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t MECANISME D'ENTRAINEMENT POUR FRAISEUSES, PERCEUSES
ET MACHINES OUTILS ANALOGUES.
La présente invention est relative aux fraiseuses et perceuses différant dans les proportions de leurs parties, mais fonctionnant de manière analogue.
L'invention est plus particulièrement relative aux dispositifs et aux mécanismes transmettant le mouvement depuis un arbre entraîneur, mis en rotation directement par un moteur, une poulie, des engrenages ou autres moyens, jusqu'à un autre arbre de travail, parallèle au premier, et portant l'outil (lame, fraise, foret ou autre)4 Ces dispositifs sont établis et disposés de manière à obtenir une machine de haute effiéacitée, rapidement réglable et dans laquelle, quand elle a été réglée,, l'arbre portant l'outil peut être continuellement maintenu à la position désirée, de manière à assurer un travail précis et efficace De plus, le dispositif est d'une fabrication peu coûteuse, attendu que tous ses organes sont de construction simple et leur combinaison facile,
L'invention peut tre appliquée à tout type de
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fraiseuse ou perceuse, mais elle trouve son application la plus utile dans les perceuses et les fraiseuses du type dresseuse, dans lesquelles la table sur laquelle ltouTrage à fraiser est fixé peut se mouvoir dans une direction seulement, (généralement en direction horizontale) en se déplaçant sur des glissières opposées fixées au bâti de la machine, alors que la broche qui porte l'outil (lame, fraise, foret ou autre) est maintenue avec son axe parallèle au plan de la table, et perpendiculaire à la direction du coulissement de celle-ci* Cette broche peut être rendue réglable verticalement, son déplacement s'effectuant sans mouvement angulaire de la broche, de manière à la placer en position de travail à une distance convenable de la table, puis à l'immobiliser à cette position,
Cette broche peut égale. ment être déplacée longitudinalement, suivant son axe, de manière à oonduire puis à immobiliser l'outil en position convenable.
En vue de décrire clairement l'invention, on 1'exposera ci-dessous en se référant aux dessins annexés qui représentent son application à une fraiseuse du genre planeuse, quoique l'invention ne soit pas limitée à l'application dans un type spécial de machines outils.
Dans ces dessins, on considérera comme l'avant de la machine le o8té où se tient l'ouvrier au cours de l'opération de fraisage, au voisinage de la manivelle de manoeuvre.
La figure 1 est une vue en coupe horizontale et en plan.
La tige 2 est une vue de face de la machine, toute la partie antérieure portant le groupe de tête.
La fige 3 est une vue par l'arrière de la machine.
La fige 4 montre une coupe des mécanismes transmettant le mouvement depuis la poulie jusqu'à l'arbre de fraise, et permettant de fixer la position de celui-ci pendant le fonotion- nement.
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La fig. 5 montre la machine vue par la gauche de l'opérateur.
La fige 6 représente la réalisation d'une partie de la machine, comprenant l'arbre de fraise*
La tige 7 est une coupe de la partie mobile. comme la figo 4, mais détachée de la partie fixe de la machine
La fige 8 est une vue d'une partie du mécanisme transmettant le mouvement depuis la poulie jusqu'à l'arbre de fraise, cette partie étant vue depuis l'avant de la maohine,
La figo 9 est une coupe de la même partie, montrant en traits pointillés la partie du mécanisme située à l'arrière de la machine.
La fige 10 est une vue de la face de la partie de la machine faisant office de support pour l'extrémité de 1'arbre de fraise, pendant le fonctionnements
La figo 11 est une vue de profil de cette partie.
La fige 12 montre le détail de la poulie transmettant le mouvement de 1'arbre, et le mode d'accouplement de cette poulie sur l'arbre.
La fige 13 est une vue de face de cette poulie,
La fig 14 représente le montage des manivelles destinées à la fixation du cadre mobile sur le cadre fixe, en position définitive..
Le bâti 1 (voir figs 1, 2 3, 5 10, 11) sur lequel la table 2 peut coulisser sur des glissières opposées, porte le groupe des mécanismes au moyen desquels le mouvement est transmis depuis la poulie motrice (ou le moteur, si la machine est directement accouplée à ce dernier) jusqu'à l'arbre qui porte l'outil (fraise ou autre).
Le mode d'obtention des déplacements de l'arbre de fraise et le mode de fixation de celui-ci durant le fonctionne** ment font l'objet de la présente invention et seront décrits
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plus loin dans leurs parties essentielles, et schématiquement représentés dans les figures, alors que le mouvement longitudi- nal de la table et le mode de contrôle des déplacements de celleci, faisant l'objet d'une autre invention, ne seront pas décrits ni représentés, seule la manivelle 3 ou volant à main utilisé par l'ouvrier pour contrôler les mouvements de la dite table étant montré.
L'ensemble des mécanismes ci-dessus est porté par un cadre rigide 4 fixé au bâti 1, sur le coté postérieur de celuici.
Ce bgti 4 consiste en un boîtier parallélipipédique partiellement fermé 4 sa partie supérieure 5 et à sa partie inférieure 6.
Ses faces avant et arrière sont pourvues de perçages 13 14, dans lesquels deux coussinets 7, 8 sont montés. Dans les coussinets 7, 8 tourne l'arbre 9 qui porte la poulie motrice 10.
Deux rainures 11 et 12 de section en T sont ménagées dans les faces latérales, suivant un arc de cercle dont le centre coïncide avec l'axe des perçages 13, 14, o'est-à-dire également avec 1'axe géométrique de l'arbre 9 qui porte la poulie motrice 10.
On a désigné en 15 et 16 deux autres fentes possédant la même section transversale et également en arc de cercle, dont le centre coïncide avec l'axe géométrique de l'arbre 9, fentes dans lesquelles peuvent passer des boulons de fixation. Un cadre mobile 17 est situé à l'intérieur de ce bâti fixe 4, le cadre 17 étant supporté, pour pouvoir tourner sur les prolongements des coussinets 7 et 8, de sorte que son axe dtoseillation coïncide aveo l'arbre 9 qui porte la poulie motrice 10.
Le cadre 17 comporte des perçages portant des boulons 18 engagés par leurs têtes dans les fentes en T et désignés par 11, 12, 15, 16, et grâce auxquels le cadre mobile peut être fixé au bâti fixe 4, et par suite au bâti principal 1 de la machine.
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Deux perçages de ce genre sont ménagés dans les supports oppo sés 19, 20 Il est ainsi possible de déplacer le cadre mobile 17, et de fixer celyi-vi sur le bâti fixe 1 pendant la rotation de la poulie 10 et de ltarbre 9.
En se référant maintenant aux figs 7, 8 et 9 on voit que le cadre mobile 17 comporte deux parois antérieure 21 et postérieure 22: possédant la forme montrée dans les figures, et réunies à leurs extrémités par une paroi 23 et par un cylindre alésé 25, ainsi que, dans une partie intermédiaire, par un second cylindre alésé 24
Sur les parois 21 et 22, et outre les deux perçages 26 et 27 recevant les prolongements des coussinets 7 et 8, on prévoit deux autres perçages qui portent les deux coussinets ooaxiaux 38 et 29, 'Les coussinets peuvent être remplacés par des roulements à billes.
L'axe des coussinets 28, 29 est situé dans un plan déterminé par l'axe du cylindre alésé 25 et par l'axe des coussinets 7 et 8, coïncidant avec l'axe de l'arbre 9,
Sur le même plan, ou au voisinage de celui-ci, on prévoit les perçages formés dans les supports 19, 20, et dans lesquels sont engagés les boulons destinés à immobiliser le cadre mobile 17 par rapport au bâti fixe 4,
Un autre cylindre alésé 30 (figs. 1, 6 9) portant à son extrémité antérieure un coussinet o8nique 31 à bride 32 peut coulisser à l'intérieur du cylindre alésé 25.
L'extrémité postérieure 33 du cylindre 30 est de diamètre plus réduit, comporte un filetage formé à sa surface extérieure, et est pourvue d'un coussinet 34 intérieur. Les coussinets 31 et 34 supportent un arbre 33 percé sur toute sa longueur, et auquel l'arbre 37 portant la fraise 38 est fixé au moyen d'un prolongement cônique 36., suivant un procédé maintenant habituel dans toutes les fraiseuses*
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Le cylindre 30 comporte une gorge 39 dans laquelle est engagé un tenon 40, fixé à la paroi 25, de sorte qu'alors que la rotation de ce cylindre est empêchée, ce dernier est libre de se déplacer suivant son axe longitudinal, ce mouvement étant nécessaire pour amener la fraise à la position voulue.
Ce déplacement longitudinal est obtenu au moyen d'un manchon fileté 41 à pas réduit, engagé sur le filetage 33 et portant un volant à main 42 qui peut être mis en rotation par l'ouvrier. Le manchon 41 comporte à sa surface extérieure une gorge circulaire dans laquelle s'engage une bague fendue fixée à la paroi 22 au moyen de vis, cette bague fendue permettant la rotation du dit manchon, et empêchant le déplacement longitudinal de celui-ci* Sur le manchon 41 est également monté à friction douce une couronne graduée 44, au moyen de laquelle le déplacement de la fraise peut être contrôlé.
Au niveau du coussinet conique 31, l'arbre comporte une portée conique. Un écrou fendu 45 est prévu pour régler aractement l'arbre dans le coussinet, cet éorou étant vissé sur un filetage 46 de l'arbre et bloqué par une vis 47. Un disque destiné à réduire le frottement peut être interposé entre le collier 48 et la bride 32.
L'arbre 35 est pourvu d'une bride antérieure au moyen de laquelle un pignon denté 49 est fixé sur oelui-ci au moyen de vis. Un arbre 50 peut tourner dans les coussinets 28, 29 et un pignon 51 est fixé à celui-ci. La largeur de ce pignon est plus grande que celle du pignon 49, si bien qu'alors que le cylindre 30 est déplacé longitudinalement pour régler la fraise, les dents du pignon 49 sont toujours complètement engagées entre celles du pignon 51. La différence entre les épaisseurs des pignons 49 et 51 représente le déplacement admissible en vue du réglage longitudinal de la fraise.
Dans certains cas, la machine peut être employée comme
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perceuse ou aléseuse, et cette différence représente la longueur maximum pour laquelle la machine peut être utilisée en vue de ces opérations.
L'arbre 50 porte un pignon 52 engrenant avec un pignon 53 porté par un arbre 54 qui tourne dans un coussinet 55 logé dans un perçage de la paroi postérieure du cadre mobile 17.
Un autre pignon 56 est rigidement accouplé au pignon 53 et est porté par le même arbre 54 Ce pignon engrène avec un autre pignon 57 fixé à l'extrémité de l'arbre 9 qui porte la poulie motrice 10* Le mouvement est transmis par la poulie motrice 10 à l'arbre 9 et depuis celui-ci par le jeu de pignons d'engrenage 57, 56, 53 52 jusqu'à l'arbre 50, tous ces pignons étant disposés sur la face arrière de la machine.
L'arbre 50, par l'inter< médiaire du pignon 51, entraîne le pignon 49, l'arbre 35 et finalement la fraise 4
Les pignons 57, 56, 53,52, ainsi que les pignons 51 et 49 peuvent être détachés des arbres qui en sont solidaires et être remplacés par d'autres pignons assurant le même écarte* ment entre les axes, si bien qu'en changeant les pignons on peut obtenir plusieurs vitesses pour l'arbre de fraise, pour une même vitesse de la poulie motrice,
Les pignons 57, 56, 53 52 constituent ensemble un jeu d'engrenages, comme dans les bancs à fileter, et autres machines outils, et sont aisément interchangeables. Les pignons 51 et 49 peuvent être également remplacés par d'autres, de manière à disposer encore d'une autre série de vitesses différons tes.
Des carters non représentés sur les dessins protègent ces pignons et assurent la lubrification de ceux-ci. Ils s'opposent également aux déplacements longitudinaux de ces pignons, ainsi qu'il en est d'ordinaire dans beaucoup de machines de ce genre.
Le déplacement vertical de l'arbre 37, et par suite de la fraise, est obtenu et contrôlé par une vis verticale 58 (figs. 4, 5 9) entraînée par un volant à main 59.
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La vis 58 peut tourner sur des parties lisses opposées de celle-ci, dans deux perçages des parois 5 et 6 du bâti fixe 4, et elle est guidée de manière à empêcher ses déplace* ments verticaux.
La vis 58 est engagée dans un écrou parallélipédique 6060 situé entre deux joues 61 comportant des parois parallèles verticales s'étendant depuis le cadre mobile 17.
L'éorou 60 comporte des prolongements supérieur et inférieur au moyen desquels il entre en contact avec les joues 61 de manière à entratner celles-ci lorsqu'il se déplace.
Un certain jeu est réservé entre ces prolongements et les joues de manière à permettre le léger déplacement qui est nécessaire en raison du fait que l'éorou se déplace sur un trajet rectiligne alors que les joues se déplacent suivant un arc de cercle.
Grâce aux dispositifs que l'on a décrits ci-dessus, quand le réglage vertical a été obtenu le simple serrage des boulons assemble le cadre mobile 17 sur le bâti fixe 4, comme on l'a décrit ci-dessus, et par conséquent tout le mécanisme porté par le premier, ainsi que par suite l'arbre de fraise, est fixé à la position désirée. Une graduation prévue à la partie inférieure du volant à main 59 facilite ce réglage.
Dans la cavité interne du cylindre 24 dont il a été question plus haut on peut placer et fixer une solide barre 62 dont la longueur est au moins égale à la largeur de la machine, et servant à relier le cadre mobile 17 avec l'autre pièce mobile 63 qui porte un coussinet 64 à l'intérieur duquel tourne l'extré' mité de l'arbre 37 qui porte la fraise. Le mode de fixation de la barre 62 dans le cadre mobile 17 ne présente aucune particu- larité spéciale, attendu que cette fixation est analogue à celle adoptée dans les fraiseuses ordinairese Toutefois, le mode de support de la pièce mobile 63 qui porte le coussinet 64, et sa
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fixation à la base 1, intéresse l'invention et sera donc décrit en détail.
Un cadre creux 65, dont la forme est indiquée en plan dans la fig. 1 et est encore montrée dans les figs, 5, 10, 11 est fixé à la partie antérieure de la base de la machine. Ce cadre 65 est pourvu à sa partie inférieure d'une embase 66 la- quelle, au moyen de boulons 67, peut être fixée dans deux gorges 68 en T parallèles à l'axe de l'arbre de fraise, et taillées dans la base de la maohine, de sorte que le cadre 65 peut être déplacé plus ou moins suivant la largeur'de la pièce à usiner, et de manière que celle-ci puisse être travaillée dans les meilleures conditions.
Pour déplacer le cadre 65 parallèlement à lui-même, celui-ci,est guidé par une pièce parallélipipédique 69 dont les o8tés sont parallèles à l'axe de la fraise, et qui est fixée à la base de la machine.
Une gorge taillée dans l'ambase 66 du cadre 65 vient sgengager exactement, avec un léger frottement, sur la pièce 69, de façon que le cadre 65 soit parfaitement guidé sans rotation durant ses déplacements Le mouvement du cadre vertical 65 peut être facilité en pourvoyant la base de ce dernier d'une crémail- lère qui engrène avec un pignon dont l'axe doit être perpendiou- laire au sens de déplacement, ou bien en utilisant un parallélogramme dont les axes sont perpendiculaires à la direction du déplacement, ou encore tout autre moyen mécanique connue
Quand le déplacement voulu du cadre 65 a été obtenu, celui-ci est fixé à la base de la machine au moyen de boulons 67.
Dans le cadre 65 est percée une ouverture dont 1 taxe coin-* cide avec celui de l'arbre 9 portant la poulie 10.
A l'intérieur de cette ouverture est placée et peut être fixée une pièce cylindrique 70 se terminant en une partie filetée de diamètre plus réduit.
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Le cadre 65, à son extrémité opposée est pourvu d'une fente en T courbée en arc de cercle, dont le centre coïncide avec l'axe de la pièce cylindrique 70 et par conséquent avec l'axe prolongé de l'arbre 9.
Une monture 63, présentant la forme indiquée dans les dessins, repose sur le côté cylindrique du cadre 65. Cette monture comporte quatre perçages, dont l'un s'ajuste à la pièce 70, l'autre coïncide avec l'axe de l'arbre 37 qui porte la fraise, et reçoit le coussinet 64 dans lequel cet arbre tourne, un autre est prévu dans l'axe de la fente 71, et le quatrième coin** oide avec l'axe de la barre 62 qui passe dans ce dernier et s'ajuste dans celui-ci. Pendant que le cadre mobile 17, au moyen de la vis 58, est conduit à la position voulue, la pièce 63 peut être elle-même fixée et appliquée contre la surface extérieure du cadre vertical 65 au moyen d'un boulon 72 s'engageant dans la fente en T désignée par 71, et d'un éorou à manette 72 engageant le filetage de la pièce 70.
La barre 62 peut être également fixée sur la monture 63 au moyen d'une bague de verrouillage fendue, comportant une vis ou une manette à vis, de la manière habituelle. Au moyen du dispositif ci-dessus la monture 63 et par conséquent le coussi- net 64 suivent le mouvement du cadre mobile, de manière précise, et peuvent être aisément fixés à la position voulue.
Le coussinet 64 peut également être remplacé par un coussinet fileté se terminant en une extrémité conique engagée dans une cavité o8nique percée à l'extrémité de l'arbre 35, ce dispositif étant préférable toutefois seulement pour les travaux légers.
Un coussinet analogue au coussinet 64 peut être prévu pour la barre 62, Cette barre, dans les dessins, présente une forme cylindrique, car cette forme la rend d'une construction et d'un réglage plus faciles, mais elle peut cependant présenter
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d'autres formes, comme par exemple une section en U renversé, l'invention,portant sur la fonction de cette pièce et non sur sa forme,
Les particularités essentielles de l'invention con- cément: la forme du bâti fixe 4; la forme du cadre mobile 17; l'ensemble des mécanismes transmettant le mouvement depuis la poulie motrice jusqu'à l'arbre de fraise; le mode de déplacement de ces mécanismes et de fixation ultérieure de la partie mobile sur le bâti fixe, et par conséquent sur la base de la machine;
la forme de la pièce portant le coussinet qui supporte l'extré- mité de l'arbre de fraise; le mode de déplacement puis de fixation de la dite pièce sur son support vertical, de manière à constituer un ensemble rigide avec la base de la machine. A ces caractéristiques on doit encore ajouter d'autres détails cons- tructifs présentant une grande importance, du fait que si on les négligeait le résultat serait moins satisfaisant.
Ces détails doivent par conséquent être incorporés à l'invention et on les décrira spécialement*
Les figs, 12 et 13 montrent une coupe longitudinale et une vue de face de l'arbre 9 et de la poulie motrice 10, ainsi que du dispositif pour transmettre le mouvement depuis la poulie jusqu'à l'arbre 9, et depuis ce dernier jusqu*au train d'engrenages entraînant l'arbre de fraise. Un collier 74 peut coulisser sur l'arbre 9, portant une clavette 75 empêchant la rotation de ce collier, mais permettant toutefois son déplacement longitudinal.
Le collier 74 est pourvu de orabots 76 qui, sous l'action du déplacement longitudinal du collier, peuvent venir s'engager avec d'autres crabots appartenant à une pièce alésée 77 se terminant en une bride circulaire 78.
La bride 78 est fixée à la poulie 10 de la manière suivante cette bride comporte trois fentes disposées sur un
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même cercle dont le centre coïncide avec l'axe de l'arbre. Ces fentes présentent un certain développement angulaire, et reçoi- vent trois boulons 80 vissés sur la poulie et comportant une seotion moyenne de diamètre renforcé, égale à la largeur des fentes, moins un léger jeu sur lequel on reviendra plus loin.
La longueur de la seotion cylindrique moyenne des boulons est légèrement plus grande que l'épaisseur de la bride 78, de sorte que quand on applique une couronne 81 sur les boulons passant dans les écrous 82, en serrant ces écrous, la bride 78 est appli- quée avec une légère friction et peut se déplacer par rapport à la poulie 10 d'un angle limité par la longueur périphérique des fentes 79. partie
La pièce 77, dans sa/portant le orabotage, possède le même diamètre intérieur que le moyeu 83 de la poulie 10, et peut tourner sur celui-ci.
Un fort ressort 84 est enfermé dans l'espaoe réservé entre les parois cylindriques de la pièce 77 et du moyeu 83, ce ressort étant fixé par une extrémité à la paroi intérieure de la poulie 10, et par son autre extrémité à la pièce 77. Ce res- sort 84 est soumis à une tension initiale et par suite les trois boulons 80 sont appliqués, par leur section moyenne cylindrique, contre les extrémités des trois fentes, Quand la machine est au repos, et que l'accouplement n'est pas mis en prise, la pièce 77 forme pratiquement corps aveo la poulie, Quand 1'accouplement est mis en prise par contre, et que la machine est mise en ac- tion, en raison de l'inertie de l'arbre 9 et de tout le disposi- tif d'actionnement de la fraise, ainsi que principalement du fait de la résistance rencontrée par la fraise au cours de son travail,
le ressort subitune tension supplémentaire,et une légère rotation s'effectue entre la poulie et la bride 78, ainsi que le reste du mécanisme* La rotation amortissant la mise en marohe est limitée par l'amplitude des fentes circulaires 79. Par ce
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moyen, le fonctionnement de la machine est rendu plus doux et plus régulier sous l'effet du ressort 84, et le mécanisme est mis à l'abri des chocs brusques*
Ce résultat est encore renforcé par le fait que la section cylindrique des boulons 80, placée dans la cavité existant entre les fentes circulaires 79, est légèrement moindre que la largeur de ces fentes, comme on l'a précisé plus haut.
Les parois intérieures de la poulie 10 et de la couronne 81 empêchent que l'air existant à l'intérieur des fentes 79 s'échappe par d'autres voies, de sorte qu'on obtient un certain effet d'amortissement dû à l'air chassé entre les parois des fentes 79 et celles de la section médiane cylindrique des trois boulons 80o Le même dispositif élastique peut être adopté aussi dans le cas de l'entraînement par pignon denté, au lieu de l'entraînement par poulie.
La poulie 10 est pourvue d'un hérisson latéral 85, dont les dents s'engagent dans une chaîne du type Galle ou autre.
A l'aide de ce hérisson et d'une chaîne non représen tée, le mouvement de la poulie motrice 10 peut être transmis à une autre partie de la machine, au mécanisme de translation de la table 2 à la pompe à huile et autres organes de la machine, ces parties toutefois, n'étant pas décrites, n'étant pas intéressées par l'invention.
Les écrous des boulons qui fixent le cadre mobile 17 du bâti fixe 4 peuvent être remplacés par des éorous à manettes, d'une manoeuvre plus facile, Pour rendre les opération de fixation encore plus faciles et plus rapides, les deux biellettes 86 de droite peuvent être reliées aux poignées de gauche 87 de façon qu'en déplaçant deux poignées seulement sur un côté de la machine, le cadre mobile 17 puisse être solidement fixé au bâti 4 et par suite au reste de la machine, On a montré dans la fig 14 un schéma de cette liaison, où 87 indique la poignée de
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verrouillage, 86 la poignée ou biellette de droite, 88 une tige destinée à transmettre la rotation sur un certain angle, en passant de la position indiquée en traits pleins jusque la position indiquée en traits pointillés,
On doit noter que la position relative des deux poignées est telle que le verrouillage des deux boulons s'effectue successivement, du fait que l'une des poignées est au point mort par rapport à la tige de liaison alors que ltautre poignée est bloquée. De cette manière, l'effort de blocage s'exerce alternativement, et sur une poignée seulement, Les éorous, toutefois, doivent être filetés en sens inverse.
Le cadre mobile 17 a été décrit comme étant entièrement placé à l'intérieur du bâti fixe 4 Le même résultat serait obtenu toutefois si une partie du cadre mobile se trouvait à l'extérieur du bâti fixe, à condition que la paroi du bâti 4 soit assez large pour permettre l'assemblage.
Pour faciliter cette opération, pratiquement, des rondelles peuvent être interposées entre les surfaces qui fixent le cadre mobile 17 sur le bâti fixe 4. Ces détails de oonstruo tion, de même que certains autres, ne sont pas représentés dans les dessins, car ils sont d'usage courant, et leur figuration rendrait les dessins compliqués et plus difficiles à comprendre.
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t DRIVING MECHANISM FOR MILLING MACHINES, DRILLS
AND SIMILAR MACHINE TOOLS.
The present invention relates to milling machines and drills differing in the proportions of their parts, but operating in a similar manner.
The invention relates more particularly to devices and mechanisms transmitting movement from a drive shaft, rotated directly by a motor, a pulley, gears or other means, to another work shaft, parallel to the first, and carrying the tool (blade, milling cutter, drill or other) 4 These devices are established and arranged so as to obtain a machine of high efficiency, quickly adjustable and in which, when it has been adjusted, the shaft carrying the tool can be continuously maintained in the desired position, so as to ensure precise and efficient work. In addition, the device is inexpensive to manufacture, since all its parts are of simple construction and their combination easy,
The invention can be applied to any type of
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milling machine or drill, but it finds its most useful application in drills and dresser type milling machines, in which the table on which the material to be milled is attached can move in one direction only, (usually in a horizontal direction) when moving. on opposite slides fixed to the frame of the machine, while the spindle which carries the tool (blade, milling cutter, drill or other) is maintained with its axis parallel to the plane of the table, and perpendicular to the direction of sliding of that -ci * This spindle can be made vertically adjustable, its movement taking place without angular movement of the spindle, so as to place it in the working position at a suitable distance from the table, then to immobilize it in this position,
This pin can equal. ment be displaced longitudinally, along its axis, so as to lead and then immobilize the tool in a suitable position.
For the purpose of clearly describing the invention, it will be set forth below with reference to the accompanying drawings which show its application to a planer type milling machine, although the invention is not limited to the application in a special type of machine. machine tools.
In these drawings, the front of the machine will be considered to be the o8té where the worker stands during the milling operation, in the vicinity of the operating crank.
Figure 1 is a horizontal sectional plan view.
Rod 2 is a front view of the machine, the entire front part carrying the head group.
Fig 3 is a view from the rear of the machine.
Fig. 4 shows a section of the mechanisms transmitting movement from the pulley to the cutter shaft, and making it possible to fix the position of the latter during operation.
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Fig. 5 shows the machine seen from the operator's left.
Fig. 6 represents the realization of a part of the machine, including the cutter shaft *
The rod 7 is a section of the movable part. like figo 4, but detached from the fixed part of the machine
Fig 8 is a view of part of the mechanism transmitting movement from the pulley to the cutter shaft, this part being seen from the front of the machine,
Figo 9 is a section of the same part, showing in dotted lines the part of the mechanism located at the rear of the machine.
Fig 10 is a front view of the part of the machine acting as a support for the end of the cutter shaft, during operation.
Figo 11 is a side view of this part.
Fig. 12 shows the detail of the pulley transmitting the movement of the shaft, and the mode of coupling this pulley to the shaft.
Fig. 13 is a front view of this pulley,
Fig 14 shows the assembly of the cranks intended for fixing the mobile frame to the fixed frame, in the final position.
The frame 1 (see figs 1, 2 3, 5 10, 11) on which the table 2 can slide on opposite slides, carries the group of mechanisms by means of which the movement is transmitted from the driving pulley (or the motor, if the machine is directly coupled to the latter) up to the shaft which carries the tool (milling cutter or other).
The mode of obtaining the displacements of the cutter shaft and the mode of fixing the latter during operation are the subject of the present invention and will be described.
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later in their essential parts, and schematically represented in the figures, while the longitudinal movement of the table and the mode of control of the movements of the latter, forming the subject of another invention, will not be described or represented. , only the crank 3 or hand wheel used by the worker to control the movements of said table being shown.
All of the above mechanisms are carried by a rigid frame 4 fixed to the frame 1, on the posterior side thereof.
This frame 4 consists of a partially closed parallelepiped housing 4 at its upper part 5 and at its lower part 6.
Its front and rear faces are provided with holes 13 14, in which two bearings 7, 8 are mounted. In the bearings 7, 8 turns the shaft 9 which carries the driving pulley 10.
Two grooves 11 and 12 of T-section are formed in the side faces, following an arc of a circle whose center coincides with the axis of the holes 13, 14, that is to say also with the geometric axis of the 'shaft 9 which carries the driving pulley 10.
Two other slots have been designated at 15 and 16 having the same cross section and also in the form of an arc of a circle, the center of which coincides with the geometric axis of the shaft 9, slots through which the fixing bolts can pass. A movable frame 17 is located inside this fixed frame 4, the frame 17 being supported, in order to be able to turn on the extensions of the bearings 7 and 8, so that its axis of oscillation coincides with the shaft 9 which carries the pulley. motor 10.
The frame 17 has bores carrying bolts 18 engaged by their heads in the T-slots and designated by 11, 12, 15, 16, and thanks to which the movable frame can be fixed to the fixed frame 4, and consequently to the main frame 1 of the machine.
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Two holes of this kind are made in the opposing supports 19, 20. It is thus possible to move the mobile frame 17, and to fix celyi-vi on the fixed frame 1 during the rotation of the pulley 10 and of the shaft 9.
Referring now to Figs 7, 8 and 9, it can be seen that the movable frame 17 comprises two anterior 21 and posterior 22 walls: having the shape shown in the figures, and joined at their ends by a wall 23 and by a bored cylinder 25 , as well as, in an intermediate part, by a second bored cylinder 24
On the walls 21 and 22, and in addition to the two bores 26 and 27 receiving the extensions of the bearings 7 and 8, two other bores are provided which carry the two ooaxial bearings 38 and 29, 'The bearings can be replaced by ball bearings .
The axis of the bearings 28, 29 is located in a plane determined by the axis of the bored cylinder 25 and by the axis of the bearings 7 and 8, coinciding with the axis of the shaft 9,
On the same plane, or in the vicinity thereof, there are provided the holes formed in the supports 19, 20, and in which are engaged the bolts intended to immobilize the movable frame 17 relative to the fixed frame 4,
Another bored cylinder 30 (figs. 1, 6 9) carrying at its front end an o8nic bearing 31 with flange 32 can slide inside the bored cylinder 25.
The rear end 33 of the cylinder 30 is of smaller diameter, has a thread formed on its outer surface, and is provided with an inner bushing 34. The bearings 31 and 34 support a shaft 33 drilled over its entire length, and to which the shaft 37 carrying the milling cutter 38 is fixed by means of a conical extension 36., according to a process now usual in all milling machines *
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The cylinder 30 has a groove 39 in which is engaged a tenon 40, fixed to the wall 25, so that while the rotation of this cylinder is prevented, the latter is free to move along its longitudinal axis, this movement being necessary to bring the cutter to the desired position.
This longitudinal displacement is obtained by means of a threaded sleeve 41 with reduced pitch, engaged on the thread 33 and carrying a hand wheel 42 which can be set in rotation by the worker. The sleeve 41 has at its outer surface a circular groove in which engages a split ring fixed to the wall 22 by means of screws, this split ring allowing the rotation of said sleeve, and preventing the longitudinal displacement of the latter. the sleeve 41 is also mounted with gentle friction a graduated crown 44, by means of which the displacement of the cutter can be controlled.
At the level of the conical bearing 31, the shaft has a conical bearing surface. A split nut 45 is provided to accurately adjust the shaft in the bearing, this gold being screwed onto a thread 46 of the shaft and blocked by a screw 47. A disc intended to reduce friction may be interposed between the collar 48 and the flange 32.
The shaft 35 is provided with a front flange by means of which a toothed pinion 49 is fixed thereon by means of screws. A shaft 50 can rotate in the bearings 28, 29 and a pinion 51 is attached thereto. The width of this pinion is greater than that of pinion 49, so that as cylinder 30 is moved longitudinally to adjust the cutter, the teeth of pinion 49 are still fully engaged between those of pinion 51. The difference between the teeth The thicknesses of the pinions 49 and 51 represent the allowable displacement for the longitudinal adjustment of the cutter.
In some cases, the machine can be used as a
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drill or boring machine, and this difference represents the maximum length for which the machine can be used for these operations.
The shaft 50 carries a pinion 52 meshing with a pinion 53 carried by a shaft 54 which rotates in a bearing 55 housed in a bore in the rear wall of the movable frame 17.
Another pinion 56 is rigidly coupled to the pinion 53 and is carried by the same shaft 54 This pinion meshes with another pinion 57 fixed to the end of the shaft 9 which carries the driving pulley 10 * The movement is transmitted by the pulley 10 to the shaft 9 and from the latter by the set of gear pinions 57, 56, 53 52 to the shaft 50, all these pinions being arranged on the rear face of the machine.
The shaft 50, through the intermediary of the pinion 51, drives the pinion 49, the shaft 35 and finally the cutter 4
The pinions 57, 56, 53, 52, as well as the pinions 51 and 49 can be detached from the shafts which are integral with them and be replaced by other pinions ensuring the same distance between the axes, so that by changing the pinions it is possible to obtain several speeds for the cutter shaft, for the same speed of the driving pulley,
The pinions 57, 56, 53 52 together constitute a set of gears, as in threading benches, and other machine tools, and are easily interchangeable. The pinions 51 and 49 can also be replaced by others, so as to have yet another series of different speeds.
Housings not shown in the drawings protect these pinions and ensure the lubrication thereof. They also oppose the longitudinal movements of these pinions, as is usual in many machines of this kind.
The vertical displacement of the shaft 37, and consequently of the cutter, is obtained and controlled by a vertical screw 58 (figs. 4, 5 9) driven by a hand wheel 59.
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The screw 58 can rotate on opposite smooth parts thereof, in two holes in the walls 5 and 6 of the fixed frame 4, and it is guided so as to prevent its vertical displacements.
The screw 58 is engaged in a parallelepedic nut 6060 located between two cheeks 61 comprising vertical parallel walls extending from the movable frame 17.
The orou 60 has upper and lower extensions by means of which it comes into contact with the cheeks 61 so as to train the latter when it moves.
A certain play is reserved between these extensions and the cheeks so as to allow the slight displacement which is necessary due to the fact that the éorou moves on a rectilinear path while the cheeks move in an arc of a circle.
Thanks to the devices which have been described above, when the vertical adjustment has been obtained, the simple tightening of the bolts assembles the movable frame 17 on the fixed frame 4, as described above, and consequently all the mechanism carried by the first, as well as consequently the cutter shaft, is fixed in the desired position. A graduation provided at the lower part of the handwheel 59 facilitates this adjustment.
In the internal cavity of the cylinder 24 mentioned above, it is possible to place and fix a solid bar 62, the length of which is at least equal to the width of the machine, and serving to connect the movable frame 17 with the other part. mobile 63 which carries a bearing 64 inside which rotates the end 'mity of the shaft 37 which carries the cutter. The method of fixing the bar 62 in the movable frame 17 does not present any special feature, since this fixing is similar to that adopted in ordinary milling machines. However, the method of supporting the movable part 63 which carries the bearing 64 , and his
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fixing to the base 1, concerns the invention and will therefore be described in detail.
A hollow frame 65, the shape of which is shown in plan in FIG. 1 and is further shown in figs, 5, 10, 11 is attached to the front part of the base of the machine. This frame 65 is provided at its lower part with a base 66 which, by means of bolts 67, can be fixed in two T-shaped grooves 68 parallel to the axis of the cutter shaft, and cut into the base. maohine, so that the frame 65 can be moved more or less depending on the width of the workpiece, and so that it can be worked under the best conditions.
To move the frame 65 parallel to itself, the latter is guided by a parallelepiped part 69 whose o8tés are parallel to the axis of the cutter, and which is fixed to the base of the machine.
A groove cut in the base 66 of the frame 65 engages exactly, with a slight friction, on the part 69, so that the frame 65 is perfectly guided without rotation during its movements The movement of the vertical frame 65 can be facilitated by providing the base of the latter with a rack which meshes with a pinion whose axis must be perpendicular to the direction of displacement, or else by using a parallelogram whose axes are perpendicular to the direction of displacement, or even any other known mechanical means
When the desired displacement of the frame 65 has been obtained, it is fixed to the base of the machine by means of bolts 67.
In the frame 65 is pierced an opening of which 1 coin- * cides with that of the shaft 9 carrying the pulley 10.
Inside this opening is placed and can be fixed a cylindrical part 70 ending in a threaded part of smaller diameter.
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The frame 65, at its opposite end is provided with a T-slot curved in an arc of a circle, the center of which coincides with the axis of the cylindrical part 70 and consequently with the extended axis of the shaft 9.
A frame 63, having the shape shown in the drawings, rests on the cylindrical side of the frame 65. This frame has four holes, one of which fits the part 70, the other coincides with the axis of the frame. shaft 37 which carries the cutter, and receives the bearing 64 in which this shaft rotates, another is provided in the axis of the slot 71, and the fourth corner ** oide with the axis of the bar 62 which passes in this last and fits into it. While the movable frame 17, by means of the screw 58, is driven to the desired position, the part 63 can itself be fixed and applied against the outer surface of the vertical frame 65 by means of a bolt 72 engaging. in the T-slot designated by 71, and a lever handle 72 engaging the thread of the part 70.
The bar 62 can also be fixed to the frame 63 by means of a split locking ring, comprising a screw or a screw handle, in the usual manner. By means of the above device the frame 63 and hence the pad 64 follow the movement of the movable frame precisely and can be easily fixed in the desired position.
The bush 64 can also be replaced by a threaded bush terminating in a conical end engaged in an o8nic cavity drilled at the end of the shaft 35, this device being preferable however only for light work.
A bushing similar to bushing 64 may be provided for the bar 62. This bar, in the drawings, has a cylindrical shape, as this shape makes it easier to construct and adjust, but it may nevertheless have a cylindrical shape.
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other shapes, such as for example an inverted U-shaped section, the invention, relating to the function of this part and not to its shape,
The essential features of the invention further: the shape of the fixed frame 4; the shape of the movable frame 17; all the mechanisms transmitting movement from the driving pulley to the cutter shaft; the mode of displacement of these mechanisms and of subsequent fixing of the movable part on the fixed frame, and consequently on the base of the machine;
the shape of the part carrying the bushing which supports the end of the cutter shaft; the mode of movement then of fixing of said part on its vertical support, so as to constitute a rigid assembly with the base of the machine. To these characteristics one must still add other structural details of great importance, since if they were neglected the result would be less satisfactory.
These details are therefore to be incorporated into the invention and will be specially described *
Figs, 12 and 13 show a longitudinal section and a front view of the shaft 9 and of the driving pulley 10, as well as of the device for transmitting the movement from the pulley to the shaft 9, and from the latter to the gear train driving the cutter shaft. A collar 74 can slide on the shaft 9, carrying a key 75 preventing the rotation of this collar, but nevertheless allowing its longitudinal displacement.
The collar 74 is provided with orabots 76 which, under the action of the longitudinal displacement of the collar, can come into engagement with other dogs belonging to a bored part 77 ending in a circular flange 78.
The flange 78 is fixed to the pulley 10 in the following way this flange has three slots arranged on a
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same circle whose center coincides with the axis of the shaft. These slots have a certain angular development, and receive three bolts 80 screwed on the pulley and comprising an average seotion of reinforced diameter, equal to the width of the slots, minus a slight play to which we will return later.
The length of the average cylindrical segment of the bolts is slightly larger than the thickness of the flange 78, so that when a crown 81 is applied to the bolts passing through the nuts 82, by tightening these nuts, the flange 78 is applied. - quée with a slight friction and can move relative to the pulley 10 at an angle limited by the peripheral length of the slots 79. part
The part 77, in its / carrying the orabotage, has the same internal diameter as the hub 83 of the pulley 10, and can rotate thereon.
A strong spring 84 is enclosed in the space reserved between the cylindrical walls of the part 77 and of the hub 83, this spring being fixed by one end to the inner wall of the pulley 10, and by its other end to the part 77. This spring 84 is subjected to an initial tension and consequently the three bolts 80 are applied, by their cylindrical mean section, against the ends of the three slots, When the machine is at rest, and the coupling is not when engaged, the part 77 practically forms a body with the pulley, when the coupling is engaged on the other hand, and the machine is put into action, due to the inertia of the shaft 9 and all the cutter actuator, as well as mainly due to the resistance encountered by the cutter during its work,
the spring undergoes an additional tension, and a slight rotation takes place between the pulley and the flange 78, as well as the rest of the mechanism * The rotation damping the setting in motion is limited by the amplitude of the circular slots 79. By this
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medium, the operation of the machine is made smoother and more regular under the effect of the spring 84, and the mechanism is protected from sudden shocks *
This result is further reinforced by the fact that the cylindrical section of the bolts 80, placed in the cavity existing between the circular slots 79, is slightly less than the width of these slots, as specified above.
The inner walls of the pulley 10 and the crown 81 prevent the air existing inside the slots 79 from escaping through other routes, so that a certain damping effect is obtained due to the damping. air expelled between the walls of the slots 79 and those of the cylindrical middle section of the three bolts 80o The same elastic device can be adopted also in the case of the toothed pinion drive, instead of the pulley drive.
The pulley 10 is provided with a lateral hedgehog 85, the teeth of which engage in a chain of the Galle type or the like.
Using this hedgehog and a chain not shown, the movement of the driving pulley 10 can be transmitted to another part of the machine, to the translation mechanism of the table 2 to the oil pump and other organs. of the machine, these parts however, not being described, not being interested in the invention.
The nuts of the bolts which fix the movable frame 17 of the fixed frame 4 can be replaced by levers with levers, for an easier operation, To make the fixing operations even easier and faster, the two rods 86 on the right can be connected to the left handles 87 so that by moving two handles only on one side of the machine, the movable frame 17 can be firmly fixed to the frame 4 and consequently to the rest of the machine, It has been shown in fig 14 a diagram of this connection, where 87 indicates the handle of
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locking, 86 the right handle or rod, 88 a rod intended to transmit rotation over a certain angle, passing from the position indicated in solid lines to the position indicated in dotted lines,
It should be noted that the relative position of the two handles is such that the locking of the two bolts takes place successively, because one of the handles is in neutral relative to the connecting rod while the other handle is blocked. In this way, the locking force is exerted alternately, and on only one handle. The ears, however, must be threaded in the opposite direction.
The movable frame 17 has been described as being entirely placed inside the fixed frame 4 The same result would be obtained, however, if a part of the movable frame was outside the fixed frame, provided that the wall of the frame 4 is wide enough to allow assembly.
To facilitate this operation, in practice, washers can be interposed between the surfaces which fix the movable frame 17 on the fixed frame 4. These construction details, as well as certain others, are not shown in the drawings, as they are in common use, and their figuration would make the designs complicated and more difficult to understand.