Brevet FR2314009A1 — publié le 19770107

La présente invention concerne un outil à lamer partioulièrement étudié pour le travail des métaux et plus précisément pour l'obtention de sièges circulaires dans des parties structurales métalliques d'accès difficile. Ainsi qu'il est connu, il arrive fréquemment dans la préparation d'un élément métallique quelconque qu'il faille ménager des sièges dans des cavités intérieures ou des zones difficilement accessibles. Par exemple, on doit ménager des sièges pour les te tes ou les écrous de boulons sur des faces de brides de soupapes, étroitement adjacentes aux corps desdites soupapes. Diçféremmenty il peut encore être nécessaire de ménager lesdits sièges à l'intérieur d'une chape ou d'une fourche. Dans lesdits cas, ainsi que dans d'autres, il n'est pas possible d'intervenir avec des outils classiques par manque d'espace. Le but de l'invention consiste précisément à résoudre de façon achevée et satisfaisante le problème technique de la réalisation de sièges et d'évidements dans des zones difficilement accessibles, en concevant un dispositif à lamer particulièrement précis et fonctionnel. Un autre objectif de l'invention consiste à concevoir un dispositif à disposition automatique en mesure de travailler avec rapidité et sécurité. Encore un autre objectif de l'invention et nullement le dernier, consiste à concevoir un dispositif simple et facilement réalisable par l'industrie du secteur technique considéré. Les objectifs précités ainsi que d'autres encore qui apparaitront mieux dans ce qui suit, sont essentiellement atteints par le dispositif à lamer de l'invention, caractérisé par le fait qu'il comprend un élément eylindrique, un évidement à l'emplacement d'une première extrémité dudit élément eylindrique, une lame engagée de façon à pouvoir osciller dans ledit évidement entre une position d'insertion complète dans ledit évidement et une position de sortie partielle hors dudit évidement dans laquelle le bord tranchant de la lame se trouve redressé par pivotement perpendioulairement audit élément cylindrique, des moyens de commande de l'osoillation de ladite lame disposée essentiellement à l'intérieur dudit élément cylindrique, des moyens de support en prise de façon amovible avec ledit élément cylindrique au moins à l'emplacement de sa seconde extrémité, opposée à ladite première extrémité, et aptes à réaliser la translation axiale dudit élément et son entrainement en rotation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'une forme de réalisation préférée, mais non exclusive, dudit dispositif, illustrée à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La fig. 1 représente une vue schématique du dispositif de l'invention en position de fonctionnement; La fig. 2 montre un élément dudit dispositif; La fig. 3 représente un détail de la figure 2 dans une position de fonctionnement différente; La fig. 4 représente une coupe longitudinale de la partie du dispositif de l'invention dais laquelle vient s'insérer l'élément représenté dans la figure 2; La fig. 5 représente une autre forme de réalisation par rapport à celle qui est montrée dans la figure 4; et La fig. 6 représente une vue schématique d'une tête multiple sur laquelle est appliquée une multiplicité de dispositifs à lamer de l'invention. En se référant aux figures précitées, on peut voir que le dispositif indiqué dans son ensemble par le repère numérique i, comprend, entre autres, un élément cylindrique 2 et des moyens de support 21 de l'élément cylindrique 2. Ce dernier présente une première partie 3 cylindrique, qui lui est coaxialement raccordée et qui est prolongée par une seconde partie 4 cylindrique de diamètre plus grand. Sur la seconde partie 4, à proximité du raccord avec la première partie 3, est ménagé un filetage 5 sur lequel est destiné à s'engager un écrou 6.En regard de la première partie 3, la première extrémité de l'élément cylindrique 2 présente un évidement 7 dans lequel rend appui, par l'intermédiaire d'un pivot 8 perpenriculaire à l'axe de l'élément cylindrique 2, une lame 9 munie d'un bord tranchant 10. La lame 9 peut osciller autour du pivot 8 entre une position de saillie ou ressaut partiel hors de l'évidement 7, telle qu'illustres dans la fig. 2, et une position d'insertion ou noyage complet dans ledit évidement 7 (figure 3). A cet effet, la lame 9 possede un profil d'ensemble sensiblement triangulaire, dont l'hypothénuse, une fois la lame 9 en position d'insertion dans l'évidement 7, est parallèle à la surface extérieure de la première partie cylindrique 3 de l'élément cylindrique. En position de saillie ou ressaut de la lame 9, le bord tranchant 10 de celle-ci est disposé perpendiculairement à l'axe de l'élément cylindrique 2 et l'extrémité de ladite hypothénuse ou diagonale vient sensiblement buter contre la paroi intérieure de l'évidement 7. Intérieurement à l'élément cylindrique 2 sont prévus des moyens de commande de la rotation de la lame 9 constitués par des moyens élastiques qui agissent dans le sens propre à disposer ladite lame en position de saillie, sous l'effet d'un poussoir en forme de tige propre à agir en s'opposant auxdits moyens élastiques De façon plus détaillée, le poussoir en forme de tige est inséré dans son ensemble dans un premier canal 11 parallèle à l'axe de l'élément cylindrique 2 et traversant completement la seconde partie 4 et la première partie 3 jusqu'à l'évidement 7.Dans ledit canal sont prévus un premier boulon uni 12 saillant par une extrémité à tête de champignon 13 à partir de la seconde extrémité de l'élément cylindrique 2, opposée à celle qui comprend la lame 9, et une première petite tige 14, alignée avec le premier boulon uni 12 et saillant par une extrémité en regard de l'évidement 7. La première petite tige 14 et le premier boulon uni 12 sont disposés en contact entre eux et le premier boulon uni 12 est maintenu en position de saillie partielle hors de la seconde extrémité de l'élément cylindrique 2 par l'intermédiaire d'un premier ressort de compression 15 interposé entre ladite extrémité à tête de champignon 13 et un épaulement du premier canal 11.De façon plus détaillés, lesdits moyens élastiques sont insérés dans un second canal 16 parallèle et semblable au premier, mais décalé par rapport à celui-ci de façon à déboucher dans l'évidement 7 en position symétrique au premier canal 11, par rapport au pivot 8, et précisément du coté du pivot 8 où la lame 9 présente le bord tranchant 10. Le second canal 16 est obturé par un bouchon à vis 17 du coté de la seconde extrémité de l'élément cylindrique 2. Un second ressort de compression 18, disposé en alignement avec le bouchon à vis 17, a@it sur un second boulon uni 19 aligné en contact avec une seconde petite tige 20 qui se termine en regard du bord tranchant 10 de la lame 9. L'élément cylindrique 2 est inséré, en regard de la seconde partie 4, dans des moyens de support 21 essentiellement constitués par un mandrin 22 qui se termine à une extrémité par un manchon d'accouplement 23, dans lequel vient précisément s'insérer l'élément cylindrique 2. A cet effet est prévu, à l'endroit de l'embouchure du manchon 23, sur sa surface intérieure, un siège de languette 24 et une languette correspondante insérée sur la seconde partie 4 de l'élément cylindrique, non illustrée. En outre, le manchon 23 est traversé sur un coté par un siège pour broche à insertion filetée 25 en correspondance de laquelle est prévue, sur la seconde partie 4 de l'élément cylindrique 2, une encoche rectiligne 26 s'approfondissant graduellement à partir de ladite seconde extrémité dudit élément cylindrique jusqu'au filetage 5. A l'intérieur du manchon 23 est disposé un piston 27 essentiellement constitué par un secteur eylindrique central 28 prolongé coaxialement des deux côtés par deux secteurs cylindriques de diametre moins grand 29 ayant pour-fonction de servir de guides du secteur cylindrique central 25 de dimensions plus importantes. Ledit secteur cylindrique central est inséré dans une chambre 30 délimitée d'un côté, vers l'embouchure du manchon 23, par une bague de guidage 31 à l'intérieur de laquelle est inséré de $façon étanche un secteur cylindrique de dimensions moins importantes 29, et délimitée du côté opposé par un épaulement 32 du manchon 23 dans lequel s'insère de façon étanche l'autre secteur cylindrique de dimensions moins importantes 29.Le piston 27 est à double effet, d'est-à-dire mobile dans deux sens opposés du fait que la chambre 30 est subdivisée en deux demi-chambres de volume variable séparées entre elles par une bague d'étanchéité 33 disposée intermédiairement sur le secteur cylindrique central 28 et chaque demi-chambre est séparément alimentée par un conduit intérieur au mandrin 22 et au manchon 23.De façon plus détaillée, on peut observer que sont prévus un premier conduit 34, débouchant d'un coté sur la surface cylindrique du mandrin 22 et du côté opposé dans la demi-chambre de la chambre 30 la plus éloignée de l'embouchure du manchon 23, et un second conduits $réalisés $forage 35 débouchant aussi, en position éloignée du premier, sur la surface cylindricue du mandrin 22 et, du côté opposé dans la chambre 30, plus précisément du côté de cette dernière la plus proche de l'embouchure du manchon 23. Les conduits sont réalisés irtérieurement au mandrin 22 et au manchon 23 par forage et sont munis, comme le montrent les figures, d'obturateurs prévus pour fermer les parties des conduites und quement réalisées en vue de permettre l'introduction des instruments de forage. Sur la surface eX d-itue du mandrin 22 est dispose un dietributeur 36 profilé essentiellement en forme de fourreau et bloqué contre un glissement axial, d'un côté par butée contre le manchon 23 et du côté opposé par l'intermédiaire d'une rondelle 37 bloquée par un anneau de retenue de type SEEGER 38. Le distributeur 36 est fixe par rapport aux pièces de rotation et présente sur sa surface cylindrique intérieure, en contact avec le mandrin 22, un premier et un second siège annulaires 39 et 40 respectivement en regard de l'orifice où débouchent le premier conduit 34 et le second conduit 35.Le premier siège annulaire 39 et le second siège annulaire 40 communiquent respectivement avec une première ouverture 41 et une seconde ouverture 42 ménagées dans le distributeur 36, ces dernières étant à leur tour associées à des canaux d'admission et d'évacuation 43 et 44 (figure 1) de l'huile sous pression qui commande le déplacement du piston 27. Dans le distributeur 36 sont en outre prévus des @anaux de récupération 45, qui, d'une part aboutissent à une premiere et une seoonde cavités annulaires de récupération 46 et 47, disposées symétriquement de part et d'autre des sièges annulaires 39 et 40, et qui, d'autre part, se réunissent en un unique canal terminai de récupération 48 débouchant extérieurement au distributeur 36. En outre, sont prévues aux bords du distributeur 36, des bagues 49 d'étanchéité de l'huile. Le piston 27 présente son secteur cylindrique de dimensions moindres 29 le plus proche de l'embouchure du manchon 23, saillant hors de la bague de guidage 31, du M té opposé à la chambre 30. Ledit secteur cylindrique de dimensions moindres 29 intervient ainsi sur l'extrémité à tête de champignon 13 du premier boulon uni 12 saillant à partir de ladite seconde extrémité de l'élément cylindrique 2. A l'emplacement dudit secteur cylindrique de dimensions meindres 29 sont prévus des organes de sûreté pour permettre le mouvement d'extraction du dispositif de l'invention à partir des sièges réalisés en mettant en oeuvre ledit dispositif.Lesdits organes de sûreté consistent en un micro-interrupteur 50 solidaire en translation aux moyens de supports 21, mais fixe en rotation, qui interfère avec une came 51 disposée sur un collier 52 mobile axialement par rapport au manchon 23 et coaxial à celui-ci. Intérieurement au collier 52 est ménagée une encoche annulaire 53 dans laquelle s'insère l'extrémité d'une goupille 54 que traverse une rainure longitudinale 55 prévue dans le manchon 23 et qui s'engage, à l'extrémité opposée à celle nui est insérée dans l'encoche annulaire 53, dans une gorge 56 ménagée dans la partie du secteur eylindrique de dimensions moindres 29 saillant hors de la bague de guidage 31.C'est-à-dire que la goupille 54 est mobile longitudinalement et parallèlement à elle-même le long de la rainure longitudinale 55 sous l'effet du piston 27, avec lequel elle est en prise par l'intermédiaire de la gorge 56. Dans son mouvement, la goupille 54 entrai ne longitudinalement le collier 52. Dans la figure 5 sont prévus des moyens de support 21 de l'élément cylindrique 2 structurés différemment de ceux qui sont représentés dans la figure 4 et adaptés à une insertion dans des têtes ou poupées multibroches, comme représenté dans la figure 6. Dans la figure 6, on illustre en effet six dispositifs à lamer 1 selon l'invention perpendi- culairement fiés à une plaque 57 d'ure tte multiple. Dans les détails, on peut observer que le distributeur 35 prévu dans cette forme de réalisation n'est plus profilé en fourreau, mais en cylindre creux muni aux extrémités d'un côté d'une bride de fixation et de l'autre d'un élément de réception du collier 52. Le distributeur 36 présente en effet du côté tourné vers la plaque 57 une bride 58 percée pour l'insertion de vis 59 destinées à la fixation amovible de ladite bride 58 à la plaque 57. Du côté opposé est au contraire prévue une embouchure 60 dans laquelle s'insèrent le manchon 23 et le collier 52. Ce dernier est en particulier en prise avec l'embouchure 60 par l'intermédiaire des languettes 61.Il convient de noter que dans cette forme de réalisation est prévu un élément à pont 62 qui met directement en prise le micro-interrupteur 50 avec le distributeur 36. Ce dernier est soutenu sur le mandrin 22 par l'intermédiaire des coussinets 63 placés à son extrémité. La plaque 57 est percée à 2'endroit du point d'insertion du mandrin 22, qui est destiné à être associé de façon connue, par exemple par l'intermédiaire d'un joint à cardan, à une commande pour l'entraîner en rotation, et qui est muni, dans la figure, à l'emplacement de l'interruption de la plaque, d'une section filetée sur laquelle vient s'insérer un ecrou à oreille 64 destiné au blocage du coussinet 63 qui lui est adjacent.La plaque 57 est munie à l'intérieur de canaux 65 qui communiquent avec les ouvertures 41 et 42, profilées en canaux, intérieures au distributeur 36 et communiquant avec lesdits premier et second sièges annulaires 39 et 40 dans le distributeur 36. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant. On insère l'élément cylindrique 2 dans les moyens de support 21 et on le bloque en translation et en rotation par rapport auxdits moyens par l'intermédiaire d'une languette qui s'insère dans le siège de languette 24 du manchon 23, et par l'intermédiaire d'une broche à insertion filetée qui s'insère dans-le siège prévu pour la broche 25 traversant ledit manchon 23 jusqu'à se placer en regard de la surface inclinée de l'encoche rectiligne 26. L'insertion dans le sens axial de l'élement cylindrique 2 dans le manchon 23 est également réglable par l'intermédiaire de l'écrou 6 que lton visse sur le secteur fileté 5 dudit élément cylindrique, à l'oppose de l'embouchure du manchon 23. L'élément cylindrique 2 est inséré intérieurement au manchon 23 jusqu'à disposer le premier boulon uni 12, par son extrémité en forme de champignon 13, en contact non forcé avec le piston 27 en position reculée, comme indiqué dams la figure 4. Une fois positionné l'élément cylindrique 2, on fait avancer le dispositif à lamer 1 dans son ensemble de façon à introduire la première partie 3 de l'élément cylindrique 2 dans le trou autour duquel on doit réaliser un siège annulaire. Durant la phase d'introduction dans ledit trou qui doit avoir avantageusement un diamètre analogue à celui de la première partie 3 de l'élément cylindrique 2, la lame 9, qui en position de repos ressort de l'évidement 7 (figure 2), subit un basculement, par suite de sa butée contre la seconde petite tige 20, à l'intérieur de l'évidement 7 par interférence avec la paroi intérieure dudit trou, ou bien, de préférences par une action directe exercée par la première petite tige 14 poussée par le piston 27, comme expliqué clairement ci-après. Après avoir franchi ledit trou, la lame 9 se trouve de nouveau redressée élastiquement en position de saillie ou ressaut maximal et il devient alors possible d'amorcer le creusement dudit siège annulaire (figure 1). A cet effet, on communique au mandrin 22 une rotation axiale sous l'effet d'une prise de mouvement connue. Une fois le siège annulaire requis aménagé, il faut pour extraire le dispositif enfoncer de nouveau la lame 9 dans l'évidement 7, préalablement à un avancement partisl du dispositif dans son ensemble. Le piston 27 entre alors en fonction en avançant axialement sous l'effet de l'admission convenablement temporisée de l'huile sous pression dans la chambre 30, vers l'embouchure du manchon 23, en interférant avec l'extrémité à tête de champignon 13 du premier boulon uni 12.Ledit boulon uni 12 avance ainsi en même temps que la première petite tige 14 qui, en interférant avec la lame 9, la contraint à basculer en s'opposant à l'action élastique de la seconde petite tige 20 (figure 3). Dans son avancement, le piston 27 entraîne la petite tige 54 et, par suite, le collier 52. Le micro-interrupteur 50 est par suite actionné par l'intermédiaire de la came 51 du collier 52 et autorise le retour en arrière de tout le dispositif à lamer. Une fois mis en position de repos, à savoir extrait du trou dans lequel il a été inséré, le dispositif à lamer se trouve ramené dans les conditions initiales par recul du piston 27 et retour en arrière consécutif de la première petite tige 14 et de la came 51, et par projection vers l'extérieur de la lame 9 sous l'impulsion de la seconde petite tige 20. Selon l'invention, est prévu un distributeur qui a pour fonction, en particulier dans exemple de la figure 5, de soutenir le dispositif dans son ensemble et qui répartit, par l'intermédiaire des sièges annulaires 39 et 40, l'huile sous pression dans la chambre 30 et recueille l'huile éventuellement dispersée par les cavités annulaires de récupération 46 et 47 et les canaux de récupération 45. Il est entendu, comme il est clairement montré dans la figure 5, que le distributeur 36 est fixe en rotation et solidaire en translation avec le micro-interrupteur 50. L'invention atteint ainsi les objectifs proposés. En effet, en dehors du fait qu'elle procure un dispositif de structure simple et fonctionnelle elle permet une orération tres précise et rapide même dans des parties de machine absolument inaccessibles, comme par exemple les cavités de type quelconque. En outre, le dispositif de l'invention est structuré de façon a permettre un fonctionnement automatique rapide et est muni d'organes de sûreté contre les causes de rupture les plus courantes. L'invention ainsi conçue est susceptible d'être mise en oeuvre suivant de nombreuses modifications et variantes entrant toutes dans le cadre et l'esprit de l'invention. En outre tous les détails peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents. En pratique, les matériaux employés ainsi que les dimensions peuvent être quelconques suivant les exigences de chaque cas en particulier. REVENDIOATIONS 1) Dispositif à lamer, en partioulier destiné au travail des métaux, ledit dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend un élément cylindrique, un évidement a l'emplacement d'une première extrémité dudit élément @lindrique, une lame engagée de façon à pouvoir osciller dans ledit évidement entre une position d'insertion complète dans ledit évidement et une position de saillie ou ressaut partiel hors dudit évidement dans laquelle le bord tranchant de ladite oa.me se trouve redressée par pivotement perpendioulairement audit élément cylindrique, des moyens de commande de l'oscillation de ladite lame disposés essentiellement à l'intérieur dudit élément eylindrique, et des moyens de support en prise amovible avec ledit élément cylindrique, au moins à l'emplacement de sa seconde extrémité, opposée à la prenière, aptes à entraîner en translation axiale et à mettre en rotation ledit élément cylindrique. 2) Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les moyens de commande sont constitués par des moyens élastiques aptes à maintenir la lame en position de saillie maximale hors de l'élément eylindrique et par un poussoir en forme de tige intérieur audit t élément cylindrique et apte à agir sur la lame en s'opposant audit moyen élastique. 3) Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le poussoir en forme de tige est @otionné par un piston inséré coaxialement dans les moyens de aupport, ledit poussoir saillant à partir de la seconde extrémité de l'élément eylindrique jusqu'à interférer a7ec le piston. 4) Dispositif selon la revendication précédente caractérisé par le fait que les moyens de support sont essentiellement constitués par un mandrin susceptible d'être ais en rotation et en translation, muni à une extrémité d'un marchon d'accouplement dans lequel est inséré coaxialement et intérieurement ledit piston, dans l'emhouchure du manchon venant s'insérer, en s'opposant au piston, la seconde extrémité de l'élément eylindrique et le mandrin étant intérieurement parou@rd par des conduits pour l'écoulement du fluide de commende du piston. 5) Dispositif selon la rovendioation présédents @@@etérisé par le fait que, coaxialement et extérieurement au mandrin susceptible d'être mis en rotation et en tran@lation, est prévu um distributeur, fixe en rotation, sillonné deppis l'extérieur par des o@naux d'@@rissior et d'évaouation du fluide, lesquels, par des @uvertures radisles, ménagées en regard de la surface eylindrique d@ @@ndrin t@urmant, font à des sièges annulaires communiquant avec les extrémités des conduits intérieurs du mandrin. 6) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que des organes de sûreté sont prévus pour autoriser la translation axiale de retour de l'élément cylindrique à partir du siège de travail, constitués par un mioro-interrupteur subissant une translation en même temps que les moyens de support et sensible à la position d'une translation comune en même temps avec le piston.