier de reproduction 23 représenté dans la fig. 4 doit aussi être considéré comme étant la réalisation d'une autre idée inventive. Ce levier permet, d'une part, de monter le gabarit près de la tige de la soupape, sans qu'un effort excentrique soit exercé sur cette tige, comme dans la fig. 3, et d'autre part la pression latérale exercée par ailleurs sur la pointe du tâteur par le gabarit est supportée par le support 24 du levier, support qui peut être avantageusement un support à pointes. Ces pressions latérales exercées par le gabarit sur l'appendice de reproduction peuvent avoir une grandeur considérable lorsque le gabarit présente des angles vifs (fig.5).
La disposition du levier de reproduction 23 (fig.4) a pour effet que la seule pression exercée sur la tige 27 de la soupape est une pression axiale, ce qui contribue à augmenter sensiblement la précision de la reproduction via-à-vis de la fig. 5. Un autre avantage du levier de reproduction consiste encore en ce qu'un organe mobile pouvant être commandé par une pièce de pression 40, comme on le verra encore plus loin, peut être inséré entre l'appendice de reproduction et la tige de la soupape.
La fig. 1 représente, pour le dispositif de reproduction qui fait lobjet de l'invention, une disposi -
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tion autre que celle de la fig'. l, en ce sens que, dans la fige 4, le gabarit se trouve sur un chariot particulier que le chariot porte-outil 4 entraîne au moyen d'une tige 22. Je ci a pour résultat que l'usure du guide du chariot porte-outil n'a aucune influence sur la précision du mouvement du gabarit.
La disposition particulière de la tige et du boîtier de la soupape a pour effet que le déplacement supplémentaire du plateau de la soupape ne provoque au- cune modification dans le support de la pointe du tâteur ou de la tige de la soupape (fig. 1 et 4). Se résultat est dû. par exemple à ce que, dans la fig.
1, le support 18 de la tige 10 de la pointe du tâteur est solidaire de la pièce 9 qui porte le plateau de la soupape, @ ' ' il n'en était pas ainsi, et si le tube de la soupape était seul déplacé, la tige de la pointe du tâteur étant montée dans le boîtier üxe, cette tige occuperait, quant à son support, des positions différentes suivant les différentes positions de la soupape, et il en résulterait qu'elle ne fonctionnerait pas gaiement bien dans toutes les posi- tions. Dans plusieurs positions cette tige sortirait de son support. La fige 2 est une vue d'un mode de réalisa- tion de ce genre.
Une idée inventive particulièrement apprécia- ble estcelle suivant laquelle la manoeuvre de la son- pape 33 dans la fige 4 peut avoir lieu sans qu'elle entraîne forcémentun déplacement de la boîte ,le la sou- pape et du dispositif 29 d'arrivée et 31 d'écoule - ment de l'huile. Ceci permet de faire les conduites d'huile solidaires du montant, même lorsque l'on fait varier la position de la soupape.
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Dans la fig. 4, 1/huile sous pression est fournie par la pompe à huile à action constante ; elle entre en 6 dans la chambre à huile 25 et elle fait monter le piston 2 dans le cylindre 1. Ceci a pour effet que la console3 solidaire du piston monte éga lement et entraîne, par l'intermédiaire du guide 26 du chariot porte-gabarit 21, ce dernier chariot et le gabarit 5.. Lorsque la console monte, le gabarit 5 presse sur le levier de reproduction 23, qui presse sur la tige 27 de la soupape en tournant autour de l'axe 24. La soupape se trouve ainsi ouverte en 28, de sorte que l'huile sous pression qui entre en 29 dans la chambre 30 du cylindre peut passer par 28 dans le canal d'écoulement 31, ce qui fait que la pression baisse de nouveau.
Lorsque la pression exercée par le gabarit 5 sur le levier de reproduction 23 cesse, le ressort 32 ferme la fente en 23, de sorte que la pression remonte dans la conduite d'huile en 25 et que la console se trouve soulevée.
Le plateau de la soupape, plateau qui est fixe pendant la reproduction, est solidaire du guide 33 de la tige de la soupape, et on puut le déplacer avec le levier de reproduction au moyen de la tête 34. Le réglage de la position de la tête 34 est obtenu à l'aide de la vis 35 et de l'écrou 36, dont on peut faire varier la hauteur. La pression de l'huile en 30 assure que la tête 34 et la douille 37 s'appliquent toujours sur l'écrou 36 en 38. La rotation de la vis 35 est obtenue par l'intermédiaire d'un pignon conique 39, qui permet de l'actionner mécaniquement aussi bien
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qu'à la main. Le réglage à la main sert en premier lieu à régler la dimension de la pièce à produire, tandis que l'entraînement mécanique produit un avancement transversal automatique indépendant de la reproduction.
Suivant l'invention, l'entraînement mécanique du dispositif de manoeuvre de la soupape, qui est fixe pendant la reproduction, n'est assuré par aucun mécanisme particulier, et l'on utilise à cet effet le dispositif d'entraînement du chariot de reproduction.
Les dispositifs à reproduire du -type hydraulique conformes à l'invention et représentée dans les figures ne sont donnés qu' à titre d'exemple d'une machine à reproduire du type vertical. Ils peuvent être appliqués, avec les modifications voulues, s'il y a lieu, à toute autre machine à reproduire. La machine à reproduire du type vertical permet une simplification en ce sens que la contre-pression est produite par le poids de la console.
Dans les machines à reproduire fonctionnant horizontalement, la force dont l'action est opposée au piston à pression peut être produiie d'une façon quelconque au moyen de dispositifs auxiliaires mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques.
On peut obtenir un déplacement rapide supplé- mentaire, par exemple pour écarter l'outil de la pièce, par la descente de la console, en faisant en borte que la tige de soupape actionnée par le gabarit reçoive encore, lorsque la soupape fixee est immobile, un mouvement supplémentaire en plus de celui qui lui est imprimé par le gabarit. Dans le mode de réalisation représenté dans la fig. 4, ce mouvement de descente est produit à l'aide
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d'un levier 40, qui permet de/faire descendre la tige de soupape 27 en surmontant la force du ressort 32.
Comme la position du plateau de smupape, qui est fixe pendant la reproduction, détermine le diamètre précis auquel la pièce doit être fraisée ou tournée, il est pos sible, à l'aide de l'action supplémentaire exercée sur la tige de guidage de la soupape, de retirer l'outil rapidement pour l'écarter de la pièce, sans déranger le réglage de la dimension précise de la pièce. Le levier 40 peut être combiné avec des tiges de manoeuvre pouvant être commandées mécaniquement ou à la main ou auto+ matiquement par des butées.
La fig. 6 est une vue de la disposition du levier 23 oscillant librement entre le gabarit et la tige de manoeuvre dans un autre cas, dans lequel le gabarit et la tige de la soupape s ont disposés d'une autre façon. 40 est encore le levier assurant le déplacement rapide de la console. En disposant le levier intermé diaire 23 comme dans la fig. 6, on obtient ce résultat, comme dans le type représenté dans la fig. 4, que la pression latérale exercée par le gabarit 5 (fig.5) sur l'appendice de reproduction ne se transmet pas au reste de la timonerie, et qu'elle est supportée de préférence par le support 24 (fig.6) du levier 23.
Le levier 40 (f ig.7) est écarté du levier de reproduction 23 par le ressort 41. Ce levier 40 tourne autour du pivot 42 et il est articulé sur la crémaillère 43. Sur la crémaillère 43 roule une roue hélicoidale 44 montée dans une équerre 45 (fig. 8).
L'équerre 45est solidaire de la console. La roue hélicoidale 44 est reliée à une poignée 46 et aussi,
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par l'intermédiaire d'une deuxième roue hélicoidale 47, à une tige de butée 48. On peut presser sur le levier tâteur 23 au moyen de la poignée 46 par l'intermédiaire de la roue hélicoidale 44, de la crémaillère 43 et du levier 40. On obtient ainsi le même effet que si le gabarit actionnait le levier tâteur, c'est-à-dire que la console s'abaisse. Jeci a pour résultat que l'équerre 45 fixée à la console s'abaisse aussi, de sorte que la roue hélicoïdale 44 roule sur la crémaillère 43.
Le couple à exercer au moyen de la poignée 46 doit agir dans le sens du mouvement pendant la descente, de sorte que la console remonte immédiatement lorsqu'on !=ache la poignée. En tournante la poignée 46 on peut donc agir sur la vitesse de descente aussi bien que sur la 'vitesse de montée. Lorsqu'on maintient la poignée immobile ou bien lorsqu'on empêche toute rotation de la roue hélicoidale 44 en immobilisant la tige de butée 48 au moyen d'une vis 49, la crémaillère commande le levier tâteur 23 comme le ferait le gabarit ; lorsque la con sole descend, le levier tâteur 23 est libéré, tandis qu'il est appuyé lorsque la console monte.
Si la tige de butée n'est pas immobiliée, et si son mouvement de retour est seulement empêché par une butée 50, la console est$constante, également immobilisée à une Hauteur un sans que cela rende impossible l'effet du gabarit pour nouveau mouvement de descente.
La fig. 9 est une vue du changement de vitesse pour la commande du mouvement d'avancement. L'arbre 51 du moteur entraîne par l'intermédiaire d'un engrenage l'arbre 52, à partir duquel l'arbre 53 peut être en traîné au moyen d'un accouplement à griffes, ou par l'in-
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termédiaire d'un arbre de renvoi 54. A partir de l'arbre 53 l'entraînement est transmis à l'arbre 55 par l'intermédiaire d'un bloc de poussée et plus loin à l'arbre 56, par l'intermédiaire de deux blocs de pous sée. L'arbre 57 peut être entraîné en avant ou en arrière par l'intermédiaire d'un changement de marche, 1'entraînement étant effectué, à partir de l'arbre 56, directement dans un cas et par l'intermédiaire de la roue 58 dans l'autre cas.
A partir de l'arbre 57 l'entraînement est transmis par l'intermédiaire de la vis sans fin 59 au dispositif d'entraînement du chariot longitudinal ou par l'intermédiaire d'un accouplement 61 à l'arbre moteur 60, qui actionne la soupape hydraulique. L'arbre 60 peut aussi être actionné au moyen du volant de manoeuvre 62.
La vis .sans fin 59 engrène avec une roue hélicoidale 63 (fig.10) qui peut être accouplée avec le pignon denté 14 par l'intermédiaire d'un accouple ment 65. Le pignon denté 14 roule sur la crémaillère 15 et déplace le chariot 4 (fig. 1 et 4). Le déplacement des accouplements à griffes 61 et 65 (fig.10) est effectué à partir de la poignée 64. Lorsque la poignée 64 occupe sa position centrale, les deux accouplements sont débrayés.
A partir de l'arbre 60 l'entraînement est transmis par l'intermédiaire du couple conique 67 (fig.ll) à l'arbre télescopique 68 et 69, et de là par l'intermédiaire du couple conique 70 à l'arbre in férieur 71, à partir duquel la roue conique 39 montée sur la vis 35 est entraînée par l'intermédiaire d'une
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roue conique 72. La rotation de la vis 35 déplace l'écrou 36 (fig.4), qui détermine la position en hau- teur de la soupape 35, qui est fixe pendant larepro- duction.
Le déplacement en nauteur de la .soupape 33 permet de fixer la dimension de la pièce à usiner au moyen du gabarit, mais on peut aussi produire un mouve-
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ment a ' 'avancement pe.cpendiculairement au mouvement du chariot prote-gabarit, lorsque le gabarit est immobile.
Le volant de manoeuvre 62 (i'ig.9) sert en général à fixer la dimension de la pièce, et le dispositif d'en-
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-braînemnt mécani'g.e sert à assurer la commande vervica- le automatique du chariot de reproduction par l'intermédiaire de l'accouplement 61.