Perceuse multiple pour pierres fines. On emploie dans l'industrie des pierres fines des machines multiples à percer les pierres. Ces dernières sont gommées sur l'ex trémité d'une broche porte-pierre disposée co- axialement à une broche porte-foret qui est animée d'un mouvement de rotation extrême ment rapide. Les forets employés ne coupent pas; ils usent la pierre à l'endroit précis où ils sont appuyés contre cette dernière, si bien qu'il est nécessaire de séparer périodi quement le foret et la pierre, d'abord pour faire tomber la poussière détachée de cette dernière et ensuite pour permettre à la ma tière abrasive pâteuse ou semi-liquide, em ployée dans certains cas pour les perçages en question, de pénétrer entre le foret et la pièce à travailler.
Jusqu'à présent toutes ces machines à percer étaient mues au moyen de courroies qui passaient de broche en broche pour en traîner ces dernières à des vitesses variant entre 10000 et 30000 tours à la minute. Dans ces conditions, la pression d'adhérence des courroies gênait énormément à l'obtention des mouvements axiaux nécessaires au dé gagement des forets et occasionnait en ou- tre des usures unilatérales qui détruisaient très vite la coaxialité des broches porte- pierre et de celles porte-foret.
L'objet de la présente inventiqn est une perceuse multiple pour pierres dans laquelle tous les inconvénients des courroies et les dif ficultés résultant de ce mode d'entraînement sont évités du fait que la mise en marche de toutes les parties mobiles de cette machine se fait au moyen de l'air comprimé, les broches étant mues indépendamment les unes des autres.
Il est représenté, à titre d'exemple, au dessin ci-annexé, une perceuse multiple pour pierres selon la présente invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation, en coupe selon la ligne I-I de la fig. 2 qui, elle, est une vue en plan partielle de la ma chine; La fig. 3 en est une vue partielle de côté depuis la gauche de la fig. 2, tandis que 1 La fig. 4 en est une vue partielle vue du côté droit de la fig. 2; La fig. 5 est une vue en coupe de la ma chine selon la ligne V-V de la fig. 2; La fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la fil. 2;
La fig. 7 est une coupe longitudinale par l'axe d'une des broches porte-pierre, La fig. 8 une coupe selon la ligne VIII- VIII de la fig. 7; La fig. 9 est la coupe axiale d'une broche porte-foret d'une autre exécution que celle qui est montrée en fig. 1.
Le bâti 1 de la machine possède deux joues 2, 3 planes, horizontales, soigneusement grattée, dans le même plan et sur lesquelles sont disposés, d'une part, les paliers 4 des broches porte-foret 5, et sur l'autre soit ali gnés les paliers 6 des broches porte-pierre 7. Tous ces paliers forment des corps cylindri ques indépendants disposés côte à côte sur les surfaces 2 et 3 où ils sont maintenus, les paliers 4 par un étrier 8 muni de vis de pres sion 9 et les paliers 6 par un autre étrier 10 muni de vis de pression 11. Ces étriers sont solidement fixés sur les côtés du bâti par des vis 12. Le jeu latéral entre ces différents pa liers est éliminé au moyen de vis 13. Cette disposition permet un usinage indépendant extérieur et intérieur de tous ces paliers qui peuvent donc être faits en série et très régu liers.
Ils sont immédiatement centrés du fait qu'ils reposent sur les surfaces 2 et 3 qui ont été préparées ensemble dans le but précité. La hauteur du banc soit des surfaces 2 et 3 détermine le centre de perçage.
Chaque palier 4 d'une broche porte- foret 5 comporte une enveloppe extérieure cylindrique 14 à l'intérieur de laquelle tourne, dlans un manchon 15 de diamètre extérieur plus petit que l'intérieur de l'enveloppe 14, la broche porte-foret 5 qui repose à ses extré mités sur des roulements à billes 16, 17 et clans le prolongement de laquelle est fixée une petite turbine à air comprimé 18 dont les ailettes non représentées sont obtenues par des fraisages hélicoïdaux pratiqués dans le manteau d'un cylindre.
Cette turbine (fig. 1) s'appuie par son axe 19 dans un coussinet pris dans le bout de l'enveloppe 14 qui est introduit à l'intérieur d'un ajutage 20 prévu dans une nourrice 21 reliée en 22 à un tuyau adducteur d'air comprimé. Ce fluide pénètre jusqu'à la turbine par quatre orifices 23 disposés concentriquement à l'axe 19. Un pointeau 24 sert au réglage de l'ad mission de l'air qui, après avoir passé sur la turbine, s'échappe par la fente laissée entre le manchon 15 et l'enveloppe 14 pour s'échap per par un tube 25 dans l'espace libre 26 prévu dans le bâti de la machine formant pot d'échappement et en communication par un ajutage 27 avec l'air extérieur.
Chaque palier 6 de la broche porte-pierre 7 contient deux roulements à billes 28, 29 dont les billes sont pries dans de petits dé gagements 30 pratiqués sur la périphérie d'un chariot cylindrique 31 (fié. 7 et 8) dans le quel la broche porte-pierre 7 est introduite à frottement gras. Les extrémités des palier, sont fermées par des bouchons 32, 33. Tel qu'il est construit, ce chariot 31 peut donc exécuter des mouvements axiaux tendant à rapprocher et à éloigner la pierre que l'on gomme sur sa partie antérieure (fig. 7) en axe avec le foret qui lui fait vis-à-vis.
L'extrémité de la broche 7 porte une bu tée 34 contre laquelle appuie un levier 35 pivoté dans une glissière 36i, ajustée dans une douille maintenue dans le bâti. Contre cette glissière appuie un ])ras 37 râlé sur un ar bre 38 qui traverse toute la machine et qui porte autant d(- bras 3 7 quil y a de broches porte-pierre. L'extrémité inférieure du levier 35 es t traversée par une ivis 40, fixée dans le bâti et portant un écrou molleté 41, au moyen duquel on peut régler la. position initiale de l'extrémité supérieure du levier 35.
L'axe 38 (fis. :ï et 2) porte à. l'une de ses extrémités un bec -12 qui appuie sur une tige 43, dépassant: le carter I4 d'un moteur pneu matique alimenté par un prolongement 45 de la nourrice 21. Ce moteur est représenté en deux coupes différentes aux fig. 5 et 6; il comporte un piston -111 partiellement denté et en prise avec un pignon 47 câlé sur l'arbre 48 d'un volant 49.
Le piston 46 est percé de cas naux 50, 51. débouchant à. ses deux extré mités et susceptibles de mettre en communi cation les chambres 52 ou 53 prévues aux deux bouts du cylindre dans lequel se meut le piston avec des lumières 54 et 55 ména gées dans les parois du même cylindre et par où leur parvient de l'air comprimé à partir de l'ajutage 45. Le piston, sous l'influence du fluide sous pression, glisse à l'intérieur de son cylindre entraînant avec lui le volant 49 dont le moment d'inertie règle la vitesse à laquelle il peut se mouvoir. Chaque fois que ce dernier arrive à la fin de l'une de ses courses, la chambre clans laquelle a été introduit l'air sous pression est mise à l'air libre, tandis que l'autre est reliée à la con duite.
A chaque fin de course les rôles sont intervertis.
Dans chaque groupe perceur, les mouve- tnents de va-et-vient du piston sont transmis par la tige 43, le bec 42, l'arbre 38, les bras 37, la glissoire 36, le levier 35 et la. butée 34 à la broche porte-pierre 7, pour mouvoir toujours celle-ci de manière à l'éloigner de la broche porte-foret. Le mouvement en sens contraire de cette broche porte-pierre est provoqué par un jet d'air comprimé qui parvient, par une nourrice 56 s'étendant sur toute la longueur de la machine, à des buses 57 toutes mon tées indépendamment les unes des autres, à. raison d'une par groupe perceur sur ladite nourrice.
Pour l'alimentation de ces buses, la nourrice 56 possède, par buse, une ouverture 58 qui, lorsque la buse est perpendiculaire à la. nourrice 56, communique avec un canal 59, aboutissant à un pointeau 60 au moyen duquel il peut être plus ou moins étranglé et communiquant avec une lance 61 dont l'axe est dans le prolongement de celui .de la broche porte-pierre avec, laquelle il travaille. Le jet d'air sortant s'écrase donc sur l'extrémité arrière de cette broche porte-pierre qui. est légèrement concave et y exerce une pression tendant à rapprocher la. pierre du foret, tan dis que le levier 35, comme il a été montré plus haut, agit sur ladite broche dans l'autre direction.
Les buses 57 peuvent être basculées sur la nourrice qui les porte. L'ouverture 58 ne correspond alors plus avec le canal 59 et l'amenée de l'air à la lance de la buse est in- terrompu. La broche 7 peut alors être retirée sans arrêter la machine. Elle peut être re chargée sans perte de temps et sans perte d'air.
Dans la fig. 9 est montrée une forme d'exécution d'une broche porte-foret un peu différente de celle qui est montrée en fig. 1.
Le roulement antérieur 62 chemine dans un logement conique 63 pratiqué dans un manchon 65 qu'au moyen d'un pas de vis on peut plus ou moins introduire à l'intérieur de la douille dans laquelle tourne l'arbre porte foret. 5. En desserrant plus ou moins cette douille, on donne du jeu au roulement à bil les 62, si bien que, lorsque la broche tourne, elle oscille légèrement et communique au foret un tremblement dont l'amplitude peut être réglée et qui a une influence très favo rable sur la rapidité du perçage de la pierre.
Les. avantages de la machine représentée sont les suivants: Facilité de montage des différents pa liers, possibilité de les usiner indépendam ment les uns des autres, de les faire exacte ment de même diamètre et d'obtenir ainsi leur centrage automatique; mouvement axial sensitif pour l'approche de la pierre du foret.
la force de la pression étant directement ré glable au moyen du courant d'air; suppres sion de tous les ressorts longs et difficiles à régler, employés jusqu'ici dans toutes les ma chines à percer les pierres; possibilité de chargement des broches porte-pierre sans ar rêter la machine, ces broches étant indépen dantes les unes des autres. Evitation de toutes les pressions latérales, aussi bien sur les bro ches porte-foret que sur les broches porte- pierre, donc usure minime de la. machine et centrage toujours parfait.
Multiple drill for fine stones. Multiple stone drilling machines are used in the gemstone industry. These are erased on the end of a stone holder spindle disposed coaxially with a drill spindle which is driven by an extremely rapid rotational movement. The drills used do not cut; they wear out the stone in the precise place where they are pressed against it, so that it is necessary to periodically separate the drill and the stone, first to make the dust loose from the latter fall and then to allow pasty or semi-liquid abrasive material, used in certain cases for the holes in question, to penetrate between the drill and the workpiece.
Until now all these drilling machines were driven by means of belts which passed from spindle to spindle to drag the latter at speeds varying between 10,000 and 30,000 revolutions per minute. Under these conditions, the adhesion pressure of the belts greatly hampered the obtaining of the axial movements necessary to disengage the drills and also caused unilateral wear which very quickly destroyed the coaxiality of the stone holder spindles and those door. -forest.
The object of the present invention is a multiple drilling machine for stones in which all the drawbacks of the belts and the difficulties resulting from this mode of drive are avoided due to the fact that all the moving parts of this machine are started up. by means of compressed air, the pins being moved independently of each other.
There is shown, by way of example, in the accompanying drawing, a multiple drill for stones according to the present invention.
Fig. 1 is an elevational view thereof, in section along the line I-I of FIG. 2 which is a partial plan view of the machine; Fig. 3 is a partial side view from the left of FIG. 2, while 1 FIG. 4 is a partial view seen from the right side of FIG. 2; Fig. 5 is a sectional view of the machine along the line V-V of FIG. 2; Fig. 6 is a sectional view along line VI-VI of the wire. 2;
Fig. 7 is a longitudinal section through the axis of one of the stone holder pins, FIG. 8 a section along the line VIII-VIII of FIG. 7; Fig. 9 is the axial section of a drill-holder spindle of a different execution than that shown in FIG. 1.
The frame 1 of the machine has two cheeks 2, 3 flat, horizontal, carefully scraped, in the same plane and on which are arranged, on the one hand, the bearings 4 of the drill-holder spindles 5, and on the other either align the bearings 6 of the stone holder pins 7. All these bearings form independent cylindrical bodies arranged side by side on surfaces 2 and 3 where they are held, the bearings 4 by a bracket 8 fitted with pressure screws 9 and the bearings 6 by another bracket 10 provided with pressure screws 11. These brackets are firmly fixed to the sides of the frame by screws 12. The lateral play between these different bearings is eliminated by means of screws 13. This arrangement allows independent external and internal machining of all these bearings which can therefore be made in series and very regular.
They are immediately centered because they rest on surfaces 2 and 3 which have been prepared together for the above purpose. The height of the bench, ie of surfaces 2 and 3, determines the drilling center.
Each bearing 4 of a drill-holder spindle 5 comprises a cylindrical outer casing 14 inside which rotates, in a sleeve 15 of outer diameter smaller than the inside of the casing 14, the drill-holder spindle 5. which rests at its ends on ball bearings 16, 17 and clans the extension of which is fixed a small compressed air turbine 18 whose fins, not shown, are obtained by helical milling in the mantle of a cylinder.
This turbine (fig. 1) is supported by its axis 19 in a bearing taken in the end of the casing 14 which is introduced inside a nozzle 20 provided in a nurse 21 connected at 22 to an adductor pipe. compressed air. This fluid penetrates as far as the turbine through four orifices 23 arranged concentrically with the axis 19. A needle 24 serves to adjust the admission of the air which, after having passed over the turbine, escapes through the slot. left between the sleeve 15 and the casing 14 to escape through a tube 25 into the free space 26 provided in the frame of the machine forming the exhaust pipe and in communication by a nozzle 27 with the outside air.
Each bearing 6 of the stone holder spindle 7 contains two ball bearings 28, 29, the balls of which are required in small recesses 30 made on the periphery of a cylindrical carriage 31 (fié. 7 and 8) in which the stone holder spindle 7 is introduced with greasy friction. The ends of the bearings are closed by plugs 32, 33. As it is constructed, this carriage 31 can therefore perform axial movements tending to bring the stone together and away, which is erased on its front part (fig. 7) in axis with the drill which makes it vis-à-vis.
The end of the pin 7 carries a stop 34 against which a lever 35 rests, pivoted in a slide 36i, fitted in a socket held in the frame. Against this slide rests a]) ras 37 grated on a shaft 38 which crosses the whole machine and which carries as many (- arms 3 7 as there are stone-carrying pins. The lower end of lever 35 is crossed by an ivis 40, fixed in the frame and carrying a knurled nut 41, by means of which it is possible to adjust the initial position of the upper end of the lever 35.
Axis 38 (fis .: ï and 2) goes to. one of its ends a nozzle -12 which presses on a rod 43, projecting: the casing I4 of a pneumatic pneumatic motor supplied by an extension 45 of the feeder 21. This motor is shown in two different sections in FIGS. 5 and 6; it comprises a piston -111 partially toothed and engaged with a pinion 47 wedged on the shaft 48 of a flywheel 49.
The piston 46 is pierced with naux cases 50, 51. opening out to. its two ends and capable of bringing into communication the chambers 52 or 53 provided at both ends of the cylinder in which the piston moves with openings 54 and 55 formed in the walls of the same cylinder and through which they reach the compressed air from the nozzle 45. The piston, under the influence of the pressurized fluid, slides inside its cylinder bringing with it the flywheel 49, the moment of inertia of which regulates the speed at which it can be move. Whenever the latter arrives at the end of one of its races, the chamber in which the pressurized air has been introduced is brought to the open air, while the other is connected to the duct.
At each end of the race, the roles are reversed.
In each piercing group, the reciprocating movements of the piston are transmitted by the rod 43, the spout 42, the shaft 38, the arms 37, the slide 36, the lever 35 and the. stop 34 to the stone holder spindle 7, to always move the latter so as to move it away from the drill spindle. The movement in the opposite direction of this stone holder spindle is caused by a jet of compressed air which reaches, through a manifold 56 extending over the entire length of the machine, to nozzles 57 all mounted independently of each other. , at. one per piercing group on said nurse.
To feed these nozzles, the feeder 56 has, by nozzle, an opening 58 which, when the nozzle is perpendicular to the. nurse 56, communicates with a channel 59, leading to a needle 60 by means of which it can be more or less strangled and communicating with a lance 61 whose axis is in the extension of that .de the stone holder spindle with, which he works. The outgoing air jet therefore crashes on the rear end of this stone holder spindle. is slightly concave and exerts pressure therein tending to bring the. stone of the drill, tan say that the lever 35, as it was shown above, acts on said spindle in the other direction.
The nozzles 57 can be switched over to the nurse which carries them. The opening 58 then no longer corresponds with the channel 59 and the supply of air to the lance of the nozzle is interrupted. Spindle 7 can then be removed without stopping the machine. It can be re-charged without loss of time and without loss of air.
In fig. 9 is shown an embodiment of a drill spindle slightly different from that shown in FIG. 1.
The front bearing 62 runs in a conical housing 63 formed in a sleeve 65 which by means of a screw thread can be more or less introduced inside the sleeve in which the drill-holder shaft rotates. 5. By loosening this bush more or less, play is given to the bearing at bil 62, so that, when the spindle turns, it oscillates slightly and gives the drill a tremor, the amplitude of which can be regulated and which has a very favorable influence on the speed of stone drilling.
The. advantages of the machine shown are the following: Ease of assembly of the various bearings, possibility of machining them independently of each other, of making them exactly the same diameter and thus obtaining their automatic centering; Sensitive axial movement for approaching the stone to the drill.
the force of the pressure being directly adjustable by means of the air current; elimination of all long and difficult to adjust springs, hitherto used in all stone drilling machines; possibility of loading stone holder spindles without stopping the machine, these spindles being independent of each other. Avoidance of all lateral pressures, both on the drill spindles and on the stone holder spindles, therefore minimal wear of the. machine and centering always perfect.