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Dispositif pour la commande du mouvement de déplacement d'une partie de machine soumise à l'influence d'au moins un cylindre à liquide sous pression et un piston,
La présente invention, due à M. Alfred Thalmann, a pour objet un dispositif pour la commande du mouvement
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de déplacement d'une partie de machine soumise à l'influence d'au moins un cylindre à liquide sous pression et un pis- ton, et notamment un dispositif de reproduction hydraulique pour machines-outils comportant au moins un piston de tra- vail commandé par le liquide sous pression d'une façon appropriée au mouvement du tâteur, et dont la tige de pis- ton est reliée à la pièce à usiner ou au porte-outil.
On connaît déjà des dispositifs de reproduction hydrauliques dans lesquels les soupapes sont ouvertes, respectivement fermées uniquement par la pression d'un ressort et dont les mouvements des soupapes sont provoqués à partir du tâteur par tringlage agissant directement ou par l'intermédiaire d'arbres rotatifs et d'engrenages.
Dans la plupart des cas, les soupapes doivent parcourir la course entière du piston de travail. La précision de ces dispositifs est fortement influencée par les jeux dans les transmissions de mouvements, les erreurs de pas dans les dentures, etc. Au surplus, des soupapes actionnées seule- ment par la force d'un ressort sont très sujettes à des vibrations, ce qui peut avoir une influence très défavora- ble sur la précision des surfaces à travailler. Ces vibra- tions ne peuvent le plus souvent être partiellement évitées qu'en faisant subir une forte tension au ressort de soupape, nécessitant toutefois de fortes pressions de tâteur qui agissent d'une façon très désavantageuse sur la qualité des schablons et la précision de reproduction.
On connaît également des dispositifs de reproduction transversaux,
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dans lesquels le dispositif tâteur disposé sur une glissière propre doit participer au mouvement complet du piston de travail, du fait que ledit dispositif tâteur est relié au moyen d'un tringlage de transmission à la soupape parti- cipant également à la course complète du piston de travail.
Le dispositif suivant l'invention se distingue des dispositifs déjà connus par le fait que l'organe pro- voquant le mouvement de déplacement, comme par exemple dans des dispositifs de reproduction hydrauliques, le tâ- teur qui est logé dans un support réglable, est relié, au moyen d'un tringlage n'ayant aucun jeu à au moins une sou- pape prévue dans une chambre de commande. Ladite chambre de comraande est disposée indépendamment du cylindre du piston de travail et est raccordée aux conduites destinées au liquide sous pression. En logeant les soupapes dans des chambres de commande séparées des cylindres de travail, on peut réaliser une connexion directe desdites soupapes avec le support de tâteur. Des erreurs de reproduction pro- venant de frottements, de jeu dans les transmissions de mouvements, etc. peuvent être totalement éliminées.
Le sup- port de tâteur réglable permet une orientation appropriée de l'outil. On peut très facilement aussi procéder au détalonnage des pièces à travailler, par tournage, fraisage, meulage ou opérations analogues. Sans changer la position et sans desserrer les pièces à travailler, il est également possible d'exécuter facilement des surfaces très raides et même perpendiculaires ou encore des appendices.
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Dans des dispositifs suivant la présente inven- tion, on peut intercaler, entre la tige du piston de tra- vail et l'organe provoquantle mouvement de déplacement, un mécanisme de transmission qui permet de modifier, par exemple, de réduire ou d'agrandir, par rapport à la course du piston, la course d'un organe de commande des soupapes.
Le mécanisme de transmission peut être tel que le rapport de transmission soit variable.
Le dessin représente à titre d'exemples, diffé- rentes formes d'exécution de l'objet de l'invention, dans la majorité des cas, sous forme de dispositifs de repro- duction hydrauliques.
Les fig 1 à 3 représentent à titre d'exemple une première forme d'exécution d'un dispositif de repro- duction travaillant transversalement et verticalement, ledit dispositif étant appliqué à une fraiseuse.
La fig 1 est une vue en élévation avec coupe partielle des chambres de commande, des soupapes et des pistons de travail du dispositif de reproduction.
La fig. 2 représente en coupe verticale le sup- port de tâteur, ainsi que les moyens de connexion du chariot du support de tâteur avec piston de travail com- mandant le mouvement transversaL, et la fig. 3 représente le support de tâteur en position pivotée.
La fig. 4 représente à titre d'exemple une vue en élévation avec coupe partielle d'une seconde forme
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d'exécution d'un dispositif de reproduction travaillant transversalement et verticalement, ledit dispositif étant appliqué à une fraiseuse à console munie d'un support de tâteur vertical.
La fig. 5 représente à titre d'exemple une vue en élévation d'une forme d'exécution d'un dispositif de reproduction transversal et vertical appliqué à une frai- seuse à bâti fixe,à broche horizontale réglable transver- salement et à poupée réglable verticalement.
Les fig. 6 et 7 représentent une vue latérale et une'vue en élévation avec coupe partielle d'une forme d'exécution de dispositifs de déplacement mécaniques transversal et horizontal du tâteur, ainsi que d'un dispo- sitif de déplacement rapide.
La fig. 8 représente à titre d'exemple une vue en élévation avec coupe partielle d'une forme d'exécution d'un dispositif de reproduction travaillant horizontale- ment et verticalement, ledit dispositif étant adapté à un tour à chariot porte-outil réglable verticalement.
La fig. 9 représente à titre d'exemple une vue en élévation d'une forme d'exécution d'un dispositif de reproduction vertical appliqué à une machine combinée à fraiser età meuler, à bâti fixe et à poupée mobile verti- calement, et la fig. 10 représente à titre d'exemple une forme d'exécution d'un dispositif de reproduction vertical avec position de tâteur au-dessus du plan médian de l'axe de
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l'outil ou de la pièce à usiner.
La fig. 11 représente une vue frontale avec parties en coupe d'une raboteuse équipée d'un dispositif de reproduction hydraulique, la fig. 12 est un détail de la fig. 11.
La fig. 13 représente schématiquement en éléva- tion et avec parties en coupe un exemple d'exécution d'un dispositif de commande d'un mouvement de déplacement horizontal.
La fig. 14 représente en coupe verticale un autre exemple d'exécution d'un dispositif pour la commande d'un mouvement de déplacement vertical et la fig. 15 représente également en coupe verti- cale un autre exemple d'exécution pour la commande d'un mouvement de déplacement vertical.
Dans l'exemple d'exécution des figures 1 à 3 l'organe provoquant le mouvement de déplacement est une cheville tâteuse 1, qui pourrait aussi être remplacée par des galets tâteurs. La cheville tâteuse 1 balaie, d'une façon correspondant à la forme de l'outil 2, le gabarit 3, aussitôt que le gabarit ou la cheville tâteuse changent de position l'un par rapport à l'autre par suite d'un mouvement en sens longitudinal, transversal et vertical.
Comme représenté à la fig. 2, la cheville tâteuse 1 est logée dans un manchon 7 réglable par rapport à un deuxième manchon 6 au moyen d'une broche filetée 4 et d'une manette 5.
Des rouleaux 8 situés dans la douille de guidage 9 facilitent le déplacement du manchon 7 lors de la reproduction. La
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douille de guidage 9, se déplaçant verticalement dans le support de tâteur 10, peut être maintenue en position au moyen d'une vis 11, et sert au guidage uniforme du manchon 7.
Le manchon 6 porte un galet 12 qui est guidé dans une rainure longitudinale d'une tige de soupape 13. Le support de tâteur 10 est monté rotativement sur le coulisseau transversal 15 et peut y être fixé au moyen de vis 14. Le coulisseau transversal 15 coulisse de son côté dans des glissières 16, qui pourraient être remplacées par un gui- dage à rouleaux, prévus sur un chariot 17 disposé de façon mobile à la traverse horizontale 34 de la machine, deux leviers 18 et 19 prenant appui dans ledit chariot.
Ces deux leviers portent sur un tourillon transversal, d'une part des galets 20 et 21 qui coulissent dans la rai- nure longitudinale d'une tige de soupape 22, d'autre part sur le même tourillon des galets 23 et 24 qui peuvent être réglés réciproquement au moyen de surfaces inclinées de pièces glissantes 25 et 26 du coulisseau transversal 15, de telle façon que les galets 20 et 21 s'appuient sans jeu aux surfaces latérales de la rainure longitudinale de la tige de soupape 22.
Pour la reproduction verticale, la tige de sou- pape 13 porte à l'une de ses extrémités un appendice 27 de forme hélicoïdale et une tête de soupape 28 qui, par un ressort 28', est pressée sur un siège de soupape 29, fermant ainsi une ohambre de commande 30. La came 27 de forme hélicoïdale est logée sans jeu dans une tête de
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commande 33 au moyen de deux anneaux coulissants 31 et 32, chacun d'eux comportant une rainure de forme hélicoïdale correspondant à la came 27. En lieu et place des anneaux coulissants 31 et 32, des galets mobiles peuvent égale- ment coopérer avec l'appendice 27.
La tête de commande 33 est assujettie sur la traverse horizontale 34 de la ma- chine, et la chambre de commande 30 est reliée par l'in- termédiaire d'une conduite de pression 35 à une pompe à liquide à débit constant et à un cylindre de travail 36.
Dans le cylindre 36 coulisse un piston de tra- vail 37, qui porte une console 38, un chariot transversal 39 et une table 40 pour la pièce à usiner. Par la conduite 41, le fluide sous pression affluant de la chambre de com- mande 30 au moment de l'ouverture de la soupape 28, est reconduit dans le récipient de la pompe.
Pour la reproduction transversale, la tige de soupape 22 porte à l'une de ses extrémités une came 42 de forme hélicoïdale qui est logée sans jeu dans la tête de commande 33 au moyen de deux anneaux coulissants réglables 43,44 comportant des rainures hélicoïdales ou des galets.
Deux soupapes 51 et 52, se fermant dans des directions opposées au moyen de ressorts 45 et 46 contre des sièges de soupape 47 et 48 des chambres de commande 49 et 50, sont séparées l'une de l'autre par des butées 53 et 54 de la tige de soupape 22. La chambre de commande 49 est reliée par une conduite de pression 55 à une pompe à li- quide à débit constant et à la chambre de pression gauche
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d'un cylindre 56 pour le mouvement transversal, tandis que la chambre de commande 50 est reliée par une conduite de pression 57 à une pompe à débit constant et à la chambre de pression droite du cylindre 56. Le fluide de pression s'écoulant par suite de l'ouverture alternative des sou- papes 51 et 52 retourne par la conduite 41 dans le réci- pient de la pompe.
Dans le cylindre 56 coulisse un piston de travail dont la tige 59 est reliée au porte-outil sup- porté par la traverse 34, sur ledit porte-outil une tête de fraisage 61 avec l'outil 2 étant fixée de façon à pouvoir pivoter. Une pièce de guidage 62 et une entre- toise 63 relient la plaque coulissante 17 du support de tâteur au porte-outil 60. Il se produit ainsi le déplace- ment transversal du support de tâteur au moyen du piston de travail, la commande des soupapes au moyen du coulisseau transversal 15 pouvant avoir lieu d'une façon exacte et facile sans avoir à subir l'influence de n'importe quelles résistances de frottement lors du mouvement transversal du support de tâteur.
Le fonctionnement du dispositif de reproduction vertical suivant fig. 1 à 3 est le suivant: Chaque pression axiale sur la cheville tâteuse 1 provoque, par l'inter- médiaire de l'agencement du dispositif tâteur décrit plus haut, un mouvement angulaire de la tige de soupape 13.
La came 27 de forme hélicoïdale entre les deux anneaux coulissants 31, 32 provoque, par suite de ce mouvement angulaire de la tige de soupape 13, un déplacement axial de la tige de soupape 13 et de la soupape 28. A l'état de repos, la soupape 28 est fermée, elle repose donc sur
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le siège de soupape 29. Le tâteur 1 ne vient pas en contact avec le gabarit 3. Lorsque la pompe fonctionne et qu'il règne une pression uniforme dans la conduite 35 et dans le cylindre 36, le piston 37 s'élève et avec lui le porte-outil, jusqu'à ce que le gabarit 3 vienne en contact avec la cheville tâteuse 1.
La pression sur le tâteur 1 ouvre alors la soupape 28 de la façon décrite plus haut, de la distance nécessaire à l'évacuation à travers la lumière de soupape d'une telle quantité constante de liquide de pression dans la conduite de retour 41, pour que la pression du liquide au-dessous du piston de travail suffise pour maintenir le porte-outil à une hauteur cons- tante. Lorsque la pression sur le tâteur augmente par suite de variations de la surface du gabarit se rapprochant du tâteur, la lumière de soupape s'agrandit immédiatement et la pression au-dessous du piston de travail diminue, la traverse et le porte-outil s'abaissant sous l'effet de leur propre poids.
Si la pression sur le tâteur décroit inversement, la lumière de soupape se ferme de façon que la pression au-dessous du piston de travail augmente et soulève le piston et par conséquent la table de support destinée à la pièce à usiner, comme décrit plus haut.
Le dispositif de reproduction transversal tra- vaille d'une façon correspondante au dispositif de repro- duction vertical, à la différence que le piston de travail 58 est commandé par une pression de liquide dans les deux directions du chemin de reproduction. Chaque pression di-
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rigée transversalement par rapport au tâteur 1 déplace le coulisseau transversal 15 du support de tâteur 10 dans le.sens de la pression.
Les pièces glissantes 25,26 cuné- iformes du coulisseau 15 font mouvoir en conséquence les galets 20 ou 21 qui pénètrent dans la rainure longitudinale de la tige de soupape 22, ce qui fait tourner ladite tige de soupape 22, laquelle, au moyen de la came 42 de forme hélicoïdale, suivant le sens de la pression du tâteur et du sens de rotation de la tige de soupape 22 ainsi déter- miné, ouvre l'une des soupapes 51 ou 52 opposées. Par la diminution de la pression de liquide dans la chambre de pression du cylindre de travail 56 reliée à la face ouverte de la soupape, le piston de travail 58 et par conséquent le porte-outil 60 ainsi que le support de tâteur 10 relié de façon rigide à ce dernier, sont déplacés par la sur- pression de l'une des chambres de pression du cylindre de travail 56.
Lorsque la pression exercée sur le tâteur 1 décroît ou agit en sens inverse, le fonctionnement du dis- positif de reproduction a alors lieu en sens opposé.
L'exemple d'exécution suivant fig. 4 se distingue de l'exemple suivant les fig. 1 à 3 par le fait que, ce ne sont pas le porte-outil 60 et le coulisseau 15 qui ef- fectuent le mouvement transversal, mais au contraire la table 39,40 portant la pièce à usiner. Le cylindre 56 pour le mouvement transversal est agencé sur la console 38 réglable verticalement et la tige de piston 59 est reliée au chariot 39. Comme la console 38 se meut verticalement,
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les conduites 55,57, destinées au liquide sous pression, sont flexibles. Le tringlage sans jeu prévu entre le tâteur et les soupapes commandant le mouvement vertical et trans- versal est agencé d'une façon semblable à celui décrit dans le premier exemple.
Dans l'exemple du dispositif de reproduction suivant fig. 5, le dispositif tâteur et le tringlage sans jeu prévu entre le tâteur et les soupapes, ainsi que les chambres de commande sont supportées par un chariot 72 solidaire de la broche de fraise 70 au moyen d'un toc 71.
Le dispositif de reproduction est disposé sur le chariot 72 à un angle de 90 par rapport à la disposition de la fig. 1.
Le chariot 72 de la fig. 5 correspond ici au chariot 17 de la fig. 1. Les chambres de commande sont montées sur le chariot 72 et reliées à la pompe de pression au moyen de conduites flexibles pour suivre le déplacement de la pou- pée 73 verticalement mobile.
Les fig. 6 et 7 représentent chacune un dispositif mécanique de déplacement vertical et horizontal, combiné avec un dispositif de réglage rapide actiohné à la main, le tout étant appliqué à une machine-outil munie d'un dis- positif de reproduction hydraulique suivant les fig. 1 à 3.
Pour pouvoir provoquer hydrauliquement le mouvement trans- versal ou vertical du chariot portant l'outil, respective- ment la pièce à usiner, sans gabarit au moyen du support de tâteur 10, on a prévu des mécanismes d'avance 74 et 75.
Le mécanisme 74 accouplé à un moteur 74' entraîne une fois
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enclenché une vis 76 qui est logée dans la traverse 34 et qui fait mouvoir le coulisseau transversal 15 au moyen d'un écrou 77 prévu à la traverse 15 du support de tâteur 10, actionnant ainsi les soupapes 51 et 52 (fig. 1) au moyen des organes de transmission suivant fig. 1 et de la tige de soupape 22. Ainsi, le mouvement transversal du chariot portant l'outil, respectivement la pièce à usiner, a lieu mécaniquement sur une course d'avance prédéterminée. Lorsque le mécanisme est déclenché, on peut effectuer à la main un mouvement transversal rapide, en faisant tourner dans la direction voulue, une manette 78 qui est reliée directement à la vis 76.
La vis 76 est à pas renversé sans freinage automatique, de sorte que le mouvement de reproduction du coulisseau 15 n'est pas in- fluencé. Le chemin transversal peut être limité à volonté au moyen de butées 79 et 80 réglables sur la vis 76, du fait que ces butées actionnent des commutateurs électriques qui arrêtent le moteur destiné à effectuer le mouvement d'avance ou le '.font travailler en sens inverse.
En utilisant le dispositif mécanique pour effectuer le mouvement vertical, le mécanisme 75 entraîne la roue dentée 81 qui est logée dans le support 82 de la console 38 (comparer fig. 1). Une pression est ainsi exercée sur la crémaillère 83 verticale qui est reliée à la tige de soupape 13 au moyen d'une roue dentée 84. Le mouvement relatif le plus petit de la tige de soupape 13 provoque l'actionnement de la soupape 28 (comparer fig.1),
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la console 38 montant ou descendant. Comme la crémaillere 83, par suite de son engrènement avec la roue dentée 84 de la tige de soupape 13, ne peut effectuer que des mouve- ments relativement restreints, la roue dentée 81 se déroule sur la crémaillère sous une pression constante, lorsque la console se meut, Le mécanisme d'avance 75 est commandé mécaniquement ou par la force d'un moteur.
Lorsque le mé- canisme est déclenché, le déplacement de la console peut avoir lieu rapidement et facilement à la main au moyen de la manette 85 reliée à la roue dentée 81. Le fonctionnement du dispositif est le même que lors d'une commande mécanique.
Le mouvement vertical peut être limité de la même façon que le mouvement transversal, au moyen de butées réglables 86 et 87.
Afin de pouvoir donner une direction déterminée au mouvement transversal du dispositif de reproduction sans l'influence du gabarit, un mécanisme de réglage préalable est prévu sur la tige de soupape 22. Un levier 88 est fixé sur la tige de soupape 22. Lorsque le levier 88 se trouve en position zéro, un ressort 89, fixé d'une part au levier 88 et d'autre part à une goupille 90 prévue à la traverse 34 de la machine, produit une tension dans la direction du plan médian vertical du levier 88. Le déplace- ment angulaire du levier 88 est limité de chaque côté par deux butées 91 et 92. Lors d'un déplacement angulaire du levier 88 contre la butée 91 ou 92, l'extrémité supérieure du ressort 89 est entraînée et le ressort 89 applique le
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levier 88 contre la butée respective.
La tige de soupape 'tournera par conséquent soit vers la gauche, soit vers la droite et la soupape 51 ou 52 est actionnée en conséquence.
Lorsque le gabarit agit sur le tâteur, il se produit une réaction sur la tige de soupape 22 et le ressort 89, et par conséquent un réglage approprié des soupapes 51 et 52, respectivement du mouvement transversal du porte-outil, respectivement du support pour la pièce à usiner.
Le fonctionnement du dispositif de reproduction suivant fig. 8, appliqué à un tour dont l'outil effectue une avance verticale depuis en bas, correspond à celui des fig. 1,6 et 7. Dans cet exemple, le support de tâteur est monté sur le chariot transversal, et le porte-outil 93 et les chambres de commande sont assujetties à la console 94.
Le gabarit 3 est prévu au pied de la colonne 95. Les con- duites de pression 96,97, 98 et les conduites de retour 99 sont reliées par des raccords flexibles aux chambres de commande du dispositif de reproduction. Le cylindre de tra- vail, le mécanisme d'avance, le dispositif de réglage rapide et le dispositif de réglage préalable destinés au dispositif de reproduction transversal sont portés par la console 94, tandis que le cylindre de travail, le dispositif d'avance et le dispositif de réglage rapide du dispositif de re- production vertical sont fixés sur le pied de colonne 95.
Dans ce tour le gabarit 3 est fixé de telle façon que la 'cheville tâteuse 1 exerce un effet de traction sur la tige de soupape 13, lorsque la console monte. Ceci
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permet le réglage rapide de la console dans chaque position de travail. L'avance de coupe en direction verticale a lieu d'une façon correspondante à celle de la fig. 2, la position inclinée du tâteur suivant fig. 3 est tout à fait possible.
La fig. 9 représente une forme d'exécution du dispositif de reproduction appliqué à une machine combinée à fraiser et à meuler à bâti fixe, à table mobile longi- tudinalement et à poupée réglable verticalement. Le support de tâteur est agencé d'une façon analogue à celui décrit aux fig. 1, 2 et 3, toutefois seulement pour reproduction verticale, donc sans plaque coulissante 17, tige de soupape 22, etc. La broche 100 peut porter une fraise 101 ou une meule. Le gabarit 3 est fixé à la table.
Dans cette forme d'exécution, la soupape reliée sans jeu au tâteur par l'intermédiaire d'un tringlage fonctionne de façon à s'ouvrir lorsque le tâteur est relevé du gabarit et à se fermer, lorsque ledit tâteur repose sur le gabarit, de façon à correspondre à la lumière de passage nécessaire à l'équilibrage de la pression entre la pression du pis- ton et le poids de la poupée. L'avance de coupe a lieu au moyen d'une manette 5, comme représenté à la fig. 2. Le réglage rapide a lieu au moyen d'une poignée 103 et d'une roue dentée 104 solidaire de cette dernière, ladite roue dentée engrenant avec la crémaillère 105, du fait que tout le support de tâteur avec la chambre de commande qui lui est afférente peut être déplacé à volonté dans le guide 107
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de la poupée 108.
Le support de tâteur peut être coincé dans n'importe quelle position au moyen de boutons de serrage 109.
Le dispositif de reproduction peut, suivant fig. 10, être adapté à la machine de façon que le tâteur balaie le gabarit directement au-dessus du plan médian de l'axe de l'outil ou de la pièce à usiner.
Cette disposition est requise pour des pièces qui doivent être travaillées tout en exécutant un mouve- ment rotatif, et pour lesquelles le gabarit est placé avantageusement directement sur le même axe que la pièce à usiner rotative. A surplus, le fonctionnement pour cette disposition est le même que celui décrit à la fig. 1.
Dans l'exemple d'exécution des fig. 11 et 12, A représente la table d'une raboteuse et B la traverse qui peut coulisser verticalement le long des glissières des montants C. Un chariot D est mobile dans des glissières, le long de la traverse B, donc dans un sens transversal au mouvement de la table, ledit chariot comportant des glis- sières E pour le mouvement vertical d'un chariot 119 sur lequel sont disposés l'outil 120 et le tâteur 110. Pour provoquer le mouvement transversal du chariot 119, le tâ- teur 110 est agencé sous forme d'un levier à deux bras 110, 110', dont le mouvement pivotant autour d'un axe 127 perpendiculaire par rapport au mouvement transversal, est retransmis à un levier coudé 112 au moyen de tenons 110" et de la fente 110a.
Ledit levier coudé détermine au moyen
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d'un galet 113 une rotation de l'arbre de commande 114 qui provoque la manoeuvre des soupapes 115a et 115b comme décrit ci-après en référence à la fig. 12. Les soupapes 115a et 115b commandent l'admission du liquide au cylindre de travail 116 qui comporte le piston 117, dont la tige 118 est reliée rigidement au chariot D.
Afin de provoquer le mouvement vertical du et chariot 119/par conséquent celui de l'outil 120 et du tâteur 110, le chariot 119 est relié rigidement à la tige de piston 132 du piston 138, ce dernier coulissant dans le cylindre de travail vertical 139. Une tige de commande 128 repose sur le tâteur par son extrémité infé- rieure et par son extrémité supérieure, est fixée au moyen d'une goupille 129 à un coulisseau 130 mobile dans le sens vertical. Le coulisseau 130 est guidé au moyen de sur- faces de glissement sur le support 131, qui est à son tour relié rigidement à la tige de piston 132.
Sur le support 131 sont prévus les leviers 133 et 134 qui, lors d'un mouvement vertical du coulisseau, provoquent sans jeu un déplacement angulaire de la tige de soupape 114' Les leviers 133 et 134 agissent exactement de la même façon que les leviers 18 et 19 (fig. 1 à 3) sur la tige de soupape 22 dans le premier exemple d'exécution.
La disposition et la construction de la soupape sont représentées en détail à la fig. 12 et sont applicables aussi bien aux soupapes commandant le piston de travail 117, que le piston 138. Lors d'un mouvement de rotation dans
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l'un ou l'autre sens provoqué par des chevilles entraîneurs 140 et 141 logées dans un prolongement de la tige de sou- pape 114, la tige de soupape 114 fait tourner les soupapes 115, respectivement 115', du fait que la cheville 140, bute contre le manchon de soupape 115 lors d'une rotation de gauche à droite et que la cheville 141 bute contre le man- chon de soupape 115' lors d'une rotation de droite à gauche.
Les manchons de soupape 114 et 115' sont munis de rainures 142 respectivement 143 de forme hélicoïdale dans lesquelles pénètrent des galets 146 et 147 portés par des boulons 144 et 145 qui sont logés dans la tête de commande 135. A chaque déplacement angulaire de la tige de soupape 114, les soupapes se déplacent angulairement, en même temps qu'elles coulissent aussi axialement, c'est- à-dire qu'elles s'ouvrent ou se ferment sous l'effet des rainures 142 et 143 et des galets 146 et 147, produisant dans les cylindres de travail 116 respectivement 139 des différences de pression sur les faces de piston correspon- dantes.
Les conduites de liquide sous pression 136 et 137 qui sont reliées aux chambres de commande 148, respective- ment 149 et aux côtés correspondants des cylindres de travail 116 et 139, sont alimentées par des fluides de pression produits séparément pour chaque conduite. Le re- tour du liquide sous pression qui, par l'actionnement des soupapes, s'écoule dans les chambres de commande 148 et 149, a lieu en commun par l'intermédiaire de la conduite 150 jusqu'au récipient contenant le liquide du système de pression.
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Le tâteur 110 peut être commandé préalablement au moyen d'un mécanisme 121, d'une façon analogue à celle décrite aux fig 6 et 7, On peut également prévoir une commande manuelle, au moyen d'une manette 124 et d'une vis 124' à grand pas, ainsi qu'un dispositif mécanique de déplacement transversal au moyen d'un engrenage 125. De façon semblable, un réglage préalable du tâteur en sens vertical peut avoir lieu au moyen du levier 121a, de même qu'un réglage manuel au moyen d'une manette 124a et d'une vis 124b ou qu'un déplacement mécanique au moyen de l'en- grenage 125a
Tous les exemples d'exécution décrits plus haut se réfèrent à des dispositifs de reproduction hydrauliques avec tâteur et gabarit.
Avec le dispositif suivant l'in- vention, il est possible de commander aussi des mouvements de déplacement de parties de machines, même s'il ne s'agit pas de reproduction. L'organe provoquant le mouvement de déplacement n'est alors pas le tâteur, mais peut être au contraire un organe commandé à la main ou au moteur et qui provoque un déplacement angulaire de la tige de soupape.
Dans l'exemple d'exécution suivant fig. 13, 238 désigne le piston, 239 le cylindre de travail disposé horizontalement et 240 la tige de piston à laquelle est reliée rigidement la partie de machine dont le mouvement de déplacement doit être commandé, par exemple la table 241.
Sur une partie de sa longueur, la tige de piston 240 est agencée sous forme de crémaillère avec laquelle coopère le
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segment denté 22 supporté dans le bâti de la machine de façon à pouvoir tourner sur l'arbre 244. Sur l'arbre 244 se trouve un pignon 245 qui engrène avec une tige de commande 246 dentée qui est logée dans le bâti de la machine de façon à pouvoir coulisser longitudinalement.
La course de la tige de commande 246 est réduite par rap- port à la course du piston proportionnellement au rapport des rayons du pignon 245 et du segment denté 242. La tige de commande 246 porte un support 247 pour un chariot 248, un bras de commande 249 étant prévu à ce dernier. Les leviers 250 et 251 portant des galets 252 respectivement 253 qui pénètrent dans la rainure 254 de la tige de sou- pape 255, sont montés rotativement dans le support 247.
Les leviers des galets 250,251 sont ajustés sans jeu au moyen de butées 256,257 contre les surfaces de la rainure 254. Chaque déplacement du chariot 248 vers la gauche ou vers la droite dans la fig. 13 provoque une rotation de la tige de soupape 255 dans l'un ou l'autre sens par l'intermédiaire des leviers 250, respectivement 251. Les soupapes et la tige de soupape n'étant pas coaxiales, ce mouvement de rotation se transmet aux manchons de soupape 258 et 259 par l'intermédiaire de doigts 260,261 prévus sur la tige de soupape et d'appendices 262 et 263 prévus aux manchons de soupape. Les doigts reposent par leurs faces opposées contre les appendices; ainsi lors de la rotation de la tige de soupape dans un sens, le manchon de soupape 258 tournera, et lors de la rotation dans l'autre
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sens le manchon de soupape 259 tournera à son tour.
Dans la boîte de commande 264, des tourillons 265 et 266, qui pénètrent dans des rainures en spirale des manchons de soupape 258, respectivement 259, provoquent un déplace- ment axial des manchons de soupapes lorsque ces derniers sont soumis à un mouvement de rotation, et par conséquent une ouverture des soupapes, par laquelle la pression sur l'un ou sur l'autre côté du piston subit une modification, ce qui produit un mouvement de déplacement de la table 241.
La commande de ce mouvement de déplacement peut avoir lieu à la main en actionnant le levier 249 ou au moyen de la manette 267 par l'intermédiaire de la vis 268 et de l'écrou 268' prévu dans le levier 249. La commande peut aussi avoir lieu mécaniquement par l'engrenage 269, ou bien l'engrenage 270 et la chaîne 271 avec le toc 272 peuvent produire un mouvement de va-et-vient cortin uel du levier 249 et une commande correspondante de la table 241.
L'écrou 268' doit pouvoir être libéré, ou la vis 268 doit posséder un grand pas et doit être réversible, afin que la manoeuvre du dispositif de déplacement puisse avoir lieu à volonté soit mécaniquement, soit manuellement.
La forme d'exécution suivant fig. 14 se réfère de nouveau à un dispositif de commande dans lequel la course de déplacement est raccourcie par rapport à la course du piston de travail. La fig. 14 diffère de l'exemple d'exécution suivant fig. 13, par le fait que le cylindre de travail 273 est agencé avec le piston 274 travaillant
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en sens vertical, la partie de machine reliée à la tige de piston 275 et dont le mouvement de déplacement est commandé, n'étant pas représentée. La tige de piston 275 est à nouveau agencée partiellement sous forme de cré- maillère et accouplée au moyen d'un engrenage à réduction 277 à la tige de commande 276 formant crémaillère, afin de réduire la course de la tige de commande 276, par rap- port à la course de la tige de piston.
Il est en outre supposé que seul le mouvement ascensionnel du piston de travail 274 a lieu sous la pression du liquide, le mouve- ment descendant par contre se trouvant soumis à l'in- fluence du poids du piston et de la partie de machine.
Pour cette raison, une seule soupape est prévue et munie d'un manchon de soupape 278, ladite soupape réglant la pression du liquide au-dessous du piston de travail, par l'intermédiaire de la chambre de commande 279, de la con- duite d'arrivée 280 et de la conduite d'évacuation 281.
Lorsque la soupape 278 est fermée, le piston 274 monte.
La commande du manchon de soupape a lieu par les mêmes moyensque dans l'exemple précédemment décrit : coulisseau 282, leviers à galets 283,284 et tige de soupape 285.
Cette dernière est dans le cas présent coaxiale au manchon de soupape 278 et sa rotation est transmise directement au manchon de soupape au moyen d'une cheville 286, le mouve- ment de rotation du manchon de soupape étant transformé en un mouvement axial du manchon pour en opérer l'ouver- ture, au moyen du tourillon 287 et de la rainure en spirale 288.
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La commande du mouvement de déplacement peut de nouveau avoir lieu en actionnant le levier de manoeuvre 289 à la main ou mécaniquement, par exemple au moyen d'un mécanisme à manivelle 290.
L'exemple d'exécution suivant fig. 15 correspond en général à celui de la fig. 14, par le fait que le pis- ton de travail 291 ne fonctionne qu'en sens vertical et seulement de bas en haut. Ce qui est différent, c'est le mécanisme qui est intercalé entre la tige de piston 292 et la tige de commande 293, afin de réduire la course de cette dernière, par rapport à la course de la tige de pis- ton. -le mécanisme comporte une surface oblique 294, qui est formée par une règle dont l'inclinaison peut être modi- fiée par rotation autour du point de rotation 295. La sur- face inclinée 294 est reliée à une crémaillère 296 qui est logée de façon à pouvoir coulisser horizontalement dans des guidages 297.
Avec la crémaillère 296 engrène un pignon 298 qui engrène encore avec la tige de piston 292 dentée.
Un galet 299 porté par la tige de commande 293 coopère avec la surface inclinée 294. Suivant l'inclinaison de la surface inclinée 294, la course de la tige de commande 293 est raccourcie plus ou moins par rapport à celle de la tige de piston. Le levier 300 porte un tâteur 301 qui coopère avec un modèle 302. La transmission du mouvement de commande du levier 300 au manchon de soupape a lieu d'une façon identique à celle de l'exemple suivant fig. 14.
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Le fait d'insérer entre la tige de piston et la tige de déplacement un mécanisme permettant un rapport de transmission variable présente l'avantage de pouvoir effectuer des travaux de reproduction à des échelles diffé- rentes à partir du même modèle ou du même gabarit. Le mécanisme peut être également agencé de faÇon que la.course de la tige de commande soit augmentée par rapport à la course du piston de travail.
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Device for controlling the displacement movement of a machine part under the influence of at least one pressurized liquid cylinder and a piston,
The present invention, due to Mr. Alfred Thalmann, relates to a device for controlling the movement
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for moving a part of a machine under the influence of at least one pressurized liquid cylinder and a piston, and in particular a hydraulic reproduction device for machine tools comprising at least one controlled working piston by the liquid under pressure in a manner suitable for the movement of the feeler, and the piston rod of which is connected to the workpiece or to the tool holder.
Hydraulic reproduction devices are already known in which the valves are open, respectively closed only by the pressure of a spring and in which the movements of the valves are caused from the feeler by linkage acting directly or by means of rotating shafts. and gears.
In most cases, the valves must travel the entire stroke of the working piston. The precision of these devices is strongly influenced by the play in the transmission of movements, the pitch errors in the toothing, etc. In addition, valves actuated only by the force of a spring are very subject to vibrations, which can have a very unfavorable influence on the precision of the surfaces to be worked. These vibrations can most often only be partially avoided by putting a strong tension on the valve spring, however requiring strong feeler pressures which act in a very disadvantageous manner on the quality of the schablons and the precision of reproduction. .
There are also known transverse reproduction devices,
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in which the feeler device arranged on a clean slide must participate in the complete movement of the working piston, due to the fact that said feeler device is connected by means of a transmission linkage to the valve also participating in the complete stroke of the working piston. job.
The device according to the invention differs from the devices already known by the fact that the member causing the displacement movement, as for example in hydraulic reproduction devices, the feeler which is housed in an adjustable support, is connected by means of a linkage having no play to at least one valve provided in a control chamber. Said control chamber is arranged independently of the cylinder of the working piston and is connected to the pipes intended for the pressurized liquid. By housing the valves in control chambers separate from the working cylinders, a direct connection of said valves with the feeler support can be achieved. Reproduction errors resulting from friction, play in the transmission of movements, etc. can be completely eliminated.
The adjustable feeler support allows proper orientation of the tool. It is also very easy to proceed with the relief of the workpieces, by turning, milling, grinding or similar operations. Without changing the position and without loosening the workpieces, it is also possible to easily perform very steep and even perpendicular surfaces or even appendages.
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In devices according to the present invention, it is possible to interpose, between the rod of the working piston and the member causing the displacement movement, a transmission mechanism which makes it possible to modify, for example, to reduce or enlarge. , relative to the stroke of the piston, the stroke of a valve control member.
The transmission mechanism may be such that the transmission ratio is variable.
The drawing shows, by way of example, different embodiments of the object of the invention, in the majority of cases, in the form of hydraulic reproduction devices.
FIGS. 1 to 3 represent by way of example a first embodiment of a reproduction device working transversely and vertically, said device being applied to a milling machine.
Fig. 1 is an elevational view with partial section of the control chambers, valves and working pistons of the reproducing device.
Fig. 2 shows in vertical section the feeler support, as well as the means for connecting the carriage of the feeler support with the working piston controlling the transverse movement, and FIG. 3 shows the feeler support in the pivoted position.
Fig. 4 shows by way of example an elevational view with partial section of a second form
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execution of a reproducing device working transversely and vertically, said device being applied to a console milling machine provided with a vertical feeler support.
Fig. 5 shows by way of example an elevational view of an embodiment of a transverse and vertical reproducing device applied to a milling machine with a fixed frame, a transversely adjustable horizontal spindle and a vertically adjustable headstock.
Figs. 6 and 7 show a side view and an elevational view with partial section of an embodiment of devices for transverse and horizontal mechanical displacements of the feeler, as well as of a device for rapid displacement.
Fig. 8 shows by way of example a view in elevation with partial section of an embodiment of a reproducing device working horizontally and vertically, said device being adapted to a lathe with a vertically adjustable tool carriage.
Fig. 9 shows by way of example an elevational view of an embodiment of a vertical reproduction device applied to a combined milling and grinding machine with a fixed frame and a vertically sliding headstock, and FIG. 10 shows by way of example an embodiment of a vertical reproduction device with feeler position above the median plane of the axis of
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tool or workpiece.
Fig. 11 shows a front view with parts in section of a planer equipped with a hydraulic reproducing device, FIG. 12 is a detail of FIG. 11.
Fig. 13 schematically shows in elevation and with parts in section an exemplary embodiment of a device for controlling a movement of horizontal displacement.
Fig. 14 shows in vertical section another exemplary embodiment of a device for controlling a vertical displacement movement and FIG. 15 also shows in vertical section another exemplary embodiment for controlling a vertical displacement movement.
In the embodiment of Figures 1 to 3, the member causing the displacement movement is a feeler pin 1, which could also be replaced by feeler rollers. The feeler pin 1 sweeps, in a manner corresponding to the shape of the tool 2, the jig 3, as soon as the jig or the feeler pin change position relative to one another as a result of a movement in longitudinal, transverse and vertical directions.
As shown in fig. 2, the feeler pin 1 is housed in a sleeve 7 which is adjustable relative to a second sleeve 6 by means of a threaded pin 4 and a handle 5.
Rollers 8 located in the guide sleeve 9 facilitate the movement of the sleeve 7 during reproduction. The
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Guide sleeve 9, moving vertically in feeler support 10, can be held in position by means of a screw 11, and serves for uniform guidance of sleeve 7.
The sleeve 6 carries a roller 12 which is guided in a longitudinal groove of a valve stem 13. The feeler support 10 is rotatably mounted on the transverse slide 15 and can be fixed thereto by means of screws 14. The transverse slide 15 slides for its part in slides 16, which could be replaced by a roller guide, provided on a carriage 17 movably disposed at the horizontal cross member 34 of the machine, two levers 18 and 19 resting on said carriage.
These two levers bear on a transverse journal, on the one hand rollers 20 and 21 which slide in the longitudinal groove of a valve stem 22, on the other hand on the same journal rollers 23 and 24 which can be reciprocally adjusted by means of inclined surfaces of sliding parts 25 and 26 of the transverse slide 15, so that the rollers 20 and 21 bear without play against the side surfaces of the longitudinal groove of the valve stem 22.
For vertical reproduction, the valve stem 13 carries at one of its ends a helical-shaped appendage 27 and a valve head 28 which, by a spring 28 ', is pressed onto a valve seat 29, closing thus a control chamber 30. The helical cam 27 is housed without play in a head of
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control 33 by means of two sliding rings 31 and 32, each of them comprising a helically shaped groove corresponding to the cam 27. Instead of the sliding rings 31 and 32, movable rollers can also cooperate with the appendix 27.
The control head 33 is secured to the horizontal cross member 34 of the machine, and the control chamber 30 is connected via a pressure line 35 to a constant flow liquid pump and to a working cylinder 36.
In the cylinder 36 slides a working piston 37, which carries a console 38, a transverse carriage 39 and a table 40 for the workpiece. Through line 41, the pressurized fluid flowing from the control chamber 30 at the time of opening of the valve 28, is returned to the container of the pump.
For the transverse reproduction, the valve stem 22 carries at one of its ends a cam 42 of helical shape which is housed without play in the control head 33 by means of two adjustable sliding rings 43,44 having helical grooves or shingles.
Two valves 51 and 52, closing in opposite directions by means of springs 45 and 46 against valve seats 47 and 48 of control chambers 49 and 50, are separated from each other by stops 53 and 54 of the valve stem 22. The control chamber 49 is connected by a pressure line 55 to a constant flow liquid pump and to the left pressure chamber
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of a cylinder 56 for the transverse movement, while the control chamber 50 is connected by a pressure line 57 to a constant flow pump and to the right pressure chamber of the cylinder 56. The pressure fluid flowing through following the alternate opening of valves 51 and 52 returns via line 41 into the pump container.
In the cylinder 56 slides a working piston whose rod 59 is connected to the tool holder supported by the cross member 34, on said tool holder a milling head 61 with the tool 2 being fixed so as to be able to pivot. A guide piece 62 and a spacer 63 connect the sliding plate 17 of the feeler support to the tool holder 60. This results in the transverse movement of the feeler support by means of the working piston, the control of the valves. by means of the transverse slide 15 which can take place in an exact and easy manner without having to be subjected to the influence of any frictional resistance during the transverse movement of the feeler support.
The operation of the vertical reproduction device according to fig. 1 to 3 is as follows: Each axial pressure on the feeler pin 1 causes, by means of the arrangement of the feeler device described above, an angular movement of the valve stem 13.
The helical cam 27 between the two sliding rings 31, 32 causes, as a result of this angular movement of the valve stem 13, an axial displacement of the valve stem 13 and of the valve 28. In the rest state. , the valve 28 is closed, it therefore rests on
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the valve seat 29. The feeler 1 does not come into contact with the jig 3. When the pump is operating and there is a uniform pressure in the pipe 35 and in the cylinder 36, the piston 37 rises and with it the tool holder, until the jig 3 comes into contact with the feeler pin 1.
The pressure on the feeler 1 then opens the valve 28 in the manner described above, by the distance necessary for the discharge through the valve lumen of such a constant amount of pressure liquid in the return line 41, to that the pressure of the liquid below the working piston is sufficient to keep the tool holder at a constant height. As the pressure on the feeler increases as a result of variations in the jig surface approaching the feeler, the valve lumen immediately enlarges and the pressure below the working piston decreases, the crosshead and tool holder s' lowering under the effect of their own weight.
If the pressure on the feeler decreases conversely, the valve lumen closes so that the pressure below the working piston increases and lifts the piston and therefore the support table intended for the workpiece, as described above. .
The transverse reproducing device works in a manner corresponding to the vertical reproducing device, except that the working piston 58 is controlled by liquid pressure in both directions of the reproduction path. Each press di-
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rigée transversely relative to the feeler 1 moves the transverse slide 15 of the feeler support 10 in le.sense of the pressure.
The wedge-shaped sliding parts 25, 26 of the slide 15 consequently move the rollers 20 or 21 which enter the longitudinal groove of the valve stem 22, which turns said valve stem 22, which, by means of the helical cam 42, depending on the direction of the pressure of the feeler and the direction of rotation of the valve stem 22 thus determined, opens one of the opposite valves 51 or 52. By decreasing the liquid pressure in the pressure chamber of the working cylinder 56 connected to the open face of the valve, the working piston 58 and therefore the tool holder 60 as well as the feeler holder 10 connected in such a way rigid to the latter, are displaced by the overpressure of one of the pressure chambers of the working cylinder 56.
When the pressure exerted on the feeler 1 decreases or acts in the opposite direction, the operation of the reproduction device then takes place in the opposite direction.
The execution example according to fig. 4 differs from the example according to FIGS. 1 to 3 in that, it is not the tool holder 60 and the slide 15 which effect the transverse movement, but on the contrary the table 39,40 carrying the workpiece. The cylinder 56 for the transverse movement is arranged on the vertically adjustable console 38 and the piston rod 59 is connected to the carriage 39. As the console 38 moves vertically,
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the pipes 55,57, intended for the pressurized liquid, are flexible. The clearance-free linkage provided between the feeler and the valves controlling the vertical and transverse movement is arranged in a manner similar to that described in the first example.
In the example of the reproduction device according to FIG. 5, the feeler device and the linkage without play provided between the feeler and the valves, as well as the control chambers are supported by a carriage 72 integral with the cutter spindle 70 by means of a catch 71.
The reproducing device is disposed on the carriage 72 at an angle of 90 to the arrangement of FIG. 1.
The carriage 72 of FIG. 5 corresponds here to the carriage 17 of FIG. 1. The control chambers are mounted on the carriage 72 and connected to the pressure pump by means of flexible conduits to follow the movement of the vertically movable thrust 73.
Figs. 6 and 7 each represent a mechanical device for vertical and horizontal displacement, combined with a quick adjustment device actuated by hand, the whole being applied to a machine tool provided with a hydraulic reproduction device according to FIGS. 1 to 3.
In order to be able to hydraulically cause the transverse or vertical movement of the carriage carrying the tool, respectively the workpiece, without a template by means of the feeler support 10, advance mechanisms 74 and 75 are provided.
The mechanism 74 coupled to a motor 74 'drives once
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engaged a screw 76 which is housed in the cross member 34 and which moves the transverse slide 15 by means of a nut 77 provided at the cross member 15 of the feeler support 10, thus actuating the valves 51 and 52 (fig. 1) at the means of the transmission members according to fig. 1 and of the valve stem 22. Thus, the transverse movement of the carriage carrying the tool, respectively the workpiece, takes place mechanically over a predetermined feed stroke. When the mechanism is triggered, a quick transverse movement can be carried out by hand, rotating in the desired direction, a handle 78 which is connected directly to the screw 76.
The screw 76 is pitch reversed without automatic braking, so that the reproducing movement of the slider 15 is not influenced. The transverse path can be limited at will by means of stops 79 and 80 adjustable on the screw 76, because these stops actuate electrical switches which stop the motor intended to effect the forward movement or make it work in direction. reverse.
Using the mechanical device to perform the vertical movement, the mechanism 75 drives the toothed wheel 81 which is housed in the support 82 of the console 38 (compare Fig. 1). Pressure is thus exerted on the vertical rack 83 which is connected to the valve stem 13 by means of a toothed wheel 84. The smallest relative movement of the valve stem 13 causes actuation of the valve 28 (compare fig. 1),
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the console 38 rising or falling. As the rack 83, as a result of its meshing with the toothed wheel 84 of the valve stem 13, can only perform relatively restricted movements, the toothed wheel 81 unwinds on the rack under constant pressure, when the console moves. The advance mechanism 75 is controlled mechanically or by the force of a motor.
When the mechanism is triggered, the movement of the console can take place quickly and easily by hand by means of the lever 85 connected to the toothed wheel 81. The operation of the device is the same as during a mechanical control.
The vertical movement can be limited in the same way as the transverse movement, by means of adjustable stops 86 and 87.
In order to be able to give a determined direction to the transverse movement of the reproduction device without the influence of the template, a pre-adjustment mechanism is provided on the valve stem 22. A lever 88 is fixed on the valve stem 22. When the lever 88 is in the zero position, a spring 89, fixed on the one hand to the lever 88 and on the other hand to a pin 90 provided at the cross member 34 of the machine, produces a tension in the direction of the vertical median plane of the lever 88 The angular movement of the lever 88 is limited on each side by two stops 91 and 92. During an angular movement of the lever 88 against the stop 91 or 92, the upper end of the spring 89 is driven and the spring 89 apply the
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lever 88 against the respective stop.
The valve stem will therefore turn either to the left or to the right and the valve 51 or 52 is actuated accordingly.
When the jig acts on the feeler, there is a reaction on the valve stem 22 and the spring 89, and consequently an appropriate adjustment of the valves 51 and 52, respectively of the transverse movement of the tool holder, respectively of the support for the workpiece.
The operation of the reproduction device according to fig. 8, applied to a lathe the tool of which makes a vertical advance from below, corresponds to that of FIGS. 1, 6 and 7. In this example, the feeler support is mounted on the transverse carriage, and the tool holder 93 and the control chambers are secured to the console 94.
The template 3 is provided at the foot of the column 95. The pressure lines 96, 97, 98 and the return lines 99 are connected by flexible couplings to the control chambers of the reproduction device. The working cylinder, the feed mechanism, the quick adjuster and the pre-adjuster for the transverse reproducing device are carried by the console 94, while the working cylinder, the advancing device and the rapid adjustment device of the vertical reproduction device are fixed on the column base 95.
In this tour the jig 3 is fixed in such a way that the feeler pin 1 exerts a pulling effect on the valve stem 13 when the console rises. This
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allows rapid adjustment of the console in each working position. The cutting feed in the vertical direction takes place in a manner corresponding to that of FIG. 2, the inclined position of the feeler according to fig. 3 is quite possible.
Fig. 9 shows an embodiment of the reproduction device applied to a combined milling and grinding machine with a fixed frame, a longitudinally movable table and a vertically adjustable headstock. The feeler support is arranged in a manner similar to that described in FIGS. 1, 2 and 3, however only for vertical reproduction, therefore without sliding plate 17, valve stem 22, etc. The spindle 100 can carry a milling cutter 101 or a grinding wheel. Template 3 is fixed to the table.
In this embodiment, the valve connected without play to the feeler by means of a linkage operates so as to open when the feeler is raised from the jig and to close, when said feeler rests on the jig, from so as to correspond to the passage lumen necessary for balancing the pressure between the pressure of the piston and the weight of the headstock. The cutting advance takes place by means of a lever 5, as shown in fig. 2. The rapid adjustment takes place by means of a handle 103 and a toothed wheel 104 integral with the latter, said toothed wheel meshing with the rack 105, due to the fact that the entire feeler support with the control chamber which it is afferent can be moved at will in the guide 107
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doll 108.
The feeler holder can be clamped in any position by means of clamping knobs 109.
The reproduction device can, according to fig. 10, be adapted to the machine so that the feeler sweeps the jig directly above the mid-plane of the axis of the tool or of the workpiece.
This arrangement is required for parts which must be worked while performing a rotary motion, and for which the jig is advantageously placed directly on the same axis as the rotating workpiece. In addition, the operation for this arrangement is the same as that described in FIG. 1.
In the example of execution of FIGS. 11 and 12, A represents the table of a planer and B the cross member which can slide vertically along the guides of the uprights C. A carriage D is movable in the guides, along the cross member B, therefore in a direction transverse to the movement of the table, said carriage comprising slides E for the vertical movement of a carriage 119 on which the tool 120 and the feeler 110 are placed. To cause the transverse movement of the carriage 119, the feeler 110 is arranged. arranged in the form of a lever with two arms 110, 110 ', the pivoting movement of which about an axis 127 perpendicular to the transverse movement, is transmitted to an angled lever 112 by means of tenons 110 "and the slot 110a .
Said angled lever determines by means
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of a roller 113 a rotation of the control shaft 114 which causes the operation of the valves 115a and 115b as described below with reference to FIG. 12. The valves 115a and 115b control the admission of liquid to the working cylinder 116 which comprises the piston 117, the rod 118 of which is rigidly connected to the carriage D.
In order to cause the vertical movement of the and carriage 119 / consequently that of the tool 120 and of the feeler 110, the carriage 119 is rigidly connected to the piston rod 132 of the piston 138, the latter sliding in the vertical working cylinder 139 A control rod 128 rests on the feeler at its lower end and at its upper end, is fixed by means of a pin 129 to a slide 130 movable in the vertical direction. Slider 130 is guided by means of sliding surfaces on support 131, which in turn is rigidly connected to piston rod 132.
On the support 131 are provided the levers 133 and 134 which, during a vertical movement of the slide, cause without play an angular displacement of the valve stem 114 'The levers 133 and 134 act in exactly the same way as the levers 18 and 19 (fig. 1 to 3) on the valve stem 22 in the first exemplary embodiment.
The arrangement and construction of the valve are shown in detail in fig. 12 and are applicable both to the valves controlling the working piston 117 and the piston 138. During a rotational movement in
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either direction caused by driving pins 140 and 141 housed in an extension of the valve stem 114, the valve stem 114 rotates the valves 115, 115 'respectively, because the pin 140 , abuts against the valve sleeve 115 during a left-to-right rotation and the pin 141 abuts against the valve sleeve 115 'during a right-to-left rotation.
The valve sleeves 114 and 115 'are provided with grooves 142 respectively 143 of helical shape in which enter rollers 146 and 147 carried by bolts 144 and 145 which are housed in the control head 135. At each angular displacement of the rod valve 114, the valves move angularly, at the same time as they also slide axially, that is to say that they open or close under the effect of the grooves 142 and 143 and the rollers 146 and 147, producing in the working cylinders 116 respectively 139 pressure differences on the corresponding piston faces.
The pressurized liquid lines 136 and 137 which are connected to the control chambers 148, respectively 149 and to the corresponding sides of the working cylinders 116 and 139, are supplied with pressure fluids produced separately for each line. The return of the pressurized liquid which, by the actuation of the valves, flows into the control chambers 148 and 149, takes place in common via the line 150 to the vessel containing the system liquid. pressure.
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The feeler 110 can be controlled beforehand by means of a mechanism 121, in a manner similar to that described in FIGS. 6 and 7, a manual control can also be provided, by means of a lever 124 and a screw 124 'at large pitch, as well as a mechanical device for transverse displacement by means of a gear 125. Similarly, a preliminary adjustment of the feeler in the vertical direction can take place by means of the lever 121a, as well as a manual adjustment by means of a lever 124a and a screw 124b or that a mechanical displacement by means of the gear 125a
All the execution examples described above refer to hydraulic reproduction devices with feeler and jig.
With the device according to the invention, it is also possible to control movement movements of machine parts, even if it is not a question of reproduction. The member causing the displacement movement is then not the feeler, but can on the contrary be a member controlled by hand or by the motor and which causes angular displacement of the valve stem.
In the execution example following fig. 13, 238 designates the piston, 239 the working cylinder arranged horizontally and 240 the piston rod to which is rigidly connected the part of the machine whose displacement movement is to be controlled, for example the table 241.
Over part of its length, the piston rod 240 is arranged in the form of a rack with which the
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toothed segment 22 supported in the machine frame so as to be able to rotate on the shaft 244. On the shaft 244 is a pinion 245 which meshes with a toothed control rod 246 which is housed in the machine frame. so as to be able to slide longitudinally.
The stroke of the control rod 246 is reduced relative to the stroke of the piston in proportion to the ratio of the spokes of the pinion 245 and the toothed segment 242. The control rod 246 carries a support 247 for a carriage 248, an arm of command 249 being provided to the latter. The levers 250 and 251 carrying rollers 252 respectively 253 which enter the groove 254 of the valve stem 255 are rotatably mounted in the support 247.
The roller levers 250,251 are adjusted without play by means of stops 256,257 against the surfaces of the groove 254. Each movement of the carriage 248 to the left or to the right in FIG. 13 causes a rotation of the valve stem 255 in one or the other direction by means of the levers 250, respectively 251. The valves and the valve stem not being coaxial, this rotational movement is transmitted to the valve sleeves 258 and 259 through fingers 260,261 provided on the valve stem and appendages 262 and 263 provided on the valve sleeves. The fingers rest by their opposite faces against the appendages; thus when rotating the valve stem in one direction, the valve sleeve 258 will rotate, and when rotating in the other
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meaning the valve sleeve 259 will turn in turn.
In the control box 264, journals 265 and 266, which enter spiral grooves in the valve sleeves 258, respectively 259, cause the valve sleeves to move axially when the latter are subjected to a rotational movement, and consequently an opening of the valves, by which the pressure on either side of the piston is changed, which produces a displacement movement of the table 241.
The control of this displacement movement can take place by hand by actuating the lever 249 or by means of the lever 267 by means of the screw 268 and the nut 268 'provided in the lever 249. The control can also take place mechanically by gear 269, or gear 270 and chain 271 with catch 272 can produce a cortin uel reciprocating movement of lever 249 and a corresponding control of table 241.
The nut 268 'must be able to be released, or the screw 268 must have a large pitch and must be reversible, so that the operation of the displacement device can take place at will either mechanically or manually.
The embodiment according to fig. 14 again refers to a control device in which the displacement stroke is shortened relative to the stroke of the working piston. Fig. 14 differs from the execution example according to fig. 13, by the fact that the working cylinder 273 is arranged with the piston 274 working
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in the vertical direction, the part of the machine connected to the piston rod 275 and whose displacement movement is controlled, not being shown. The piston rod 275 is again partially arranged in the form of a rack and coupled by means of a reduction gear 277 to the control rod 276 forming the rack, in order to reduce the stroke of the control rod 276, by comparison. - wear to the stroke of the piston rod.
It is further assumed that only the upward movement of the working piston 274 takes place under the pressure of the liquid, the downward movement on the other hand being subject to the influence of the weight of the piston and the machine part.
For this reason, only one valve is provided and provided with a valve sleeve 278, said valve regulating the pressure of the liquid below the working piston, through the control chamber 279, of the pipe. inlet 280 and discharge line 281.
When valve 278 is closed, piston 274 rises.
The valve sleeve is controlled by the same means as in the example described above: slide 282, roller levers 283, 284 and valve stem 285.
The latter is in the present case coaxial with the valve sleeve 278 and its rotation is transmitted directly to the valve sleeve by means of a pin 286, the rotational movement of the valve sleeve being transformed into an axial movement of the sleeve for open it by means of the journal 287 and the spiral groove 288.
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The control of the displacement movement can again take place by actuating the operating lever 289 by hand or mechanically, for example by means of a crank mechanism 290.
The execution example according to fig. 15 generally corresponds to that of FIG. 14, by the fact that the working piston 291 operates only in a vertical direction and only from bottom to top. What is different is the mechanism which is interposed between the piston rod 292 and the control rod 293, in order to reduce the stroke of the latter, relative to the stroke of the piston rod. -the mechanism has an oblique surface 294, which is formed by a rule, the inclination of which can be changed by rotation about the point of rotation 295. The inclined surface 294 is connected to a rack 296 which is housed in such a manner. to be able to slide horizontally in guides 297.
With the rack 296 meshes a pinion 298 which still meshes with the toothed piston rod 292.
A roller 299 carried by the control rod 293 cooperates with the inclined surface 294. Depending on the inclination of the inclined surface 294, the stroke of the control rod 293 is shortened more or less with respect to that of the piston rod. The lever 300 carries a feeler 301 which cooperates with a model 302. The transmission of the control movement of the lever 300 to the valve sleeve takes place in a manner identical to that of the example following fig. 14.
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The fact of inserting between the piston rod and the displacement rod a mechanism allowing a variable transmission ratio has the advantage of being able to carry out reproduction work at different scales from the same model or the same template. The mechanism can also be arranged so that the stroke of the control rod is increased relative to the stroke of the working piston.