Machine pour la taille de matrices et pièces analogues. Cette invention a pour objet tille maobi"e pour la taille de matrices et pièces analogues.
Cette machine peut en particulier être établie pour la. fabrication -de certaines ma trices employées dans la fabrication de Tuyaux métalliques flexibles :
du type com prenant un ruban métallique enroulé Mi- coï@dalement. Dans un tuyau de ce genre, les bords du ruban sont établis de façon à entrer mutuellement en prise, ce qui s'abtient en les faisant passer à travers des matrices, et l'u sure à laquelle ces matrices sont soumises en service est si intense qu'il est nécessaire,de les remplacer fréquemment par de nouvelles.
La forme des matrices est particulière et quel- que peu compliquée et, jusqu'à ce jour, il était nécessaire de -les fabriquer à la main, ce qui entraînait à des dépenses considérables en raison de la précision requise pour la forme et les dimensions. Le remplacement des matrices dans cette fabrication de tuyaux mé-talliqlies flexibles se traduisait donc par des frais d'entretien élevés.
Lti, machine selon l'invention est cara.eté- rioéo par le fait qu'elle comprend, en combi naison, un arbre monté pour tourner et se mouvoir suivant son axe, un mandrin monté à l'une des extrémités de cet arbre et destin( , <B>à</B> porter la pièce à tailler, une came montée à l'autre extrémité, un doigt reproducteur, un ressort agencé pour presser la came con tre ce -doigt & telle sorte que la came et le doigt coopèrent pour communiquer un mou vement longitudinal à l'arbre pendant sa ro tation, un dispositif pour faire avancer le doigt radialement en travers de la face de la came,
lin outil agencé pour être maintenu dans une position de coupe par rapport à la pièce à tailler maintenue ,dans le mandrin, et des moyens pour faire mouvoir le dispositif de commande du doigt reproducteur et l'outil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine selon l'invention, établie pour la taille !de matrices employées dans la fabrication des tuyaux métalliques flexibles; il est cependant évident que cette invention pourrait aussi être appliquée à l'obtention d'autres pièces et qu'elles n'est donc pas limtée à l'application particulière en question.
Dans ce dessin: Fig. 1 est une vue,de côté de la machine; Fig. 2 en est un plan avec .arrachement partiel de certaines pièces; Fig. 3 est une vue de côté avec coupe verticale partielle d'un fragment @de la, ma chine et montre la façon de monter une ébau che de matrice dans cette machine; Fi-. 4 est une vue en bout partiellement brisée -des pièces de fig. 3;
Fig. 5 et 6 sont des -vues en bout repré sentant une matrice après que la première opération et l'opération finale ont été ex6cu- tées sur elle par la machine; Fig. 7 et 8 sont des vues de côté de la matrice représentée dans les fi;g. 5 et 6, en regardant dans le sens des flèches 7 et 8, respectivement; Fi-. 9 et 10 sont des vues de côté de la.
matrice représentée dans les fig; 5 et -6, en rer < d t doris é ëns des' e respectivement. La machine représentée :est munie d'un socle 15 présentant près de ses extrémités opposées -des glissières 16, 17 agencées pour supporter des :chariots 18 et 19, respective ment. Entre les glissières se trouvent deux supports 20 boulonnés sur le socle et consti tuant des paliers supportant un arbre 21.
Sur l'arbre 21 est montée entre les supports 20 une poulie motrice 22 qui est assemblée à rai nure et languette avec l'arbre @de façon que celui-ci puisse coulisser axialementdans ses paliers. A l'extrémité de droite de l'arbre (en regardant les fig. 1 et 2), est prévu un plateau ou mandrin 23 qui est préférable- ment vissé sur l'arbre comme représenté dans la fig. 3. A l'extrémité opposée,de l'arbre 21 est fixée une plaque à cames 24.
Un ressort de compression hélicoïdal 25 entoure l'arbre 21 entre la plaque 24 et le support adjacent 20 et sollicite normalement l'arbre vers la gauche de fi-. I et 2. Une vis d'arrêt 2'6, qui traverse un trou taraudé d'un support 27 fixé à l'extrémité -de gauche de la machine, per met d'éloigner la came d'un doigt reproduc teur 46, à l'encontre de l'action @du ressort 25, pendant les périodes,de réglage ou à tous ins tants désirés.
La vis d'arrêt 2'6 est munie d'un volant @de manoeuvre 2'8 à l'aide duquel on peut régler sa position dans le support 27.
Une vis d'avance 29 montée dans des pâ- liers 30 et 31 prévus respectivement à l'avant et à l'arrière de la machine permet de faire avancer le chariot 18 transversalement au so cle 15. Cette vis porte une poignée de ma- noeuvre 32 à son extrémité avant et, près de cette poignée, un collier gradué 33 qui -cons- titue un :
dispositif permettant -le déterminer le mouvement angulaire de la. vis -d'avance. Sur le chariot 18 est monté un chariot auxi liaire 34 qui supporte une colonne porte outil 35 destinée à supporter un outil 36. Le chariot auxiliaire 34 est analogue à une pou pée de tour et est muni d'un dispositif per mettant de rapprocher et d'éloigner la co lonne 35 -de l'arbre et de la. faire mouvoir transversalement à l'arbre, le mouvement # al étant commandé par une _poignée 37 et le mouvement longitudinal ou paral lèle à Partie -étant commandé par une poi gnée 38.
A l'extrémité opposée de la machine est montée une vis d'avance 39 s'étendant trans versalement au socle 15 -et supportée par des paliers 40 et 41 prévus respectivement à l'a vant et à l'arrière de la machine. Cette vis a pour rôle de faire avancer le chariat 19 transversalement à la machine. De même que la vis d'avance 29, la vis d'avance 39 est munie d'une poignée 42 et d'un collier gradué 43. De la face horizontale @du cha riot 19 s'élève une colonne 44 qui supporte un collier 4-5 muni du doigt reproducteur 46.
Les vis d'avance 29 et 39 sont agencées pour recevoir des mouvements de rotation ayant entre eux un rapport déterminé. A cet effet, la. vis d'avance 29 porte, à son extré mité arrière, une roue d'angle 47 qui engrène avec un pignon .d'angle 48 monté sur un ar bre 49. L'arbre 49 est supporté par des con soles 50 et 51 fixées à l'arrière du socle 15, A son extrémité de gauche, cet arbre porte une roue @d'angle 52 qui engrène avec un pi gnon d'angle 53 fixé à l'extrémité arrière de la, vis :d'avance 39.
De cette façon, lorsque la vis 29 tourne, la vis 39 tourne également, mais à une vitesse plus grande, en raison du rapport de multiplication de la transmission reliant les deux vis. Par suite, pour tout mouvement transversal donné -du chariot 18, le chariot 19 effectuera un mouvement cor respondant amplifié. On remarquera aussi que les vis d'avance 29 et 39 tournent en sens inverse l'une -de l'autre et comme chacune de ces vis est filetée à. -droite, un des chariots avaaice, tandis que l'autre recule.
La forme -des matrices que cette machine est destinée à tailler est représentée -dans les fi-. 6, 8 et 10. Il est bien entendu toutefois que bien que la machine soit spécialement établie en vue de la fabrication de matrices (le ce genre, elle peut être employée pour tailler des matrices différentes.
Pour établir la form de matrice parti culière représentée, on peut procéder comme suit: L'ébauche -de la matrice est un organe cylindrique creux qui présente latéralement une fente 55. Cette fente va de la. face cou pante de la matrice à un point voisin de la base ou face opposée -de cette matrice. Une des parois, 56, de la fente 55 est située -dans un plan radial passant par l'axe,du cylindre, tandis que la paroi opposée, 57, fait approxi mativement un .angle droit .avec la paroi 56. La matrice finie présente une face coupante hélicoïdale étagée et comprend deux tranches hélicoïdales étroites disposées suivant le même axe.
La tranche interne 58 fait saillie au delà de la tranche externe 59 et est limitée intérieurement par la paroi périphérique in terne -de l'ébauche creuse, et extérieurement par une paroi cylindrique 60. Le pas des tranches hélico'idales est à :droite. En @d'au- tres termes, les tranches avancent de la pa roi 56 à la paroi 57. Toutefois, la tranche hélicoïdale externe 59 possède une inclinai son ou pas plus raide que la tranche héli coïdale interne 58 et une paroi conoïdale 60' relie la paroi 60 à la tranche 59. Près -de la.
paroi 56, l'inclinaison,des tranches augmente, comme indiqué en 61, 62, respectivement.
La façon de fixer une ébauche de ma trice sur le mandrin 23 est représentée dans la fig. 3. Le mandrin présente une creusure 63 dans laquelle est adaptée une plaque de blocage 64. Cette plaque 'présente un trou central 65 dans lequel pénètre une tige ra diale 66. Le trou 65 possède un diamètre tel qu'il s'ajuste exactement au corps d'une ébau che de matrice. On insère dans le trou 65 de l'arrière de la plaque une ébauche de matrice disposée de façon que la goupille 66 s'engage dans la fente 55 et s'applique contre la. pa roi 56.
La matrice peut être maintenue dans cette position par une vis de blocage 67 qui est vissée radialement à travers la plaque 64. La largeur de la plaque 64 est plus petite que la longueur de l'ébauche, -de sorte que celle-ci fait saillie sur la face avant de la plaque d'une distance assez grande pour per mettre de tailler la face hélicoïdale,de la ma trice. Lorsque l'ébauche a été. insérée dans la plaque 64, an .monte celle-ci.:dans-1a creusure 63 et on la fixe .aux mandrin 23 par des boulons 68.
Ces boulons tirent la plaque 64 à l'intérieur de la creusure 63, ce qui centre l'ébauche exactement par rapport à l'arbre 21.
On taille d'.abord l'ébauche pour consti tuer la tranche hélicoïdale interne 58, qui, ainsi qu'il a été expliqué précédemment, est en relief sur le reste de la, face coupante et est limitée par une paroi verticale 60 à sa périphérie externe. La plaque 24 est, par conséquent, munie de -deux cames concentri ques 70 et 71 -dont l'externe, 71, régit la pre mière opération de coupe, qui forme la tran che hélicoïdale interne 58, taudis que la came interne, 70, est employée dans la seconde opé ration de coupe pour régir la, taille des sur faces 59 et 60'. Pour la première opération, il faut, par conséquent, amener le doigt 46 au contact de 1a. came externe 71, ce qu'on effectue en faisant tourner la vis d'avance 39 .dans le sens voulu.
Avant cela, il est né cessaire -de faire mouvoir l'arbre .21 vers la droite, afin que le doigt 46 soit écarté de la, surface de la came pendant qu'on. règle sa position initialement. Ce mouvement axial -de l'arbre est effectué en serrant la vis d'ar rêt 26 contre la came jusqu'à, ce que cette dernière ait été déplacée suffisamment pour venir à l'écart du doigt 46.
Lorsque le doigt a -été convenablement réglé, on -fait tourner la vis de blocage en sens inverse, ce qui li bère la came qui -est alors poussée par le res sort 25 contre le doigt 46% La face de la came annulaire 71 est une hélice parallèle à la face de la tranche 58 qui doit être taillée à l'extrémité de la ma trice.
En d'autres termes; l'helicc,de la came, quoique beaucoup plus grande que celle de l'outil à tailler; possède la même avance axiale par unité de déplacement angulaire que l'hélice de la tranche 58, et une certaine partie de sa surface comporte un changement d'inclinaison pour constituer la partie plus inclinée 61 de la tranche.
La poulie 22 tourne dans le sens de 12. flèche de fig. 2, et lorsque l'ébauche reçoit un mouvement !de rotation de la.- poulie, elle avance vers l'outil 36 en raison de la coopé ration de la came 71. et du doigt reproduc teur 46. Par conséquent, l'outil 36 taille hélicoïdalement l'extrémité de l'ébauche sur la partie allantde la. paroi 57 à la paroi 56 et parallèlement à la. surface de la, came.
La came 70 est aussi munie d'une surface hélicoïdale de sens inverse qui permet à l'ébauche -de re venir par un mouvement axial à sa position initiale sous la pression ,du ressort 25 pendant que la partie découpée de l'ébauche passe de vant l'outil. Par ce moyen, 1a surface extrême entière de l'ébauche est taillée suivant une hé lice coïncidant avec les faces 58 et 61.
Il va de soi qu'une série d'opérations de coupe sont nécessaires pour tailler l'extrémité de l'ébau che et, :dans l'exécution de ces opérations, les chariots 18 et 19 restent préférablement im mobiles pendant qu'on fait avancer l'outil 36 transversalement à l'aide de la poignée 37 et axia.lement à l'aide .de la poignée 38.
Lorsque la face entière de l'ébauche a été convenablement taillée, on réduit la partie externe -de la surface à une profondeur plus grande, comme représenté en 69, de façon à laisser la tranche 58 en relief et limitée par le bord externe de la paroi cylindrique 60. Ceci termine la première opération effectuée sur l'ébauche, laquelle opération est régie, en cc qui concerne le pas,de l'hélice, par la, came 71. La matrice présente alors la forme des fig. 5, 7 et 9.
Dans la -seconde opération, on -forme la tranche externe 59 et la paroi .conoidale 60' à l'aide de la came interne 70. On règle d'a bord la. vis d'arrêt 26 pour faire mouvoir la plaque à cames 24 axialement vers la droite de façon qu'on puisse régler convenablement la position du doigt 46 par rapport à la.
came 91, après quoi on ramène la vis d'arrêt en arrière pour permettre à la came 70 d'entrer en contact avec le doigt 46.. -On règle aussi l'outil 36 par rapport à la pièce à usiner, soit en réglant l'outil -dans la colonne porte- outil 35, soit en commandant les dispositifs d'avance à l'aide -des poignées- 37 et 38, soit encore en ayant recours à tous ces moyens à la fois.
La came 70, prenant appui contre le doigt 46, fait avancer la matrice vers l'outil 36 à une vitesse telle, par rapport -à son mou vement angulaire, que -cet outil taille la tran che 59 avec son élément fortement incliné 62 dans la partie externe de la face 69. La. camc 70 possède aussi une forme telle que l'outil coupe sur l'éhauclie la face cono;ida@le 60' re liant la tranche 59 à la base,de la. paroi 60.
En raison de l'inclinaison variable de la pa roi conoïdale 60', l'ébauche doit être dépla cée axialement dans une mesure convenable ment proportionnée à l'avance transversale de l'outil 36. Pour cette raison, le chariot 18 est commandé pour se mouvoir dans un rap port de temps déterminé avec le mouvement du chariot 19, .de sorte que, à mesure. que le doigt 46 se .déplace par rapport à la came 70 et fait mouvoir l'ébauche vers l'outil, celui- ci reçoit un mouvement. transversal propor tionnel.
Pour obtenir une exactitude extrême ment grande dans la taille des matrices, la: came 70 reçoit un grand nombre de fois le diamètre de la matrice et le rapport de la vi- tesse-du chariot 19 portant le doigt reproduc teur à la vitesse du chariot porte-outil 18 est égale au rapport entre le rayon de la surface de came interne et le rayon de la face de la, pièce.
Dans la seconde opération, l'avance transversale est commandée non pas pa.r la poignée 37, mais par la vis d'avance \?9, qui peut être actionnée soit à l'aide .du vo lant 32, soit à. l'acide du volant 42, ce der nier moyen permettant d'obtenir une avance transversale très précise .de l'outil. On remar quera que la surface de la came 70 est inver sée par rapport à la surface à tailler sur bauche en raison -du fait due le .doigt 46 se meut radialement vers l'extérieur - pendant que l'outil 36 se meut radialement vers l'in térieur, c'est-à-dire vers l'axe de l'arbre.
Comme dans le cas de la came 71, la came 70 présente une surface hélicoïdale de sens inverse .dont le rôle est de ramener l'ébauche à sa position longitudinale primitive pendant que la fente de cette ébauche passe devant l'outil 36.
On a décrit en détail une forme de ma trice particulière et la façon dont elle est taillée sur la machine, mais il est évident que d'autres matrices peuvent être taillés clans une pièce portée par l'arbre sans qu'il soit. nécessaire d'apporter à la machine des modifications autres que celles consistant à remplacer les cames 70 et 71 par des cames différentes.' On remarquera aussi que diver ses modifications pourraient être apportées à la forme et à la construction de la machine faisant l'objet de cette invention sans s'écar- ter de l'esprit de cette invention.