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Raboteuse rapide pour engrenages.
La présente invention concerne une machine rapide à raboter les engrenages et comportant un coulisseau déplacable en va-et-vient, pour la réception d'un outil raboteur, ce coulisseau étant, pour déterminer l'avancement de déroulement, rotatif en dépendance d'un mouvement de rotation de l'engrenage à travailler. L'outil est, comme il est connu, en forme de roue dentée dont les diverses dents sont dé talonnée s.
Les plans des dents d'engrenages sont en général formés par fraisage ou rabotage (donc par mortaisage) puis sont éventuellement, meulés. La fabrication de flancs de dents par rabotage ou mortaisage donne des profils et surfaces considérablement plus précis que la fabrication par fraisage. Cependant, la précision laisse encore à désirer même dans la fabrication par rabotage ou mortaisage, ces défaute de précision de la denture agissent d'une manière très défavo- rable dans les mécanismes de transmission fortement chargés, par exemple les mécanismes d'entraînement d'aéroplanes, de bateaux rapides, de moteurs, etc. Il s'est également démontré que ces défauts de précision sont obligatoirement liés à la nature des raboteuses ou mortaiseuses connues.
Dans la commande de l'outil, il se trouve de nombreux engrenages ou organes de transmission de force, qui, pendant le travail, tendent tous à céder quelque peu et dans certai-
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nes conditions, sont soumis à des oscillations. Les petits mouve mente de l'outil provoqués de ce fait donnent lieu à un manque de précision des flancs de dents de l'engrenage à tailler.
Suivant l'invention, ces défauts sont éliminés du fait que le mouvement de va-et-vient du coulisseau porte-outil est déterminé par voie hydraulique. Il en résulte la possibilité de fabriquer les flancs des dents d'une manière beaucoup plus précise que jusqu'ici.
L'outil reçoit par la commande une coupe tendre et malgré cela d'une puissance conforme aux différents cas, sans que de ce fait la comman- de de l'outil soit soumise à des oscillations, des secousses ou des fléchissements. Comme autre avantage, il y a lieu de noter la possibilité de réglage sans paliers de la commande hydraulique, la pompe de commande hydraulique étant réalisée de manière connue comme pompe à piston à débit réglable sans paliers. Un autre avantage est obtenu par la construction simple de la machine, résultant de la commande hydraulique.
Bien que l'on connaisse déjà les raboteuses rapides horizontales pour la taille d'engrenages, il n'en est pas moins vrai qu'en général, les raboteuses rapides connues pour engrenages, à commande mécanique, sont verticales. Il en résulte le défaut que toute la masse du coulisseau doit être entraînée, ce qui se fait en genéral par un ressort plus ou moins comprimé lors de la descente du coulisseau. Abstraction faite de ce qu'un tel ressort constitue une complication de la machine, il est à observer que ce ressort ne peut équilibrer qu'incomplètement la masse du coulisseau, car la force du ressort croit en dépendance du chemin parcouru par ce ressort (lors de la compression) tandis que la masse et le poids du coulisseau restent invariables. Afin d'éliminer ce défaut, le mouvement du coulisseau est horizontal, dans la machine conforme à l'invention.
De cette manière, il n'y a plus nécessité de compenser la masse du coulisseau par des moyens particuliers, et il en résulte l'avantage que les arbres éventuellement à relier rigidement aux engrenages à tailler, peuvent être passés au travers de ces engrenages vers le côté écarté de l'outil et de son support.
Suivant l'invention, il est disposé, sur chacune des deux ex-
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trémités d'une tige de coulisseau. ou de piston, un piston coulissant dont la roue-outil est apte à agir sur un engrenage à tailler. Dans une telle machine, un porte-outil se trouve donc entre deux portepièces, servant à recevoir les engrenages dont les flancs des dents doivent être taillés. Par cette disposition, on obtient une machine de très grande capacité., à double action. Tandis qu'un outil opère, par rapport à une pièce à travailler, son mouvement de retour, l'autre outil opère en même temps son mouvement de travail par rapport à l'autre pièce à travailler.
Malgré cette action complètement doublée, la matière première et l'encombrement sont réduits et n'atteignent en aucun cas le double de ce que l'on compte pour une machine simple, car de nombreuses pièces de la machine double doivent se retrouver telles quelles ou peu modifiées dans la machine simple, un avantage particulier consiste en ce que la machine, de même que les porteoutils disposés au milieu de celle-ci restent de construction, de montage et de fonctionnement simples, malgré le doublage de la production.
L'avancement de déroulement du ou des deux outils est déterminé le plus rationnellement au moyen d'une roue dentée, en particulier une roue hélicoïdale, reliée à la tige du coulisseau. De préférence, entre la roue dentée et la tige du coulisseau est intercalé un dispositif interchangeable de guidage qui fixe la position radiale, de la tige en dépendance de la position de celle-ci dans la direction de son axe. De cette manière, il est créé une possibilité de pouvoir, par l'objet de l'invention, mortaiser ou raboter non seulement des engrenages à dents droites, mais encore des engrenages à dents inclinées, le dispositif de guidage étant changé suivant l'inclinaison désirée pour les dents. La tige de coulisseau est alors rationnellement. divisée, de préférence en son milieu et se compose donc de deux parties.
Le dispositif d'accouplement de ces deux parties de la tige de coulisseau est de préférence réalisé en même temps comme dispositif de guidage. A cet effet, les deux extrémités de tige peuvent, conformément à l'invention, être reliées entre elles par un manchon interchangeable, pourvu de surfaces radiales s'étendant axialement
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et contre lesquelles se posent des surfaces radiales correspondantes reliées à la roue à tailler, la rampe de ces surfaces radiales déterminant la position radiale des tiges de piston en dépendance de leur position axiale. De préférence, les surfaces radiales reliées à l'engrenage sont prévues à une barre-guide fixée amoviblement a l'en- grenage.
L'enveloppe qui forme le ou les cylindres de piston-coulisseau est montée oscillable,de sorte que pendant le mouvement de retour de l'outil, elle peut être oscillée hors de la griffe de travail. Ce mouvement d'oscillation est de préférence réalisé hydrauliquement.
Rationnellement, cette enveloppe oscille autour de l'axe de l'engrenage qui entraine la roue dentée déterminant directement l'avance ment de déroulement de l'outil.
Dans la réalisation de l'objet de l'invention avec un double coulisseau, l'axe de rotation d'un porte-outil fait un certain angle avec l'axe de rotation de l'autre porte-outil, cet angle correspondant à l'oscillation de l'outil pendant son mouvement de retour.
En outre, l'avancement de déroulement de l'outil ou des outils se fait,conformément à l'invention, hydrauliquement au moyen d'un dispositif commun de commande, par exemple par un mécanisme statique hydraulique. Dans un tel dispositif, non seulement la commande du coulisseau, mais encore la commande de l'avancement de déroulement se fait hydrauliquement. Dans la commande de l'avancement de déroulement, la possibilité de réglage sans paliers de la commande hydraulique est particulièrement avantageuse. D'abord, au réglage de la machine pour un nouveau modèle d'engrenage à tailler, le déroulement peut être exécuté rapidement.
Dans la passe normale de travail, qui le plus souvent comporte deux rotations de déroulement - dégrossissage et finissage - le mouvement de déroulement peut, dans le dégrossissage, être adapté au mouvement de coupe du coulisseau également réglable sans paliers et aux propriétés de la matière à travailler, de sorte que la rotation de dégrossissage s'effectue dans le temps le plus court possible. Lors du finissage consécutif, la machine peut, sans être arrêtée, être amenée par le mécanisme hydraulique sans paliers, à une rotation de déroulement plus rapide pour le finis-
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sage de l'engrenage.
De même, le mouvement de coupe du coulisseau, lors du finissage, peut être accéléré en agissant sur la pompe à huile, réglable sans paliers, qui entraine le coulisseau. on obtient ainsi tout ce qui est nécessaire pour travailler l'engrenage à tail ler, par la commande hydraulique, d'une part de la manière la plus précise et d'autre part pour obtenir des surfaces le plus nettes des flancs des dents, l'accélération automatique(du coulisseau et du déroulement au finissage déterminant une durée aussi faible que possible de travail.
Les coulisseaux porte-outil, après finissage des engrenages à tailler, se déplacent, conformément à l'invention, en marche rapide vers l'extérieur suivant un mouvement hydraulique développé par exemple par cylindre et piston, afin que l'on puisse démonter aisément les engrenages finis.
Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réalisation de l'objet de l'invention.
Fig.l est une vue d'une machine conforme à l'invention,
Fig.2 en est la vue en plan, Fig.3 en est la vue de côté,
Fig.4 est une coupe longitudinale suivant la ligne IV-IV de la fig.2, un porte-outil y étant indiqué en vue, et le fond de support du porte-objet n'étant pas représenté,
Fig.5 est une coupe horizontale par le porte-objet suivant la ligne V-V des fig. 1 et 4,
Fig.6 est une coupe suivant la ligne VI-VI dea fig.2 et 5, fig.7 est une coupe suivant la ligne VII-VII des fig.
1, 4, 6 et 6,
Fig.8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII des fig.4,5 et 6,
Fig.9 est une coupe suivant la ligne IX-IX des fig.4,5 et 6,
Fig.10 est une coupe suivant la ligne x-x des fig.l et 4, Fig.ll est une coupe suivant la ligne IV-IV fig.2, du fond de support du porte-objet.
Aux fig.l à 3, la machine rapide à raboter les engrenages comporte un porte-outil 1 disposé déplaçable longitudinalement sur les barres 3-4 de guidage d'un fond ou banc 5.
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Sur ce fond 5 et perpendiculairement aux barres ou lardons de guidage sont prévus d'autres lardons de guidage 6-7, et, dans le prolongement de ces derniers, d'autres lardons 8-9. Sur les lardons 6-7 est monté déplacable le porte-objet 10 tandis qu'un porte-objet 11 est monté déplaçable longitudinalement sur les lardons de guidage 8-9. Les deux porte-objet 10, 11 sont de préférence l'image l'un de l'autre.
Alors que les lardons 3-4 sont prévus sur un fond médian 5, les lardons 6, 7 et 8, 9 sont prévus sur des parties de fond 12, 13 solidement réunies à la partie centrale 5. A l'intérieur du fond ou socle central 5 est disposée une commande hydraulique non représentée à débit réglable sans paliers. Cette commande hydraulique est entraînée par exemple électriquement. Elle sert à entraîner un arbre traversant 14, 15 pour le déroulement des deux porte-objet 10, 11.
Elle commande en outre un autre arbre pour la commande de l'avancement de déroulement du coulisseau décrit en détail par après.
Dans le coulisseau 1 sont montés déplaçables longitudinalement deux pistons-coulisseaux 16, 17 solidement reliés entre eux. Les deux cylindres 18, 19 de ces pistons sont formés d'une seule enveloppe 20. Chacun des deux pistons comporte une tige 21, 22 et ces tiges sont solidement reliées entre elles par un manchon 23. Dans ce but, il est prévu, d'une part entre le manchon et d'autre part entre les deux tiges de piston 21-22 chaque fois un assemblage par tenon et mortaise 24, 25. Les deux extrémités en vis-à-vis des deux tiges sont, comme indiqué en 26-27, en particulier à l'endroit de l'assemblage par tenon et mortaise, de forme conique, Par le serrage d'écrous 28, 29, les deux tiges de piston peuvent être solidement reliées au manchon commun 23 et par conséquent l'une à l'autre.
Dans l'enveloppe 20 est montée rotative une roue 32 à denture hélicoïdale avec moyeu 33. Cette roue est en prise avec une vis 34 fixée sur un arbre 35. Cette vis est entraînée par une roue 36 à denture hélicoïdale fixée sur elle, entraînée, de manière non décrite en détail, à partir de la commande hydraulique déjà mentionnée, à débit réglable sans paliers.
Le support du moyeu 33 et de la roue hélicoïdale 32 dans l'enve-
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loppe 20 se fait à l'aide d'un palier en doux.pièces 37, 38 dont les deux coussinets 39, 40 (en particulier fig.9) sont reliés solidement. au corps de palier 37, 38 à l'aide de deux vis. Entre les côtés latéraux des corps de palier 37,38 et des couvercles de palier 39, 40 se trouve le disque de la roue hélicoïdale 32. L'écartement entre les deux cotés internes des corps de palier 37, 38 et des couvercles 39, 40 doit être relativement grand, afin de pouvoir monter la roua hélicoïdale, car la denture hélicoïdale est plus large que le disque de la roue hélicoïdale. Il se produit ainsi un jeu entre le disque de la roue hélicoïdale et les côtés latéraux des corps de palier 37, 38 et des couvercles de palier 39, 40.
Afin d'éliminer ce jeu, le pourtour d'enveloppe du moyeu 33 de cette roue 32 comporte un pas de vis sur lequel peut être vissé. un écrou annulaire 41. Entre l'é- crou 41 et le côté latéral du corps de palier 38 et le côté. correspondant du couvercle 40 est introduit un disque 42 en matière possédant de bonnes qualités de glissement et qui est solidement relié au moyeu. Par serrage de l'écrou 41, on peut presser dans la mesure désirée, d'une part une surface latérale du disque de la roue héli- coïdale 32 et d'autre part le disque 42 contre les côtés latéraux des corps de palier 37, 38 et des couvercles 39, 40. Un second écrou 43 sert d'organe de sûreté pour l'écrou 41.
L'arbre 35 de la vis 34 est supporté dans deux boites excentriques 44,45 de même excentricité-. Ces boites peuvent être tournées de l'extérieur de manière non décrite, pour éliminer ainsi le jeu de prise entre la vis 34 et la roue hélicoïdale 32. pour plus de clarté, la fig.5 désigne par 46 le centre de l'arbre 35, tandis que le centre des excentriques 44, 45 est désigné par 47.
L'écrou 28 comporte (voir en particulier les fig.5 et 8) un collet 48 dans la rainure annulaire 49 duquel sont disposées de manière connue deux pierres 50, 51 (saillies) servant de point d'attaque pour un levier 52 en forme de fourche. Ce levier 52 est solidement relié à un arbre 53 relié, de manière non décrite en détail, par tringles, à un dispositif de butée dont les butées sont déplaga- bles. Ce dispositif de butée modifie de manière connue la longueur et la position de la course des deux coulisseaux.
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Le manchon 23 n'a pas le même diamètre sur toute sa longueur ; son diamètre diminue (fig.7 et 9 en particulier) de façon à donner deux surfaces 30,31 sensiblement radiales. Ces surfaces 30, 31 agissent comme surfaces de guidage et coagissent avec les surfaces de forme correspondante d'un rail conducteur et guide 54 reliés à la roue hélicoidale 32 de toute manière adéquate, dans l'exemple, au moyeu 33 de cette roue. Par une position plus ou moins inclinée des surfaces 30, 31 en direction de l'axe du coulisseau 16, 17, on obtient la formation d'une denture plus ou moins inclinée, Pour régler les coulisseaux sur une autre inclinaison des dents, on desserre d'abord la liaison entre les deux tiges 21, 22 de piston (par desserrage des écrous 28, 29) .
Ensuite, le manchon d'accouplement 23 et le rail 54 conducteur et de guidage sont remplacés par d'autres pièces dont les surfaces radiales 30, 31 correspondent à l'inclinaison désirée des dents. Pour déterminer le déplacement des coulisseaux 16, 17 dans une direction, le liquide moteur est amené par un conduit 55 à la chambre de travail 56 du coulisseau 16, tandis que par une conduite 57, l'huile motrice reflue de la chambre de travail 58 du coulisseau 17 vers le tank à huile. Pour déplacer les deux coulisseaux dans la direction opposée, l'huile motrice doit être amenée sous pression dans l'espace de travail 58, tandis que l'huile doit passer de la chambre de travail 56 au tank à huile. Pendant ce mouvement longitudinal des coulisseaux, il se produit un avancement, de sorte que la roue hélicoïdale 32 et avec elle les surfaces 30, 31 restent immobiles.
Quand les surfaces 30, 31 sont inclinées sur l'axe longitudinal des coulisseaux 16, 17, les coulisseaux et avec eux les outils sont quelque peu tournés pendant le mouvement longitudinal, de sorte qu'il se produit une denture inclinée .
L'enveloppe 20 et avec elle les coulisseaux 16, 17 et un outil sont légèrement oscillables autour de l'axe 46 de l'arbre 35 de la roue hélicoïdale, afin de faire sortir de prise avec la pièce en tra- vail, l'outil lors du mouvement de retour. Dans ce but, il est prévu dans le carter de la machine les cylindres 59, 60 à pistons 61, 62 déplaçables longitudinalement dans ces cylindres. L'espace de travail 63,64 de ces cylindres peut être relié, par des conduits 65,66
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du côté derefoulement d'une pompe à huile, au tank à huile.
Les pistons 61,62 agissent, en dehors de l'axe de rotation 46, sur l'enveloppe commune 20, de sorte que, suivant que l'un ou l'autre des espaces de travail 63, 64 est chargé de fluide sous pression, l'enveloppe 20 est oscillée quelque peu dans l'une ou l'autre direction, afin d'obtenir que, lorsque l'outil du coulisseau 16 par exemple a été oscillé hors de sa position d'attaque de travail, et que l'outil du coulisseau 17 se déplace perpendiculairement à la surface de son engrenage à tailler et puisse par conséquent exécuter sa course de travail, les axes des porte-matière 10, 11 et ainsi les lardons de guidage 6, 7 et 7, 8 soient déplacés l'un par rapport à l'autre de la quantité dont l'enveloppe commune 20 a été oscillée.
Pour guider l'enveloppe 20, il est prévu dans le coulisseau 1 des broches-guides 67, 68, 69, 70 réglables, qui coagissent avec des surfaces correspondantes de l'enveloppe commune 20.
Aux fig.l et 10, il est représenté plus en détails la manière dont l'avancement de déroulement de la pièce à travailler est exécuté à partir de l'arbre 14. Dans ce but, l'arbre 14 comporte une vis 71 en prise avec une roue hélicoïdale 72. Cette dernière est fixe sur un arbre 73 sur lequel est prévue une autre vis hélicoïdale 74 qui est en prise avec une roue 75 montée rotative sur le coulisseau porte-objet 10 et est reliée solidement au porte-matière non représenté dans cette figure.
Afin de pouvoir éliminer le jeu entre la vis 74 et la roue héli- coidale 75, tout l'arbre 73 est monté rotatif autour de l'axe de l'arbre 14. A cet effet, l'arbre 14 est supporté dans deux supports 76, 77 solidement reliés au coulisseau 10, tandis qu'entre ces deux supports est prévue une enveloppe 78 dans laquelle est. supporté l'arbre 73. L'autre extrémité de l'arbre est. supportée par une boîte 79 radialesent déplaçable par exemple à l'aide de deux vis 80, 81.
Afin de compenser le jeu entre la vis 74 et la roue hélicoïdale 75, l'arbre 73 est donc oscillé autour de l'axe de l'arbre 14 par réglage des vis 80, 81. L'arbre 73 comporte vers 1*extérieur des parties à quatre pans 82 qui servent à permettre d'exécuter à la main l'avancement de déroulement de la pièce à travailler.
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A la fig.11 est représenté comment le coulisseau porte-objet 10 est déplaçable longitudinalement le long de ses guides. Le déplacement longitudinal du coulisseau porte-objet 11 est exécuté de même manière.
Le mouvement de ces deux coulisseaux 10, 11 sur leurs guides 6,7 et 8,9 se fait rapidement par voie hydraulique, au moyen d'un cylindre relié au fond la ou 13 et dans lequel est monté un piston déplaçable longitudinalement. Le réglage de position des deux coulisseaux dans la mesure de 100 à 350 mm. portée à la fig.l se fait par une broche filetée. on peut donc obtenir un déplacement rapide hydraulique sur 100 mm. et un réglage correspondant de position entre 100 et 350 mm. suivant la forme des roues. Quand par exemple on taille des roues d'accouplement à denture interne, et dont la longueur est la longueur du manchon augmentée de celle de la denture interne, le coulisseau porte-matière doit être repoussé vers l'extérieur, afin de pouvoir serrer l'outil de longueur adéquate.
Au fond 12 est fixé (fig.ll) un cylindre 83 dans lequel un piston 84 est monté déplaçable en va-et-vient. Les deux côtés de travail 85, 86 de ce cylindre sont desservis par deux conduites 87, 88, suivant la direction désirée de déplacement du piston, et sont reliés soit au côté de refoulement de la pompe à huile, soit à un reservoir non représenté d'écoulement.
Dans le fond 12 est en outre montée une broche 89 rotative qui porte d'un côté une roue conique 90, tandis que son autre côté comporte un carré 91 (voir fig.1) de sorte qu'elle peut être tournée de l'extérieur, par exemple à la main. Le pignon cône 90 engrène avec un autre pignon 92 fixé au bout de l'arbre 93 pourvu d'une rainure longitudinale continue 94. Dans cette rainure s'engage un coin élastique 95 déplaçable longitudinalement mais retenu contre toute rotation ; ce coin 95 est solidement relié au manchon-moyeu 97 d'une roue 96. Cette roue dentée 96 et avec elle l'arbre 93 est supportée rotativement dans un coussinet 98 fixé de toute manière non représentée au coulisseau 10. L'arbre 93 est d'autre part supporté dans un palier 99 du fond 12, avec absorption des efforts longitudinaux.
Le piston 84. du dispositif hydraulique comporte une tige 100
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dont l'extrémité prolongée 101 possède un filetage, par exemple en filets trapézoïdaux, sur lequel est vissée, par son moyeu prolongé 103, une roue dentée 102. en prise avec la roue dentée 96. La roue dentée 102 est supportée par son moyeu creux 103 dans le coussinet 98, de manière à pouvoir tourner. Des paliers à rouleaux 104 et 105 et un vissage 106 servent à recevoir le moyeu 103.
Pour empêcher une rotation de la tige de piston 100, celle-ci est équipée d'une traverse 107 à laquelle est fixé un goujon 108 qui plonge dans un trou 109 du cylindre 83 fixement relié au fond 12. On peut prévoir plusieurs goujons 108 au lieu d'un seul.
Par rotation de l'arbre 93, le palier 98 et avec lui le fond 12 est déplacé longitudinalement, la roue dentée 96 se déplaçant le long de l'arbre 93, tandis que la tige de piston 100 reste fixe.
Le fond 12 peut être également déplacé rapidement de 100 mm. par le dispositif de piston. Alors également la roue dentée 96 glisse le long de l'arbre 93, l'arbre 93 et les roues 96 et 102 ne tournant pas. Le mouvement longitudinal du coulisseau 1 porte-outil sur ses guides 3 et 4 peut être déterminé autrement. Pour le mouvement de pénétration, il est prévu également une broche, actionnée hydrauli- quement, tandis que pour la marche rapide pour le déplacement jusqu'à la pièce à travailler, c'est le piston déplaçable longitudinalement dans le cylindre qui agit. , REVENDICATIONS.
1. Raboteuse rapide pour engrenages à coulisseau déplagable en va-et-vient pour la réception d'un outil en forme de roue dentée, lequel est rotatif en dépendance d'un mouvement de rotation de l'engrenage à tailler, pour l'avancement de déroulement, caractérisa en ce que le mouvement de va-et-vient du coulisseau. est effectué par voie hydraulique.