Mécanisme d'actionnement pour effectuer des mouvements d'un organe par rapport<B>à</B> un autre La présente invention a pour objet un mécanisme d7actionnement pour effectuer des mouvements d'un organe par rapport<B>à</B> un autre, notamment pour faire avancer et reculer, par un mouvement relatif, une pièce<B>à</B> travailler et un support d'outil.
Pour percer un trou avec une mèche ou foret rotatif habituel, il est souvent désirable que la course d'avancement du foret soit inter rompue une ou plusieurs fois de telle manière que ce foret puisse être retiré du trou pour per mettre le nettoyage des copeaux et des gorges du foret, de même que pour permettre l'appli cation d'un agent de refroidissement ou d'un lubrifiant au point de perforation.
Ce retrait périodique et le nettoyage du foret empêchent effectivement une déviation de celui-ci dans la pièce<B>à</B> travailler et diminuent la chaleur et la pression développée dans le foret de même que sa rupture, prolongeant par<B>là</B> sa durée d7utili- sation. Bien que le mécanisme faisant l'objet de l'invention soit spécialement décrit en rap port avec une telle utilisation, il peut s'appli quer<B>à</B> tout autre usage où l'on désire inter rompre périodiquement et- inverser le mouve ment relatif d'un outil et d7une pièce<B>à</B> travailler pour éloigner les copeaux ou permettre l'appli cation judicieuse d'un agent de refroidissement <B>à</B> l'outil et<B>à</B> la pièce<B>à</B> travailler.
<B>A</B> l'usage il est désirable que le retrait et le rapprochement de l'outil de la pièce<B>à</B> travailler soient effectués<B>à</B> une vitesse relativement élevée pour diminuer le temps pendant lequel l'outil est inactif. Pour empêcher une détériora tion de l'outil et de son mécanisme de com mande, le rapprochement rapide devrait être terminé juste avant que l'outil ne vienne en prise avec la pièce<B>à</B> travailler. L'outil devrait ensuite avancer par rapport<B>à</B> la pièce<B>à</B> tra-, vailler <B>à</B> une vitesse prédéterminée qui peut continuer Jusqu'à ce que l'outil soit de nouveau retiré pour le nettoyage.
Dans quelques cas il est désirable que routil soit placé initialement<B>à</B> une certaine distance de la pièce<B>à</B> travailler pour permettre un libre accès<B>à</B> celle-ci.<B>Il</B> est alors désirable que l'outil soit approché initialement de ladite pièce<B>à</B> travailler<B>à</B> une vitesse relativement élevée, qu'il soit ensuite avancé par rapport<B>à</B> la pièce<B>à</B> une vitesse faible, qu'il soit retiré<B>de</B> la pièce pour nettoyer routil et pour appliquer l'agent de refroidissement puis ramené<B>à</B> sa dernière position de travail à-une vitesse élevée, et finalement qu'il soit de nouveau avancé par rapport<B>à</B> la pièce<B>à</B> une faible vitesse.
Dans une telle utilisation, il est désirable habituelle ment que l'outil soit ramené<B>à</B> sa position initiale seulement après la fin de ropération et que les retraits intermédiaires de nettoyage soient* suffisamment longs pour s'assurer que routil se dégage de la pièce. D'autre part, il peut être désirable de ramener l'outil<B>à</B> sa posi- tion initiale<B>à</B> chaque opération<B>de</B> nettoyage. Dans chaque cas, le mouvement de Poutil vers et<B>à</B> partir de la pièce devi:ait être effectué<B>à</B> une vitesse élevée.
Dans des trous de forage qui sont plusieurs fois le diamètre du foret en profondeur, ce dernier peut produire de longs copeaux qui sont pris dans les gorges du foret et bloquent celui-ci, ou engendrent une chaleur de frotte ment préjudiciable ou réduisent d'une autre façon l'efficacité du foret. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et comprend des moyens pour interrompre l'avancement de l'outil de façon répétée pendant une partie de travail de sa course pour fournir des mouve ments d'avancement très rapides dans des cycles relativement rapides.
Le mécanisme faisant l'objet de la présente invention comprend un organe moteur déplacé par un fluide sous pression<B>à</B> une vitesse com mandée par l'écoulement d'un liquide dans un premier circuit fermé intercalé entre le côté de l'organe moteur opposé<B>à</B> celui auquel est appli qué le fluide sous pression et un côté d'un piston de rappel dans un cylindre de com mande, le côté opposé dudit piston de rappel étant soumis au fluide sous pression pour effec tuer les mouvements de retrait.
Ce mécanisme est caractérisé par -un piston de butée dans ledit cylindre de commande, le piston de rappel étant éloigné du piston de butée par du fluide sous pression admis entre eux pendant le retrait tandis que pendant le mouvement d7avance le piston de rappel est tout d'abord déplacé rapidement vers le piston de butée, pour venir en. prise avec celui-ci et ensuite déplacé<B>à</B> une vitesse plus faible dépendant du fonctionnement<B> & </B> moyens pour contrôler la vitesse du piston de butée, de sorte que l'organe moteur peut être déplacé selon des cycles suc cessifs comprenant chacun un mouvement d'en- traÎnement partiel, un mouvement de retrait rapide et un mouvement d'avance rapide.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exem ple, deux formes d'exécution du mécanisme faisant l'objet de la présente invention. La fig. <B>1</B> est une vue partiellement en coupe et partiellement en élévation eun mécanisme de perçage constituant l'une de ces formes d'exé cution.
Les fig. 2 et<B>3</B> sont des vues schématiques montrant le mécanisme de perçage représenté<B>à</B> la fig. <B>1,</B> mais en supposant que certaines de ses parties occupent des positions différentes.
La fig. 4 est une vue schématique partielle ment en coupe d'une autre forme d'exécution du mécanisme de perçage.
Les fig. <B>5</B> et<B>6</B> sont des vues semblables<B>à</B> la fig. 4 montrant la position des éléments du mécanisme représenté<B>à</B> la fig. 4 en différents points du cycle de perçage.
La fig. <B>7</B> est une vue partielle du mécanisme que montrent les fig. 4<B>à 6,</B> mais représente une variante d7un des éléments de commande.
La fig. <B>7A</B> est une vue d'une variante du mécanisme que montre la fig. <B>7.</B>
La fig. <B>8</B> est une vue partielle du mécanisme que montrent les fig. 4<B>à 6</B> et représente un dis positif interrompant le mouvement d%vance normal du foret.
La fig. <B>9</B> est une vue partielle du même mécanisme, montrant un dispositif permettant de modifier le cycle de perçage.
La forme d'exécution représentée aux fig. <B>1</B> <B>à 3</B> est un mécanisme d'actionnement d#une per ceuse, comprenant un cylindre moteur<B>1</B> dont l'alésage 2 est obturé<B>à</B> ses extrémités par des culasses<B>3</B> et 4. Ce cylindre renferme un piston dont une partie<B>6</B> coulisse contre les parois de l'alésage 2.
La partie<B>6</B> du piston comporte de chaque côté des prolongements<B>7</B> et<B>8,</B> le prolon gement<B>7</B> étant reçu<B>à</B> coulissement dans un organe<B>10</B> en forme de manchon logé dans la culasse<B>3,</B> et le prolongement<B>8</B> se déplaçant dans un organe<B>11</B> en forme de manchon logé dans l'alésage 2 et pénétrant dans une cavité 12 de la culasse 4 lorsque le piston se déplace vers ravant. Un organe de butée annulaire 14 sur lequel vient buter le prolongement<B>8</B> du piston, est logé dans la cavité 12 pour limiter le mouve ment d7avance du piston. L'organe de butée 14 est vissé dans la culasse 4 de façon<B>à</B> pouvoir être réglé axialement le long de cette culasse 4 pour faire varier la course du piston.
Un cha peau<B>15</B> est monté<B>à</B> rotation sur la partie anté rieure de la culasse 4 et est maintenu en place par des vis<B>16</B> vissées dans des orifices filetés pratiqués dans ce chapeau et comportant des parties de diamètre réduit venant se loger dans une gorge annulaire de la culasse 4. Un goujon fileté<B>18</B> est vissé dans un orifice de l'organe de butée 14 et traverse librement vers l'avant un orifice du chapeau, de sorte que la rotation du chapeau est transmise<B>à</B> l'organe 14.
La partie de l'organe de butée 14 voisine du goujon est fendue sur sa périphérie et le goujon comporte un épaulement s'engageant dans la face anté rieure de l'organe 14 de façon que les parties fendues puissent se déplacer angulairement l'une par rapport<B>à</B> Pautre lorsque le goujon est vissé dans ledit orifice et verrouillent l'organe 14 en position une fois son réglage effectué. Pour changer la position de l'organe 14, il suffit sim plement de desserrer<B>le</B> goujon<B>18,</B> puis de faire tourner le chapeau<B>15.</B> On peut alors resserrer le goujon pour verrouiller l'organe 14 dans sa nou velle position.
Afin que l'opérateur puisse se rendre compte de la course maximum qui peut être obtenue pour un réglage quelconque de l'organe 14, des graduations 22 portées par le chapeau<B>15</B> se déplacent en regard d'un repère (non représenté) porté par la culasse fixe 4. Des repères (non représentés) peuvent être également portés sur le goujon<B>18</B> pour indiquer la position de l'or gane 14 par rapport<B>à</B> la culasse antérieure du cylindre.
Une variante du mécanisme permettant de régler la course du piston est décrite dans le brevet suisse No <B>316892</B> et est particulièrement utile lorsqu'on désire monter une tête<B>à</B> forets multiples<B>à</B> l'extrémité du prolongement du piston.
Un couloir<B>25</B> s'étend axialement sur toute la longueur du piston et un arbre<B>27,</B> portant<B>à</B> rune de ses extrémités un mandrin<B>28</B> destiné <B>à</B> recevoir un foret (non représenté) est monté <B>à</B> rotation dans des paliers<B>26</B> situés de chaque côté de ce couloir. L'extrémité opposée de l'arbre<B>27</B> est cannelée, par exemple en<B>30</B> pour recevoir un arbre moteur<B>3 1</B> traversant la culasse <B>3</B> puis pénétrant librement dans l'extrémité cor respondante du couloir<B>25</B> et destiné<B>à</B> être entreiné par un moteur (non représenté).
Les paliers<B>26</B> sont fixés au piston et servent de butée<B>à</B> des épaulements de l'arbre<B>27,</B> de façon que celui-ci soit entramé dans le mouvement de va-et-vient du piston. Les cannelures d'entrail- nement ont des dimensions axiales telles que ce mouvement & 'va-et-vient de l'arbre soit possible quel que soit le réglage.
Une plaque 34 supportant les cylindres de commande<B>35</B> et<B>36</B> dont les alésages sont approximativement égaux est fixée sur le côté du cylindre<B>1.</B> La cavité de l'alésage 2 située entre la partie<B>6</B> du piston et le manchon<B>11</B> est reliée par un canal<B>37 à</B> l'extrémité de droite du cylindre<B>35.</B> Cette cavité, ainsi que ce canal, sont remplis de liquide, par exemple d'huile. Le cylindre<B>35</B> renferme un piston de rappel<B>38</B> et un piston de butée<B>39</B> montés pour se déplacer en va-et-vient et l'un par rapport<B>à</B> l'autre<B>à</B> l'intérieur du cylindre.
Le piston<B>39</B> est muni d'une tige de piston 41 traversant une culasse 42 située<B>à</B> l'extrémité gauche du cylindre et par courue axialement et sur toute sa longueur par un canal 43 communiquant avec l'espace situé entre les pistons<B>38</B> et<B>39.</B>
Le cylindre<B>36</B> renferme un piston différen tiel 45 portant une tige de piston 46 qui s'étend <B>à</B> travers la culasse 47 fixée<B>à</B> l'extrémité de gauche du cylindre. Cette tige<B>de</B> piston a un diamètre sensiblement plus grand que la tige de piston 41 pour des raisons qui seront expo sées plus loin. Les chambres des cylindres<B>35</B> et <B>36</B> situées du côté de la face gauche des pistons <B>39</B> et 45 sont mises en communication l'une avec l'autre par des canaux séparés<B>50</B> et<B>51</B> débou chant dans les culasses 42 et 47. Ces chambres et ces canaux sont remplis de liquide, par exem <B>ple</B> d'huile.
Dans le canal<B>50</B> est disposée une vanne de contrôle<B>52 à</B> bille, qui -ne laisse s'écou ler le liquide que du cylindre<B>36</B> vers le cylindre <B>35.</B> Une vanne doseuse réglable<B>53</B> placée dans le canal doseur<B>51</B> laisse s'écouler le liquide avec un débit restreint entre les cylindres<B>35</B> et<B>36,</B> dans un sens ou dans l'autre.
L'extrémité de droite du cylindre<B>36</B> et le canal 43 traversant la tige de piston 41 sont reliés par des conduits<B>55</B> et<B>56 à</B> une lumière <B>58</B> pratiquée dans le carter<B>59</B> d'une vanne d'amenée du fluide. Une partie du conduit<B>56</B> est flexible, de façon que le piston<B>39</B> puisse aller et venir librement dans le cylindre<B>35.</B> Une vanne<B>à</B> trois voies<B>60</B> réglable<B>à</B> la main est également reliée au conduit<B>56</B> pour régler le débit du fluide et mettre sélectivement le canal 43 en communication avec l'atmosphère.
Une lumière<B>62</B> pratiquée dans le carter<B>59</B> de la vanne et diamétralement opposée<B>à</B> la lumière <B>58</B> est reliée, par un conduit<B>63</B> et un canal 64 de la culasse<B>3, à</B> l'alésage 2 du cylindre, du côté de la face de gauche de la partie<B>6</B> du piston. Le carter<B>59</B> renferme une vanne<B>65</B> réglable<B>à</B> la main, destinée<B>à</B> mettre sélectivement en com munication les lumières<B>58</B> et<B>62</B> avec le canal <B>67</B> d'amenée du fluide sous pression, ou bien avec le canal d'évacuation<B>68.</B>
Le fonctionnement du mécanisme décrit est le suivant<B>:</B> Au moment où Pon commence<B>à</B> percer un trou, les divers éléments occupent les positions que montre la fig. <B>1 ;</B> les conduits<B>55</B> et<B>56</B> sont raccordés<B>à</B> la tuyauterie d'évacuation par la vanne<B>65,</B> et le conduit<B>63</B> est raccordé<B>à</B> la tuyauterie d'arrivée du fluide sous pression, qui est<B>de</B> préférence de Pair, mais qui, si désiré, peut être un liquide sous pression tel que de l'huile.<B>A</B> ce moment, le fluide sous pression est amené par le conduit<B>63</B> et le canal 64<B>à</B> l'extré mité de gauche du cylindre 2 pour repousser le piston de la perceuse vers la droite.
L'arbre<B>27,</B> qui est entraimé par rarbre moteur<B>31,</B> est déplacé vers l'avant avec le piston pour faire avancer le foret vers la pièce. Lorsque le piston de la perceuse se déplace vers la droite, le liquide est chassé hors de l'espace situé en avant du pro longement<B>6</B> du piston par le canal<B>37,</B> vers l'extrémité de droite du cylindre<B>35.</B> Les pistons <B>38</B> et<B>39</B> sont déplacés vers la gauche<B>à</B> faible vitesse puisque le liquide du cylindre<B>35</B> ne peut passer dans le cylindre<B>36</B> que par le canal doseur<B>51,</B> son débit étant freiné par la vanne <B>53.</B> Le piston de la perceuse ne peut donc se déplacer qu'à une vitesse réduite pendant que le foret s'approche de la pièce et s'enfonce dans la matière.
Lorsque le trou est en partie percé et que l'on désire ramener le foret hors du trou pour débourrer, pour<B>le</B> refroidir avec un agent de refroidissement ou pour toute autre raison, les éléments se trouvant dans des positions relatives telles qu'elles sont indiquées sur la fig. 2, on amène la vanne<B>65</B> dans la position pour rac corder le cylindre<B>1 à</B> la tuyauterie d'évacuation par le conduit<B>63</B> et pour envoyer du fluide sous pression dans les conduits<B>55</B> et<B>56.
A</B> ce moment, la vanne<B>60</B> est dans la position où elle se trouve pendant toutes les opérations de perçage excepté lorsque le trou est terminé, afin d'éviter que le canal 43 ne soit mis en commu nication avec l'atmosphère et pour permettre au fluide de s'écouler sans restriction dans l'un ou l'autre sens par le conduit<B>56.</B> Le fluide sous pression venant du conduit<B>55</B> repousse<B>le</B> piston 45 vers la gauche et le fluide sous pression est envoyé par le conduit<B>56</B> dans la cavité située entre les pistons<B>38</B> et<B>39,</B> pour les repousser dans des directions opposées.
La face antérieure du piston de la perceuse et le foret étant compa rativement petits et la résistance au déplacement du piston<B>39</B> étant relativement grande, le piston <B>38</B> se déplace rapidement vers la droite et refoule le liquide dans l'alésage 2<B>à</B> une vitesse telle que le foret est rapidement ramené en arrière et dégagé du trou. Les pressions agissant pour déplacer les pistons<B>39</B> et 45 vers la gauche sont approximativement les mêmes mais, étant donné que le diamètre de la tige 46 du piston 45 n'est que légèrement plus grand que celui de la tige 41 du piston<B>39</B> une pression différentielle s'établit<B>à</B> la gauche des pistons<B>39</B> et 45.
Cette pression est toutefois insuffisante pour vaincre le ressort<B>70</B> et pour soulever la bille de la vanne de contrôle<B>52,</B> et elle produit sur la face de gauche du piston 45 une force d'opposition qui n'est que légèrement inférieure<B>à</B> celle exercée sur la face de gauche du piston<B>39.</B> En consé quence, le piston 45 se déplace légèrement vers la gauche par rapport<B>à</B> la position que montre la fig. 2, tandis que le piston portant le foret est déplacé vers l'extrémité de gauche<B>de</B> ralésage 2.
Le liquide déplacé par<B>le</B> piston 45 -passe par le canal<B>51</B> et la vanne<B>53,</B> jusque dans le cylindre<B>35,</B> en déplaçant légù- renient le piston<B>39</B> vers la droite. Les pointillés <B>71</B> et<B>72</B> de la fig. <B>3</B> indiquent la position des pistons<B>39</B> et 45 avant que ne s'effectue ce der nier déplacement, ces positions étant les mêmes que celles que montre la fig. 2. On remarquera que les pistons<B>39</B> et 45 sont représentés sur la fig. <B>3</B> dans les positions qWils occupent lorsque le piston portant le foret a atteint l'extrémité de gauche<B>de</B> ralésage 2.
Après que le foret a été débarrassé des copeaux ou que le trou a été débourré, la vanne <B>65</B> est amenée dans la position que montre la fig. <B>1</B> pour assurer radduction du fluide sous pression<B>à</B> ralésage 2 et pour éliminer la pres sion des cylindres<B>35</B> et<B>36.</B> Le piston de la per ceuse se déplace alors rapidement pour ramener le foret vers la pièce jusqu!à ce que le piston<B>38</B> rencontre le piston<B>39.</B> Cette rencontre se pro duit juste avant que le foret n'atteigne le fond du trou dont le perçage a été commencé et,<B>à</B> partir de ce moment, le déplacement du foret s'effectue<B>à</B> faible vitesse ou<B>à</B> la vitesse d'avance,
puisque le piston<B>39</B> doit chasser le liquide du cylindre<B>35</B> au-delà de la vanne<B>53</B> formant étranglement et vers le cylindre<B>36</B> pendant que s'effectue le mouvement d'avance du foret.
Lorsque le perçage du trou est terminé, on amène la vanne<B>65 à</B> la position pour admettre le fluide sous pression au conduit<B>55</B> et pour raccorder le canal 64<B>à</B> la tuyauterie d'évacua tion, on change la position de la vanne<B>60</B> pour mettre le canal 43 en communication avec l'atmosphère et pour interrompre la communi cation entre le conduit earrivée et le conduit<B>56.</B> Ainsi, la pression régnant sur la face de gauche du piston 45 n7est pas contrariée par la pression régnant sur la face de droite du piston<B>39.</B> La pression différentielle existant entre les cylin dres<B>36</B> et<B>35</B> est alors suffisante pour soulever de son singe la bille de la vanne de contrÔle <B>52,
</B> de sorte que la communication est établie entre les cylindres<B>36</B> et<B>35</B> aussi bien par le canal<B>50</B> que par le canal<B>51.</B> Le piston<B>39</B> est ainsi ramené<B>à</B> sa position initiale en même temps que le piston<B>3 8</B> et que le foret. Tous les organes du mécanisme occupent ainsi les positions que montre la fig. <B>1</B> et le mécanisme d'avance est prêt<B>à</B> recommencer un nouveau cycle.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 4<B>à 6,</B> le cylindre moteur<B>1</B> et le piston<B>6</B> avec ses prolongements<B>7</B> et<B>8</B> de diamètre réduit (ce dernier prolongement étant creux) et le goujon fileté<B>18</B> sont représentés schématique ment et peuvent avoir la forme que montrent les fig. <B>1 à 3</B> ou celle représentée dans le brevet suisse No <B>316892.</B> L'arbre<B>27</B> portant le man drin<B>28</B> est monté<B>à</B> rotation dans les prolonge ments<B>7</B> et<B>8</B> du piston comme décrit précédem ment.
L'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B> est en communication par le conduit<B>76</B> avec rune des faces d'un piston de rappel<B>77</B> se déplaçant en un mouvement de va-et-vient dans un cylin dre de commande<B>78,</B> et par les conduits<B>76</B> et <B>79</B> avec l'une des faces d'un piston supplémen taire<B>80 à</B> mouvement & avance rapide, se dépla çant en un mouvement de va-et-vient dans un cylindre<B>81</B> commandant l'avance rapide. Une butée réglable<B>82</B> est vissée dans le cylindre<B>81</B> pour limiter la course du piston<B>80.</B>
Une tige de piston 83'passant librement par un orifice central du piston<B>77</B> et<B>à</B> travers l'une des extrémités du cylindre<B>78</B> est rendue soli daire d'un piston de butée mobile<B>83</B> se dépla çant en un mouvement de va-et-vient dans le cylindre de commande<B>78.</B>
La chambre 84 située entre les pistons<B>77</B> et<B>83</B> est en communication avec le conduit<B>85</B> par des canaux<B>86,</B> l'alésage central<B>87</B> de la tige de piston<B>83'</B> et la chambre<B>88.</B>
L'extrémité de gauche du cylindre<B>78</B> est en communication avec le canal<B>89</B> du boisseau <B>à</B> vannes<B>90</B> par l'intermédiaire du*conduit <B>9L</B> Un second canal<B>92</B> du boisseau<B>90</B> est relié au canal 89 -par des canaux comportant respec tivement une vanne<B>à</B> bille<B>93,</B> une vanne<B>à</B> bille 94 munie d'un orifice d7écoulement réglable <B>95</B> et & un second orifice d'écoulement réglable séparé formant une vanne doseuse <B>96.</B> Le res sort<B>97</B> de la vanne<B>93</B> est considérablement plus fort que le ressort<B>98</B> de la vanne 94,
de sorte que les billes des vannes<B>93</B> et 94 se soulèvent sous l'action de différences de pressions de valeurs inégales entre les canaux<B>92</B> et<B>89.</B>
Des bouchons<B>99,</B> vissés dans les extrémités taraudées des canaux des vannes du boisseau<B>90,</B> permettent<B>de</B> régler.la compression des ressorts <B>97</B> et<B>98</B> et faire varier les dimensions des orifi ces<B>95</B> et<B>96.</B> Afin qu'il ne se produise pas de fuites par ces bouchons, leur corps comporte de préférence une partie de plus grand diamètre comme montré en<B>99'</B> et est pourvu de joints annulaires s'engageant dans les contre-alésages formés aux extrémités extérieures des canaux respectifs des vannes.
Un conduit<B>100</B> relie le canal<B>92 à</B> l'une des extrémités d'un cylindre de<U>commande</U><B>101</B> dans lequel un piston différentiel 102 se déplace en un mouvement de va-et-vient sous l'action des pressions différentielles. Une tige de piston<B>103</B> solidaire du piston différentiel 102 traverse l'une des extrémités du cylindre<B>101</B> dans la chambre 104 qui est mise en communication avec Pat- mosph#re par le canal<B>105.</B>
La face de droite du piston<B>80,</B> la chambre 84, la face de gauche du piston 102 et la face <B>de</B> droite du piston<B>6</B> sont destinées<B>à</B> être mises en communication, soit avec l'atmosphère, soit avec une source d'air comprimé<B>106</B> par les conduits<B>107, 85, 108</B> et<B>133</B> suivant la position des vannes<B>109</B> et<B>110 à</B> quatre voies,<U>comme</U> il sera expliqué ci-après.
Les cavités situées<B>à</B> gauche des pistons<B>6,</B> <B>83</B> et<B>80,</B> les cavités situées<B>à</B> droite des pistons <B>77</B> et 102, les canaux<B>91</B> et<B>89</B> et les conduits de raccordement sont constamment remplis par un fluide hydraulique<B>à</B> faible viscosité,<U>comme</U> indiqué par les traits interrompus sur les fig. 4<B>à 6.</B>
On voit d'après la fig. 4, dans laquelle le piston<B>6</B> de la perceuse est représenté complè tement ramené en arrière, que des réserves de liquide sont prévues<B>à</B> droite du piston 102 et <B>à</B> gauche du piston<B>80,</B> de sorte qu'il peut se produire des pertes considérables de liquide sans que le fonctionnement du mécanisme en soit affecté.
Pour plus de clarté, on décrira le fonctionne ment du mécanisme d'actionnement de la per- ceuse en se référant au cycle montré par les fig. 4<B>à 6.</B>
Les éléments mobiles et les vannes de com mande sont représentés sur la fig. 4 dans les positions respectives qu'ils occupent au début d'un cycle ou d'une opération de perçage.<B>A</B> ce moment, les vannes<B>110</B> et<B>109</B> sont dans la position représentée pour faire arriver de l'air comprimé, par le conduit<B>133, à</B> la face de droite du piston<B>6,</B> afin de le déplacer vers la gauche, c'est-à-dire vers la pièce, en obligeant le liquide<B>à</B> passer du cylindre<B>1,</B> par les con duits<B>76</B> et<B>79,</B> dans le cylindre<B>81,</B> les conduits <B>85, 107</B> et<B>108</B> étant<B>à</B> ce moment en commu nication avec l'atmosphère,
le conduit<B>85'</B> étant relié<B>à</B> la vanne<B>109</B> et le conduit<B>108</B> servant <B>à</B> relier le conduit<B>85 à</B> l'échappement ou<B>à</B> l'admission<B>de</B> pression au cours des divers cycles du mécanisme tels qu'ils sont décrits ci- après. Le cylindre<B>81</B> étant en communication avec l'air libre par le conduit<B>107,</B> le piston<B>80</B> se déplace rapidement vers la droite jusqu'à ce qu'il vienne toucher la butée<B>82</B> en permettant au piston<B>6</B> de la perceuse de s'avancer rapide ment vers la pièce.
Lorsque le piston est appliqué contre sa butée, il ne peut plus se produire d'écoulement de liquide par le conduit<B>79,</B> et l'huile est chas sée dans le cylindre<B>78</B> vers la droite du piston <B>77,</B> en déplaçant ensemble vers la gauche les pistons<B>77</B> et<B>83</B> qui initialement se touchaient. Les pistons<B>77</B> et<B>83</B> se trouvant effectivement dans un circuit d'huile fermé, ce déplacement refoule l'huile du cylindre<B>78</B> dans le canal<B>89</B> par le conduit<B>91,</B> dans le canal<B>92</B> par la vanne doseuse <B>96,</B> et dans le cylindre<B>101</B> par le con duit<B>100,</B> en déplaçant le piston 102 vers la gauche.
Les vannes<B>93</B> et 94 étant fermées et la face gauche du piston 102 étant en commu nication avec l'atmosphùre, la vitesse d'avance des pistons<B>77, 83</B> et par conséquent du piston<B>6</B> de la perceuse est contrôlée par l'orifice<B>96. -Il</B> en résulte un déclenchement précis et une com mande variable de la vitesse<B>à</B> laquelle le foret avance dans la pièce une fois qu'il a été amené en un point situé<B>à</B> proximité de cette pièce par l'action du piston<B>80.</B> Le perçage<B>à</B> cette vitesse déterminée, -en supposant que tous les éléments aient des proportions convenables, continue jus qu'à ce que le piston'6 vienne toucher le goujon fileté<B>18, à</B> moins que la.
vanne<B>110</B> ou les deux vannes<B>109</B> et<B>110</B> -ne soient déplacées pour modifier la condition de mise sous pression des conduits<B>107, 85, 108</B> et<B>133</B> ou pour les mettre en communication avec l'atmosphère.
Après que le foret a pénétré d'une distance convenable dans la pièce et si l'on désire rap peler le foret pour débourrer le trou, on amène la vanne<B>110</B> dans la position que montre la fig. <B>5,</B> pour assurer un retrait rapide du foret hors de la pièce,
la position des éléments mobiles<B>à</B> la fin de ce rapide mouvement en arrière étant montrée par la fig. <B>5.</B> Le déplace ment de la vanne<B>110</B> vers la position que montre la fig. <B>5</B> met la face de droite du piston <B>6</B> en communication avec la canalisation d'éva cuation et fait arriver l'air comprimé vers la face de gauche du piston 102 et vers la cham bre 84 par des trajets évidents.<B>-</B> Le piston<B>6</B> se déplace alors vers la droite sous l'influence de l'air se trouvant dans la chambre 84 et agissant sur le piston<B>77,</B> qui<B>à</B> son tour chasse l'huile de l'extrémité de droite du cylindre<B>78</B> vers l'extrémité de gauche du cylindre<B>1.</B> La face de droite du piston<B>6</B> étant en communication avec l'atmosphère,
ce piston se déplace rapidement vers la droite jusqu'à ce que le piston<B>77</B> vienne buter contre l'extrémité de droite du cylindre<B>78,</B> après quoi il ne se produira plus de déplacement du piston<B>77</B> ni du piston<B>6</B> vers la droite.
On remarquera que si les proportions des divers organes sont judicieusement calculées, le piston<B>6</B> West rappelé en arrière que de la dis tance nécessaire pour que le dégagement du foret permette le débourrage du trou et non pas jusqu'à sa position initiale que montre la fig. 4 puisque le piston<B>80</B> est resté au fond de son cylindre.
S'il était nécessaire que le foret soit ramené <B>à</B> sa position initiale<B>à</B> chaque cycle de débour- rage, il faudrait relier directement le cylindre <B>81</B> au conduit<B>108</B> par le conduit<B>107,.</B> comme montré sur la fig. <B>9.</B> Dans ce cas, l'air comprimé arriverait également sur la face de droite du piston<B>80 à</B> chaque course de rappel, ce qui chasserait l'huile du cylindre<B>81</B> dans le cylindre <B>1,</B> de sorte que le piston<B>6</B> accomplirait une course complète vers la droite.
Dans ce cas éga lement, le piston<B>77</B> irait au fond<B>de</B> son cylin dre et le piston<B>80</B> retournerait<B>à</B> sa position initiale et maintiendrait le piston<B>6</B> en contact positif avec l'extrémité de droite du cylindre<B>1.</B>
Si l'on se reporte<B>à</B> nouveau<B>à</B> la fig. <B>5,</B> et si l'on reconsidère l'opération effectuée en déplaçant seulement la vanne<B>110,</B> l'air de la chambre 84 tend<B>à</B> déplacer le piston<B>83</B> vers la gauche, en engendrant dans le canal<B>89</B> une pression égale<B>à</B> la pression de l'air.
En même temps, la pression de l'air agissant sur le piston 102 tend<B>à</B> le déplacer vers la droite, en engen drant dans le canal<B>92</B> une pression s'opposant <B>à</B> ce mouvement.<B>A</B> cause de la différence de surface effective entre les deux faces du piston 102 par suite de la surface occupée par la tige <B>103,</B> la pression régnant dans le canal<B>92</B> est notablement supérieure<B>à</B> la pression régnant dans le canal<B>89.</B> Les vannes<B>à</B> bille<B>93</B> et 94 sont étudiées de telle sorte que cette différence de pression soulève la bille<B>de</B> la vanne 94 en permettant au liquide de passer par l'orifice<B>95</B> aussi bien que par l'orifice<B>96,
</B> mais elle ne soulève pas la bille<B>de</B> la vanne<B>93.</B> Uhuile s'écoule donc du canal<B>92</B> vers le canal<B>89</B> par les orifices doseurs<B>95</B> et<B>96,</B> puis vers le piston <B>83</B> en provoquant le déplacement de ce piston <B>à</B> une vitesse prédéterminée que l'on peut faire varier par le réglage de la vanne 94 pour assu rer le déplacement du piston<B>83</B> vers la droite sur une faible distance suivant l'augmentation de la durée du maintien de la vanne<B>110</B> dans la position représentée sur la fig. <B>5.</B> Il va de soi que le réglage de l'ouverture de la vanne 94 Waffecte pas la vitesse d'avance obtenue par le réglage de l'orifice<B>96,
</B> et que ce réglage est de préférence tel que le piston de butée<B>83</B> soit amené en un point situé très légèrement<B>à</B> droite de la position atteinte<B>à</B> la fin du mouvement d7avance précédent pendant le laps de temps nécessaire au retrait du foret de la pièce.
Après que le trou a été débourré et si l'on désire recommencer l'opération de perçage, on amène la vanne<B>110</B> dans la position représentée sur la fig. 4, les éléments mobiles occupant les positions représentées sur la fig. <B>5.</B> L'air sous pression arrive alors sur la face de droite du piston<B>6</B> et l'huile est chassée dans le cylindre <B>78</B> contre la face de droite du piston<B>77</B> comme décrit précédemment.
La chambre 84 étant en communication avec l'atmosphère, le piston<B>77</B> se déplace rapi dement vers la gauche, en provoquant un mou vement d'avance rapide correspondant du pis ton<B>6</B> jusqu7à ce que le piston<B>77</B> rencontre le piston<B>83 ;</B> les pistons<B>6, 77</B> et<B>83</B> se déplacent alors<B>à</B> nouveau vers la gauche<B>à</B> la vitesse réduite déterminée par l'ouverture de l'orifice <B>96,</B><U>comme</U> expliqué en regard de la fig. 4.
On remarquera que le piston<B>83</B> s'étant<B>légè-</B> rement déplacé<U>vers</U> la droite pendant le mou vement de recul du foret, l'avance rapide de ce foret ne s'arrête qu7à une très courte distance du fond du trou en cours de perçage.
Lorsque le trou<B>à</B> percer a atteint sa profon deur définitive, le piston de butée mobile<B>83</B> et le piston portant le foret reviennent rapidement <B>à</B> leurs positions initiales pour ramener tous les organes mobiles dans leurs positions représen tées sur la fig. 4.
La position relative des organes mobiles du mécanisme au moment où commence le dernier stade de retour rapide du foret<B>à</B> la fin de Popération est repiésentée sur la fig. <B>6.</B> Dans cette position, les vannes<B>109</B> et<B>110</B> ont été déplacées comme<B>le</B> montre la fig. <B>6.</B> Au cours de cette opération, qui correspond au dépla cement unique de la vanne<B>109,</B> l'air comprimé arrive sur la face de droite du piston<B>80</B> et sur la face de gauche du piston 102, tandis que la chambre 84 et la face de droite du piston<B>6</B> de la perceuse sont reliés<B>à</B> la tuyauterie d'évacua tion.
Le piston<B>80</B> se déplace vers la gauche, en chassant l'huile du cylindre<B>81</B> vers la face de gauche du piston<B>6</B> pour le déplacer vers la droite, et en même temps pour maintenir la pression contre la face de droite du piston<B>77</B> afin de le maintenir contre le piston<B>83</B> et pour appliquer la pression au canal<B>89.</B> Bien qu7à ce moment le piston 102 subisse une poussée vers la droite, en chassant l'huile dans le canal<B>92,</B> la différence de pressions entre les canaux<B>92</B> et<B>89</B> n'est pas suffisante pour soulever la bille de la vanne<B>93.</B> C'est pourquoi, jusqu7à ce que le piston<B>80</B> vienne buter contre<B>-</B> rextrémité;
de gauche du cylindre<B>81</B> pour relâcher la pression appliquée<B>à</B> la droite du piston<B>77,</B> les pistons <B>77, 83</B> et 102 se déplacent lentement vers la droite sous l'influence de l'écoulement de l'huile, qui s'effectue uniquement<B>à</B> travers les orifices doseurs<B>95</B> et<B>96.</B> Après que le piston<B>80</B> a ter miné sa course, il n'exerce plus de pression con tre le piston<B>77.
A</B> ce moment, il s'établit entre les canaux<B>92</B> et<B>89</B> une différence de pressions suffisante pour soulever la bille de la vanne<B>93,</B> et les pistons<B>77, 83,</B> 102 et<B>6</B> se déplacent rapidement vers la droite jusqu'à ce que le piston<B>6</B> vienne reposer contre l'extrémité de droite du cylindre<B>1,</B> comme le montre la fig. <B>6.</B> Par suite de l'action plus intense du piston 102, celui-ci continue de se déplacer vers la droite en tandem avec les pistons<B>77</B> et<B>83</B> et repousse le piston<B>80</B> vers la droite malgré la pression régnant dans<B>le</B> conduit<B>107,</B> jusqu'à ce que le piston<B>77</B> vienne buter contre l'extrémité de droite du cylindre<B>78,
</B> moment auquel les divers organes du mécanisme ont repris leur position initiale représentée sur la fig. 4. Le cycle peut alors recommencer.
On a représenté sur la fig. <B>7</B> une variante de construction du cylindre<B>101</B> et du piston 102. Dans cette figure, un piston libre<B>111,</B> dont les faces de pression ont même surface, remplace le piston 102 et est monté pour pouvoir se dépla cer en va-et-vient dans le cylindre 112 muni<B>à</B> 17une de ses extrémités d'une butée réglable<B>113.</B> Ce piston, qui peut être remplacé par un souf flet, une vessie, un diaphragme ou un dispositif analogue, ne peut pas produire de différence de pression entre les canaux<B>92</B> et<B>89.</B> Pour établir la différence de pression nécessaire, une vanne de décompression 114 ne réduisant pas le pas sage de l'air<B>à</B> travers le conduit<B>85</B> depuis la chambre 84 est montée dans ce conduit<B>85,
</B> afin de réduire la pression régnant dans cette cham bre 84. Comme le montre la fig. <B>7A,</B> la vanne de décompression 114 peut être reliée directe ment<B>à</B> une source d'air comprimé<B>106,</B> auquel cas il est préférable de monter entre la vanne <B>1</B>14 et le conduit<B>8 5</B> une vanne<B>110'</B> actionnée indépendamment par un solénoïde, en vue de créer un trajet d'échappement séparé. Grâce<B>à</B> cette disposition, la chambre<B>88</B> peut être mise sous pression ou évacuée<B>à</B> tout moment si désiré, sans qu'il soit besoin & actionner les autres vannes commandées par solénoïdes.
Il n7est pas nécessaire de décrire ici en détail le fonctionnement de ces variantes, étant donné que les autres organes et leur fonction restent inchangés.
Il est souvent désirable d7interrompre tem porairement l7avance du piston<B>6</B> au cours de l'usinage d7une pièce, pour effectuer des mou vements d%vance par pulsations.<B>Il</B> a été cons- tat6 que ce mode d7avance était particulièrement désirable pour percer ou tourner des matières telles que la fonte ou le magnésium, qui ont tendance<B>à</B> s'émietter, afin que les copeaux ifaient pas le temps de se tasser, ou encore pour l'acier, qui donn de longs copeaux,
afin de briser ces copeaux en courtes sections et éga lement pour empêcher l'engorgement de l'outil ou toute autre réduction de son efficacité. L'avance du piston<B>6</B> étant déterminée par le réglage de Péchappement ou du refoulement du fluide<B>à</B> partir du côté basse pression du piston, on peut facilement obtenir ce résultat en réali sant une pulsation dans le dispositif d'échappe ment. Par exemple, le dispositif que montre la fig. <B>8</B> peut être prévu pour transmettre un mou vement d7avance interrompu périodiquement<B>à</B> un foret, ce qui, comme on a pu le constater, évite de façon efficace la formation de copeaux risquant d7obstruer les gorges du foret.
Le mécanisme comporte un cylindre<B>115</B> comprenant une plaque terminale<B>116</B> et un organe<B>117</B> en forme de manchon monté<B>à</B> l'intérieur<B>à</B> l'extrémité opposée. Une plaque terminale<B>118</B> est fixée<B>à</B> l'organe<B>117</B> et com porte un orifice central<B>119</B> permettant le pas sage du liquide,<B>à</B> travers cette plaque.
Les pis tons jumelés 120 et 121 fixés rigidement aux extrémités opposées de la tige 122 sont montés de manière<B>à</B> pouvoir se déplacer en va-et-vient dans les alésages intérieurs du cylindre<B>115</B> et dans le manchon<B>117.</B> La course du piston est commandée par une butée réglable<B>123</B> vissée dans la plaque terminale<B>116.</B> L'extrémité de gauche du cylindre<B>115,.</B> qui est remplie de liquide, est en communication avec l'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B> par le conduit 124, la vanne<B>à</B> bille réglable-125 présentant un canal & écoulement <B>130</B> mettant le canal contrôlé par la bille en communication avec l'atmosphùre,
et le conduit<B>126.</B> L'extrémité opposée du cylindre<B>115</B> est reliée par le conduit<B>127</B> et la vanne<B>128</B> soit au conduit<B>133</B> d'arrivée du fluide sous pression, soit au conduit de refoule ment. La cavité située entre les pistons jumelés 120-121 est constamment en communication avec l'atmosphère par le canal 134.
Lorsqu'on fait avancer le foret dans la pièce et que les conduits<B>126</B> et<B>133</B> sont sous pres sion, on met en marche un chrono-régulateur ou chrono-rupteur de type quelconque pour envoyer l'air comprimé<B>à</B> la face de droite-du piston 120 par courtes périodes et<B>à</B> une cadence relativement élevée. Par suite de leurs différences de surface effective, les deux pistons 120 et 121 sont déplacés vers la gauche, en chassant l'huile dans Fextrémité antérieure du cylindre<B>1</B> et en causant, soit un léger retrait du foret, soit un arrêt momentané ou un ralentisse ment du mouvement d'avance, suivi par un autre mouvement d'avance normal.
Une fois le cycle de pulsation terminé, le régulateur<B>129</B> est desexcité et la vanne<B>128</B> reprend sous l'action du ressort<B>129',</B> la position représentée sur la fig. <B>8,</B> en mettant la face de droite du piston 120 en communication avec le refoule ment. L'huile sous pression est alors chassée de l'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B><U>par</U> le canal d'écoulement<B>130,</B> jusque dans le cylindre<B>115</B> et vers la face de gauche du piston 121 par suite de la pression agissant sur le piston dans le sens de l'avance.
Les pistons 120 et 121 reviennent donc immédiatement<B>à</B> leur position initiale et le foret est avancé<B>à</B> une vitesse<B>légè-</B> rement supérieure<B>à</B> sa vitesse d'avance nor male par suite de l'écoulement de l'huile par le canal<B>130, à</B> peu près jusqu7au point atteint avant la mise en fonctionnement du mécanisme.
On remarquera que, l'huile s'écoulant du cylindre<B>1</B> par le conduit<B>76</B> pendant la période d'interruption, le foret peut être ramené en un point légèrement plus profond que le point où il se trouvait lorsque Pinterruption a-commencé. Ceci peut être nuisible ou non, suivant la ma- tiùre que l'on perce,<U>la</U> vitesse de perçage, etc... Si aucun inconvénient n!en résulte, les orifice et conduit<B>119</B> et<B>126</B> peuvent être reliés direc tement.
Par contre, si cette attaque est indési rable, il faut prévoir dans le corps de la vanne <B>125</B> un canal pour contrôler la vitesse<B>à</B> laquelle le foret revient au fond du trou.
Pour plus de clarté, le cylindre<B>1<I>1</I>5</B> et la vanne<B>à</B> bille<B>125</B> ont été représentés sur la fig. <B>8 à</B> une échelle considérablement agrandie. Dans la pratique, les dimensions réelles dépen dront du mode d'interruption désiré de l'avance normale. En faisant varier les dimensions de ces pièces, il sera -possible de ralentir le mouvement d'avance de façon intermittente, de l'arrêter, ou de produire des impulsions alternatives d7arapli- tude relativement faible.
L'ensemble du mécanisme se prête facile ment<B>à</B> une conimande semi-automatique ou entièrement automatique puisque les vannes <B>109</B> et<B>110</B> peuvent être actionnées<B>à</B> la main ou au moyen de tout dispositif connu, par exemple de solénoïdes<B>131</B> et de ressorts<B>132</B> ou de solénoïdes en opposition.
Par une utilisation de commutateurs et de relais, le mécanisme peut être actionné automa tiquement<U>par</U> un certain nombre de facteurs de commande. On peut monter par exemple un commutateur de pression de type courant<B>à</B> l'extrémité antérieure du cylindre<B>1</B> pour rame ner le foret en arrière lorsque la pression hydraulique en avant du piston<B>6</B> tombe au- dessous d'une valeur minimum prédéterminée par suite de l'application du piston<B>6</B> contre le goujon fileté<B>18</B> ou lors de la formation d'une pression excessive au point d7attaque du foret. Ou bien encore, un dispositif influencé par le couple de perçage ou par le courant du moteur peut être prévu pour provoquer le retrait du foret.
Les dispositifs obéissant<B>à</B> l'influence de la pression ou du couple peuvent être com binés, le second amorçant le retrait en vue du débourrage et le premier déclenchant le retrait final. Dans le cas où les pressions et les couples de perçage sont trop faibles pour assurer une commande efficace, on peut utiliser un chrono- régulateur pour<U>commander</U> le mécanisme.<B>Il</B> peut être également désirable de doubler<B>le</B> chrono-régulateur d'un commutateur de pres sion, ce dernier ne fonctionna-nt que lorsque l'opération de perçage est terminée ou en cas de surcharge dangereuse.
Dans un cas comme dans l'autre, des com mutateurs limitant le fonctionnement peuvent être montés également sur la culasse du cylindre <B>78</B> pour être actionnés par le piston<B>77</B> afin de signaler l'avance du foret.
On voit par ce qui précède que le méca nisme décrit peut être actionné selon des cycles différents les uns des autres dans de larges limites, ce qui le rend pratiquement apte<B>à</B> être adapté<B>à</B> n'importe quelle opération désirée.
On peut faire varier facilement et avec pré cision toutes les caractéristiques de fonctionne ment, de même que les différentes vitesses aux quelles le piston peut être déplacé pendant un cycle de fonctionnement, et ce dans de larges limites.