Dispositif de serrage et d'avancement à broche rotative pour machine à travailler le métal. La présente invention .a pour objet un dispositif pneumatique de serrage et -l'avan cement à broche rotative pour les machines à. travailler les métaux.
Dans les machines à forger et à rétrein dre, par exemple; le serrage mécanique des pièces à travailler est toujours limité à l'ef fort exercé sur les organes en jeu. Il est fixe à tous les degrés correspondant à cet effort quand celui-ci a fini d'agir. Une pièce, quelle qu'elle soit, serrée par ce moyen, ne peut subir sans se desserrer, les chocs et tré pidations des marteaux ou étampes exerçant sur elle leur action de martelage. La pièce se -déplace et il est impossible d'obtenir un travail parfait et rapide.
Le dispositif selon la présente invention supprime ces inconvénients par le fait que les mouvements d'avancement et -de recul ainsi que les opérations de serrage et desserrage ,de 1 a pièce à travailler sont commandés pneumati- quement, ce qui permet un serrage et un desserrage progressifs ou instantanés, le ser- rage restant constant pendant tout le temps durant lequel on travaille la pièce serrée.
Le serrage pneumatique étant doux et constant, empêche en outre toute déformation ,des pièces à la partie serrée pendant le tra vail. Il supprime également la fatigue .de l'ouvrier, celui-ci n'ayant plus à effectuer le serrage lui-même.
Le dessin montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif, destinée à. une machine à rétreindre et à forger.
La fig. 1 représente une coupe longitudi nale du dispositif; La fig. 2 est une vue partielle en bout (le la fig. 1 .de droite à gauche; La fig. 3 est un schéma de distribution (le l'air comprimé :dans le dispositif.
Le dispositif se compose (fig. 1 et 2) d'un bâti 1 pourvu d'un alésage central et -de deus alésages latéraux: Les alésages latéraux for ment les cylindres 2 dans lequels se meuvent les pistons 3. Dans l'alésage central glisse axialement une broche 4. Par l'intermédiaire tle deux butées à billes 5, un piston 6 est rendu axialement solidaire de la ,broche 4. Le cylindre 7, entourant le piston 6, est soli daire des tiges 8 des pistons 3 par l'intermé diaire des nervures 9 et des tourillons 10.
Le cylindre 7 est également solidaire axiale- ment, par l'intermédiaire des butées à bille 11, d'un fourreau 12 situé -dans la broche 4 et portant une poulie de frein 13 à l'une de ses extrémités. L'autre extrémité, à alésage conique 14, forme avec le contre-cône .du manchon 15, vissé sur la broche 4, un double cône, lequel forme, avec les mâchoires 16, un mandrin de serrage extensible.
Les pistons et cylindres sont pourvus, aux endroits où il faut en assurer l'étanchéité, .de cuirs emboutis, tous désignés par 17.
Les barres 18 relient le dispositif à la machine à rétreindre -ou à forger.
Sur l'une des nervures 9 est pivoté un levier 1.9 solidaire des tourillons 20 auxquels est fixé le ruban 21 freinant la poulie 13. La vis 22 sert d'organe @de réglage du serrage du frein.
Le but du dispositif décrit -est ide présen ter les pièces, respectivement barres et tubes, aux marteaux ou étampes .des machines à forger et ,à rétreindre. Ces pièces doivent pour cela. pouvoir être animées d'un mouve ment de translation axiale, d'une part, et souvent d'un mouvement de rotation.
Ces opérations s'effectuent par commande pneumatique selon le schéma de la fig. 3. Les distributeurs 23 reçoivent de l'air sous pression par une tubulure 24. Les organes régulateurs à main 25 et 26 permettent d'en voyer cet air :dans les tubulures 27, 2$ et 29. En 30 est un échappement. Les autres références de la fig. 3 .désignent les mêmes organes qu'aux figures 1 et 2 -de sorte que l'explication qui va, suivre se réfère aux trois figures @du :dessin.
Le tube ou la barre à travailler s'intro duit -de droite à gauche dans le fourreau 12, de manière à passer dans les pinces 1-6 et pénétrer à gaucb.e dans la machine propre ment dite. Par la manoeuvre du régulateur 25, -de l'air comprimé est envoyé par le tube 29 dans le cylindre 7 qui se -déplacera de droite < @ gauche sur le dessin.
Le piston 6 lui ser vira d'appui par l'intermédiaire ide la broche 4 qui prend appui elle-même contre le bâti en 31- Avec le cylindre 7 se déplacent entre autre le fourreau 12, les pistons 3 et les deux cônes 14, 15 qui, se rapprochant l'un de l'autre, serreront la pièce par l'intermé diaire ides mâchoires 16.
Ce serrage sera constant et, étant -donné l'élasticité ide l'air qui le produit, il ne cé dera pas sous l'effet des trépidations pro venant du travail de la pièce.
En manoeuvrant le régulateur 2,6, il suffira d'envoyer -de l'air comprimé par la tubulure 27 dans les cylindres 2 pour provoquer un déplacement de .droite à gauche ;des pistons 3, donc aussi des barres 8, ides nervures 9 et de la broche 4 avec tous les organes qu'elle supporte. La pièce à travailler sera elle même animée de ce mouvement d'avance que l'on peut régler à volonté Les marteaux et étampes ide la machine à forger et rétreindre peuvent être fixes ou rotatifs. Selon le cas, la pièce à travailler devra être animée d'un mouvement de rota tion, ou être maintenue immobile.
Les pa liers :de butée 5 et 11 permettent à la broche 4, au fourreau 12, au piston 6, de tourner dans le ,cylindre 7 sans que l'action du ser rage soit modifiée.
Le frein 19, 20, 21, 22 par le serrage ide la vis 22 permettra., soit d'immobiliser la pièce à travailler, soit @de régler son mouve ment ide rotation. Enfin, on pourra rempla cer le ruban 21 par une transmission desti née, par l'intermédiaire ide la poulie 13, à. animer la pièce à. travailler d'un mouvement de rotation.
Le travail terminé, on retire et desserre la pièce très rapidement en renversant l'ac tion ide l'air comprimé sur les pistons 3 au moyen du régulateur 26, par lequel on diri- l;era. l'air dans la tubulure 28:. Les pistons reviennent en arrière, entrainant la pièce avec eux. Ce mouvement s'arrêtera lorsque la bro che 4 lutera contre le bâti en 31.
A ce moment, en manoeuvrant le régula teur 25 de manière à décharger le cylindre 7, celui-ci, toujours poussé par les pistons 3, se déplacera de gauche à droite jusqu'à @desser- rer les mâchoires 16 et à libérer la pièce.
Comme on le remarque, cette dernière opération de :desserrage s'effectue sans qu'il soit nécessaire que le cylindre 7 soit à dou ble effet, ce qui simplifie énormément la. construction :de l'appareil.
Les tubulures 30 servent d'échappement à. l'air utilisé durant les diverses opérations. Une fois le desserrage terminé, la pièce extraite et les régulateurs 25 et 26 au repos, on peut renouveler le cycle d'opérations décrit.
Pour plus @de simplicité, les tubulures visibles dans le schéma,de la fig. 3 n'ont pas été dessinées dans la fig. 1. D'autre part, la tubulure 29 sera souple, pour permettre le déplacement,du cylindre 7 qu'elle alimente.
Enfin, il est à remarquer que les mâ choires 16 sont facilement interchangeables en -dévissant le manchon 15, .ce qui permet de les adapter à tous les diamètres de pièces à travailler.
Le dispositif est applicable à toutes les machines à travailler les métaux dans les quelles les pièces -doivent être soumises à des mouvements d'avancement, :de recul, de ro tation, et être serrées et desserrées.
Rotary spindle clamping and advancement device for metalworking machine. The present invention. Relates to a pneumatic device for clamping and -l'avance rotary spindle for machines. working metals.
In forging and rewinding machines, for example; the mechanical clamping of the workpieces is always limited to the force exerted on the organs in play. It is fixed at all the degrees corresponding to this force when it has finished acting. A part, whatever it is, tightened by this means, cannot withstand without loosening, the shocks and trepidations of hammers or stamps exerting on it their hammering action. The workpiece moves and it is impossible to get a perfect and fast job.
The device according to the present invention overcomes these drawbacks by the fact that the forward and backward movements as well as the clamping and loosening operations of the workpiece are controlled pneumatically, which allows clamping and unclamping. progressive or instantaneous loosening, the tightening remaining constant throughout the time during which the clamped part is being worked.
The pneumatic clamping being gentle and constant, also prevents any deformation of the parts to the clamped part during the work. It also eliminates the fatigue of the worker, the latter no longer having to carry out the tightening himself.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the device, intended for. a shrinking and forging machine.
Fig. 1 shows a longitudinal section of the device; Fig. 2 is a partial end view (Fig. 1 .from right to left; Fig. 3 is a distribution diagram (the compressed air: in the device.
The device consists (fig. 1 and 2) of a frame 1 provided with a central bore and two lateral bores: The lateral bores form the cylinders 2 in which the pistons 3 move. In the central bore axially slides a spindle 4. By means of the two ball bearings 5, a piston 6 is made axially integral with the spindle 4. The cylinder 7, surrounding the piston 6, is secured to the rods 8 of the pistons 3 by the 'intermediate ribs 9 and journals 10.
The cylinder 7 is also axially secured, by means of the ball stops 11, to a sleeve 12 situated in the spindle 4 and carrying a brake pulley 13 at one of its ends. The other end, with a conical bore 14, forms with the counter-cone of the sleeve 15, screwed onto the spindle 4, a double cone, which forms, with the jaws 16, an expandable clamping mandrel.
The pistons and cylinders are provided, where they need to be sealed, with pressed leathers, all designated by 17.
The bars 18 connect the device to the shrinking or forging machine.
On one of the ribs 9 is pivoted a lever 1.9 integral with the journals 20 to which the tape 21 braking the pulley 13 is fixed. The screw 22 serves as a member @de adjusting the brake application.
The purpose of the device described -est ide present the parts, respectively bars and tubes, to hammers or stamps .des forging and shrinking machines. These parts need for that. be able to be driven by an axial translational movement, on the one hand, and often by a rotational movement.
These operations are carried out by pneumatic control according to the diagram of FIG. 3. The distributors 23 receive pressurized air through a pipe 24. The hand-operated regulators 25 and 26 allow this air to be sent: in the pipes 27, $ 2 and 29. At 30 is an exhaust. The other references in FIG. 3 .describe the same organs as in Figures 1 and 2 - so that the explanation which follows refers to the three figures @du: drawing.
The tube or the bar to be worked is intruit -from right to left in the sleeve 12, so as to pass through the clamps 1-6 and to enter the machine on the left. By operating the regulator 25, the compressed air is sent through the tube 29 into the cylinder 7 which will move from right to left in the drawing.
The piston 6 will be supported by means of the spindle 4 which itself bears against the frame at 31. With the cylinder 7, the sleeve 12, the pistons 3 and the two cones 14 move among other things, 15 which, approaching each other, will clamp the piece through the jaws 16.
This tightening will be constant and, given the elasticity of the air which produces it, it will not yield under the effect of the tremors coming from the work of the part.
By maneuvering the regulator 2,6, it will suffice to send the compressed air through the pipe 27 into the cylinders 2 to cause a movement from right to left; the pistons 3, therefore also bars 8, ribs 9 and pin 4 with all the components it supports. The workpiece itself will be animated by this advance movement which can be adjusted at will. The hammers and stamps ide the forging and shrinking machine can be fixed or rotary. Depending on the case, the workpiece must be animated with a rotational movement, or be kept motionless.
The bearings: stop 5 and 11 allow the spindle 4, the sleeve 12, the piston 6, to rotate in the cylinder 7 without the action of the clamping being modified.
The brake 19, 20, 21, 22 by tightening the screw 22 will allow., Either to immobilize the workpiece, or @de adjust its movement ide rotation. Finally, we can replace cer the tape 21 by a transmission intended, through ide the pulley 13, to. animate the room to. work with a rotational movement.
When the work is finished, the part is removed and loosened very quickly by reversing the action of the compressed air on the pistons 3 by means of the regulator 26, through which we will steer. the air in the tubing 28 :. The pistons move back, dragging the part with them. This movement will stop when the pin 4 presses against the frame at 31.
At this moment, by maneuvering the regulator 25 so as to unload the cylinder 7, the latter, still pushed by the pistons 3, will move from left to right until the jaws 16 are released and the part released. .
As can be seen, this last operation of: loosening is carried out without it being necessary for the cylinder 7 to be double-acting, which greatly simplifies the. construction: of the device.
The pipes 30 serve as an exhaust. the air used during the various operations. Once the loosening is complete, the part extracted and the regulators 25 and 26 at rest, the cycle of operations described can be repeated.
For greater simplicity, the pipes visible in the diagram of FIG. 3 have not been drawn in FIG. 1. On the other hand, the tubing 29 will be flexible, to allow movement of the cylinder 7 that it supplies.
Finally, it should be noted that the jaws 16 are easily interchangeable by unscrewing the sleeve 15, which allows them to be adapted to all the diameters of the workpieces.
The device is applicable to all metalworking machines in which the parts must be subjected to movements of advance,: of recoil, of rotation, and to be tightened and loosened.