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Perfectionnements aux machines
ARTICLE PREMIER. - Les considérants suivants sont insérés dans l'arrêté ministériel N 481. 881 du 15/5/49 , après le considérant "Vu la loi du 24 mai 1854 sur les brevets d'inven- tion " :
Vu l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant en raison des événements de guerre, les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention, modifié par la loi du 30 mars 1948;
Vu la Convention d'Union pour la Protection de la Propriété Industrielle;
ART. 2. - Le présent arrêté sera annexé à l'arrêté ministériel visé à l'article premier.
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" Perfectionnements aux machines à roder @@
La présente invention est relative aux machines à roder.
L'invention a pour objet, dans une machine à roder présen- tant une surface de rodage, un certain agencement de l'ouvrage ou des pièces à roder, du porte-pièces et de bagues d'usure as- surant un dressage continuel et automatique du rodoir au cours de l'opération de rodage.
L'invention se rapporte en outre à une nouvelle disposi- tion de bagues d'usure dans une machine à roder, permettant le dressage de la surface travaillante du rodoir conformément aux besoins. A titre d'exemple, l'invention permet de dresser le
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rodoir, ce qui permet à la surface du rodoir de prendre et de conserver toute forme convexe, plane ou concave voulue.
L'invention a pour objet une machine servant à dresser la surface du rodoir pendant que celui-ci est en train de roder une pièce, de façon à maintenir l'intégrité de la surface du rodoir, ce qui supprime, dans une grande mesure, la nécessité de démon- ter le rodoir de la machine à roder en vue de la dresser. On sait que les rodoirs sont des outils lourds,et difficiles à manier et à dresser. D'autre part, si la surface du rodoir s'écarte de sa forme correcte, l'ouvrage à roder sera endommagé et rendu inuti- lisable. En conséquence, si la surface du rodoir ne conserve pas la forme convenant exactement au travail auquel elle est desti- née, il faut démonter le rodoir de sa table, puis le dresser sous certaines conditions de température bien déterminées, travail long et fastidieux nécessitant l'intervention d'un ouvrier qua- lifié.
Grâce à la présente invention, il devient possible à l'o- pérateur de déterminer les caractéristiques de la surface du ro- doir pendant que la surface active de celui-ci est en train de roder des pièces.
D'autres objets de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, objets au nombre desquels on peut ci- ter le bas prix de revient de la fabrication de la machine à ro- der et les résultats supérieurs produits par cette dernière lors de son utilisation.
On va maintenant décrire l'invention dans le cas d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple nullement limitatif, et représenté sur le dessin ci-annexé sur lequel :
La figure 1 est une élévation de profil, partiellement en coupe,de l'ensemble de la machine à roder.
La figure 2 est une vue en plan par dessus de la même ma- chine .
La figure 3 est une coupe par 3 - 3 de la figure 1, à plus grande échelle; enfin,
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La figure 4 est une vue en plan fragmentaire de la machine à roder montrant une bague de dressage placée sur la surface du rodoir.
Sur le dessin, on voit en 1 un rodoir, de forme annulaire dans l'exemple choisi. Ce rodoir est monté sur une table 2 munie d'un moyeu central 3 comportant une rainure 4 de clavetage. Ce moyeu reçoit un arbre 5 muni d'une rainure de clavetage en re- gard de la rainure 4, et une clavette usuelle 6 est logée entre les deux rainures. L'arbre 5 sort d'un carter 7 dans lequel est logé un réducteur de vitesse dont la construction n'est pas re- présentée en détail. A titre d'exemple, le réducteur de vitesse peut être muni d'une poulie 8 montée sur un arbre 9; un moteur 10 porte sur son arbre une poulie 11, et une courroie sans fin 12 passe sur les poulies 8 et 11.
Ainsi, dans le mode de réali- sation représenté, le moteur entraîne l'arbre 9 à une vitesse déterminée, tandis que les engrenages ou autre mécanisme du ré- ducteur de vitesse assurent 1'entraînement final de l'arbre 5 à une vitesse d'environ 50 tours par minute, en général. Bien entendu, on pourrait prévoir un réducteur de vitesse variable; ce point particulier de la réalisation de la machine ne fait pas partie de l'invention.
Un autre réducteur de vitesse et d'autres organes décrits plus loin peuvent être supportés par un bâti, désigné dans son ensemble par 13 et comprenant une embase 14 montée sur des pieds 15 ; le bâti porte des éléments supérieurs 16 et 17, dont le bord interne présente une courbure correspondant à celle du rodoir, comme le montre plus clairementla figure 2. On a adopté cette disposition pour permettre d'enlever aisément les pièces du ro- doir et de les placer sur l'un de ces éléments supérieurs, à la fin de l'opération de rodage. A cet effet, on maintient la sur- face des éléments supérieurs du bâti dans le même plan que la surface de travail du rodoir, comme on le montre, par exemple, sur la. figure 1.
A cet effet, la hauteur des éléments supérieurs
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du bâti est prévue réglable pour pouvoir toujours se trouver dans le mené plan que la surface travaillante du rodoir, ce ré- glage étant rendu nécessaire par l'usure de la surface du rodoir.
On peut recourir, à cet effet, à un réglage simple, tel que ce- lui représenté à titre d'exemple sur la figure 1, en 18, et qui comprend une paire de supports 19 et 20, dont l'un comporte une boutonnière allongée 21 et l'autre une vis de verrouillage 22 pouvant coulisser dans la boutonnière. On peut utiliser tout nom- bre voulu de ces supports réglables pour permettre le maintien des éléments supérieurs du bâti à l'état voulu de stabilité lors- qu'ils sont chargés.
On remarquera que la table 2 est renforcée sur sa face in- férieure au moyen de nervures radiales 23 s'étendant entre le moyeu et un rebord périphérique, ces nervures faisant corps avec la surface inférieure de la table. Le rodoir est muni d'un rebord annulaire 24 et l'on prévoit des boulons traversant ce rebord ainsi que la table pour fixer le rodoir à. ce dernier. Une sorte d'auge 25 entoure la table à une certaine distance de celle-ci.
Cette auge comporte une paroi annulaire extérieure 26 et une pa- roi annulaire intérieure 27, de hauteurs différentes, montées sur une embase annulaire 28. L'embase 28 est maintenue par les supports 29 fixés à l'embase 14. Elle peut être renforcée au moyen d'un rebord annulaire 30. Eventuellement, les supports 29 peuvent être du même type que les supports des éléments supéri- eurs 16 et 17 du bâti, permettant ainsi de régler la hauteur de l'ensemble de l'auge par rapport à la table 2.
Suivant le procédé usuel de la technique du rodage, on ap- plique µ. la surface du rodoir un abrasif à l'huile, destiné à faciliter le rodage de la pièce placée à la surface du rodoir.
Cet abrasif étant en général débité continuellement à la surface du rodoir, il est indispensable de l'évacuer au cours de l'opé- ration de rodage ; cette évacuation s'effectue en l'acheminant vers l'auge 25, au fond de laquelle les particules abrasives se
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déposent. La disposition est telle, qu'après accumulation de l'abrasif et de l'huile dans l'auge jusqu'à un niveau déterminé, l'huile en est éliminée; à cet effet, on prévoit un tube 31 pé- nétrant dans l'auge d'une manière réglable pour permettre d'en disposer l'embouchure à un niveau variable ; ce tube se raccorde à un tube flexible 32 aboutissant à un réservoir 33.
L'huile se déverse ainsi dans les tubes 31 et 32 et dans le réservoir; 1' accumulation d'abrasif dans l'auge ayant atteint un niveau donné, on enlève l'ensemble de l'auge pour la nettoyer; cette disposi- tion assure la récupération de l'huile. Comme le montre le des- sin, le rodoir est muni de rainures radiales 34 et 35. Les rai- nures 35 ne s'étendent pas sur toute la largeur de la surface du rodoir, la disposition étant telle, comme le montre la figure 2, que l'huile et l'abrasif pénétrant dans les rainures soient di- rigés vers l'auge 25.
Une barre 36 est disposée suivant un diamètre du rodoir 1.
Cette barre est soutenue par des montants 37 et 38. Ces deux mon- tants sont de construction identique et on va décrire le poteau 37 qui, corme on peut le voir, est en deux pièces s'emmanchant télescopiquement l'une dans l'autre. La pièce 39 s'emmanche dans la pièce tubulaire 40. La pièce 39 est filetée extérieurement en 41. La pièce 40 porte à l'une de ses extrémités un écrou 42 vissé sur le filetage 41. La pièce 39 est percée d'une série d'alésa- ges 44 écartés les uns des autres et disposés diam étralement, et la pièce 40 est percée, près de son extrémité supérieure, d'un alésage 44 disposé diamétralement. La partie 40 du montant est située sur l'embase 14 et traverse une ouverture ménagée dans les éléments supérieurs 16 ou 17 du bâti.
Dans l'exemple décrit, la pièce 39 est fixée à la barre au moyen de vis 45. On effectue le réglage en enlevant d'abord la tige 46 qui traverse les alésages 43 et 44, ce qui permet de faire tourner l'écrou 42 afin d'éle- ver ou d'abaisser la pièce 39 par rapport à la pièce 40, puis on enfile la tige 46 à travers les ouvertures 43 et 44 alignées et
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l'on serre l'écrou 42 pour éviter tout abaissement ou montée in- tempestifs de la barre 36 sous l'action des vibrations de la ma- chine en fonctionnement. La barre 36 est munie d'une fente lon- gitudinale 47 ( voir la figure 4 ).
La disposition est telle qu' un organe approprié traversant la fente longitudinale 47 coopère avec la barre 36 et assure la fixation de bras transversaux 48 et 49 qui peuvent être au nombre de plusieurs, ledit organe per- mettant le réglage de ces bras par rapport à la barre diamétrale 36. Le dispositif servant à la fixation de ces bras transversaux par rapport à la barre 36 est désigné dans son ensemble Par 50 sur la figure 1. Ce dispositif comprend un manchon 51 muni d'une tête annulaire 52 qui coiffe la barre 36 de part et d'autre de la fente 47, la partie en forme de manchon 51 traversant cette fente et ainsi qu'un bras transversal, ce manchon étant en outre en partie fileté en 53 pour recevoir un écrou 54.
Une rondelle 55 est interposée entre l'écrou 54 et la face inférieure de l'un des bras transversaux. En serrant l'écrou 54, on empêche ainsi tout mouvement d'un bras transversal par rapport à la barre 36.
Le manchon 51 est traversé par un axe 56 dont l'extrémité supé- rieure porte une poulie 57. L'axe 56 porte, en dessous de l'écrou 54, une pièce 58 en forme de couronne, réglable en position, dont la face inférieure présente une paire de languettes disposées diamétralement 59 pouvant s'engager dans une rainure disposéedi- amétralement de l'organe 60, ledit axe 56 traversant lesorganes 58 et 60. Les deux organes 58 et 60 peuvent être dénommés col- liers d'inter-verrouillage.
Comme on l'a représenté sur la figure 2, il est possible de disposer des pièces à roder à la surface du rodoir. Dans l'ex- emple représenté, on prévoit une ou plusieurs bagues d'usure 61 qui peuvent être constituées de la même natière que le rodoir, c'est-à-dire la fonte, et ces bagues servent à limiter les dé- placements des pièces à roder. Conformément aux figures 1 et 3, on peut prévoir un porte-pièces 62 percé d'une série annulaire
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d'orifices ou d'alésages 63 répartis suivant un cercle et à l'in- térieur desquels sont disposées les pièces 64. Le porte-pièces 62 est engagé avec jeu à l'intérieur de la bague d'usure 61.
Les pièces sont coiffées d'un tampon 65 en feutre ou autre ma- tière molle au-dessus duquel repose une plaque de pression 66.
Ainsi, pendant le rodage des pièces, toutes les irrégularités éventuelles sont communiquées au tampon 65 qui va se déplacer sous le poids de la plaque de pression, de manière à ne pas en- dommager les pièces, la plaque de pression maintenant une pres- sion sensiblement uniforme sur toutes les pièces disposées en dessus du tampon 65. Afin de centrer la plaque de pression, on prévoit dans celle-ci un alésage axial 67 dans lequel peut s'en- gager l'extrémité inférieure de l'axe 56, cet axe étant pointu cette extrémité, comme le montre la figure 1. La bague d'usure comporte deux manchons 68 et 69 diamétralement opposés, mainte- nus en place par des tiges 70 et 71 vissées dans la'bague d'usure comme on le voit en 72.
Une barre 73 est disposée au-dessus de la bague d'usure selon un diamètre de celle-ci et repose sur les extrémités supérieures des manchons 68 et 69, la barre 73 étant percée d'orifices que traversent les axes 70 et 71, l'ensemble étant bloqué au moyen d'écrous 74. Le collier d'inter-verrouil- lage 60 est fixé à la barre 73, de telle manière que la rotation de l'un des axes 56 a pour effet de freiner la rotation de la bague d'usure 61. On remarquera que, dans tous les cas, le dia- mètre des bagues d'usure est à peu près égal à la largeur du rodoir annulaire, c'est-à-dire à la largeur de ce rodoir entre son alésage central et son bord extérieur.
Dans le mode de réalisation représenté, on voit une série de bagues d'usure 61 réparties sur la surface du rodoir et dis- posées identiquement par rapport à cette surface. Autrement dit, les bagues d'usure, comme le montre la figure 2, sont disposées à' l'intérieur du bord extérieur du rodoir et présentent une po- sition relative identique par rapport à l'ouverture centrale du
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rodoir. On remarquera, en outre, que les axes 56 sont fixés, en un certain point, aux bras transversaux 48 et 49. A cet effet, ces deux bras 48 et 49 sont percés de fentes longitudinales 75 et 76. Une poulie 57 étant prévue pour chacun des axes 56, la rotation de ces poulies est assurée au moyen d'une courroie sans fin 77 passant autour de toutes les poulies, comme le montre la figure 2.
Cette disposition sera décrite lors de la description du fonctionnement de la machine. titre d'exemple, on a représenté en 78 un réservoir des- tiné à contenir le mélange d'huile et d'abrasif, ce réservoir étant monté sur le montant 38; un moteur 79 entraîne un agita- teur à l'intérieur du réservoir 78, la suspension d'abrasif dans l'huile étant débitée hors du réservoir au moyen d'un fil de fer 80, de l'extrémité duquel la suspension abrasive tombe goutte à goutte sur la surface travaillante du rodoir, à un débit réglé.
Le fonctionnement, les applications et les avantages de l'invention telle qu'on vient de la décrire sont les suivants :
On admet que les pièces à usiner sont disposées à l'inté- rieur des porte-pièces et des bagues d'usure de la manière re- présentée sur la figure 2, le rodoir étant entraîné en rotation et alimenté en suspension abrasive sur sa face travaillante.
La rotation du rodoir entraîne celle des bagues d'usure, des porte-pièces et des pièces. La vitesse de rotation de.s bagues d'usure, par rappert au rodoir, est commandée par le diamètre des poulies fixées à certains des axes 56; ainsi, si les poulies ont un même diamètre et sont reliées entre elles au moyen de la courroie sans fin, les bagues d'usure tournent sensiblement à la même vitesse de rotation que le rodoir.
Si l'on réduit le dia- mètre de certaines poulies ou si l'on augmente le diamètre de l'une des poulies, toutes les poulies étant toujours entourées par la courroie sans fin, les bagues d'usure sont freinées dans leur rotation, par rapport à la vitesse de rotation du rodoir, Etant donné que la rotation de la bague d'usure affecte directe-
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ment celle du porte-pièces, puisque ce dernier est en contact avec la bague, la pièce à roder se trouvera elle-même entraînée à une vitesse bien déterminée. Autrement dit, pendant la rota- tion du rodoir, la pièce glisse à la surface du rodoir pendant qu'il tourne. Afin de maintenir la surface du rodoir bien dres- sée, on dispose les bagues d'usure, de manière à user la surface de celui-ci.
Ainsi, lorsque les bagues d'usure sont disposées comme le montre la figure 2, les bagues s'étendent au delà de la partie intérieure du rodoir, c'est-à-dire dans l'alésage cen- tral de celui-ci. Il en résulte que cette partie du rodoir se trouve plus fortement chargée, par suite du porte-à-faux de la bague d'usure; en conséquence, la surface du rodoir sera meulée de manière à prendre une forme concave. Si, par contre, on dé- place les bagues vers la périphérie du rodoir, la bague s'éten- dant au delà de cette périphérie, le rodoir présentera, après une certaine durée de service, une surface convexe.
Si on place les bagues d'usure entre l'alésage central etla jante du rodoir, et si on se rappelle que le diamètre des bagues d'usure est égal à la largeur du rodoir, on voit qu'en tournant, le rodoir s'usera de manière à obtenir ou à conserver une surface plane. Ainsi, en réglant la position des bagues d'usure par rapport aux bords in- ternes et externes du rodoir annulaire, il est possible de dres- ser le rodoir pendant la durée même du rodage des pièces. La dis- position adoptée pour les pièces et les bagues d'usure à la sur- face du rodoir assure ainsi constamment le dressage du rodoir et sa conservation à l'état voulu pour assurer le travail.
La figure 4 illustre un procédé et un dispositif permettant de dresser la surface d'un rodoir; on prévoit à ceteffet une ba- gue de dressage 81 pouvant être supportée par l'un des bras trans- versaux portés par la barre 36, cette bague de dressage étant d'une masse considérable, pesant par exemple 113, 250 Kgs, et son diamètre dépassant, de la manière représentée, le diamètre égal à 104,14 cm, de la surface du rodoir. Cette bague de dressage
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assure la remise en état ou le dressage du rodoir sans qu'il soit nécessaire de démonter celui-ci de la table, assurant ainsi une économie de temps etde main d'oeuvre.
On a constaté, dans la pratique, que la masse et la sur- face de la bague d'usure doivent être suffisantes pour que cette bague use la surface du rodoir plus vite que ne le fait la pièce rodée. Ainsi, en déterminant la masse des pièces et de la plaque de pression, il est possible de porter la masse de la bague d' usure à une valeur supérieure à la nasse totale des pièces et de la plaque de pression, ce qui assure le maintien de la surfa- ce du rodoir à l'état voulu. Autrement dit, la bague d'usure doit présenter une masse suffisante pour user le rodoir plus vi- te que ne l'usent les pièces. D'autre part, si les porte-pièces et le rodoir tournent à la même vitesse, l'usure de la surface du rodoir sera irrégulière par suite de la différence de rota- tion entre les porte-pièces et le rodoir.
Comme la vitesse de rotation de la bague d'usure n'est jamais supérieure à celle du rodoir, la vitesse de rotation de la bague d'usure peut être ré- glée en faisant varier le diamètre des poulies. L'expérience a démontré que la vitesse du rodoir étant de 50 t/m, celle de la bague d'usure est à peu près la même, dépendant de la surface du rodoir, si les poulies 57 ont le même diamètre et si leur ro- tation est commandée au moyen de la courroie sans fin 77. L'ob- tention d'une surface parfaite pour le rodoir dépend des propor- tions correctes entre les pièces rodées, l'abrasif et le dres- sage de la surface rodée, Si l'on prend la disposition relative représentée sur la figure 2, mais en prévoyant pour quatre des poulies 57 un même diamètre,
tandis que la cinquième a un dia- mètre réduit de moitié, on diminue la vitesse de rotation des bagues d'usure par rapport à colle du rodoir, jusqu'à 40 t/m environ, ce chiffre dépendant encore une fois de l'état de la surface du rodoir. Si l'on donne à deux des poulies le diamètre des autres réduit de moitié, les bagues d'usure vont tourner
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sensiblement à 30 t/m. C'est ainsi que,par un choix judicieux du diamètre relatif des poulies, il est possible d'obtenir n'im- porte quelle vitesse de rotation relative des bagues d'usure par rapport au rodoir, et cette commande de la rotation des bagues d'usure affecte directerient la vitesse de rotation des pièces et des porte-pièces.
Grâce à la présente invention, il devient possible de com- mander le type de la surface du rodoir, de manière à rendre cet- te surface concave, convexe ou plane, pendant le travail de ro- dage lui-même, conservant ainsi le rodoir en état' sans immobi- liser la machine.
Lorsque les pièces à roder présentent deux côtés opposés parallèles, on commence par roder le poids 66, de manière à ob- tenir pour celui-ci un contour identique à celui de la surface travaillante du rodoir. Ce poids exerce alors une pression sur les pièces, assurant pour celles-ci la surface voulue. On peut, de cette manière, roder des axes de pieds de bielle ou des axes de piston.