Brevet FR2055733A1 — publié le 19710430

La présente invention concerne des machines abraser pour la finition des surfaces de pièces à usiner allongées. Actuellement, les pièces usiner allongées, de section rectangulaire, sont abrasées par une tête abrasive entrant en contact avec un côté de la pièce à usiner et, en certains cas, on emploie une seconde tête abrasive pour entrer en contact avec le côté opposé de la pièce à usiner. Quand un côté, ou deux côtés, ont été abrasés, on fait tourner la pièce à usiner et on la fait passer de nouveau dans la machine pour abraser l'autre côté, on côtés,de la pièce à usiner. Dans l'abrasion de finition des pièces à usiner tubulaires, on a l'habitude de n'utiliser qu'une tête abrasive, ce qui oblige à faire passer le tube quatre fois dans la machine. La présente invention surmonte cette difficulté en ce qu'il est fourni au moins quatre têtes abrasives pour abraser les quatre côtés de la pièce à usiner au cours d'une passe de cette dernière dans la machine. En particulier, la présente invention fournit une machine à abraser pour la finition des quatre faces latérales de pièces à usiner allongées, de section rectangulaire, caractérisée par un bati, une série linéaire de rouleaux positionnés à demeure dans une ligne de passe pour entrer en contact avec deux faces latérales adjacentes d'une pièce à usiner, des rouleaux supplémentaires montés le long de ladite ligne de passe pour entrer en contact avec les faces latérales adjacentes opposées de la pièce à usiner, lesdits rouleaux supplémentaires étant réglables en direction et à partir de ladite ligne de passe pour recevoir des pièces à usiner de dimension différente en section, certains desdits rouleaux étant des rouleaux d'amenage actionnés par un moteur et prévus pour faire avancer les pièces à usiner le long de ladite ligne de passe, plusieurs têtes à bande abrasive montées sur ledit b ti et positionnées le long de ladite ligne de passe pour entrer en contact abrasif successivement avec les quatre faces latérales de la pièce à usiner pendant son avance le long de ladite ligne de passe, chacune desdites testes étant réglable en direction et à partir de la pièce à usiner, et un moyen pouvant être actionné pour déplacer alternativement chaque tête, dans une direction transversale aux faces latérales en contact avec ladite tête. La machine est particulièrement bien adaptée pour abraser les tubes métalliques à paroi mince comme, par exemple, les tubes en acier inoxydable maintenant largement utilisés dans la fabrication de nombreux articles, tels que le mobilier. Les têtes abrasives sont espacées le long d'une ligne de passe préfixée, l'agencement permettant la dissipation de toute chaleur engendrée dans la pièce à usiner##xne tête avant que l'aire chauffée de la pièce à usiner atteigne la tête abrasive suivante qui fonctionne sur le côté de la pièce a. usiner à l'opposé de celle sur laquelle a travaillé la tête abrasive précédente. Sur les dessins ci-joints La Figure 1 est une vue en élévation avant d'une machine à abraser utilisant la présente invention. la Figure 2 est une vue en plan de dessus de la machine représentée sur la Figure 1. La Figure 3 est une vue agrandie de la partie gauche de la machine représentée sur la Figure 1. La Figure 4 est une vue en élévation en bout en regardant vers la droite, Figures 1, 2 et 3. La Figure 5 est une vue prise suivant la ligne 5-5, Figure 1. La Figure 6 est une vue prise suivant la ligne 6-6, Figure 3. La Figure 7 est une vue prise suivant la ligne 7-7, Figure 6. La Figure 8 est une vue schématique représentant l'agencement des rouleaux guides, des rouleaux d'amenage et des rouleaux d'appui, établissant la ligne de passe fixe à l'arrière de la pièce à usiner. La Figure 9 est une vue, semblable à la Figure 7, représentant l'agencement des rouleaux établissant la ligne de passe fixe à la partie inférieure de la pièce à usiner. La Figure 10 est une vue agrandie du mécanisme pour commander l'ampleur du mouvement de va et vient des têtes abrasives, la vue étant prise suivant la ligne 10-10, Figure 6. La Figure li est une vue en plan de dessus du mécanisme représenté sur la Figure 10. La Figure 12 est une vue prise suivant la ligne 12-12, Figure 11. La machine représentée sur les Figures 1 et 2 des dessins comporte quatre têtes abrasives 18, 19, 20 set 21, agencées le long d'une ligne de passe fixe pour entrer en contact abrasif, respectivement, avec le dessus, le dessous, le devant et l'arrière de la pince å usiner Le b#ti comprend des structures de colonne 22, 23, montées sur un plateau embase 25. Des plaques 27 sont montées sur les parties supérieures des colonnes 22, 23, et des structures de plaques s'étendant vers le haut sont fixées aux plaques 27 et servent à supporter les structures de rouleaux et de tête abrasive. L'agencement structurel général du bati supérieur supportant les têtes abrasives est semblable. Toutefois, la configuration varie légèrement du fait que les têtes 18 et 19 sont montées verticalement, tandis que les têtes 20 et 21 sont montes horizontalement pour entrer en contact avec l'avant et l'arrière de la pièce à usiner. En conséquence, l'agencement structurel destiné à supporter la tête abrasive 18 et les structures de rouleaux, dans la partie gauche des Figures 1 et 2, sera maintenant décrite en détail. Une plaque 30 s'étend vers le Saut depuis la plaque 27, la plaque 30 s'étendant vers l'avant et vers l'arrière de la machine, voir les Figures 1, 2,3 et 6. Les plaques 31 et 32 sont fixées à la plaque 30, par soudage par exemple, et sont de la même façon fixées à la plaque 27. Une glissière support de tête 33 est montée de façon coulissante vers le haut et vers le bas sur la plaque 30,et est munie de clavettes à talon 35 pour relier de façon coulissante l'élément 33 à la plaque 30. Un élément 37 est monté à demeure sur la glissière 33 et pend depuis cette dernière pour entrer en contact avec un vérin 40 fixé sur la plaque 30. On fait fonctionner le vérin au moyen d'une manivelle 41. La glissière 33 est faite de brides 43 pour recevoir de façon coulissante les clavettes à talon 45 fixées sur un côté plat 47 d'un moulage de tête sur lequel est ménagé un#second côté plat 48 s'étendant à angle droit par rapport au côté 47. Il y a des goussets 50 faisant corps avec les côtés 47, 48, du moulage de tête. Un cylindre 53 est monté de façon pivotante à une extrémité sur un support 54 fixé au côté 47 du moulage- de tête. La tige de piston 55 est reliée à un support 56 fixé sur la glissière 33, voir Figure 6. L'objet du cylindre 53 est d'effectuer le déplacement alternatif du moulage de tête sur les guides 43 de la glissière 33. Les têtes abrasives sont du type à bande employant une bande abrasive 60 entrainée sur un rouleau d'entraînement 61, et sur. un rouleau fou supérieur 62. Le rouleau 61 est monté sur un arbre 63 qui tourillonne dans des paliers montés dans un bossage 64 ménagé dans la paroi latérale 48 du moulage et dans un support extérieur 65 fixé à un bloc 66 monté sur la paroi latérale 48, voir Figures 5 et 6. Le rouleau fou supérieur 62 est monté sur un arbre qui tourillonne dans une chape 67 montée sur une glissière 68 pour effectuerun déplacement en-direction et à partir du rouleau d'entraînement 61 le long des guides 69 ménagées sur le plateau 48. Un cylindre 70 est relié à la glissière 68 pour maintenir la tension de la bande 60, voir Figure 5. L'arbre 63 est entraîné par un moteur 71 par l'intermédiaire d'trine courroie 72. La structure de tête 18, que l'on vient de décrire, est positionnée pour entrer en contact abrasif avec la partie supérieure 73 de la pièce à usiner 74. On fait avancer la pièce à usiner au moyen de trois paires de rouleaux d'amenage 80, 81, 8QA, BIA et 80B, 81B, actionnés au moyen d'un moteur, et entraînés en rotation par des moteurs à vitesse variable 82. Le rouleau d'amenage 80 tourillonne dans une glissière 83, et le rouleau d'amenage inférieur 81 tourillonne dans une glissière 85, voir Figure 7. Les glissières 83, 85, sont montées, pour effectuer un déplacement coulissant vertical dans un support fixé à la plaque verticale 31.Le support est constitué d'une plaque arrière 87 et de plaques latérales 88, voir Figures 6 et 7. Une plaque 90 est fixée sur les bords antérieurs des plaques 88. La glissière 83 est constituée de glissières à talon 91 recouvrant les côtés de la plaque 90 La glissière 83 comporte une plaque extérieure 93 à laquelle est fixé un carter d'engrenages 94 et sur laquelle est monté le moteur d'entraînement 82. Sur l'arbre de sortie 95 venant de la boîte d'engrenages est fixé le rouleau d'amenage supérieur 80, voir Figure 7, l'extrémité intérieure de l'arbre étant supportée dans un palier 96 monté dans une glissière 83. Un cylindre 97 est fixé à une plaque 98 fixée à demeure sur l'extrémité supérieure de- plaque 90. La tige de piston 100 est reliée à la glissière 83. Une fente 101 est-ménagée dans la plaque 90. Un bras 102 s'étend depuis la glissière 83 en traversant la fente 101, et il est muni d -'une ouverture pour recevoir un écrou 103 vissé sur une tige 104, dont l'extrémité supérieure tourillonne dans une plaque 105 fixée aux extrémités supérieures ~des plaques 88 et empêché de se déplacer axialement par des colliers 106. -Du fluide est fourni à l'extrémité supérieure du #cylindr'e 97 pour pousser de fanon élastique le rouleau 80 en contact avec la- face'.#upér'ieure# 73 de la pièce à'usiner 74, un déplacemènt'vers'Iebas de la glissière 83 et du rouleau 80 étant limité par l'écrou 103 et la tige 104. Le rouleau d'amenage inférieur 81 de chaque paire tourillonne sur un arbre 107, dont une extrémité est fixée dans la glissière 85, et l'extrémité opposéedarl9 une plaque extérieure 109 fixée à la glissière. La glissière 85 se règle verticalement au moyen d'un vérin 108, dont l'extrémité inférieure tourillonne dans une plaque 110 fixée dans des prolongements situés aux extrémités inférieures des plateaux 88. Les rouleaux d'amenage 80, 81, sont entraînés en rotation à l'unisson par une chaîne 112 entraînée sur des roues dentées 113 fixées aux extrémités intérieures des rouleaux.La chaîne 112 passe sur la partie supérieure de la roue dentée 113 montée sur le rouleau inférieur 81 et est entraînée sur des rouleaux fous 115, 116. Le rouleau fou 116 tourillonne sur un arbre à pivot 117 poussé vers le bas par un ressort de tension 118, voir Figure 3. Les structures de rouleau d'amenage 80A, 81A, 80B, SlB,comportent le même agencement général que le rouleau 80, 81. En se référant aux Figures 3 et 4, la partie de la machine qui y est représentée est munie de paires de rouleaux guides 120, 121. Ces rouleaux tourillonnent autour d'un axe vertical et entrent en contact avec l'arrière et 1a avant de la pièce à' usiner. Les rouleaux 120 tourillonnent sur des blocs 123. Les rouleaux 121 tourillonnent sur des blocs 124. Les blocs 123, 124, sont montés pour effectuer un déplacement coulissant sur une équerre support 125 fixée aux entretoises 126 portées pa une plaque lr7 séte: dant verticalement à partir du plateau 27 et soudées aux plateaux 31, 32. Le bloc 123 est fixé par son extrémité intérieure à une tige 130 traversant un support 131 et muni d'écrous132. Ceci permet le réglage du bloc 123 pour positionner-le rouleau 120 de façon qu ' ilentre en contact avec l'arrière de la pièce à usiner. Ces rouleaux 120,ainsi que d'autres rouleaux de la machine,- sont initialement alignés pour entrer en contact avec la partie -arrière de la pièce à usiner afin d'établir une ligne de passe le long de laquelle les pairas de rouleaux d'amenage 80, 81 font avancer la pièce à usiner. Les glissières 124, sur lesquelles les guide rouleaux 121 tourillonnent, sont mobiles au moyen d'un vérin-:033 muni d'une manivelle ;.34#Les rouleaux 121 sont réglés en direction et à partir des rouleaux 120 pour recevoir des pièces -à usiner de dimension différente en section. Il existe deux jeux supplémentaires de rouleaux guides 120, 121, voir les Figures 1 et 2. A mesure que la pièce 73 est avancée par les rouleaux d'amenage 80, 81, à l'extrémité gauche de la machine, la partie supérieure 73 de la pièce à usiner entre en contact avec un rouleau 137 poussé vers le bas par un.ressort qui sert à s'assurer que la partie inférieure de la pièce à usiner entre en contact avec le rouleau d'appui prépositionné 138 situé immédiatement au-dessous du rouleau d'entraînement 61 de la tête abrasive 18.Le rouleau 138 tourillonne dans une chape coulissante 140 portant des clavettes à talon entrant en contact avec les bords latéraux d'une plaque 141 montée sur une plaque fixée à un support 143 monté à demeure sur une plaque 144 s1 étendant vers le haut depuis la plaque 27. La chape support du rouleau d'appui 140 est réglée verticalement par une vis 145 à volant 146, voir Figures 1 et 5. A mesure que la pièce à usiner est avancée par la première paire de rouleaux d'amenage 80, 81, entre la bande abrasive entrant née sur-la poulie 61 et le rouleau d'appui 138, la pièce à usiner passe entre la seconde paire de rouleaux guides 120, 121, et la partie inférieure 147 de la pièce à usiner entre en contact avec un rouleau 150,poussé vers le haut par un ressort, semblable au rouleau 137, pour presser la face supérieure 73 de la pièce à usiner contre le rou: qui d JY 138A, qui est monté au-dessus du rouleau d'entraînement de bande abrasive se trouvant dans la tête abrasive 19, La tête abrasive 19 abrase la face inférieure 147 de la pièce à usiner, comme cela. doit apparaitre.Après cela, la pièce à usiner entre en contact avec une seconde paire de rouleaux d'amenage 83A, 81A, et avance-entre la troisième paire de rouleaux guides 120,121. Le contact suivant de la pièce à usiner se fait par l'intermédiaire du rouleau dsappul 138B, lequel-est entré en contact a. vec-îa face arrière 149 de la pièce à usiner, et. la face antérieure. 148. de la pièce usiner entre en contact avec la bande abrasive l@ @'unité abrasive 20.' -La pièce à usiner avance à partir de la tête abrasive 20 vers la. tête abrasive 21, et-entre en contact avec les rouleaux d'amenage 80B, 81B, pour l'évacuation de la pièces usiner finir. On observera, en se référant aux Figures 1 et 2, que les tettes abrasives 18 et 19 sont positionnées plus près l'une de l'autre qu les têtes 19 et 2a. Ce groupage des têtes en paires espacées a pour résultat de -dissiper de fa ço#. efficace la. chaleur engendrée dans la pièce à usiner La tête 18 a un contact a.abrasif if. avec la partie supérieure de la pièce à usiner et tandis que l'aire abraseede la pièce à usiner est déplacée vers la tête 19, La chaleur en est dissipée et de plus, la tête 19 entre en contact avec le dessous de la pièce à usiner éloignée de la partie supérieure précédemment en contact avec la tête 18.Le plus grand espacement entre les têtes 19, 20, permet le refroidissement du bas ou de la partie inférieure de la pièce à usiner avant de mettre en contact wa partie antérieure adjacente avec la tête 20. De la même façon, le contact suivant avec la tête 21 se fait sur les côtés opposés ou arrière de la pièce à usiner. Avec ce positionnement des têtes abrasives, les tubes à paroi mince peuvent être abrasés sans gauchissement, torsion, déformation. Comme on l'a indiqué précédemment, les montages pour les têtes abrasives comportent tous les mêmes pièces mais sont agencés dans différents plans, selon que les têtes sont montées verticalement ou horizontalement. Sur les dessins, les mêmes numéros de référence ont été appliqués aux structures de tete et à leurs composants de montage. La structure de rouleau. d'appui 138A, associée à la tête 19, est montée sur une plaque disposée verticalement 160, qui est fixée au plateau 30 et la rigidité est donnée au plateau 160 par un élément de nervure 161, voir Figure 2. Hormis cela, les agencements de montage sont de forme analogue. La pression de fluide est appliquée alternativement aux extrémités du cylindre 53, à chacune des têtes abrasives 18, 19, 20 et 21, voir Rigure 6, par l'intermédiaire -d1une électro-valve à deux directions commandée par un commutateur 170 fixé à la glissière support de tete 33 par une colonne 171. Le commutateur est actionné par une commande en renvoi de sonnette 172. La commande 172 est munie de galets 173, 174, qui entrent en contact avec des plaques 175, 176, montéesdans un logement ccmportant les plaques latérales 177, 178, fixées aux plaques terminales 180, 181.Les plaques latérales 177, 178, comportent des brides de montage 183 fixées à un capot en tôle 185 monté sur la paroi latéral 48 du moulage de tête abrasive, voir Figure 6 Une vis 187 tourillonne à ses extrémités dans les plaques 180, 181. Une extrémité de la vis traverse vers l'extérieur la plaque ldO et est munie d'un bouton moleté 188. La plaque 175 est fixée à un moyeu 190 vissé sur la vis 187 La plaque 176 est fixée à un moye, 191. vissé sur une seconde vis 192, tourillophoede la même façon à ses extrémités dans les-plaques lFO, 181.Des tiges guides 193 sont fixées entre les plaques 180, 181, et sont positionnées entre les côtés se faisant face des plaques 175, 176, et servent à limiter la rotation des plaques lors de la rotation des vis 187, 192. Les galets.173, 174, sont montés sur les côtés opposés des bras de l'élément en renvoi de sonnette 172 et, lors du mouvement de va-et-vient du moulage de tête abrasive dans un sens transversal à la pièce à usiner, les galets entrent alternativement en contact avec les plaques 175, 176, pour commander le commutateur 170. La plaque 175 entre en contact avec le galet 173 lors du déplacement de la tête abrasive vers la ligne de passe établie à l'arrière de la pièce à usiner, Figure 6, pour faire osciller l'élément 172 afin de faire fonctionner le commutateur 170 pour envoyer du fluide souspression à l'extrdmité intérieure ou arrière du cylindre 53 pour arrêter le déplacement vers l'arrière de la tête abrasive 18 perpen diculairemént à la'face supérieure 73 de la pièce à usiner 74. A mesure que la tête abrasive se déplace vers l'avant, la plaque 176 entre en contact avec le galet 174 pour déplacer l'élément en renvoi de sonnette 172 dans le sens horaire, Figure 6, afin d'appliquer la pression de fluide à l'extrémité avant du cylindre 53 et en conséquence, pour limiter le déplacement vers 1 t avant de la tête abrasive. La partie terminale réduite de la vis 192 traversant la plaque 180, est munie d'une fente 200 pour recevoir un tournevis, ou un outil semblable,permettant d'effectuer la rotation et le réglage de la vis 192. Ce réglage est un réglage initial pour déterminer la position à laquelle la tête abrasive est déplacée par rapport à la ligne de passe aux faces arrière et inférieure de la pièce à usiner. Une fois ainsi réglée, on bloque la vis dans sa position réglée au moyen de la vis moletée 201 qui agit sur un bouchon 202 stappuyant contre le tourillon de la vis 192. La vis 187 est rélgée au moyen du bouton 188 pour positionner la plaque 175 afin de contrôler l'amplitude du déplacement de la tête dans la direction opposée. Ce réglage dépend de la dimension en section de la pièce à usiner rectangulaire. La vis 187 est de même maintenue dans sa position réglée par une-vis moletée 201 et un bouchon 202. Avec cet agencement, l'amplitude de mouvement de va-et-vient de la tête abrasive est contrôlée suivant la dimension en section-de la pièce à usiner. Il doit être entendu que chaque tête abrasive est équipée de ce mécanisme pour contrôler le déplacement, ou--l'?mplitude,-du mouvement alternatif de chaque tête abrasive. Bien que la machine décrite soit munie de quatre têtes abrasives pour abraser les quatre côtés de la pièce à usiner rectangulaire dans la pratique industrielle, la machine comprend généralement trois ou quatre des unités représentées sur les dessins, ce qui fmit que l'ensemble tout entier est monté avec douze ou seize têtes pour donner à la pièce à usiner un super-fini ou fini spéculaire. R E V E N D I C A T I O N SA 1. Une machine à abraser pour la finition des quatre faces latérales de pièces à usiner allongées, de section rectangulaire, caractérisée par : un bâti, une série linéaire de rouleaux positionnés de façon fixe sur une ligne de pas#se pour entrer en contact avec deux faces latérales adja#entes d'une pièce à usiner, des rouleaux supplémentaires montés le long de ladite ligne de passe pour entrer en contact avec les faces latérales adjacentes opposées de la pièce à usiner, lesdits rouleaux supplémentaires étant églables en direction et à partir de ladite ligne de passe pour recevoir des pièces à usiner de dimension différente en section, certains desdits rouleaux étant des rouleaux d'amenage actionnés par un moteur et prévus pour faire avancer les pièces à usiner le long de ladite ligne de passe, plusieurs têtes à bande abrasive montées sur ledit bati et positionnées le long de ladite ligne de passe pour entrer en contact abrasif successivement avec lesquatre faces latérales de la pièce à usiner pendant son avance le long de ladite ligne de passe, chacune desdites têtes étant réglable en direction et à partir de la pièce à usiner, et un moyeu pouvant être actionné pour déplacer alternativement chaque tête dans une direction transversale aux faces latérales en contact avec ladite tête. 2. Une machine à abraser selon la revendication 1, caractérisée par un moyeu pouvant être actionné pour faire varier l'amplitude de l'oscillation desdites têtes. 3. Une machine à abraser selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits rouleaux d'amenage actionnés par un moteur sont constitués de paires de rouleaux venant en contact avec les faces latérales opposées de la pièce à usiner, chaque rouleau desdites paires étant réglable en direction et à partir de la pièce à usiner, et un dispositif d'entraînement commun aux deux rouleaux de chaque paire. 4. Une machine à abraser selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits rouleaux d'amenage actionnés par un moteur sont constitués de paires de rouleaux, un dispositif d'entrant nement étant relié fonctionnellement à un rouleau au moins de chaque paire, un rouleau de chaque paire étant fixe en position r#g1êe, et un moyeu poussant de façon élastique l'autre rouleau de la paire contre la pièce à usiner. 5. Une machine à abraser selon les revendications précédentes 1, 2, 3 ou 4 caractérisée en ce que chaque tête abrasive comporte un rouleau d'appui pour entrer en contact avec le côté de la pièce à usiner opposé au côté se trouvant en contact avec la bande abrasive et un moyeu positionné en amont de certaines desdites têtes abrasives et pouvant être actionné pour pousser de façon élastique la pièce à usiner contre le rouleau d'appui,