Dispositif automatique pour le taraudage ou le filetage La présente invention a pour objet un dis positif automatique pour le taraudage ou le filetage de pièces quelconques, destiné à être utilisé en combinaison avec une machine, par exemple avec un tour automatique, ou d'une manière autonome et, dans ce cas, il compor tera ses propres moyens de commande et fa cultativement un support approprié pour la pièce à usiner.
Le disposition objet de la présente inven tion est caractérisé en ce qu'il comprend une broche porte-outil à deux fourreaux à l'inté rieur desquels la broche peut coulisser et tour ner, un embrayage double du type à disques multiples qui, dans une première position, en traîne en rotation la broche et, dans une se conde position, entraîne en rotation ladite broche à vitesse réduite ou la freine et l'arrête ou l'entraîne en rotation en sens inverse pen dant l'opération d'usinage, un harnais com mandé par came et levier pivotant provoquant le déplacement de la broche porte-outil vers la pièce à usiner, un dispositif comprenant un ressort rendant élastique l'engagement de l'ou til avec la pièce à usiner ;
des galets entraînant la broche en rotation tout en lui permettant de coulisser axialement et des organes auto matiques commandant ledit embrayage double.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif, dont les organes sont supposés dans leur position de fin de taraudage ou de filetage.
La fig. 2 est une vue à plus grande échelle en coupe suivant II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en bout du côté droit de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue partielle, en plan par dessus, de l'extrémité droite de la fig. 1, la broche porte-outil étant en position d'arrêt.
La fig. 5 est une vue analogue à la fig. 4, mais dans laquelle la broche porte-outil est en position de taraudage.
Le dispositif comprend un bâti 1 solidaire du bâti d'une machine, d'un tour automatique par exemple. Ce dispositif comporte une bro che 2 munie, à une extrémité, d'un porte-outil 3, par exemple un porte-taraud, et à son autre extrémité ou extrémité arrière, d'une butée de débrayage réglable 4.
En arrière du porte-outil 3, cette broche est logée dans un fourreau 5 monté de ma nière à pouvoir coulisser librement dans le bâti 1. Ce fourreau est vissé, par son extrémité avant, dans un harnais 6, traversé librement par la queue du porte-outil 3.
Sur le harnais 6 sont fixés, au moyen d'écrous 7, d'une part une barre 8 montée à coulissement dans le bâti 1 et, d'autre part, un piston 9 dont l'extrémité arrière comporte un poussoir réglable 10. Avec ce poussoir coopère la tête 11 d'un levier 12, pivotant sur un axe 13 solidaire du bâti 1 et l'extrémité inférieure de ce levier porte un galet 14, roulant sur une came 15, entraîné en rotation, à la vitesse vou lue, par tout moyen approprié.
A l'extrémité intérieure du fourreau coulis sant 5 est vissé un disque fileté 16 sur lequel prend appui, par une de ses extrémités, un res sort à boudin 17 entourant la broche 2 et dont l'autre extrémité prend appui sur une butée à billes 18, pouvant coulisser à l'intérieur du fourreau 5. A la suite de ce fourreau est blo qué, dans le bâti 1, un deuxième fourreau 19, muni, à son extrémité avant, d'un disque fileté 20 maintenant en place une butée à billes 21, et à son extrémité arrière, d'une boîte à rou lement 22. Un épaulement 23, prévu sur le fourreau 19 assure l'immobilisation de ce four reau dans le bâti.
A l'intérieur du fourreau 19 est logé un ressort à boudin 24, entourant la broche 2 et prenant appui, d'une part, sur la butée à billes "21 et, d'autre part, sur un épaulement 25 que présente la broche.
Dans le prolongement du fourreau 19 est montée, sur la broche 2, une broche creuse 26, pouvant tourner, par une de ses extrémités, dans un roulement 27 logé dans la boîte 22. L'autre extrémité de la broche creuse est mon tée dans un deuxième roulement 28 (représenté en traits mixtes sur la fig. 1), fixé dans un flasque 29 qui est relié, au moyen d'entretoises 30, au bâti 1.
Sur la broche creuse est monté, libre en ro tation sur deux roulements à billes 31, un pi gnon 32 relié par chaîne à un dispositif de commande approprié (par exemple à une trans mission par cardan), non représenté. Ce pignon 32 pourrait être remplacé par une poulie ac tionnée par courroie. Sur ce pignon est fixée une cloche 33 dans laquelle est emboîtée la partie A d'un embrayage double à disques mul tiples d'un type connu, rendue solidaire de la broche creuse 26 au moyen d'une clavette 34. Cette partie A sera appelée bloc d'embrayage fileteur dans la suite de la description. L'au tre partie de cet embrayage double est désignée par B, et sera appelée bloc de freinage de la broche , par suite du rôle qui lui est assigné dans la présente forme d'exécution.
Ce bloc B est logé dans une cloche 35 solidaire du flasque 29 de la machine. Un écrou 36 vissé sur l'extrémité de la broche creuse 26 bloque l'en semble de l'embrayage. Dans un tel embrayage double, une fourchette 37 commande un man chon 38, monté entre les deux blocs<I>A</I> et<I>B.</I> L'embrayage ou le freinage sont obtenus en dé plaçant ce manchon de part et d'autre de sa position de point mort, vers le groupe de dis ques que l'on désire mettre en prise.
Dans la broche creuse 26 sont pratiquées deux lumières longitudinales 39 représentées en tirets sur la fig. 1 et en coupe sur la fig. 2. Dans ces lumières sont logés deux galets 40 qui, par l'intermédiaire d'une goupille trans versale 41, rendent solidaires en rotation la broche 2 et la broche creuse 26. Une douille extérieure 26a recouvre la broche creuse sur toute la longueur correspondant aux lumières 39.
La fourchette d'embrayage 37 est solidaire d'un bloc 37a fixé sur une barre de débrayage 42 montée de manière à pouvoir coulisser, d'une part dans un flasque 43 solidaire du bâti 1 et, d'autre part, dans le flasque arrière 29.
Sur la barre 42 est enroulé un ressort à boudin 44 dont les extrémités prennent appui respectivement sur le flasque 43 et sur le bloc <I>37a.</I>
D'autre part, sur une extrémité de cette barre 42 est fixée une noix d'embrayage 45 coopérant avec le bec 46a d'un crochet 46 pi votant en 47 sur un bloc 48 fixé sur la tige 8 ci-dessus mentionnée. Sur la face inférieure du crochet 46 est formé un talon 50 coopérant avec un coin 51 que présente une des extré mités d'une tige 52 montée de manière à coulis ser dans le bloc 48. La partie extérieure de cette tige est entourée d'un ressort à boudin 53 prenant appui, d'une part, sur le bloc 48 et, d'autre part, sur une bague d'arrêt 54, prévue sur la tige 52, ce ressort ayant pour rôle d'ap pliquer l'extrémité de la tige 52 contre une butée réglable 55 solidaire du bâti 1. Sur l'extrémité du crochet 46, opposée au bec 46a, est fixé en 56 un bec réglable 57, comportant une rampe 58 coopérant avec un téton 58a porté par le bâti.
Sur ce bec est fixée une extrémité d'un ressort 59 dont l'autre extrémité est accrochée à une patte 60, fixée au harnais 6 décrit plus haut, au moyen de l'écrou 7 vissé en bout de l'arbre 8.
A son autre extrémité, la barre de dé brayage 42 se termine par une deuxième noix 61 analogue à la noix 45, cette noix 61 (fig. 1 et 5), bloquée au moyen d'un écrou 62, coopère avec un doigt d'accrochage 63 réglable qui est monté dans une tête de déclenchement 64. Cette tête peut pivoter dans un support 65 ; elle est soumise à l'action d'un ressort de rappel<I>65a</I> et elle est solidaire d'un taquet 66, coopérant avec la butée 4.
Le fonctionnement est le suivant: on sup posera qu'il s'agit de tarauder une pièce telle que 67 (fig. 1), montée en bout de la broche rotative d'un tour automatique. Sur les fig. 1 et 4, les divers organes du dispositif sont repré sentés en fin de taraudage. Le manchon d'em brayage 38 a enclenché le bloc de freinage B qui a immobilisé la broche 2 : les organes actifs vont commencer une nouvelle opération de ta raudage. La came 15, qui continue de tourner, fait pivoter le levier 12 dans le sens de la flèche F, et le poussoir 11 agissant sur le pis ton 9, provoque le déplacement du harnais 6 et par suite celui du fourreau 5, de la tige 8 et du bloc 48 qui en sont solidaires.
Le bec 46a du crochet 46 accroché à la noix 45, déplace, dans le sens de la flèche F, la barre de dé brayage 42 qui coulisse dans les flasques 29 et 43 du bâti 1 en comprimant le ressort 44 par l'intermédiaire du bloc 37a.
Les bras 37 de ce bloc provoquent le dé placement du manchon d'accouplement du côté du bloc d'embrayage fileteur A qui s'enclenche et dont les disques sont rendus solidaires de la cloche 33 et du pignon 32. A ce moment, le pignon 32, qui jusqu'alors tournait fou, en traîne l'embrayage A et la broche creuse 26 par l'intermédiaire de la clavette 34. Le mou vement rotatif de cette broche creuse est trans mis à la broche 2, et par suite à l'outil, par l'intermédiaire des galets 40 et de la goupille 41.
Aussitôt que la fourchette 37, tirée par le harnais 6, le crochet 46 et la barre 42, est à fond de course d'embrayage, le doigt 63, rap pelé par le ressort 65a, vient s'engager derrière la collerette de la noix 61 (fig. 5) maintenant le ressort 44 en compression, et l'embrayage du bloc A en position enclenchée. A ce mo ment, la rampe 58, du bloc du bec 57 du cro chet 46, rencontre le téton 58a qui fait bas culer le crochet 46 autour de son axe 47 dans le sens de la flèche F2 (fig. 1) libérant ainsi la noix 45, la barre de débrayage 42 restant im mobile. En même temps le coin 51, sollicité par le ressort 53, est venu s'engager sous le talon 50 du levier 20, et ce coin maintient le bec 46a dans sa position décrochée.
Le levier d'avance 12 continuant à pousser le piston 9, l'outil, entraîné en rotation par la broche 2, et avançant dans le sens de la flèche F, commence à s'engager dans la pièce 67 à tarauder, qui tourne à une vitesse inférieure à celle de la broche 2, de manière à obtenir la vitesse de coupe désirée. L'engagement de l'ou til dans la pièce 67 se fait d'une manière élas tique grâce au ressort compensateur 17. Si pour une raison quelconque la prise de filet ne s'ef fectue pas immédiatement, le ressort 17 cède et la broche 2 recule grâce aux galets 40, cou lissant dans les lumières 39.
La came 15 est conformée et réglée de ma nière qu'elle cesse d'agir sur le levier .12 aus sitôt que l'outil est suffisamment engagé dans la pièce à tarauder, l'avance de la broche 2 étant alors assurée par entraînement hélicoïdal de l'outil dans la pièce 67.
L'opération de taraudage se poursuit jus qu'à ce que la butée de débrayage 4, portée par la broche 2, rencontrant le taquet 66, ce lui-ci provoque le basculement de la tête 64 et le décrochage du doigt 63 de la noix 61 (fig. 4). Ce décrochage étant effectué, le ressort 44 se détend et provoque le déplacement de la fourchette d'embrayage 37 dans le sens de la flèche F3 et par suite, le brusque débrayage du bloc A.
Le ressort 44, continuant à se détendre, dé place le manchon d'embrayage et provoque le déclenchement de l'embrayage du bloc de frei nage B et l'arrêt de la rotation de la broche 2, dès que l'opération de taraudage est terminée. La pièce 67, portée par la broche du tour auto matique ou machine analogue, continuant à tourner, provoque automatiquement le dévis sage de l'outil, la broche 2 reculant dans le sens de la flèche F4, grâce aux lumières 39.
Aussitôt que l'outil est dégagé de la pièce 67, le ressort 24, comprimé dans les fourreaux 5 et 19, et dans la broche creuse 26, se détend et ramène la broche 2 et l'outil dans leur posi tion initiale représentée sur la fig. 1.
Il est à remarquer que, lorsque le levier 12 cesse d'agir sur le piston 9, l'équipage mobile 9, 6, 8 et 48 et les organes qui en sont solidaires, sont à fond de course, dans leur position avan cée. Au moment où le ressort 24 provoque le recul de la broche 2, celle-ci entraîne avec elle le porte-outil 3 dont la queue prend appui sur la butée 18 et entraîne avec elle tout l'ensemble mobile qui reprend sa position initiale.
Pendant toutes ces fonctions opératoires, le crochet 46a verrouillé par le coin 51 est resté décroché de la noix 45. Lorsque le train de ta raudage est arrivé à la fin de sa course de re tour, l'extrémité de la queue 52 vient prendre appui contre la butée 55 et, en comprimant le ressort 53, dégage le coin 51. A ce moment, le ressort 59 fait basculer le crochet 46 et enclen che le bec 46a sur la noix 45, et le dispositif est prêt à recommencer une nouvelle opération.
Dans l'exemple ci-dessus décrit, on a sup posé que le dispositif était appliqué à une ma chine automatique, dans laquelle la pièce à tarauder ou fileter était montée sur une broche tournant à une vitesse inférieure à celle de la broche 2, le dégagement de l'outil s'effectuant par mouvement différentiel.
Il va de soi que ce dispositif peut aussi être appliqué à toutes machines non automatiques, comportant une broche ou support fixe. Dans ce cas, la pièce à tarauder ou à fileter restant immobile, le dégagement de l'outil serait assuré par le bloc B qui servirait à inverser le sens de rotation de la broche 2.
En outre, il est possible de faire tourner l'embrayage du bloc B dans le même sens que celui du bloc A, mais à une vitesse moindre, de manière à provoquer un dégagement lent de l'outil.
Automatic device for tapping or threading The present invention relates to an automatic device for the tapping or threading of any parts, intended to be used in combination with a machine, for example with an automatic lathe, or in a manner. autonomous and, in this case, it will include its own control means and optionally an appropriate support for the part to be machined.
The arrangement which is the subject of the present invention is characterized in that it comprises a tool-holder spindle with two sheaths inside which the spindle can slide and turn, a double clutch of the type with multiple discs which, in one case. first position, by rotating the spindle and, in a second position, rotating said spindle at reduced speed or braking it and stopping it or driving it in reverse rotation during the machining operation, a harness controlled by a cam and a pivoting lever causing the movement of the tool-holder spindle towards the workpiece, a device comprising a spring making the engagement of the tool with the workpiece elastic;
rollers driving the spindle in rotation while allowing it to slide axially and automatic members controlling said double clutch.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention. Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a device, the members of which are assumed to be in their end of tapping or threading position.
Fig. 2 is a view on a larger scale in section along II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is an end view of the right side of FIG. 1.
Fig. 4 is a partial plan view from above of the right end of FIG. 1, the tool-holder spindle being in the stop position.
Fig. 5 is a view similar to FIG. 4, but in which the tool-holder spindle is in the tapping position.
The device comprises a frame 1 integral with the frame of a machine, of an automatic lathe for example. This device comprises a spindle 2 provided, at one end, with a tool holder 3, for example a tap holder, and at its other end or rear end, with an adjustable release bearing 4.
Behind the tool holder 3, this spindle is housed in a sheath 5 mounted so as to be able to slide freely in the frame 1. This sheath is screwed, by its front end, into a harness 6, freely crossed by the tail of the tool holder 3.
On the harness 6 are fixed, by means of nuts 7, on the one hand a bar 8 slidably mounted in the frame 1 and, on the other hand, a piston 9, the rear end of which comprises an adjustable pusher 10. With this pusher cooperates with the head 11 of a lever 12, pivoting on an axis 13 integral with the frame 1 and the lower end of this lever carries a roller 14, rolling on a cam 15, driven in rotation, at the desired speed, by any appropriate means.
At the inner end of the sliding sleeve sant 5 is screwed a threaded disc 16 on which rests, by one of its ends, a coil spring 17 surrounding the spindle 2 and the other end of which rests on a ball stop 18, which can slide inside the sleeve 5. Following this sleeve is blocked, in the frame 1, a second sleeve 19, provided, at its front end, with a threaded disc 20 holding a stopper in place. ball 21, and at its rear end, a bearing box 22. A shoulder 23, provided on the sleeve 19 ensures the immobilization of this ring oven in the frame.
Inside the sleeve 19 is housed a coil spring 24, surrounding the pin 2 and bearing, on the one hand, on the ball stop "21 and, on the other hand, on a shoulder 25 that the pin has. .
In the extension of the sleeve 19 is mounted, on the spindle 2, a hollow spindle 26, which can rotate, by one of its ends, in a bearing 27 housed in the box 22. The other end of the hollow spindle is mounted in a second bearing 28 (shown in phantom in fig. 1), fixed in a flange 29 which is connected, by means of spacers 30, to the frame 1.
On the hollow spindle is mounted, freely in rotation on two ball bearings 31, a pin 32 connected by chain to an appropriate control device (for example to a gimbal transmission), not shown. This pinion 32 could be replaced by a belt driven pulley. On this pinion is fixed a bell 33 in which is fitted the part A of a double clutch with multiple disks of a known type, made integral with the hollow spindle 26 by means of a key 34. This part A will be called threading clutch block in the remainder of the description. The other part of this double clutch is designated by B, and will be called the spindle braking unit, owing to the role assigned to it in the present embodiment.
This block B is housed in a bell 35 integral with the flange 29 of the machine. A nut 36 screwed onto the end of the hollow pin 26 blocks the clutch assembly. In such a double clutch, a fork 37 controls a man chon 38, mounted between the two blocks <I> A </I> and <I> B. </I> The clutch or the braking are obtained by moving this sleeve on either side of its neutral position, towards the group of disks that you want to engage.
In the hollow pin 26 are formed two longitudinal slots 39 shown in dashed lines in FIG. 1 and in section in FIG. 2. In these slots are housed two rollers 40 which, by means of a transverse pin 41, make the spindle 2 and the hollow spindle 26 in rotation. An outer sleeve 26a covers the hollow spindle over the entire corresponding length. to lights 39.
The clutch fork 37 is integral with a block 37a fixed on a clutch bar 42 mounted so as to be able to slide, on the one hand in a flange 43 integral with the frame 1 and, on the other hand, in the rear flange 29.
A coil spring 44 is wound on the bar 42, the ends of which bear respectively on the flange 43 and on the block <I> 37a. </I>
On the other hand, on one end of this bar 42 is fixed a clutch nut 45 cooperating with the spout 46a of a hook 46 pi voting at 47 on a block 48 fixed on the rod 8 mentioned above. On the lower face of the hook 46 is formed a heel 50 cooperating with a wedge 51 which has one of the ends of a rod 52 mounted so as to slide into the block 48. The outer part of this rod is surrounded by a coil spring 53 bearing, on the one hand, on the block 48 and, on the other hand, on a stop ring 54, provided on the rod 52, this spring having the role of applying the end of the rod 52 against an adjustable stop 55 integral with the frame 1. On the end of the hook 46, opposite the spout 46a, is fixed at 56 an adjustable spout 57, comprising a ramp 58 cooperating with a stud 58a carried by the frame.
On this spout is fixed one end of a spring 59, the other end of which is hooked to a tab 60, fixed to the harness 6 described above, by means of the nut 7 screwed at the end of the shaft 8.
At its other end, the release bar 42 ends in a second nut 61 similar to the nut 45, this nut 61 (fig. 1 and 5), blocked by means of a nut 62, cooperates with a finger of adjustable attachment 63 which is mounted in a trigger head 64. This head can pivot in a support 65; it is subjected to the action of a return spring <I> 65a </I> and it is integral with a cleat 66, cooperating with the stop 4.
The operation is as follows: it will be assumed that this involves tapping a part such as 67 (fig. 1), mounted at the end of the rotating spindle of an automatic lathe. In fig. 1 and 4, the various members of the device are shown at the end of tapping. The clutch sleeve 38 has engaged the braking unit B which has immobilized the spindle 2: the active components will begin a new operation of the shoring. The cam 15, which continues to rotate, causes the lever 12 to pivot in the direction of arrow F, and the pusher 11 acting on the udder 9, causes the movement of the harness 6 and therefore that of the sheath 5, of the rod 8 and block 48 which are integral with it.
The beak 46a of the hook 46 hooked to the nut 45, moves, in the direction of arrow F, the release bar 42 which slides in the flanges 29 and 43 of the frame 1 by compressing the spring 44 via the block 37a.
The arms 37 of this block cause the displacement of the coupling sleeve on the side of the threaded clutch block A which engages and whose discs are made integral with the bell 33 and the pinion 32. At this moment, the pinion 32, which until then turned crazy, drags the clutch A and the hollow spindle 26 by means of the key 34. The rotary movement of this hollow spindle is transmitted to the spindle 2, and consequently to the 'tool, via the rollers 40 and the pin 41.
As soon as the fork 37, pulled by the harness 6, the hook 46 and the bar 42, is at the full clutch travel, the finger 63, removed by the spring 65a, engages behind the collar of the nut 61 (fig. 5) maintaining the spring 44 in compression, and the block A clutch in the engaged position. At this moment, the ramp 58, of the block of the nose 57 of the hook 46, meets the stud 58a which causes the hook 46 to move downwards around its axis 47 in the direction of the arrow F2 (fig. 1) thus freeing the hook. nut 45, the clutch bar 42 remaining im movable. At the same time the wedge 51, biased by the spring 53, is engaged under the heel 50 of the lever 20, and this wedge maintains the spout 46a in its unhooked position.
The advance lever 12 continuing to push the piston 9, the tool, driven in rotation by the spindle 2, and advancing in the direction of the arrow F, begins to engage in the part 67 to be tapped, which turns at a speed lower than that of spindle 2, so as to obtain the desired cutting speed. The tool is engaged in the part 67 elastically thanks to the compensating spring 17. If for some reason the thread engagement does not take place immediately, the spring 17 gives way and the spindle 2 moves back thanks to the rollers 40, smoothing neck in the lights 39.
The cam 15 is shaped and adjusted so that it stops acting on the lever .12 as soon as the tool is sufficiently engaged in the part to be tapped, the advance of the spindle 2 then being ensured by helical drive. of the tool in part 67.
The tapping operation continues until the release bearing 4, carried by the spindle 2, meeting the cleat 66, this causes the tilting of the head 64 and the release of the finger 63 from the nut. 61 (fig. 4). This release being effected, the spring 44 relaxes and causes the displacement of the clutch fork 37 in the direction of the arrow F3 and consequently, the abrupt disengagement of the block A.
The spring 44, continuing to relax, displaces the clutch sleeve and causes the release of the clutch of the brake block B and the stopping of the rotation of the spindle 2, as soon as the tapping operation is started. finished. The part 67, carried by the spindle of the automatic lathe or similar machine, continuing to turn, automatically causes the unscrewing of the tool, the spindle 2 retreating in the direction of the arrow F4, thanks to the lights 39.
As soon as the tool is disengaged from the part 67, the spring 24, compressed in the sleeves 5 and 19, and in the hollow spindle 26, relaxes and returns the spindle 2 and the tool to their initial position shown in the figure. fig. 1.
It should be noted that, when the lever 12 ceases to act on the piston 9, the movable assembly 9, 6, 8 and 48 and the members which are integral with it, are fully stroke, in their forward position. At the moment when the spring 24 causes the retraction of the spindle 2, the latter drives with it the tool holder 3, the shank of which bears on the stop 18 and drives with it the entire mobile assembly which returns to its initial position.
During all these operating functions, the hook 46a locked by the wedge 51 has remained unhooked from the nut 45. When the train of your raudage has reached the end of its reverse travel, the end of the tail 52 comes to rest. against the stop 55 and, by compressing the spring 53, releases the wedge 51. At this moment, the spring 59 swings the hook 46 and engages the spout 46a on the nut 45, and the device is ready to start a new operation. .
In the example described above, it was assumed that the device was applied to an automatic machine, in which the part to be tapped or threaded was mounted on a spindle rotating at a speed lower than that of spindle 2, the release of the tool by differential movement.
It goes without saying that this device can also be applied to all non-automatic machines, comprising a fixed spindle or support. In this case, with the part to be tapped or threaded remaining stationary, the tool would be released by block B which would serve to reverse the direction of rotation of spindle 2.
In addition, it is possible to rotate the clutch of block B in the same direction as that of block A, but at a slower speed, so as to cause slow release of the tool.