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La présente invention se rapporte à un outil nouveau et perfectionné pour le finissage des surfaces de cylindres de moteurs à combustion interne.
L'alésage d'un cylindre de moteur donne habituellement un alésage légèrement ovalisé et conique dans le sens axial, tandis que la surface laissée par l'outil d'alésage est rayée circonféren- tiellement, généralement jusqu'à une profondeur minimum de 60 micro- pouce (0,0001524 mm) et demande un parachèvement:;, quciqu'il soit désirable de ne pas polir à glace la surface de l'alésage, qui n'aurait plus alors les propriétés nécessaires à la rétantion d'une
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pellicule d'huile adéquate.
Ce finissage de surfaces alésées des cylindres se fait généralement à l'aide d'un outil de repassage . rotatif, mais en pratique ce procédé, qui consiste à enlever du métal des crêtes entre les sillons des rayures, non seulement laisse desparticules de la matière de repassage abrasive incrustées dans la surface de l'alésage, qui contribuent ultérieurement à l'usure du cylindre, mais encore tend à amplifier les déformations d'alésagequi produisent au cours de l'opération d'alésage.
La présente invention a pour but de procurer un nouvel outil perfectionné qui donne le finissage requis à la surface du cylindre sans utiliser d'abrasif et sans déformer l'alésage ou augmenter les déformations déjà existantes.
Suivant la présente invention, l'outil de finissage d'alésage de cylindre agit sur la surface de l'alésage par roulage sous pression, de manière à éliminer les crêtes entre les sillons en en réduisant ainsi la profondeur, et est caractérisé en ce qu'il comprend une série annulaire de galets flottants qui sont maintenus, pendant l'usage, en contact par pression avec la sur- face de l'alésage du cylindre par une action élastique et qui tournent autour de leur propre axe, et collectivement autour d'un axe commun, ce dernier coïncidant avec l'axe de l'alésage, de manière à r @ sur la surface de l'alésage.
Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, les galets flottants- sont montés de manière à pouvoir tourner librement dans des anneaux d'extrémité d'une cage rigide, et se déplacer radialement par.rapport à ceux-ci, la cage étant montée de manière à tourner librement autour de son propre axe, et une force élastique est transmise aux galets par des organes coniques opposés qui sont entraînas à tourner et ramenés constamment l'un vers l'autre par des ressorts, ces organes coniques coopérant avec des parties extrêmes coniques complémentaires ou correspondantes des galets, de manière que la force élastique agissant axialement sur les organes coniques en les ramenant l'un vers Vautre,
force
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les galets radialement vers l'extérieur en les maintenant ainsi en contact de roulage sous pression avec la surface de l'alésage du cylindre.
Suivant une autre forme d'exécution préférée de l'inven- tion, les galets "flottants" ont une disposition légèrement incli- née ou tangentielle de manière que, en fonctionnement, ils communi- quent à l'outil un avancement automatique axial suivant le sens de rotation collectif des galets.
L'invention sera décrite en détail ci-après avec référence à la forme d'exécution représentée sur les dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue de côté de l'outil de finissage d'alésages.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figu- re 1.
La figure 3 est une vue de côté, à plus grande échelle, d'un des galets "flottants" de l'outil.
La figure 4 est une coupe suivant un diamètre de l'outil de finissage d'alésage.
La figure 5 est une coupe verticale d'un montage d'accou- plement de l'outil de finissage à un arbre d'entraînement.
L'outil de finissage d'alésage représenté comprend un porte-outil 10 qui peut se monter à l'aide d'une bride 11 de sa partie supérieure, et de boulons 12, sur un accouplement 13 (fig.5) qui, au moyen d'une queue conique 14 et d'une clavette 15, peut être accouplé co-axialement à un arbre entraîné(non représenté) dont l'entraînement est réversible, libre de se déplacer axiale- ment. La partie inférieure du porte-outil 10 est forée axialement de manière à loger une broche 16 qui peut être calée par des vis de blocage 17 se vissant dans des trous axiaux taraudés dans le corps du porte-outil 10, attaquant des méplats 18 prévus sur la broche 16 en des endroits appropriés.
La partie inférieure du porte-outil, de laquelle dépasse la broche 16, est suralésée de
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manière à former un logement de ressort autour de la broche 16, et usinée de manière à présenter une feuillure concentrique annu- laire entourant le logement de ressort, et forme un siège de retenue pour un roulement de butée axial 19 du type à billes et plaques de butée.
Deux organes de forme tronconique 20 sont enfilés sur la partie dépassante de la broche, dont les petites bases se font face et dont les grandes bases sont creusées de manière à former un siège pour des ressorts axiaux 21. Ces organes tronconiques 20 sont clavetés à coulisse sur la broche 16 par des billes de roule- ment 22, logées en partie dans des rainures longitudinales de section partiellement circulaire usinées respectivement dans les alésages des organes coniques 20 et dans la broche 16 en des endroits correspondants, assurant ainsi l'entraînement des organes tronco- niques 20 par la broche 16 tout en restant libres de se déplacer axialement sur la broche sous l'action de ressorts appuyant sur leurs faces extrêmes de manière à constamment les rapprocher l'un de l'autre.
Au delà des organes tronconiques, dans le sens opposé du porte-outil 10, la broche 16 a une partie de diamètre réduit sur laquelle sont enfilés un manchon d'espacement 23 et un chapeau 24 qui est claveté à coulisse sur la partie de diamètre réduit de la broche 16 et maintenu et réglé sur celle-ci par un écrou 25 vissé sur l'extrémité de cette partie qui est filetée à cet effet.
La partie supérieure du chapeau 24 est forée et forme un logement de ressort, et est aussi usinée de manière à présenter une feuil- lure concentrique annulaire entourant le logement de ressort et formant siège de retenue pour un second roulement de butée axiale 26 du type à billes et rondelles de butée.
Les ressorts de poussée 21 des deux organes tronconiques 20 sont des ressorts de compression hélicoïdaux enfilés sur la broche 16 et logés dans les logements de ressorts, Pun dans le porte-outil 10 et l'autre dans le chapeau 24, ces ressorts tra-
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vaillant entre les fonds des logements et les creux des grandes bases des organes coniques 20.
Une cage de galets comprenant des anneaux d'extrémité 27 reliés de façon rigide par des piliers 28 entre lesquels vien- nent un certain nombre de galets "flottants 29, est montée de manière à tourner par rapport aux organes tronconiques 20 et est serrée entre les deux roulements à billes de butée axiale 19. Ces galets sont "flottants parce qu'ils sont montés à tourillons 29 (fig. 3) dans les anneaux d'extrémité 27 de la cage, dans des trous oblongs radialement de manière que les galets 29 puissent jouir d'une certaine liberté de mouvement radial ou flottement.
La partie médiane de chaque galet flottant 29 est cylindrique et constitue la surface de roulage qui agit sur la surface de l'alésage du cylindre, les parties 29x (voir fig. 3) adjacentes à la partie médiane ou surface de roulage sont légère- ment coniques en diminuant de diamètre à partir de la partie médiane ou surface de roulage de manière à faciliter ou guider l'entrée de l'outil dans l'alésage du cylindre, tandis que les extrémités de chaque galet flottant 29 sont coniques, de manière à coopérer respectivement avec les organes coniques 20 à ressorts axiaux enfilés sur la broche 16.
Quand l'outil n'est pas utilisé, la force axiale élas- tique exercée sur les organes coniques opposés 20 montés sur la broche 16, a pour effet de maintenir les galets flottants 29 dans leur position radiale extrême, avec leurs tourillons 29z appuyant sur les extrémités extérieures des trous oblongs des anneaux 27 de la cage. Cependant, lorsque l'outil est introduit dans l'alésage du cylindre, les galets flottants 29 sont déplacés radialement vers l'intérieur, ce qui a pour effet d'écarter légèrement axiale- ment les organes coniques 20 à l'encontre de la force élastique qu'ils subissent et qui agit ensuite par l'intermédiaire des orga- nes coniques 20 pour maintenir les galets flottants 29 en contact sous pression,avec la surface de l'alésage du cylindre.
Comme le
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porte-outil 10 et les parties qui en sont solidaires sont positive- ment entraînés en rotation, Jes galets flottants 29 sont entraînes en rotation autour de leurs axes individuels par les organes coniques 20, et leur pression de contact avec la surface de l'alésa- ge du cylindre fait que les galets 29 roulent en procession sur la surface périphérique intérieure de l'alésage, en entraînant la cage 27, 28 avec eux.
Afin que l'outil ait un avancement automatique pour progresser dans l'alésage dans un sens ou dans l'autre suivant le sens de rotation de la cage de galets, les galets flottants ont une disposition légèrement inclinée ou tangente.
Ceci s'obtient en donnant aux trous leur servant de palier et aux surfaces portantes des anneaux 27 de la cage logeant respectivement les tourillons 29z des galets et les faces extrêmes proches des galets, une inclinaison appropriée, de manière que les trous de palier logeant les tourillons 29z d'un quelconque des galets 29 soient dans des plans radiaux différents par rapport à l'axe de la cage, ces plans radiaux ne comprenant entre eux qu'un angle très faible, par exemple pas plus de 5 .
Le finissage obtenu à l'aide de l'outil dépendra de la for- ce élastique, et l'outil peut s'adapter à des alésages de cylindres de diamètres légèrement différents, grâce à ce que ses galets flottants sont montés axialemet à ressort, en donnant approxima- tivement le même fini au cylindre, même si les surfaces des cylin- dres après alésage présentent différents degrés de rugosité ou de profondeur des sillons produits par l'outil d'alésage, étant donné que la pression de roulage est en substance constante.
De plus une valisation ou une conicité d'alésage résultant de l'opé- ration d'alésage ne sera pas amplifiée par l'action de roulage de l'outil sur la surface alésée, qui élimine les crêtes entre les sillons de manière non seulement à réduire le profondeur de ceux- ci, ais encore à augmenter la résistance . 6 l'usure de la surface de l'alésage du cylindre.