FR2958195A1 - Orbital machining apparatus for machining e.g. cutting, tubular unit i.e. tube, has fixed support, locking plate and support arrangement that are formed of stacked sheets cut with laser while having realizing units to realize functions - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rattache au secteur technique du travail des métaux, notamment aux opérations d'usinage et plus particulièrement aux opérations de chanfreinage, coupe, soudure, ..., réalisées en bout d'un organe tubulaire quelconque. The invention relates to the technical sector of metalworking, including machining operations and more particularly to chamfering, cutting, welding, ..., performed at the end of any tubular member.
Plus particulièrement, l'invention concerne les appareils du type de ceux présentant une tête de travail déplaçable circulairement par rapport à un organe tubulaire maintenu en position fixe, notamment au moyen de mors de serrage disposés concentriquement. Ce type d'appareil ressort, par exemple, de l'enseignement des brevets FR 2.771.319, FR 2.802.134, FR 2.890.582. More particularly, the invention relates to devices of the type having a working head displaceable circularly relative to a tubular member held in a fixed position, in particular by means of clamping jaws arranged concentrically. This type of device emerges, for example, from the teaching of patents FR 2.771.319, FR 2.802.134, FR 2.890.582.
Pour l'essentiel, ce type d'appareil comprend un arbre coaxial creux au-travers duquel est engagé l'organe tubulaire pour être serré entre des mors. Le support présente des agencements pour le montage, avec capacité de déplacement en translation guidée des mors de serrage débouchant dans l'alésage de l'arbre sous l'effet d'un entraînement circulaire d'un plateau de serrage monté tournant d'un côté dudit support. De l'autre côté du support et en alignement coaxial, est monté un plateau tournant qui reçoit un organe moteur pour l'entraînement en rotation d'un outil. L'ensemble du plateau est monté avec capacité de déplacement circulaire, manuel ou automatique, par rapport à l'organe tubulaire serré entre les mors pour soumettre ledit organe à l'action de l'outil sous l'effet du déplacement combiné avec l'entraînement en rotation dudit outil. Essentially, this type of apparatus comprises a hollow coaxial shaft through which is engaged the tubular member to be clamped between jaws. The support has arrangements for mounting, with displacement capacity in guided translation clamping jaws opening into the bore of the shaft under the effect of a circular drive of a clamping plate rotatably mounted on one side said support. On the other side of the support and in coaxial alignment, is mounted a turntable which receives a drive member for driving in rotation of a tool. The entire tray is mounted with circular displacement capacity, manual or automatic, relative to the tubular member clamped between the jaws to subject said member to the action of the tool under the effect of the combined movement with the driving in rotation of said tool.
Par exemple, lorsque l'on veut couper l'extrémité d'un tube, l'outil est constitué par une fraise de coupe motorisée qui est par conséquent entraînée autour du tube afin d'assurer la coupe, cela d'une manière très précise, afin de pouvoir ensuite réaliser, par exemple, des soudures automatiques. En considérant la précision requise, l'essentiel des parties constitutives de l'appareil, est réalisé à partir de pièces usinées afin notamment d'obtenir une bonne position géométrique de l'outil par rapport au tube. L'appareil en résultant est donc d'un poids et d'un coût relativement importants. For example, when one wants to cut the end of a tube, the tool is constituted by a motorized cutting cutter which is therefore driven around the tube to ensure the cutting, that in a very precise manner , in order to then be able to perform, for example, automatic welds. Considering the required accuracy, most of the component parts of the device, is made from machined parts in particular to obtain a good geometric position of the tool relative to the tube. The resulting device is therefore of relatively high weight and cost.
A partir de cet état de la technique, le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir réduire, d'une manière significative, les coûts de fabrication, en évitant d'usiner les différentes parties constitutives de l'appareil, mais en utilisant des techniques de fabrication d'un coût de revient inférieur. Toutefois, la mise en oeuvre de ces techniques de fabrication, parfaitement connues pour un homme du métier, nécessite des agencements particuliers, afin d'obtenir malgré tout un appareil de coupe orbital présentant une précision suffisante. From this state of the art, the problem to be solved by the invention is to be able to significantly reduce manufacturing costs by avoiding machining the various constituent parts of the apparatus, but using manufacturing techniques at a lower cost. However, the implementation of these manufacturing techniques, which are well known to a person skilled in the art, requires particular arrangements, in order to obtain an orbital cutting apparatus having a sufficient accuracy.
Pour résoudre un tel problème, selon l'invention, certaines parties constitutives de l'appareil notamment le support, le plateau de serrage et les agencements pour le montage des mors, sont réalisés à partir de tôles pliées découpées au laser en présentant des moyens aptes à réaliser les fonctions requises. To solve such a problem, according to the invention, certain component parts of the apparatus, in particular the support, the clamping plate and the arrangements for mounting the jaws, are made from laser-cut folded sheets with suitable means. to perform the required functions.
A partir de ce concept de base, en ayant pour objectif de diminuer, d'une manière significative, les coûts de production, le support est constitué par une tôle pliée de manière à constituer une semelle d'appui et/ou de fixation prolongée dans un plan perpendiculaire par une partie d'appui pour le montage du plateau de serrage, des mors et du plateau tournant équipé de l'organe moteur. Le plateau de serrage est constitué par deux disques de faible épaisseur juxtaposés et assemblés. Starting from this basic concept, with the aim of significantly reducing the production costs, the support is constituted by a sheet folded so as to constitute a footing support and / or prolonged fixation in a perpendicular plane by a support portion for mounting the clamping plate, jaws and turntable equipped with the drive member. The clamping plate consists of two thin discs juxtaposed and assembled.
Les agencements pour le montage des mors, sont constitués par une cage support de guidage fixée sur le support fixe, ladite cage recevant intérieurement, avec capacité de déplacement en translation guidé, une colonne dont l'une des extrémités déborde de ladite cage pour être accouplée, dans un plan perpendiculaire, aux mors de serrage. Arrangements for mounting the jaws are constituted by a guide support cage fixed on the fixed support, said cage receiving internally, with displacement capacity in guided translation, a column whose one end protrudes from said cage to be coupled in a plane perpendicular to the clamping jaws.
Comme indiqué, le déplacement des mors en position de serrage s'effectue au moyen d'un plateau. Selon l'invention, compte tenu du montage particulier des mors en vue de leur déplacement, la colonne présente, d'une manière perpendiculaire à ses génératrices, un pion débordant au travers d'une lumière oblongue de l'une des faces de la cage, ledit pion étant apte à coopérer avec des moyens d'entraînement du plateau de serrage. Les moyens d'entraînement du plateau de serrage sont constitués par des rampes sous forme de lumières semi-circulaires en arc de cercle orientées en direction de l'ouverture où est engagé l'organe tubulaire. As indicated, the movement of the jaws in the clamping position is effected by means of a plate. According to the invention, in view of the particular mounting of the jaws for their displacement, the column has, in a manner perpendicular to its generatrices, a pin protruding through an oblong slot of one of the faces of the cage said pin being adapted to cooperate with means for driving the clamping plate. The driving means of the clamping plate are constituted by ramps in the form of semi-circular arcuate lights oriented towards the opening where the tubular member is engaged.
L'entraînement en rotation du plateau de serrage s'effectue au moyen d'un mécanisme actionnable, manuellement ou de manière motorisée, fixé sur la semelle d'appui du support. The rotational drive of the clamping plate is effected by means of a mechanism operable, manually or motorized, fixed on the support base of the support.
Selon une autre caractéristique, un carter de protection est disposé à l'arrière du support pour intégrer le disque de serrage et les cages de guidage des mors, ledit carter présentant une ouverture centrale pour le débordement des mors. According to another characteristic, a protective casing is arranged at the rear of the support to integrate the clamping disk and the jaw guiding cages, said casing having a central opening for the overflow of the jaws.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle en perspective de l'appareil considérée du côté arrière et avant mise en place du plateau de serrage ; - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 2, après mise en place du plateau de serrage ; - la figure 4 montre la mise en place du carter de protection, au niveau du plateau de serrage ; - la figure 5 est une vue partielle en perspective montrant les agencements pour le montage, avec capacité de déplacement en translation guidé d'un mors de serrage ; - la figure 6 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation de la cage support recevant la colonne de guidage des mors ; - les figures 7 et 8 sont des vues en perspective considérées selon deux orientations différentes, et montrant une autre forme de réalisation des cages support pour le montage avec capacité de coulissement guidé des colonnes accouplées aux mors de serrage (la partie d'appui du support n'est pas représentée). The invention is explained below in more detail with the help of the figures of the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a perspective view of the apparatus according to the invention; - Figure 2 is a partial perspective view of the apparatus considered the rear side and before introduction of the clamping plate; - Figure 3 is a view corresponding to Figure 2, after establishment of the clamping plate; - Figure 4 shows the establishment of the protective housing at the clamping plate; FIG. 5 is a partial perspective view showing the arrangements for mounting, with displacement capability in guided translation of a clamping jaw; - Figure 6 is a perspective view of an embodiment of the support cage receiving the jaw guide column; FIGS. 7 and 8 are perspective views considered according to two different orientations, and showing another embodiment of the support cages for mounting with guided sliding capacity of the columns coupled to the clamping jaws (the support part of the support is not represented).
On rappelle, d'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, comme il ressort de l'enseignement des brevets précités, que l'appareil pour le travail en orbital d'un organe tubulaire, comprend un support (1) présentant une ouverture centrale pour la fixation coaxiale d'un arbre creux (2) au-travers duquel est engagé l'organe tubulaire. En outre, le support (1) présente facialement des agencements pour le montage avec capacité de déplacement en translation de mors de serrage (3) débouchant dans l'alésage de l'arbre (2) sous l'effet d'un entraînement circulaire d'un plateau de serrage (4) monté d'un côté dudit support (1). It will be recalled, in a manner perfectly known to a person skilled in the art, as is apparent from the teaching of the aforementioned patents, that the apparatus for working in orbital of a tubular member comprises a support (1) having an opening central for the coaxial attachment of a hollow shaft (2) through which is engaged the tubular member. In addition, the support (1) has facially arrangements for mounting with displacement capacity in translation of clamping jaws (3) opening into the bore of the shaft (2) under the effect of a circular drive of a clamping plate (4) mounted on one side of said support (1).
De l'autre côté du support (1) et en alignement coaxial, est monté un plateau support tournant (5) présentant des agencements (6) pour le montage d'un organe moteur (non représenté) en vue de l'entraînement en rotation d'un outil de coupe ou autre. On the other side of the support (1) and in coaxial alignment, is mounted a rotating support plate (5) having arrangements (6) for mounting a motor member (not shown) for rotational drive a cutting tool or other.
Toujours d'une manière connue, l'ensemble du plateau (5) est monté avec capacité de déplacement circulaire, manuel ou automatique, par rapport à l'organe tubulaire serré entre le mors (3) pour soumettre ledit organe à l'action de l'outil, sous l'effet dudit déplacement circulaire combiné avec l'entraînement en rotation de l'outil. Dans l'exemple illustré figure 1, l'entraînement en rotation du plateau (5) s'effectue par l'intermédiaire d'une couronne dentée (8) coopérant avec un pignon (9) entraîné en rotation par une manivelle (10). Still in a known manner, the entire plate (5) is mounted with circular displacement capacity, manual or automatic, relative to the tubular member clamped between the jaw (3) to submit said body to the action of the tool, under the effect of said circular movement combined with the rotational drive of the tool. In the example illustrated in FIG. 1, the rotation of the plate (5) is effected by means of a ring gear (8) cooperating with a pinion (9) driven in rotation by a crank (10).
On rappelle que le principe de fonctionnement en vue, par exemple, de réaliser une coupe orbitale à l'extrémité de l'organe tubulaire, ressort de l'enseignement des brevets précités. It will be recalled that the operating principle with a view, for example, of making an orbital section at the end of the tubular member, is apparent from the teaching of the aforementioned patents.
Selon l'invention, le support (1), le plateau de serrage (4) et les agencements pour le montage des mors (3), sont réalisés à partir de tôles pliées et découpées par la technique du laser et présentent des moyens aptes à réaliser les fonctions requises telles que rappelées précédemment. According to the invention, the support (1), the clamping plate (4) and the arrangements for mounting the jaws (3), are made from sheets folded and cut by the laser technique and have means adapted to perform the required functions as recalled previously.
Le support (1) est constitué par une tôle pliée de manière à constituer une semelle d'appui (la) apte à être fixée sur un endroit quelconque. La semelle (la) est prolongée, dans un plan sensiblement perpendiculaire, par une partie d'appui (lb) pour le montage du plateau de serrage (4), des mors (3) et du plateau tournant (5) avec sa couronne d'entraînement (8). La partie d'appui (lb) présente l'ouverture centrale pour la fixation de la bague ou arbre creux (2) en débordement de la face arrière de ladite partie (lb). The support (1) is constituted by a folded sheet so as to form a support plate (la) adapted to be fixed on any location. The sole (1a) is extended, in a substantially perpendicular plane, by a bearing portion (1b) for mounting the clamping plate (4), the jaws (3) and the turntable (5) with its crown. training (8). The bearing portion (Ib) has the central opening for fixing the ring or hollow shaft (2) in overflow of the rear face of said portion (Ib).
Dans l'exemple illustré, le serrage de l'organe tubulaire s'effectue au moyen de quatre mors concentriques (3) décalés angulairement de 90°. Bien évidemment, le serrage peut être réalisé au moyen de simplement trois mors décalés angulairement de 120°. Les agencements, pour le montage de chacun de mors (3), avec capacité de déplacement en translation guidé, sont constitués par une cage support de guidage (11) fixée sur la face arrière de la partie d'appui (lb) du support (1). Cette cage (11) reçoit intérieurement, avec capacité de déplacement en translation guidé, une colonne (12) dont l'une des extrémités déborde de ladite cage (11), pour être accouplée, d'une manière perpendiculaire, au mors de serrage (3). In the illustrated example, the clamping of the tubular member is effected by means of four concentric jaws (3) angularly offset by 90 °. Of course, the clamping can be achieved by means of simply three jaws offset angularly 120 °. Arrangements for mounting each jaw (3), with displacement capacity guided translation, are constituted by a guide support cage (11) fixed on the rear face of the support portion (lb) of the support ( 1). This cage (11) internally receives, with displacement capacity in guided translation, a column (12) whose one end protrudes from said cage (11), to be coupled in a perpendicular manner to the clamping jaw ( 3).
La colonne (12) présente, d'une manière perpendiculaire à ces génératrices, un pion (14) engagé au-travers d'une lumière oblongue (11a) que présente au moins l'une des faces de la cage (11). The column (12) has, in a manner perpendicular to these generatrices, a pin (14) engaged through an oblong slot (11a) that has at least one of the faces of the cage (11).
Comme il sera indiqué dans la suite de la description, ce pion (14) est apte à coopérer avec des moyens d'entraînement du plateau de serrage (4). Dans la forme de réalisation illustrée figures 2, 3, 5 et 6, la colonne (12) est engagée au-travers d'une ouverture circulaire (1lb) de la cage (11) pour déboucher dans l'alésage de la bague (2), en vue de la fixation du mors de serrage (3) par tout moyen connu et approprié. En outre, la colonne (12) présente un moyen de centrage et de guidage à l'intérieur de la cage (11). Par exemple, ce moyen peut être constitué par un écrou (15). As will be indicated in the following description, this pin (14) is adapted to cooperate with drive means of the clamping plate (4). In the embodiment illustrated in FIGS. 2, 3, 5 and 6, the column (12) is engaged through a circular opening (11b) of the cage (11) to open into the bore of the ring (2). ), for fixing the clamping jaw (3) by any known and appropriate means. In addition, the column (12) has a centering and guiding means inside the cage (11). For example, this means can be constituted by a nut (15).
D'autres formes de réalisation de la cage (11) peuvent être prévues, comme le montrent les figures 7 et 8. Other embodiments of the cage (11) can be provided, as shown in Figures 7 and 8.
Ces dispositions constructives permettent donc d'assurer un guidage et un positionnement précis des mors (3) par rapport au corps de l'appareil. These constructive arrangements therefore make it possible to ensure precise guiding and positioning of the jaws (3) with respect to the body of the apparatus.
Comme indiqué, le déplacement simultané des mors (3), en position de rapprochement et d'éloignement, s'effectue au moyen du plateau de serrage (4) entraîné en rotation. Dans ce but, le plateau de serrage (4) présente des rampes (4a) sous forme de lumières semi-circulaires en arc de cercle orientées en direction de l'ouverture équipée de la bague (2) où est engagé l'organe tubulaire. As indicated, the simultaneous movement of the jaws (3), in the position of approach and removal, is effected by means of the clamping plate (4) driven in rotation. For this purpose, the clamping plate (4) has ramps (4a) in the form of semicircular circular arc lights oriented towards the opening equipped with the ring (2) where the tubular member is engaged.
Dans l'exemple illustré, le plateau de serrage (4) présente donc quatre rampes semi-circulaires (4a). D'une manière connue, ces différentes rampes coopèrent avec chacun des pions ou doigts (14) que présente chacune des colonnes de guidage (12). In the example shown, the clamping plate (4) therefore has four semicircular ramps (4a). In a known manner, these different ramps cooperate with each of the pins or fingers (14) that each of the guide columns (12).
L'entraînement en rotation du plateau de serrage (4) peut être effectué par tout moyen approprié. Par exemple, cet entraînement peut être effectué par un mécanisme (18) fixé sur la semelle (la) du support (1) et assujetti à une manivelle d'entraînement (16). The rotational drive of the clamping plate (4) can be carried out by any suitable means. For example, this training can be performed by a mechanism (18) fixed on the sole (la) of the support (1) and secured to a drive crank (16).
Avantageusement, toujours en ayant pour objectif de diminuer les coûts, le plateau de serrage (4) est réalisé par deux disques en tôle de faible épaisseur, juxtaposés et assemblés par tout moyen tel que soudure. Un carter de protection (17) est disposé à l'arrière du support pour intégrer, notamment, le plateau de serrage (4), les cages de guidage (11) des mors (3). Ce carter (17) présente une ouverture centrale (17a) pour le25 débordement des mors (3) en considérant la longueur de l'organe tubulaire à usiner (figure 4). Advantageously, always with the aim of reducing costs, the clamping plate (4) is made by two thin sheet metal discs, juxtaposed and assembled by any means such as welding. A protective casing (17) is arranged at the rear of the support to integrate, in particular, the clamping plate (4), the guide cages (11) of the jaws (3). This casing (17) has a central opening (17a) for the overflow of the jaws (3) by considering the length of the tubular member to be machined (Figure 4).
Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle la possibilité de réaliser l'ensemble de l'appareil à partir de simples tôles pliées et découpées avec des agencements spécifiques, afin de toujours garder une grande précision, en vue du positionnement et du serrage de l'organe tubulaire à usiner par rapport à l'outil de coupe ou autre.10 The advantages are apparent from the description, in particular it is emphasized and recalled the possibility of making the entire apparatus from simple sheets folded and cut with specific arrangements, so as always to keep a high accuracy, in view of positioning and clamping the tubular member to be machined relative to the cutting tool or the like.
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Legal Events
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Effective date: 20231205 |