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APPAREIL A COPIER HYDRAULIQUE POUR MACHINES-OUTILS.
La présente invention est relative à un appareil à copier, à commande et à transmission hydraulique, pouvant être adapté sur des ma- chines-outils, tels que: tours, fraiseuses, raboteuses, etc.
De nombreux types d'appareils de ce genre sont connus et utilisés couramment, cependant l'appareil qui fait l'objet de Ia présente invention présente des particularités et des caractéristiques nouvelles qui apparaîtront au cours de la description qui suit, d'une forme d'exécution donnée à titre d'exemple non limitatif et représentée aux dessins annexés, ' dans lesquels : la fig. 1 est une vue longitudinale en coupe d'un appareil à copier hydraulique suivant l'invention fixé sur le banc d'une machine-outil.
La figo 2 est une vue longitudinale en coupe de l'ensemble des soupapes contrôlant l'arrivée et la sortie du fluide moteur dans le cy- lindre de l'appareil représenté à la fig. 1.
La figo 3 est une vue latérale, partiellement en coupe, de la fig. 2.
Dans la forme d'exécution représentée, l'appareil à copier hydraulique se compose des parties principales suivantes une plaque de base 1 fixée d'une manière appropriée au bâti 2 de la machine-outil, une coulisse 3 supportant un outil ou un porte-outil 4, un ensemble constitué par le cylindre 5 et le piston 6 comman- dant la coulisse et
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un ensemble de soupape 7 contrôlant l'arrivée et la sortie du fluide moteur dans le cylindre 5.
Le cylindre 5 est solidaire de la coulisse 3 (voir fig. 1).
Le cylindre 5 est formé par le prolongement de cette coulisse et est garni d'une chemise 8. Ce cylindre est fermé par deux couvercles 9 et 10. Le pre- mier de ceux-ci, le couvercle avant 9, sert de palier à la tige de piston 10 et, dans ce but, son alésage est garni de la buselure 11 dont le diamètre in- térieur est adapté au diamètre extérieur de la tige de piston 11. Un bourra- ge d'étanchéité 12, logé dans le même couvercle, s'oppose à toute fuite de fluide le long de la dite tige de piston. Le couvercle 10 se fixe sur l'ex- trémité arrière du cylindre 5 au moyen de goujons, non représentés aux des- sins, qu par tout autre moyen approprié.
Une caractéristique nouvelle,réside dans le fait que l'ensemble, constitué par le cylindre 5 et le piston 6, est exécuté de manière à être assemblé et maintenu par le seul serrage du couver- cle 10; en effet, le couvercle avant 9 avec son bourrage 12 et sa busuelure 11, la chemise 8, le piston 6 avec sa tige 10 sont glissés, dans l'ordre indiqué, à l'intérieur du cylindre 5 par son extrémité arrière et le tout, après mise en place, est maintenu par le couvercle 10 convenablement placé et serré.
Deux canaux d'arrivée et de sortie de fluide débouchent en 13 et 14, de part et d'autre du piston, à la partie supérieure du cylindre,, en regard de deux ouvertures 15 et 16 percées dans la chemise 8. Le fait que les ouvertures 15 et 16 sont prévues à la partie supérieure du cylindre (chemise), évite,au repos, l'écoulement du fluide remplissant le cylindre de part et d' autre du cylindre.
Le pied 17 de la yige de piston est relié, de manière rigide et fixe, à l'arrière de la plaqie de base 1, dans l'axe longitudinal de la coulisse 3.
L'ensemble de soupapes 7, contrôlant l'arrivée et la sortie' du fluide moteur dans le cylindre 5, fait corps avec ce dernier.
Dans un bloc 18, alésé et pourvu d'une chemise 19, sont lo- gés deux groupes de bagues.
Le premier groupe de bagues, qui peut circuler dans la chemise 19,.se compose de l'étui 20 renfermant une bague 21 qui est serrée dans l'étui 20 par le,couvercle 22. Une rainure circulaire 23, formant canal pour le -fluide moteur, est découpée dans la face intérieure de l'étui 20, tandis que deux autres rainures circulaires 24 et 25 sont découpées dans sa face extérieure.
Au moins deux forages 26 et 27 établissent la communication entre le canal 24 et l'alésage de l'étui 20; de même, au moins deux forages 28 et 29 établis- sent la communication entre la rainure 25 et ledit alésage. La bague 21 est mu- nie en correspondance avec les forages 28 et 29 de l'étui 20, des forages 30 et 31 intéressant son épaisseur, et, en correspondance avec les forages 26 et 27 de l'étui 20, elle est munie des forages 32 et 33 débouchant dans la rai- nure circulaire 34 découpée dans sa face intérieure.
Le second groupe de bagues, comprenant les deux bagues 34 et 35, est fixe et est immobilisé dans la chemise 19, par exemple au moyen de l'anneau 36. La face d'about intérieure dela bague 34 est évidée. tandis qu'une rainure circulaire 37 est découpée dans la face intérieure de la ba- gue 35, au, ras de sa face d'about antérieure, la rainure 37 est en commuai- cation avec la face extérieure de la bagué 35 par un forage 38. En outre, cette bague 35 est pourvue du forage 39 situé à sa partie supérieure et à proximité de sa face d'about arrière.
Dans l'alésage, constitué par la succession des deux groupes
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de bagues précités, est logé un-piston 40 muni de quatre soupapes circulai- res 41-42-43 et 44, constituées la première (41) par l'arête antérieure du dit piston 40 et. les. trois autres (42-43 et 44) chacune par une rainure dé- coupée dans la périphérie du piston. Les arêtes a-a et b-b du premier groupe de bagues 19-20-21 forment sièges de soupapes. Il en est de même des arêtes c-c et d-d du second groupe de bagues 34-35 Un ressort hélicoïdal 73, en partie engagé dans un trou borgne axial percé dans la face avant du piston
40 et prenant appui contre la face interne du couvercle 22, tend à repous- ser le premier groupe de bagues vers la gauche.
Un couvercle 45 obture la partie arrière de la chemise 19.
Ce couvercle contient et renferme un ressort hélicoïdal 46 repoussant le pis- ton 40. Une vis 47 permet le réglage de la tension du ressort 46.
A l'avant,la chemise 19 est fermée au moyen du couvercle 48 qui, en son centre, guide un poussoir 49 glissant dans la buselure 50 et muni d'une garniture d'étanchéité 51.
Une culasse 52 recouvre un complexe de canaux percés dans le bloc-10 (qui sera décrit plus loin) et porte les raccords d'entrée 53 et de sortie 54 du fluide-moteur.
Dans la partie inférieure du bloc 18 est percé un premier canal 55 qui, prenant naissance au raccord d'entrée 53, débouche, en traver- sant la bague 34, à hauteur de la soupape circulaire 43 du piston 40; un ca- nal longitudinal 56, percé dans le dit piston et raccordé à l'espace intérieur de la soupape 43 par un double perçage en croix 57, débouche par un autre per- çage en croix 58 dans le canal circulaire 23 découpé dans la face intérieure de l'étui 20, de façon à établir la communication entre le dit canal 23 et la soupape 43.
Un second canal 59, également percé dans la partie inférieure du bloc 18, se divise en trois dérivations, la première 60 débouche dans la cham- bre 61 existant derrière le piston 40 et qui est délimitée par le couvercle 45, à l'intérieur duquel est logé le ressort 46, la seconde 62 fait communi- quer l'espace 63 compris entre le groupe de bagues mobiles 20-21- et 22 et le groupe de bagues fixes 34 et 35 avec le canal 59 et, enfin, la troisième 64 établit la communication entre ledit canal 59 et la chambre 65 située devant le piston 40 et délimitée par celui-ci, le couvercle 22 du premier groupe de ba- gues et le couvercle 48 obturant l'avant de la chemise 19. La chambre 65 com- munique avec la soupape circulaire 41 par les forages 66 percés dans la face avant du couvercle 22.
Dans la partie supérieure du bloc 18 sont percés quatre canaux verticaux 67-68-69 et 70 traversant également l'épaisseur de la che- mise 19.
Le canal 67 prenant naissance dans la rainure circulaire externe 24 de l'étui 20, et le canal 69, prenant naissance à hauteur du forage 38 pratiqué dans la bague 35, débouchent dans le canal 71 qui est en communication avec le canal 14 qui débouché dans le cylindre 5 derrière le piston 6.
Le canal 68 qui prend naissance dans la rainure circulaire externe 25 de l'étui 20 et le canal 70 qui prend naissance à hauteur du fo- rage 39 pratiqué dans la bague 35, débouchent dans le canal 72 qui est en communication avec le canal 13 qui débouche dans le cylindre 5 devant le pis- ton 6.
Le fonctionnement de l'appareil à copier décrit et repré- senté est le suivant.-
Le fluide sous pression, puisé à une source d'alimentation quelconque, entre par le raccord 53 passe par le canl 55 et pénètre dans 1'
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espace intérieu- de la soupape circulaire 43 et s'écoule ensuite au travers du forage en croix 57, du canal 56 et du forage en croix 58 pour pénétrer dans le canal circulaire 23, ces deux espaces 43 et 23 se trouvent donc en permanence sous la pression du fluide moteur.
Supposons que le poussoir 49 soit complètement avancé en direction de la gauche de la fig. 2. Dans cette position, le premier groupe de bagues 20-21 et 22, sous l'action du ressort 73 qui tend à le repousser vers la gauche, suivra le poussoir 49 dans son déplacement et les soupapes a-a et b-b seront ouvertes puisque le piston 40 poussé par son ressort 46 est bloqué contre les arêtes des soupapes c-c et d-d.
La soupape a-a ouverte laissera refluer le fluide depuis le côté du cylindre 5 situé derrière le piston 6 et ce fluide, sortant du cylindre par l'ouverture 16, circulera au travers des canaux, perçages et chambres 14-71-67-24-32-34-41-66-65-64-59 et sortira par 54.
La soupape b-b ouverte admettra du fluide sous pression en direction de la face avant du piston 6 au travers des canaux, chambres et per- çages 42-30-28-25-68-72-13 et 15. La poussée exercée par le fluide sous pres- sion sur la face avant du piston 6 aura pour effet de repousser le cylindre en avant vers la gauche, puisque, comme défini plus.haut, le dit piston est fixe et fait corps avec la plaque de base 1.
Si le poussoir 49 est pressé de manière à le faire rentrer en direction de l'espace intérieur de la chemise 19, il transmettra son mou- vement au premier groupe de bagues 20-21 et 22 et les soupapes a-a et b-b seront fermées. Il n'y aura plus aucune circulation du fluide moteur et le cylindre 5 sera immobilisé.
Si la pression exercée sur le poussoir 49 persiste, celui-ci, appuyant contre le groupe de bagues 20-21-22, déplace ce dernier vers la droi- te. Le groupe de bagues 20-21 et 22 entraîne le piston 40 dans son mouvement de recul, les soupapes c-c et d-d s'ouvrent.
La soupape c-c ouverte admettra du fluide sous pression de- puis la soupape circulaire 43, en direction de la face arrière du piston 6 dans le cylindre 5, le fluide sous pression circulera à cet effet par les canaux, chambres et perçages 37-38-69-71-14 et entrera par 16 dans le cylin- dre 5.
Pendant ce temps, la soupape d-d ouverte laissera refluer le fluide depuis le côté du cylindre 5 situé devant le piston 6 et ce fluide sortant du cylindre par l'ouverture 15, circulera au travers des canaux, chambres et perçages : 13-72-70-44-61-60 et sortira par 540
La poussée exercée par le fluide sous pression sur la face arrière du piston 6 aura pour effet de provoquer le recul du cylindre vers la droite, puisque le piston est fixe.
Si la pression exercée sur le poussoir 49 cesse, le processus en sens contraire se réalisera.
Il est donc obtenu un mouvement de va-et-vient du cylindre 5 et par conséquent de la coulisse 3 et de l'outil porté par cette dernière, ce mouvement s'exécutera en rapport avec celui imprimé au poussoir 49 par le tâteur qui suit les profils de la pièce à copier ou du gabarit.
L'appareil à copier, décrit ci-dessus et représenté aux des- sins, est complété par un dispositif permettant de contrôler la position,de l'outil c'est-à-dire de commander son avance et son recul par rapport à la
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pièce à usiner.. par l'ajustement de la position du poussoir 49. Cet ajustement et le réglage de la position de ce dernier sont obtenus au moyen d'une soupa- pe rotative 74 logée dans la partie inférieure du bloc 18 (voir fig. 2 et 3).
Cette soupape est intercalée dans un système de canaux qui lui permet de lais- ser entrer ou sortir du fluide sous pression dans la chambre 75 formée derriè- re la tête intérieure 76 du du poussoir 49,entre celle-ci et le bourrage d' étanchéité 51 (voir fig. 2).
Il est évident que la position de la tête 76 du poussoir 49 variera d'après la quantité de fluide sous pression enfermé dans la chambre 75.
La position du poussoir 49 agissant comme défini plus haut, sur celle du cy- lindre 5 par rapport au piston 6 et l'outil 4 étant solidaire de la coulisse 3 dont le prolongement forme le cylindre 5, le contrôle de la position dudit ou- til es- rendu facilement réalisable., La soupape rotative 74 peut être équipée d'un levier de commande sur lequel l'usager de la machine outil peut agir à distance au moyen d'un câble, d'une tringle, etc.
L'appareil à copier hydraulique qui fait l'objet de la pré- sente invention permet à l'outil 4 monté sur la coulisse 3 d'exercer un ef- fort considérable, malgré l'application sur le poussoir 49 d'un effort de commande très réduit et permet de plus une reproduction de très haute préci- siono
Il est expressément spécifié que la présente invention n'est pas exclusivement limitée à la forme d'exécution représentée et décrite et que des modifications peuvent y être apportées notamment en ce qui concerne la forme, le nombre et la disposition de ses éléments constitutifs, pour autant que ces modifications ne soient pas contredites par les revendications qui suivent.
REVENDICATIONS.-
1) Appareil à copier à commande et à transmission hydrauli- que, pouvant être adapté sur des machines-outils et comprenant un ensemble constitué par le cylindre et le piston contrôlant la position de l'outil de la machine-outil et d'un ensemble de soupapes contrôlant l'arrivée et la sortie du fluide sous pression dans le cylindre de commande caractérisé en ce que le cylindre de l'outil est formé par le prolongement de la coulisse sup- portant le porte-outil ou l'outil, qu'il est porté par une plaque de base fixée au bâti de la machine-outil et en ce que la tige du piston est solidaire de la dite plaque de base, le cylindre étant libre et entrainant la coulisse dans ses déplacements.