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" perfectionnements aux appareils à tailler les filetages "
La présente invention est relative aux machines à tailler les filetages du type général décrit par le brevet américain No 1 811 802 au nom de gamuel F. Newman, délivré le 23 Juin 1931, dans lequel les organes de coupe, destinés à tailler le filetage, sont animés d'un mouvement radial pendant l'opération de coupe du filetage, en vue de produire un filetage conique, et dans lequel les organes de coupe sont, a la fin du mouvement de coupe, rapidement dégagés de la pièce traitée, permettant ainsi le retrait facile du dispositif de la pièce filetée.
Plus particulièrement, la présente invention concerne la disposition d'une came pour la commande de la position radiale de l'ensemble des peignes, qui fonctionne également d'une manière nouvelle pour offrir aux peignes un appui supplémentaire à l'encontre des efforts de coupe et autres efforts en résultant.
L'invention concerne, d'autre part, un dispositif perfectionné pour déplacer axialement la came de commande des peignes par rapport à l'organe qui l'actionne, et un nouveau dispositif offrant un autre appui complémentaire à l'ensemble des peignes et comprenant des surfaces de butee prévues sur la face de la filière, et dont la position est déterminée de manière à résister le plus ef- ficacement possible aux couples de rotation ayant tendance à
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la détérioration et qui, antérieurement, ont été spéciale- ment nuisibles à la précision des filetages taillés dans des matières dures et flexibles.
A titre d'exemple, les perfectionnements suivant la présente invention sont représentés en application sur un dispositif pour tailler des filetages internes, par exemple un taraud. Mais il est bien evident que les mobreu- ses caractéristiques nouvelles de la présente invention peuvent être appliquées à des dispositifs à tailler les fi- letages externes et la désignation "dispositif à tailler les filetages" employée dans cette description est destinée à couvrir les deux types de machines.
De même, dans la des- cription ci-après, l'expression "peignes" est employée dans le sens le plus général et dans le sens le plus restrictif, c'est-à-dire qu'elle peut désigner l'organe de coupe pro- /de coupe prement dit et son su ort ou bien cet organe seul, le sens ressor an ans caque cas particulier du contexte, parfaitement clair pour le technicien averti.
Le principal objet de l'invention est de créer une machine nouvelle et perfectionnée pour tailler les file- tages dans laquelle une action de rappel positif est trans- mise aux peignes par des moyens mécaniques, et qui comporte des dispositifs pour porter rigidement et convenablement les organes à tailler les filetages à tout instant, même lorsque des efforts anormalement élevés se produisent comme suite à l'usinage de matières dures et flexibles. D'autre part, cette machine améliore grandement la qualité des file- tages taillés et elle comporte des dispositifs permettant un démontage facile des.peignes sur la machine, sans qu'il en résulte un dérangement dans le réglage diamétral des pei- gnes.
Un autre objet est de créer un dispositif perfec- tionné pour relier la came de commande des peignes à un or- gane qui l'actionne réalisant un accouplement très rigide et permettant en même temps le réglage facile de la came de commande par rapport à l'organe qui l'actionne, pour l'enlè- vement et le remplacement des peignes.
Un autre objet important est de créer un disposi- tif de came de commande pour les peignes, coopérant d'une manière nouvelle avec les autres parties de la filière de manière à assurer un appui additionnel pour les peignes et pour permettre en même temps l'enlèvement facile des peignes de la filière et leur remplacement sans dérangement du ré- glage initial de l'appareil.
Un autre objet est de prévoir un porte-peigne d'une pièce avec une butée sensiblement à angle droit et centrée sur l'effort de coupe qui tend à faire tourner les porte-peignes autour de leurs axes.
Un autre objet est de prévoir une came de comman- de des peignes ayant des surfaces d'appui prévues à l'arriè- re, mais alignées sur les rampes, en combinaison avec un dispositif de commande des cames, fonctionnant pour faire avancer la came afin de permettre à tous les peignes d'être insérés simultanément dans la filière et fixés en position par les surfaces d'appui, et fonctionnant également pour faire reculer la came afin d'amener les peignes en position de coupe du filetage.
Un autre objet de l'invention est de prévoir un dispositif de coupe du filetage comprenant un coulisseau porte-peigne, en contact de butée avec une surface de la
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filière orientée à angle droit par rapport à l'axe de cette filière, et avec une deuxième surface de cette filière orientée parallèlement par rapport a l'axe, cette dernière surface étant sensiblement en alignement avec la résultante des efforts de coupe développés pendant le fonctionnement, et les deux surfaces coopérant pour résister efficacement a toute tendance du coulisseau à être déplacé en fonction des efforts résultant de la taille des filetages.
Un autre objet est de prévoir une combinaison de peigne et de guide, assurant convenablement le guidage du peigne dans ses déplacements en.translation, retenant con- venablement le coulisseau du peigne contre tout mouvement qui pourrait introduire des inexactitudes dans le filetage, et d'une fabrication extrêmement économique.
Un autre objet consiste à prévoir un guide com- portant une paire de surfaces résistant au couple, coopérant avec le porte-peigne de manière à réduire tout déplacement rotatif du peigne autour de l'axe du coulisseau porte-peigne pendant le fonctionnement normal, l'une des surfaces résis- tant au couple étant orientée et disposée de telle manière qu'une perpendiculaire à cette surface soit sensiblement pa- rallèle à la principale composante des efforts de coupe et très rapprochée du centre d'application effective des ef- forts agissant sur le peigne, de façon à soumettre le coulis seau porte-peigne uniquement à des efforts de compression.
D'autres objets ressortiront de la description ci-après, en référence au dessin annexé.
Sur ce dessin :
La figure 1 est une vue en élévation de face d'un dispositif à tailler les filetages suivant l'invention certaines parties étant représentées en coupe pour simpli- fier la compréhension.
La figure 2 est une vue en coupe du coulisseau porte-peigne et de son guide, suivant la ligne 2-2 de la fi- gure 1 et vue en direction des flèches.
La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, mais montrant une variante du coulisseau porte- peigne et de son guide, faisant également partie de l'inven- tion.
La figure 4 est une coupe longitudinale partiel- le du dispositif d'après la figure 1, montrant la came de commande dans la position de dégagement du peigne.
D'après le dessin sur lequel les mêmes chiffres de'référence désignent les mêmes éléments sur toutes les fi- gures, l'appareil comporte un corps principal 1, sur lequel est fixé un élément de tête 2 à l'aide de boulons et d'une clavette (non représentée), en vue d'empêcher tout mouvement de rotation relatif entre l'élément de tête et le corps. Ce corps est agencé pour être porté par la machine sur laquel- le le dispositif est monté et il porte le dispositif à tail 1er le filetage suivant l'invention qui sera décrit ci-après
Les organes taillant le filetage de la machine sont représentés sous la forme de peignes circulaire 3 qui, ainsi que le montre la figure 1, sont destinés à tailler un filetage interne dans un tube ou similaire.
Les peignes sont portés par des blocs ou coulisseaux 4 qui sont montés pour
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pouvoir coulisser radialement dans un guide 5 ménagé dans l'élément de tête. Ainsi que le montre la figure 2, les gui- des sont munis de nervures longitudinales 6 et 7, qui s'ajus- tent respectivement dans des rainures 8 et 9, ménagées sur le coulisseau pour empêcher ce dernier de se dégager du guide.
Les éléments sont ajustés les uns dans les autres, de sorte qu'il n'existe sensiblement aucun jeu inutile.
Les peignes 3 peuvent être fixés sur le bloc 4 d'une manière convenable quelconque, mais ils sont de pré- férence fixés par canaelures sur une douille 11, ayant une face arriere dentée en prise avec une face dentée correspon- dante d'une bague 12. La douille 11 et la bague 12 sont ajus- tées dans un évidement 13 du coulisseau 4, et les organes sont agencés pour être rigidement serrés en position d'assem- blage par une vis 14, vissée dans le coulisseau et ayant une tête encastrée dans la face avant du peigne. La bague 12 est munie d'une encoche périphérique qui reçoit la tête excen- trée d'un élément de réglage 15, ce dernier pouvant tourner librement dans un alésage du bloc.
En faisant tourner l'élé- ment 15, on peut exécuter des réglages angulaires de faibles amplitude du peigne, et en desserrant la. vis 14, on peut ob- tenir des réglages d'une amplitude plus grande et importants, en faisant avancer le peigne d'une ou de plusieurs dents.
/ Le dispositif de réglage du peigne qui vient d'être décrit forme l'objet du brevet américain No. 2 287 392 au nom de \et, pour cette raison, il ne sera pas décrit avec plus de détails.
Une des caractéristiques les plus importantes de la présente invention consiste à constituer le coulisseau porte-peigne et à le faire coopérer avec des éléments résis- tant aux couples de l'élément de tête, de telle manière que ce porte-peigne résiste à toute tendance à tourner autour de son axe, en fonction des efforts de coupe, même s'il su- bit des efforts anormalement élevés, par exemple lors de l'usinage de matières dures et flexibles. Cette caractéris- tique nouvelle de l'invention sera décrite ci-après.
Le coulisseau 4 est proportionné de telle maniè- re que sa face antérieure 17 soit sensiblement à fleur de la face antérieure de l'élément de tête, et il est muni de brides 18 et 19 qui recouvrent des nervures 6 et 7, ainsi que le montre la figure 2. Les brides 18 et 19 sont encas- trées dans un évidement 21 ménagé dans la face antérieure de l'élément de tête et ayant la même longueur que le guide
5. La bride 18 a pour effet principal de constituer un appui pour le peigne et d'augmenter la résistance mécanique du coulisseau. Elle est par conséquent proportionnée de telle manière qu'elle soit appréciablement écartée de la nervure
6 et également de l'évidement 21.
Les efforts de coupe sont absorbés d'une manière nouvelle par la disposition de la bride 19 sur le côté du coulisseau opposé au point d'attaque des poussées les plus importantes provenant de la coupe, et par une largeur relati- vement importante et un appui convenable sur des surfaces
22 et 23 résistant aux couples et ménagées dans l'évidement
21. L'emploi de cette nouvelle combinaison d'éléments assu- re une action de résistance aux couples matériellement amé- liorée, quoique la construction soit simple et peu coûteuse.
D'après les figures 1 et 2, on voit que les ef-
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forts de coupe exercés sur l'arête de coupe 24 du peigne 3, et qui peuvent être décomposés en cpmposantes al et absent transmis au bloc par l'intermédiaire de la vis 14, de la douille 11 et de la bague 12. Les efforts transmis au cou- lisseau sont ensuite transmis à l'élément de tête par l'in- termédiaire de la bride 19 de la manière suivante: Une com- posante de l'effort est représentée sur la figure 1 par la flèche b et agit à angle droit par rapport à la surface 23.
On voit qu'en munissant le bloc 4 d'une bride élargie 19; et en prévoyant une surface d'appui élargie 23, le coulis- seau et le peigne sont efficacement retenus contre tout mou- vement d'oscillation dans le sens des aiguilles d'une mon- tre (.figure 1), en fonction des efforts transmis pendant la coupe du filetage par la surface 23 sur un côté, et par la paroi de la rainure 5, sur le côté opposé. De même, la came est munie de rainures qui contribuent à retenir le coulis- seau contre tout déplacement, ainsi qu'il sera décrit ci- après.
De plus, étant donné que le peigne est décalé par rapport à la face antérieure du bloc porte-peigne et de la face antérieure de l'élément de tête, il se produit un effort déterminé de torsion indiqué en a3 de la figure 2, ayant tendance à faire tourner le coulisseau 4 autour de son axe longitudinal. mais dans ce cas encore, la surface 23, agissant presque en alignement avec les efforts appliqués et très rapprochée du centre effectif d'attaque des efforts, résiste efficacement à la torsion. En d'autres termes, une perpendiculaire, passant par la surface 23, est sensiblement parallèle a la principale composante des efforts et se trou- ve tres rapprochée du centre effectif d'application de ces efforts.
Il en résulte que le bras de levier du couple est d'une longueur aussi réduite que possible et que l'effort a3 ne soumet la bride 19 sensiblement qu'à un effort de com- pression. La surface 22 résiste également aux efforts de torsion, mais à un degré moindre, étant donné que la compo- santé principale est dirigée contre la surface 23.
La figure 3 du dessin montre une variante de l'in- vention, dans laquelle le coulisseau porte-peigne coulisse dans une rainure 5a n'ayant qu'une seule nervure longitudi- nale 6a. Grâce au montage du coulisseau dans une rainure n'ayant qu'une nervure, la fabrication est simplifiée et malgré celà, l'ensemble est susceptible de résister aux ef- forts auxquels il est soumis, parce que les surfaces 22a et 23a absorbent les efforts et mettent la nervure 6a à l'abri de ces efforts.
La bride 19a du dispositif représenté par la fi- gure 3 coopère avec les surfaces 22a et 23a de l'élément de tête pour résister aux efforts a3 et b sensiblement de la même maniere que le dispositif que représente la figure 2.
La tendance du bloc coulissant à pourner autour de son axe longitudinal, et même la tendance de l'ensemble du bloc por- te-peigne au déplacement périphérique autour de la face an- térieure de la filière pendant la coupe du filetage, sont convenablement compensées, même dans le cas d'efforts anor- malement élevés provenant de l'usinage de matieres dures et flexibles. Dans les deux cas, les parois résistant aux cou- ples forment une rainure en V, dont une paroi reçoit la poussée la plus importante, tandis que l'autre paroi absor- be les composantes plus faibles ou d'autres efforts auxquels est soumise la filière.
Les coulisseaux porte-peignes sont commandés par undispositif nouveau qui les aide également à résister aux
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efforts auxquels ils sont soumis pendant le fonctionnement.
D'après la figure 4, les coulisseaux porte-peignes sont com- mandés par une came 25, munie d'une surface cylindrique 26 qui s'ajuste dans un alésage correspondant 27 ménagé dans l'élément de tête 2. Cette came est retenue en rotation par rapport à l'élément de tête par une clavette 28.
Sur.chaque dispositif porte-peigne est alignée /munie une rainure da came 3I/d'une nervure de recouvrement ou saillie 32. Les extrémités internes des coulisseaux porte- peignes sont agencées pour s'ajuster dans les rainures 31 @ et sont munies de nervures 33 qui sont destinées à coopérer avec les nervures 32 et déplacent positivement les coulis- seaux porte-peignes vers l'intérieur lorsque la came 25 est déplacée vers la droite de la figure 4. Lorsque la came est déplacée vers la gauche (figure 4), les coulisseaux porte- peignes sont poussés vers l'extérieur par les fonds des rai- nures 31.
Ainsi que le montre la figure 4, le fond de cha- que rainure de came 31 est aligné avec une surface porte- peigne ou rebord 34, de sorte que, lorsque les éléments se trouvent dans la position, dans laquelle les peignes reçoi- vent une orientation telle que la montre la figure 4, les coulisseaux peuvent être introduits dans les guides et pous- sés vers l'intérieur aussi loin qu'ils peuvent pénétrer en contact avec la surface 34, de sorte que, quand la came est ensuite déplacée vers la droite, les nervures 32 entraînent en même temps tous les couiisseaux porte-peignes, les ner- vures 32 et les nervures de came 33 étant munies de surfaces incurvées 35 et 36, pour faciliter davantage l'entraînement des éléments. Cette disposition est très avantageuse car,
s'il était nécessaire d'aligner séparément chaque coulis- seau avec sa rainure dans la came, il en résulterait une grande perte de temps et un travail ennuyeux.
Pendant le fonctionnement normal, -La came subit un déplacement progressif vers la droite, de façon à faire reculer les peignes pour leur faire tailler un filetage co- nique et, apres la fin du filetage, les peignes sont rapide- ment rappelés pour permettre l'enlèvement immédiat de la pie- ce de la macnine. Etant donné que le dispositif pour le rap- pel des peignes ne fait pas partie de la présente invention, il est inutile de la décrire en détail.
Le nouveau dispositif employé pour produire un mouvement relatif entre la pièce 29 actionnant la came et la came 25 sera décrit ci-après. Le piston 29 est muni d'un prolongement 37 d'un diamètre plus faible qui coulisse dans un alésage 38 de la came 25, et les éléments sont reliés en- tre-eux par une pièce filetée 39.. Une tête 41 de la piède
39 est montée rotativement dans la came 25 et elle est blo- quée contre tout déplacement axial appréciable à l'aide d' une butée 42, vissée dans la came et serrée contre un épau- lement 43.
La tête 41 est munie d'une douille à clé exté- rieure 44, s'ouvrant vers l'intérieur d'un alésage 45 de la came à travers lequel on peut introduire une clé pour faire tourner la pièce 39. quand on fait tourner cette pièce 39, la came 29 peut être dégagée du piston 29 et peut venir occuper la po- sition que montre la figure 4, en vue de permettre l'enlève- ment des coulisseaux porte-peignes de l'élément de tête.
Après remplacement des coulisseaux la pièce 39 peut être mise en rotation dans le sens opposé pour amener la face postérieure 46 de la came 25 en contact avec la butée 47 de la piece 29. De cette manière, les organes peuvent être replacés exactement dans la position qu'ils occupaient avant l'enlèvement des peignes, cequi permet d'enlever et de re-
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placer les peignes sans qu'il en résulte une modification de leur réglage diamétral. En même temps, le dispositif offre l'avantage particulier qu'il réalise un accouplement en bloc entre la came 25 et le piston 29, les surfaces de butée 46 et 47 maintenant les organes dans un alignement rigide dans toutes les conditions de fonctionnement.
Le nouveau dispositif de came suivant l'invention possède également l'avantage important de constituer des prolongement des rainures de guidage- 5. D'après la ftgure 1 on voit que les parois 49 des rainures de came 31 se trouvent exactement alignées avec les guides 5 et constituent effectivement des prolongements de ces guides, étant donné que l'élément de came 25 est rigidement maintenu contre toute rotation angulaire relative par rapport à l'élément de tête 2, par l'intermédiaire de la clavette 23. De cette fa- çon, un appui supplémentaire est prévu pour.les coulisseaux 4 par la surface d'appui élargie, et la rigidité du montage est largement augmentée. Cette disposition compense les efforts qui naissent dans les dispositifs porte-peignes et il en résulte que la forme du filetage est améliorée.
Il ressort de la description détaillée de l'invention que celle-ci a pour objet une machine à fileter comportant un nouveau dispositif porte-peignes muni de surfaces 22 et 23 résistant aux couples qui coopèrent ensemble et permettent aux dispositifs porte-peignes de mieux résister aux efforts pendant l'opération de coupe, même dans le cas d'efforts anormalement élevés provenant de la coupe d'un filetage dans des matières dures et flexibles, la surface 23 étant orientée et disposée de telle manière qu'une perpendiculaire par rapport à cette surface soit sensiblement parallèle à la résultante la plus importante des efforts de coupe, et très rapprochée du point d'application des efforts sur le peigne.
Cette machine comporte également des dispositifs nouveaux pour faire avancer la came par rapport au piston et permettant d'enlever et de replacer les dispositifs porte-peignes sans qu'il en résulte une modification du réglage diamétral des peignes. Enfin, cette machine offre cet avantage supplémentaire qu'elle est constituée pour assurer un appui supplémentaire pour les coulisseaux porte-peignes pendant le fonctionnement.
R é s u m é
La présente invention a pour objet un dispositif porte-peignes perfectionné pour tailler les filetages, caractérisé principalement par les points suivants:
1. Le porte-peigne est d'une pièce avec une butée sensiblement perpendiculaire à et centrée sur l'effort de coupe qui tend à faire tourner le dispositif porte-peigne autour de son axe longitudinal.
2. La came de commande des peignes est munie de surfaces d'appui à l'arrière des nervures de came pour permettre que les peignes soient simultanément introduits et qu'ils arrivent simultanément en contact avec lesdites nervures.
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