<Desc/Clms Page number 1>
EAU, GAZ, ELECTRICITE, ET APPLICATIONS; Société Anonyme, résidant à
BRUXELLES.
DISPOSITIF POUR TOURNER ET RECTIFIER UNE RAINURE-PERIPHERIQUE DE SECTION SEMI-
CIRCULAIRE VARIABLE DANS AU MOINS UNE PARTIE DE GALET.
La présente invention est relative à un dispositif pour creuser à la périphérie d'au moins une partie de galet, une rainure de section semi-circulaire, les sections successives de la rainure présentant des rayons différents. Ce dispositif est adaptable sur une machine-outil comportant un arbre creux rotatif pourvu d'un porte-mandrin
Le dispositif est conçu notamment pour la réalisation des galets destinés à équiper des.- laminaires à appointir ou à restreindre, et pour l'usinage des galets destinés à équiper des laminoirs à pas de pèlerin.
On connaît des machines destinées à réaliser ce travail à l'exclu- sion de tout autre. Ces machines connues comportent un outil d'usinage susceptible de tourner autour d'un arbre fixe et un bâti mobile dans lequel est disposas la partie de galet à usiner.
La présente invention a pour objet un dispositif relativement sim- ple et d'un prix de revient peu élevé,qui donne des pièces finies très pré- cises et qui peut être appliqué à diverses machines-outils telles que des fraiseuses et des tours
Suivant 1 intention, ce dispositif comprend au moins un et au ma- ximum deux dispositifs de fixation des parties de galet à usiner. Ces deux dispositifs sont entraînés en rotation chacun autour d'un axe orthogonal à l'axe de l'arbre creux rotatif.
Ce dernier axe est tangent à Ici surface périphérique des parties de galet montées sur les dispositifs de fixation En outre, un outil d'usinage est monté dans un mandrin qui peut,être excen- tré par rapport au porte-mandrin, c'est-à-dire par rapport à l'axe de l'ar- bre creux rotatif De plus, un mécanisme produit la rotation des disposi- tifs de fixation susdits. En même temps., ce mécanisme commande le mouve- ment d'une came se déplaçant au contact d'un suiveur de came. Les déplace- ments de ce suiveur de came provoquent l'excentration du mandrin en fonc- tion de la position angulaire des parties du galet fixées sur les disposi- tifs de fixation.
Quand l'outil d'usinage est un outil à coupe rapide qui ne doit
<Desc/Clms Page number 2>
pas tourner sur lui-même , il est évident que cet outil est calé dans le man- drin et que le bord de coupe de cet outil décrit une spirale qui va en s' élargissant à mesure que l'excentration de ce mandrin par rapport au porte- mandrin augmente. Le montage de l'outil est évidemment différent quand il s'agit d'un outil qui doit tourner sur lui-même et dont l'axe de rotation décrit une trajectoire en forme de spirale, au fur et à mesure de l'augmen- tation de l'excentration.
Ainsi, suivant une autre caractéristique de l'invention, l'outil d'usinage est une meule faisant partie d'une broche de rectification. Celle- ci est accouplée à un moteur différent de celui actionnant le mécanisme pro- duisant notamment les rotations des dispositifs de fixation et du porte-man- drin. Cet accouplement est réalisé par une liaison flexible entourée d'une gaine assujettie à chacune de ses extrémités à un organe participant à la rotation de l'arbre creux rotatif.
L'emploi d'une liaison flexible entre la broche de rectification et le moteur qui commande cette broche, permet l'excentration du mandrin ainsi que la commande de la rotation de la broche de rectification, indépen- damment de la rotation de l'arbre creux de la machine. De plus, l'emploi de cette liaison flexible 'empêche les vibrations engendrées dans le moteur d'être transmises à la meule en sorte que l'on ne risque pas d'obtenir une surface usinée présentant un aspect irrégulier.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le suiveur de came provoque l'excentration du mandrin portant l'outil d'usinage, par l'in- termédiaire d'une transmission mécanique.
Suivant une modalité de mise en oeuvre de l'invention, la came est animée d'un mouvement de va-et-vient. Cette modalité est applicable, en particulier, quand on ne doit usiner que des parties de galets.
Suivant une autre modalité de mise en oeuvre de l'invention, la came est animée d'un mouvement de rotation continu. Cette modalité est ap- plicable en particulier quand on doit usiner des galets entiers ou des par- ties de galets montées sur un dispositif de fixation de manière à former un ensemble correspondant à un galet entier. Toutefois , elle peut être ap- pliquée à l'usinage de parties de galets.
Dans ce cas, cependant, une partie de la course de la came, c'est-à-dire une partie de la marche de 1' outil d'usinage correspond à une non-utilisation de cet outil pour creuser une rainure
Avantageusement, dans le cas de la première modalité citée, l'in- version des mouvements de la came et des dispositifs de fixation est rendue automatique par tout dispositif approprié tel qu'un dispositif mécanique ou un dispositif électrique ou encore un dispositif pneumatique ou hydrau- lique .
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la rotation des dispositifs de fixation est commandée par un arbre coopérant avec un train d'engrenages agencé en sorte que deux de ses engrenages, qui sont solidaires en rotation des dispositifs de fixation, tournent en sens inverses. Ces deux engrenages ont leurs centres espacés d'une distance égale au diamètre des galets à usiner, en sorte que les surfaces périphériques de ceux-ci vien- nent en contact dans un plan dans lequel est également situé l'axe de l'ar- bre creux rotatif. De plus, l'un des autres engrenages du train d'engrena- ges est coaxial avec une roue dentée qui coopère avec une denture dont est pourvue la came.
Dans une forme d'exécution préférentielle de l'invention, le dé- placement du suiveur de came perpendiculairement à la came, entraîne le dé- placement d'une fourche solidaire du suiveur de came. En outre, cette four- che provoque à son tour le déplacement d'une bague à laquelle elle est assu- jettie, ladite bague entourant le porte-mandrin et étant montée de manière à pouvoir glisser mais non tourner sur celui-ci. De plus, le déplacement de la bague sur le porte-mandrin provoque celui d'une crémaillère qui fait tourner une roue dentée . En outre, la rotation de cette roue dentée engen-
<Desc/Clms Page number 3>
dre le déplacement d'une crémaillère agencée dans le mandrin parallèlement à un plan perpendiculaire à 1 axe de l'arbre creux rotatif..
Le déplacement de la première crémaillère engendre celui du mandrin par rapport au porte- mandrin et ainsi l'excentration de l'outil d'usinage fixé par des pinces dans le mandrin. De plusle mandrin et le porte-mandrin sont pourvus d'un emboîtement par tenon et rainure, ce qui permet au mandrin de coulisser sur le porte mandrin.
Avantageusement,la fourche peut glisser sur un arbre fixe paral-
EMI3.1
lle à l'axe de 19 arbre creux rotatif De plus, un ressort monté sur cet arore fixe.1 et au moins un ressort assujetti à l'une de ses . extrémités au mandrin et à son autre extrémité au porte-mandrin, obligent, par 1* inter- médiaire de la transmission mécanique, le suiveur de came à rester appliqué contre la came
D'autres particularités de l'invention apparaîtront par la lecture de la description ci-après , faisant référence aux dessins ci-annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 représentent un type de demi-galet pourvu d' une rainure pouvant être usinée avec un dispositif suivant l'invention : - la figure 3 est un schéma partiel d'un mode de mise en oeuvre
EMI3.2
de 19invention;
- les figures 4o 5 et 6 sont des vues avec coupes partielles, à juxtaposer comme représenté en figure 7, de la forme d'exécution correspon- dant au schéma de la figure 3; - les figures 8 et 9 sont deux schémas montrant comment l'inver- sion des mouvements de la came et des dispositifs de fixation peut être rendue automatique, et - la figure 10 est un schéma partiel d'un autre mode de mise en oeuvre de l'invention
Dans toutes ces figures, des notations de références identiques désignent des éléments analogues.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention est des-
EMI3.3
tine à creuser à la périphérie d'au moins une partie de galet, par exemple à la périphérie du demi-galet 2 représenté en figures 1 et 2, une rainure 3 de section semi-circulaire 3a, les sections successives de la rainure 3
EMI3.4
présentant des rayons différents 4a, 4b, lc, oa4-0ao Ce dispositif est adap- table sur une machine-outil, désignée dans son ensemble par la notation de référence 5 (figures 4 et 5), comportant un arbre creux rotatif 6 (figures 4' 5 et 6) pourvu d'un porte-mandrin 7.
EMI3.5
Suivant l'invention le dispositif comprend au moins un et aiz maxi- mum deux dispositifs de fixation 8 des parties de galet 2 (figure 6) , ces deux dispositifs de fixation 8 étant entraînés en rotation chacun autour d'un axe 9 orthogonal à l'axe 10 de l'arbre creux rotatif 6 (figure 3) .
Ce dernier axe 10 est tangent à la surface périphérique 2a (figure 1) des demi-galets 2 montés sur les dispositifs de fixation 8 (figure 6). Un outil d'usinage 11 est monté dans un mandrin 12 qui peut être excentré par rapport au porte-mandrin 7. Un mécanisme, désigné dans son ensemble par la notation de référence 13 (figure 3) , produisant la rotation des dispositifs de fixation 8,, commande en même temps le mouvement d'une came 14 se dépla-
EMI3.6
çant au contact d'un suiveur de came 15 (figure 6) dont l'extrémité 15.i\;
en contact avec la came 1,, est pourvue d'un galet 16 Les déplacements du suiveur de came 15 provoquent l'excentration du mandrin 12 en fonction de la position angulaire des parties de galets, en particulier des demi-ga- lets 2, fixées sur les dispositifs de fixation 8
Quand il s'agit de rectifier une rainure déjà tournée, l'outil d'usinage 11 est une meule faisant partie d'une broche de rectification 17 accouplée à un moteur 18 (figure 4) différent de celui 19 actionnant le mé- canisme 13 (figure 3) produisant notamment les rotations des dispositifs de fixation 8 (figure 6) et de 19 arbre creux 6 (figures 4, 5 et 6) Cet
<Desc/Clms Page number 4>
accouplement est réalisé par l'intermédiaire d'une liaison flexible consti- tuée par un sable 20,
entouré d'une gaine 21 représentée en pointillés, assujettie à chacune de ses extrémités 21a (figure 4) et 2lb (figure 6) à un organe participant à la rotation de l'arbre creux rotatif 6. En par- ticulier, l'extrémité 21a de la gaine 21 est assujettie à l'arbre creux rotatif 6 (figure 4) et l'autre extrémité 21b de la gaine 21 est assujet- tie à la partie arrière 17a de la broche de rectification 17 serrée entre des pinces 22 dont est pourvu le mandrin 12 (figure 6)
Le suiveur de came 15 provoque l'excentration du mandrin 12 portant l'outil d'usinage 11 par l'intermédiaire d'une transmission méca- nique désignée dans son ensemble par la notation de référence 23.
Dans la présente forme d'exécution., chacun des dispositifs de fi- xation 8 supporte une partie d'un galet, en l'occurence un demi-galet 2.
Avantageusement, la came 14 est animée d'un mouvement de va-et- vientce qui implique une inversion du mouvement de la came 14 et du mou- vement de rotation des dispositifs de fixation 8. Cette inversion peut être réalisée manuellement à l'aide du dispositif schématisé en figure 3. Dans celui-ci, une manette 24 commande le déplacement d'un manchon d'accouplement 25 claveté sur un arbre 26 et pouvant se déplacer sur celui- ci dans le sens où est poussée la manette 24. En étant poussé dans un sens, gauche par exemple, le manchon 26 embraye avec un engrenage 27 fai- sant partie d'un train d'engrenages, désigné dans son ensemble par la no- tation de référence 28 et comprenant un nombre pair ou impair d'engrenages, deux dans la présente forme d'exécution.
En étant poussé dans l'autre sens, droit par exemple, le manchon 26 embraye avec un engrenage 29 faisant partie d'un train d'engrenage, désigné dans son ensemble par la notation de réfé- rence 30 et comprenant respectivement un nombre impair ou pair d'engrenages trois dans la présente forme d'exécution. Le nombre d'engrenages étant pair dans un train d'engrenages (celui de gauche) et impair dans l'autre (celui de droite), les engrenages finaux, 31 et 32 respectivement, tournent séparément dans des sens opposés Ces deux engrenages 31 et 32 sont montés sur un arbre 33 qui commande la rotation du mécanisme 13 et qui tourne donc dans un sens ou dans l'autre suivant le sens dans lequel sera poussée la manette 24.
Dans la présente forme d'exécution du dispositif suivant l'in- vention, pourvue d'une came 4 animé d'un mouvement de va-et-vient, on peut utiliser la course "aller" et la course "retour" de la came 14 pour usiner les demi-galets 2o Toutefois, on peut n'utiliser dans ce but que la course "aller" de la came Il est alors avantageux de prévoir une course "retour" plus rapide que la course "aller". Ceci est obtenu en choisissant pour cha- cun des trains d'engrenages 28 et 30 un rapport de diamètres approprié entre les différents engrenages de chaque train.
Avantageusement, l'inversion du mouvement de la came 14 est rendue automatique . Cette automatisation de l'inversion du mouvement de la came 14 peut être réalisée, que l'outil d'usinage travaille ou non, pendant cha- cune des deux courses "aller" et "retour" de la came 14. Elle peut aussi être réalisée quand la course "retour" de la came est plus rapide que la course "aller". Cette automatisation de l'inversion du mouvement de la ca- me 14 et également des dispositifs de fixation, peut être obtenue en ajou- tant au dispositif manuel décrit ci-avant, un dispositif mécanique tel que celui de la figure 8 ou un dispositif électrique tel que celui de la figure 9 ou encore un dispositif pneumatique ou hydraulique.
Le dispositif de la figure 8 comporte en principe deux tiges 34 et 35 fixées chacune à la manette 24 de part et d'autre de celle-ci.
Aux extrémités 34a et 35 a de chacune de ces tiges sont assujetties deux autres tiges 36 et 37 respectivement. Les extrémités 36a et 37a des tiges 36 et 37 respectivement, sont reliées rigidement à des butées 38 et 39 res- pectivement disposées en regard des extrémités 14a et 14b respectivement de la came 14.
Ces butées 38 et 39 sont écartées l'une de l'autre d'une distance supérieure au double de la course de la came et inférieure au double
<Desc/Clms Page number 5>
de la courre de la came et inférieure au. double de la longueur de la came
EMI5.1
en sorte qu. " * extrémités 1 et l.J;! fassent reculer ces butées , 33 et 39 respectivement;;
fin de course Ce recul des butées 38 et 39 entrafne le déplacement des tiges 24 et 35 et ainsi le changement de position de la manette 2-eoo Le dispositif de la'figure 9 comporte en principe deux contacts 40 et 41 disposés en regard des extrémités 1 et 14b de la came 14 et deux aimants 42 et dont les noyaux 44 et 45 sont disposés de part et d'autre de la manette 2-+ en regard de celle-ci. @ Les extrémités 46 et 47 des enrou-
EMI5.2
:6-' -'n-te des aimants 2 et 43 respectivement sont connectées (50) à la came 1-'-1,> J. 8. Une source de courant d'aimantation 49 est disposée en série sur .La connexion susdite 5O0 Les autres extrémités 51 et 52 des aimants res- pectivement ,2 et 43 sont connectées (53 et 54 respectivement) aux contacts r0 et 1 respectivement.
Quand la came 14 arrive à la fin de sa course, à droite dans la figure 1 '.extrémité 14b de la came 14 ferme le contact 41, Le circuit suivant est fermé came, contact 41, connexion 54, enroulement de l'aimant 43 connexion 5 , ourcs,c de courant* -et e.ec ii. '5-D- ,e ' ncr$u' * 1airnâ'r .3 Calmante et attire la manette 24. Le manchon 25 embraye avec l'engrenage 29. et la came 14 commence son déplacement vers la gauche. Quand la came arrive à la fin de sa course;, à gauche respective- ment, l'extrémité 14a de la came 14 ferme le contact 40. Le'circuit sui- vant est fermé : came, contact 40, connexion 539 enroulement de l'aimant 42connexion 50, source de courant 49 et encore connexion 50.
Le noyau
EMI5.3
44-de laimant s'aimante et attire la manette 24O Le manchon 26 embraye avec 1 engrenage- 2 et-1-a came 14 recommence son déplacement vers la droite.
Suivant l'invention encore,la rotation des dispositifs de fixa- tion (figure 6.) est commandée par un arbre 33 (figures 3 et 10) coopèrant avec un train d'engrenages désigné dans son ensemble par la notation de référence 55. Ce train d'engrenages 55 est agencé en sorte que deux de ses engrenages 56 et 57, qui sont solidaires des dispositifs de fixation 8, tournent en sens inverses Ces engrenages 56 et 57 ont leurs centres cor- respondant aux axes 9, espacés d'une distance 58 égale au diamètre des ga- lets à usiner,en particulier des demi-galets 2. L'un 59 des autres engre- nages est coaxial avec une roue dentée 60 qui coopère avec une denture 61
EMI5.4
dont est pourvue la came 1,.
Dans la présente forme d'exécution, le déplacement du suiveur de came 15 perpendiculairement à la came 14, entraîne le déplacement d'une fourche 62 solidaire du suiveur de came 150 Cette fourche 62 provoque 1 entraînement d'une bague 63 à laquelle elle est assujettie, ladite bague 63 étant montée de-manière à pouvoir glisser sur le porte-mandrin 7.
Le déplacement de la bague 63 provoque celui d'une crémaillère 64 qui fait tourner une roue dentée 65 La rotation de cette roue dentée 65 engendre le déplacement d'une crémaillère 66 agencée dans le mandrin 12 parallèle- ment à un plan perpendiculaire à l'axe 10 de l'arbre creux rotatif 6, en sorte que le déplacement de la première crémaillère 64 engendre celui du mandrin 12 par rapport au porte-mandrin 7 et ainsi l'excentration de l'outil d'usinage 11 fixé dans le mandrin 12. En outre le mandrin 12 et le por- te-mandrin 7 sont pourvus d'un emboîtement non représenté, par tenon et rainure, ce qui permet au mandrin 12 de coulisser sur le porte-mandrin 7.
Un dispositif actionné manuellement, non visible sur la figure 6 et commandé par la manette 67, permet de régler la position de départ des dispositifs de fixation 8 et de la came, en sorte que le repère de début de course de la came soit amené avant de mettre la machine en marche, en face du galet 16 du suiveur de came 15.
Un vérin 68 permet, en outre, de régler la position du suiveur de came 15 perpendiculairement à la came 14 en sorte que la position de départ de l'outil d'usinage 11 est également réglée. Ce réglage est utile principalement pendant le tournage de la rainure à l'aide d'un outil à. coupe rapide. Il permet de faire varier l'épaisseur de matière enlevée à chaque course de la came 14 pour cseuser la rainure
<Desc/Clms Page number 6>
L fourche 62 peut glisser sur un arbre fixe 69 parallèle à l'axe 10 de l'arme creux rotatif 6.
Un ressort 70 monté sur cet arbre fixe 69 et au moins un ressort 71 assujetti à l'une 71a de ses extrémités au man- drin 12 et à son autre extrémité 71b au porte-mandrin 7 dont fait partie un talon 72 , obligent par l'intermédiaire de la transmission mécanique 23, le suiveur de came 15 à rester appliqué contre la came 14.
Une forme d'exécution du dispositif suivant l'invention est re- présentée en figure 10. Cette forme d'exécution est applicable, en par- ticulier, au cas où un des dispositifs de fixation supporte un galet en- tier.
Elle ne diffère de la forme d'exécution précédemment décrite que par la surpression de la came rectiligne 14 et de la roue dentée 60. La came 14' est ici circulaire, et elle est animée d'un mouvement de rotation continu. Elle est, en outre, coaxiale avec la roue dentée 59 du train d'engrenages 55
Quoique pour l'usinage de galets entiers le dispositif d'inver- sion formé par les engrenages 27 et 29, le manchon 25 et la manette 24 ne soit pas nécessaire, il a été conservé dans cette forme d'exécution car rien n'empêche d'usiner avec ce dispositif des parties de galets. Dans ce cas, le dispositif d'inversion peut être muni d'un dispositif d'inver- sion automatique tel que celui représenté aux figures 8 et 9.
Il est évident que les formes d'exécution ci-avant décrites et représentées aux dessins ci-annexés sont données à titre purement exempla- tif et que des modifications peuvent être apportées à l'un et ou l'autre des éléments intervenant dans sa construction pour autant que la nouvelle forme d'exécution obtenue ne soit pas en contradiction avec chacune des revendications suivantes.