Brevet FR2124081A1 — publié le 19720922

L'invention concerne une machine à usiner les surfaces d'obturation des robinets à travers la cavité du disque obturateur, et consiste à utiliser un mouvement de révolution avec comme centre instantané le centre de symétrie du bras porte-outil pour le tournage, le fraisage ou la rectification de ces surfaces. On connaît des machines à usiner les urfaces d obturation des robinets à vanne dans lesquelles le corps du robinet o#r:t- pendant que l'outil de coupe, introduit par le passage desfluides à travers le robinet, se déplace dans un plan sur la surface d'obturation, à une vitesse égale à celle de l'avance. Ceci présente l'inconvénient de rendre difficile la fixation du corps de robinet sur la machine, de réclamer une force d'entraînement importante, vu la grande masse en mouvement, tandis que l'outil de coupe, monté au bout du bras, long et de résistance insuffisante à cause de l'espace réduit à travers lequel il est introduit, présente des trépidations pendant la coupe. Les machines usinant à l'aide de fraises spéciales les surfaces d'obturation des robinets à vanne à travers la cavité de l'obturateur sont compliquées et coûteuses, donnant des rendements satisfaisants seulement pour de grandes séries de robinets de la même dimension et du même matériau. La machine objet de la présente invention évite ces inconvénients du fait que sa construction permet que l'obturateur ou le corps du robinet soit facilement fixé sur la machine, de sorte qu'un centrage ou, ultérieurement, l'ajustage de l'obturateur dans le robinet ne soit plus nécessaire, les surfaces de fermeture étant parfaitement planes et de même conicité, tant sur l'obtura- teur que dans le corps du robinet. La cavité de l'obturateur dans le corps a des dimensions permettant l'emploi d'un porte-outil de tourneur, ou d'un porte-fraise de dimensions adéquates pour éviter les trépidations. Une forme d'exécution de l'invention est représentée à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une section longitudinale dans un plan vertical d'une machine à usiner les surfaces de fermeture des robinets à vanne selon l'invention; - la figure 2 représente la tête mobile, pourvue du bras porte-fraise; et - la figure 3 représente la tête mobile, pourvue du bras porte-meule. La machine selon l'invention comporte un bati 1 sur lequel glisse un support mobile 2 qui peut être manoeuvré à l'aide d'une manivelle 3. Sur le support mobile 2, un support 4 peut glisser verticalement et être manoeuvré à l'aide d'une manivelle 5. Une bague 6 peut pivoter sur deux boulons 7 montés dans les bras latéraux du support mobile 4. Un support 8, pourvu de deux mâchoires mobiles 9 et 10 pouvant immobiliser le corps du robinet à vanne ll peut tourner à 1800 dans la bague 6. L'ajustement du corps de robinet à l'angle désiré se fait à l'aide d'une barre graduée 12. Dans le corps du bêti 1 sont montés deux axes 13 et 14 pourvus chacun à sa partie supérieure, d'un support glissant, avec un axe 15 et 16.Lorsque l'axe 13 n'est pas un prolongement de 15, et 14 de 16, chacun de ces couples constitue une manivelle. La longueur de bras de ces manivelles est réglée à l'aide de vis à pignon conique 17 et 18 qui, à leur tour, sont entraînées par des pignons coniques à axes 19 et 20. Ces derniers sont entraînés par l'intermédiaire d'un groupe d'engrenages planétaires permettant de transmettre la rotation de la manette 21 aux axes 19 et 20, pendant que les axes 13 et 14 tournent, aussi bien que lorsqu'ils sont immobiles. Ceci est réalisé à l'aide d'une vis sans fin 22, d'une roue hélicoidale 23, d'une roue dentée 24, de satellites 25, 26, d'une roue dentée 27, d'un portesatellite 28, de satellites 29, 30, d'une roue dentée 31 et d'une roue dentée fixe 32, L'axe 20 est entraîné par un groupe d'engrenages identique à celui entraînant l'axe 19. Ce système permet de réaliser le rapprochement ou l'éloi- gnement de l'axe 13 de 15, et 14 de 16 simultanément, en tournant la manivelle 21, ou bien mécaniquement, en accouplant un axe 33 à une boîte de vitesses 34, que les axes 13 et 14 soient en rotation ou immobiles.Les axes 13 et 14 sont entraînés de manière synchrone par un moteur électrique 40 à l'aide de roues hélicoïdales 35, 36, de vis sans fin 37, 38 montées sur l'axe 39, par l'intermédiaire de la boîte de vitesses 34 Cette dernière est pourvue de plusieurs étages, pour divers nombres de tours des axes 13 et 14, ainsi que de 19 et 20. Une tête mobile 41, avec un bras porte-outil 42, est montée sur les axes 15, 16, et pendant que ceux-ci tournent, décrit un mouvement de révolution ayant comme centre instantané le centre de symétrie, à rayon constant, décrivant ainsi une circonférence dans un plan, lorsque les axes 13 et 14 tournent à la même vitesse que les axes 19 et 20, ou décrivant dans un plan une spirale à rayon croissant ou décroissant, lorsque la vitesse de rotation des axes 13 et 14 diffère de celle des axes 19 et 20. Sur l'axe 15, un pignon conique 43 est monté qui actionne un pignon conique 44 et celui-ci, à son tour, entraîne un pignon conique 46 par l'intermédiaire d'un axe 45. Celui-ci engrène un pignon 47 qui, à son tour, entraîne un porte-outil 48, pourvu d'un outil de coupe 49. Le tranchant de ce dernier doit donc être constamment dirigé dans la direction de dépbcement du porte-outil 42. A la partie supérieure de la tête mobile 41 est monté un moteur électrique 50, pourvu d'une poulie à courroie 51. La figure 2 représente la tête mobile de la figure 1 avec, au lieu du bras porte-outil 42, un bras porte-fraise 42a, à l'extrémité duquel est montée une fraise I, fixée au bras porte-fraise à vis II. La figure 3 représente également la tête mobile de la figure 1 avec, au lieu du porte-outil 42, un bras porte-meule 42b, une meule la étant montée à l'extrémité du bras, fixée à l'axe par l'intermédiaire d'une poulie IIb, en traînée par le moteur électrique 50, par l'intermédiaire d'une courroie III et de la poulie 51. Afin d'exécuter le tournage des surfaces d'obturation d'un robinet à vanne 11 (figure 1), ce dernier est fixé à la machine à l'aide des mâchoires mobiles 9 et 10, le support 8 étant incliné sous un angle égal à celui de la surface d'obturation du robinet. Après avoir ajusté le corps du robinet 11 au centre, par déplacement du support mobile 2, on manoeuvre le support 4 afin de ramener le corps du robinet à la hauteur pour laquelle l'outil 49 peut dégager un copeau de profondeur voulue. Le tournage peut être effectué à partir du centre vers l'extérieur, ou bien de l'extérieur vers le centre. Au cas où plusieurs passages sont nécessaires afin de détacher le supplément pour ajustage, on soulève à chaque début de passage le support 4 d'une distance égale à la profondeur du copeau.Le tournage d'une surface une fois fini, le corps du robinet est déplacé vers l'extérieur, en tournant la manivelle 3, le support 8 avec le corps du robinet 11 est tourné de 180 , ramené au centre, et l'opération de tournage se répète. Après avoir tourné également la deuxième surface, le support 2 avec le corps du robinet à vanne 11 est déplacé vers l'exté- rieur, le bras porte-outil 42 est démonté et remplacé par le bras porte-meule 42b de la figure 3. L'opération de rectification des surfaces d'obturation se déroule de la même manière que celle de tournage. Au cas où les surfaces de fermeture des robinets à vanne devant être usinées sont en bronze, en fonte ou en acier, dont la dureté ne dépasse pas 210 HB, l'enlèvement du supplément pour ajustage peut être fait par fraisage, en remplaçant le bras porte-outil 42 par le bras porte-fraise 42a. La tête mobile 41 avec le bras porte-fraise 42a exécutant le mouvement de révolution avec comme centre instantané le centre de symétrie à rayon croissant, décrivant dans le plan une spirale, donne à la fraise I, fixée au moyen de la vis Il au bras porte-fraise 42a, la possibilité de dégager - sans tourner autour de son axe- des copeaux, dans la surface à usiner, à l'aide des tranchants de toutes les dents. La rectification des surfaces fraisées se fait de la même manière que celle des surfaces tournées. Les surfaces de fermeture des obturateurs sont usinées de la même manière que celles du corps du robinet. REVENDICATIONS 1.- Machine à usiner les surfaces d'obturation des robinets à vanne, caractérisée en ce qu'elle met en oeuvre, dans le but de tourner, fraiser et rectifier les surfaces d'obturation, tant dans le corps que dans l'obturateur, un mouvement de révolution de la tête mobile au bras porte-outil, avec comme centre instantané le centre de symétrie du bras porte-outil, décrivant, à rayon constant, une circonférence plane, et, à rayon croissant, une spirale plane. 2.- Machine à usiner les surfaces de fermeture des robinets à vanne se Ion la revendication 1, caractérisée en ce qu on exécute l'opération de tournage ou de fraisage et de rectification des surfaces d'obturation du robinet à travers la cavité de l'obturateur du robinet, en utilisant pour le tournage un bras porte-outil (42) à support-outil (48), qui tourne et assure que le tranchant de l'outil reste dans la direction de déplacement du bras porteoutil (42). 3.- Machine selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la fraise (I) ne tournant pas autour de son axe, la coupe est effectuée par tous les tranchants des dents de la fraise, qui se déplace en spirale plane sur la surface à usiner.