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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES A FACONNER DES
REBORDS ANNULAIRES EFFILES.
L'invention est relative à des perfectionnements aux machi- nes à façonner des rebords annulaires effilés tels que les re- bords métalliques effilés du type employé dans les soudures métal sur verre.
Un des buts de l'invention est de fournir une méthode et des moyens d'exécution pour façonner des rebords effilés annu- laires sans créer dans le métal des efforts de contrainte indési- rables ni de crevasses dans le rebord effilé usiné.
Un autre but de l'invention est relatif à une méthode et aux moyens d'exécution pour laminer un rebord effilé annulaire de telle sorte que le métal travaille toujours à la compression pendant l'opération de laminage.
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L'invention a encore pour but de fournir une méthode et des moyens d'exécution pour laminer un rebord effilé annulaire jusqu'à sa complète finition par une opération absolument con- tinue.
L'invention prévoit également de fournir une méthode et des moyens d'exécution pour laminer un rebord effilé métalli- que annulaire, par exemple, en cuivre, par un procédé simulta- né de laminage et d'étirage du métal sans risquer la formation de gros cristaux introduisant de la fragilité et des fissures dans le produit fini.
Ces caractéristiques de l'invention, et d'autres encore, seront mieux comprises grâce à la description suivante d'une réalisation préférée, décrite à titre d'exemple et représentée sur les dessins ci-après, accompagnant le texte : la figure 1 est une élévation latérale, avec partie en coupe, d'une réalisation préférée d'une machine conçue d'après la méthode de l'invention et capable de réaliser les buts de celle-ci - la figure 2 est une vue en plan ,par dessus, de la machi- ne de la figure 1 -
La figure j est une élévation de face, en partie en cou- pe, prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1 et à une é- chelle agrandie - la figure 4 est une vue agrandie, en plan, selon la droite 4-4 de la figure 1 - la figure 5 montre, en coupe agrandie, une partie du dis- positif à usiner de la figure 1,
en une série de vues échelon- nées qui illustrent le procédé de la présente invention.- la figure 6 illustre, en une série semblable de vues éche- lonnées, l'application de l'invention au façonnage d'un rebord effilé à partir d'une bague ayant une forme initiale légère- ment différente de celle de la bague représentée sur la figure 5.
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Les dispositions générales de la machine conforme à la pré- sente invention sont au mieux distinguées sur la vue en éléva- tion de côté, figure 1. La forme préférée de machines à façon- ner les bords effilés ici représentée peut être pourvue d'un so- cle convenable 10 sur l'une des extrémités duquel s'élève une co- lonne 12 sur laquelle peut glisser un manchon support de mécanis- me 14. La position du manchon 11 peut être réglée sur la colon- ne. La manchon 14 est pourvu d'un bras d'extension 16 supportant lui-même un bâti 18 à 'l'intérieur duquel peut tourner un arbre vertical 20 porté par ce bâti 18. A l'extrémité inférieure de l'arbre 20 peut être disposé un mécanisme démontable destiné à tenir la pièce à travailler.
Ce mécanisme peut se composer d'un collier à épaulement 26, à filetage interne à l'intérieur duquel vient se placer un adapteur 22 comportant à son extrémité infé- rieure un rebord 28, s'étendant radialement.
L'adapteur 22 est maintenu en place par une tige filetée 24 placée selon l'axe de rotation de l'arbre 20. Le rebord 28 s'é- tend sous la face inférieure de la pièce à travailler et presse cette pièce contre le bord inférieur du collier 26.
Dans le cas de la figure, la pièce à travailler est une ba- gue de connexion de grille qui doit être pourvue de deux rebords effilés latéraux annulaires 32 et 36 auxquels des parties de ver- re 34, telles que celles d'un tube à vide, doivent être soudées.
La pièce de connexion 30 a été représentée sur la figure 1 comme ayant l'un de ses rebords effilés 32 déjà achevé et' soudé au cy- lindre de verre 34 tandis que l'autre rebord effilé 36, situé sur la.face opposée de la bague de connexion, et également dans sa forme définitive, n'a pas encore été soudé au cylindre de verre.
On remarquera sur cet exemple que l'invention permet d'usi- ner un rebord effilé d'un côté d'une bague de connexion après que le rebord effilé situé de l'autre coté de la même bague ait déjà été usiné et même scellé au verre. Ceci est d'un intérêt particu-
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lier pour l'industrie des tubes à vide, industrie dans laquel- le le meilleur type de soudure est nécessaire entre le verre ' effilé, puisque, si bien exécuté que soit lerebord et le rebord'effilé, il peut être facilement endommagé et qu'il vaut mieux y souder la partie de verre le plus tôt possible après son façonnage.
La méthode employée pour façonner les rebords effilés re- présentés sur la figure 1 sera maintenant décrite en détail comme partie intégrante de la présente invention, après qu'on aura, au préalable, décrit quelques autres organes de la machi- ne.
Sur le socle 10 est monté à pivot, en 40, un bâti de forme rectangulaire 38 dont la position angulaire peut être fixée au moyen des arrêts réglebles 42. rebâti 38 peut être maintenu, après le réglage initial, en serrant le bouton 44 qui passe par la mortaise 45 ménagée à l'extrémité du bâti.
L'extrémité opposée du bâti 38, comme il est encore plus facile de se rendre compte sur la figure 3, peut être munie, sur chaque côté, d'un ou de plusieurs plongeurs cylindriques verticaux 46. Ceux-ci s'engagent dans les ouvertures du fond des côtés 52 d'une première coulisse verticale 48. Des ressorts
50 placés dans ces ouvertures portent sur l'extrémité supérieure des plongeurs 46 qui supportent ainsi élastiquement la coùlisse et arrêtent le mouvement descendant. Le mouvement ascendant de la coulisse relativement au bâti 38 peut être limité par le ré- glage convenable de vis 56 fixés à un appendice vertical 54 du bâti 58.
Le mouvement vertical- relatif de la coulisse 48 par rapport au bâti 38 peut être également réglé par l'emploi de tenons 72 se projetant à partir des extensions supérieures 54 du bâti 38 et qui jouent dans les évidements cylindriques ver- ticaux 74 ( voir figures 1 et 2 ) des côtés 52 de la coulisse 48.
Le bâti 38 est pourvu également d'un portique vertical 58 qui supporte une crémaillère réglable 62 et une crémaillère fixe
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60. Entre les crémaillères 60 et 62 est disposé un pignon à den- ture interne 64 qui fonctionne de la manière qui sera décrite en détail ci-après. Pour faciliter son réglage, la crémaillère 62 peut être disposée à l'extrémité d'une pièce filetée 66 traversant le portique 58 et retenue par un écrou fileté 68 pourvu d'oreilles de manoeuvre 70. Montée à glissement sur la coulisse 48, est une seconde coulisse 76, sur les côtés de laquelle peuvent être ménagés des évidements 78 adaptés pour recevoir les tenons de guidage 80 qui existent sur les côtés de la première coulisse 48.
Sur l'extrémité avant de la coulisse 76 est monté un bati de support 82 qui est représenté sur la figure et, à titre d'exemple, comme supportant un outil de laminage annulaire et rotatif 84 dont
86 le bord inférieur constitue la partie façonnée en outil. Le lami- neur rotatif 84 est entraîné, de préférence, par un engrenage à friction 88 monté sur l'axe de la poulie à courroie 90. La cour- roie 92 de la poulie 90 est entraînée à son tout par n'importe quelle source d'énergie convenable représentée'sur la figure 2 par un moteur 94.
A l'intérieur du lamineur annulaire 84 et supporté par le so- cle 10 de façon à pouvoir tourner, se trouve une seconde pièce cy- lindrique de laminoir 96, ayant un profil légèrement conique 98, lequel est adapté à faire pression contre la face interne de la saillie annulaire de pièce à usiner 30, les deux parties du lami- noir 84 et 96 coopérant entre elles pour laminer le rebord effilé désiré.
Le mouvement de la coulisse 76 par rapport à la coulisse 46 et par suite, le mouvement de l'outil extérieur de laminage 84 par rap- port à la pièce à façonner et au cylindre intérieur 96 du laminoir est réglé, de préférence, par une pièce transversale de tête 100 qui s'engage dans l'extrémité d'une tige filetée 102 dont l'autre extrémité est engagée dans le montant 104 de la coulisse 76 et, tra- versant celui-ci, se termine à l'extérieur par une manette de ma-
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noeuvre 106.
Le pignon 64 dont il a été question plus haut, engrené sur l'axe 102 et aussi, comme on l'a vu plus haut, sur les crémail- lères 60 et 62 ( figure 3 ).
Des butoirs 108 peuvent être disposés à l'arrière de la coulisse 76 pour limiter le mouvement de celle-ci vers la pièce à façonner et ces butoirs peuvent être réglables, comme il est représenté sur la figure.
Les mouvements des coulisses 76 et 48 l'une par rapport à l'autre ainsi que par rapport à la pièce à façonner 30 seront maintenant aisés à expliquer. Quand on tourne la manivelle 108, la pièce filetée 102 tourne tandis que le pignon à denture in- terne 64 reste relativement stationnaire à cause de la pression exercée par les ressorts 50 qui appliquent la coulisse 48 contre les butoirs 56. La rotation imprimée à l'arbre 102 aura donc pour effet d'entrainer la coulisse 76 en avant ou en arrière du cylindre de laminoir 96, selon qu'on le désira.
Par exemple, si la coulisse 76 se meut vers l'intérieur jusqu'à ce que les butoirs 108 arrêtent son mouvement, la résis- tance au mouvement de la coulisse 76 devien dra alors plus forte que celle des ressorts 50. En continuant à tourner la manivelle 106, il n'en résulte plus le mouvement de la coulisse 76, mais la tige filetée 102 reste stationnaire dans le sens longitudinal tan- dis que le pignon 54 tourne. En tournant, le pignon 64 roule en- tre les crémaillères 60 et 62 et entraine un mouvement vers le bas de la coulisse 48 par rapport au bâti 8 et, par conséquent, un mouvement vers le bas de la coulisse 76 qui est portée par la coulisse 43.
Ainsi la manoeuvre de la manivelle 106 toujours dans le mê- me sens, se traduit par un mouvement d'avancement de l'outil à laminer 86 contre la saillie annulaire de la pièce à usiner 30 et par un mouvement consécutif vers le bas qui se traduit par l'é-
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arasement continu de toute la saillie, plus une action d'étirage causée par le mouvement longitudinal et la rotation continue des deux laminoirs.
Quand le rebord effilé désiré a été enfin façonné,sur le ren- fort annulaire de la pièce à travailler, le mécanisme de support monté à l'extrémité de l'axe 20 peut être dégagé. Le réglage de ce mécanisme par l'axe fileté 24 peut être effectué en munissant la partie supérieure de cet axe d'une rainure 110 qui peut servir de prise à une pièce tournevis 112. Le tournevis 112 est basculé hors de prise quand on n.'en a pas besoin.
Une analyse plus détaillée de la manière selon laquelle les deux laminoirs façonnent le rebord effilé est représentée sur la figure 5. Le premier exemple donné montre la manière dont un rebord effilé est façonné à partir d'une bague dont le pourtour a été préalablement entaillé comme il est indiqué en 114.
Le bord intérieur annulaire 56 de l'outil de laminage 84 est en pointe relativement aigüe, quoique mousse et avec une petite quantité de jeu en arrière. Comme il aété déjà dit, la pièce in- terne du laminoir 96 est constituée par une surface conique ou s'élargissant vers l'extérieur 98.
La méthode préférée de fonctionnement est indiquée par les figures de détail échelonnées de " A " en Il J " sur la figure 5.
A l'échelon " A " l'outil profilé 86 déformé la partie entaillée 114 de la bage à façonner, à la fois vers l'intérieur et vers le bas, contre la surface 98 du cône de laminage interne 96 jusqu'à ce que le métal ait été déformé comme il est indiqué à l'échelon " B ". Quand cette situation a été atteinte ( comme il est déter- miné par les butoirs 108 ) la résistance opposée à l'avancement du laminoir externe 84 est suffisamment grande pour que la conti- nuation du mouvement de la manivelle 106 entraine un mouvement vers le bas de la coulisse 48, d'où il résulte un mouvement vers le bas du laminoir 84 et de son outil profilé 86 ( mouvement longitudi-
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nal selon la saillie du rebord de la pièce à travailler ) .
Cet effet combiné avec la rotation des deux parties du laminoir fait travailler le métal vers le bas et vers l'extérieur tandis que la surface interne du rebord en formation reste, bien unie, au contact du cône 96. Pour prévenir les efforts qui se pro- duiraient si l'on tentait de façonner le rebord effilé par la rotation continue eclusive de la manivelle 106 dans un seul sens, il est préférable de terminer la confection de la pièce en passant par une série d'états intermédiaires. Le premier de ces états intermédiairesreprésenté en " D " résulte d'un lé- ger renversment de la manivelle 106 pour que l'outil de lami- nage 86 revienne légèrement en arrière, bien que le renverse- ment de la manivelle 106 ne soit pas suffisant pour ramener l'outil de laminage à sa position longitudinale initiale.
Après que l'outil a été ramené en arrière d'une quantité extrêmement petite et qui a été exagérée sur la figure " D ", la manivelle 106 est tournée à nouveau dans le sens primitif pour presser à nouveau l'outil de laminage 86 contre la saillie de la pièce à façonner 30, comme il est indiqué sur la figure " E " suivie de la figure " F " pour le mouvement consécutif vers le bas.
On notera que chacune des figures de détail est complétée par une flèche indiquant la direction du mouvement de l'outil de laminage 86 pour l'opération représentée par cette figure de détail.
Le laminoir extérieur peut de nouveau être retiré légère- ment vers l'extérieur et vers le haut comme il est figuré en " G " puis reporté vers l'intérieur et vers le bas comme figu- ré en " H " et " I " jusqu'à ce que, finalement le rebord effi- lé 38 soit façonné comme il est représenté en " J " ,
Tandis que la figure 5 montre une réitération de l'action de l'outil de laminage à trois reprises consécutives, on consi- dère que dans l'application préférée de l'invention de façonnage
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de rebords effilés en cuivre, les meilleurs résultats seront obte- nus lorsque le rebord effilé aura été façonné par une série de dix réitérations successives ou même davantage.
Cependant, ce nom- bre doit dépendre du matèriau sur lequel on travaille, les dimen- sions du rebord effilé à façonner et d'autres facteurs.
Les butoirs 108 mentionnésplus haut, déterminent l'épaisseur finale des rebords effilés façonnés puisque ces butoirs limitent le mouvement vers l'avant de l'outil de laminage 86. On notera aussi que, tandis que la surface 98 du cylindre de laminage inté- rieur 96 est profilée en augmentant le rayon vers le bas, l'outil de laminage 86 se meut à peu près dans le sens vertical. Ainsi quanâ le cylindre annulaire 84 se meut vers le bas, la distance qui existe entrel'outil de laminage 86 et la surface 96 devient de plus en plus petite et l'opération écrase et tire le métal pour l'amincir jusqu'à la formation d'un rebord effilé.
La figure 6 montre l'application de la méthode et de la ma- chine au façonnage d'un rebord effilé sur une extension latérale 114' de la pièce à travailler, cette extension n'étant pas cons- tituée,par une entaille déployée mais faisant partie intégfante de la pièce. Après que l'outil de laminage 86 aura écrasé le métal de l'extension jusqu'à la réduire à l'épaisseur désirée, épaisseur déterminée par la position des butoirs 108 ( et comme il est indi- qué sur la figure de détail " B ")) la suite des opérations est exactement la même que celle qui a été expliquée pour la figure et est visible sur les desseins de détail.
Plusieurs dispositifs d'ajustement de la machine permettent de l'adapter et de l'employer à des dimensions diverses de rebords effilés à façonner. Ainsi, comme il a déjà été dit, les butoirs 108 peuvent être réglés pour donner l'épaisseur désirée à des re- bords effilés de différents diamètres. Le profil extérieur du re- bord effilé peut être réglé en changeant la position angulaire du bâti 38 par rapport au socle 10. La position verticale de la cou-
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lisse 48 peut être changée de façon indépendante de la position longitudinale de la coulisse 76 par le réglage de le crémail- 1ère mobile 62. La position verticale initiale de la coulisse 48 neut être modifiée par le jeu des vis butoirs 56.
Tandis que la méthode a été décrite pair le façonnage de rebords effilés sur des extensions annulaires de bagues de cui- vre, telles que celles qui sont employées pour les connexions de grille des tubes à vide, il est évident que les avantages de la méthode peuvent convenir pour d'autres matériaux et pour d'autres usages. Elle agit, au contraire des méthodes antérieurement em- ployées, pour façonner les rebords effilés, lesquelles conipor- taient un simple écrasement du métal avec une déformation subséquente qui se traduisait par la formation de cristaux de grandes dimensions qui réduisaient la solidité du rebord effilé et qui, comme l'indique l'expérience, étaient parfois assez gros pour être chassés dans la partie effilée du rebord par sim- ple action de compression.
La méthode ici décrite comporte un étirage du métal aussi bien que la compression de celui-ci, faisant ainsi travailler de façon plus avantageuse le métal.
Les détails de la machine appliquant les principes de la méthode peuvent être modifiés comme il apparaitra à l'homme de l'art. Par exemple, le cylindre intérieur 96 peut être entrai- né au lieu que ce soit le cylindre extérieur 84, bien que cette dernière disposition se révèle comme plus avantageuse. La ma- chine a été représentée avec l'axe 20 ( auquel est fixé une pièce à travailler ) placé dans le sens vertical et avec les cylindres de laminoir également montés sur un axe vertical.
Evidemment, une machine équivalente pourrait être réalisée avec ces divers axes horizontaux au lieu d'être verticaux. Il est mentionné, en plus, que le mouvement des glissières 76 et 43 pourrait être produit par une source de puissance mécanique au lieu de l'être par une manivelle à main.
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En définitive, après avoir décrit ci-dessus les principes de l'invention sur une réalisation préférée, il.est bien entendu que cette description est faite seulementà titre d'exemple et qu'elle ne peut pas limiter la portée de l'invention.