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Dispositif pour chanfreiner et ébarber automatiquement des pièces dentées. ,
L'invention concerne un dispositif pour chanfreiner et ébarber automatiquement des pièces dentées, au moyen d'une meule commandée par les fiança des dents et dont l'arbre entraîna est monté à rotation dans un porte-outil pivotant.
On connaît déjà des dispositifs pour ébarber les roues dentées, dans lesquels un moteur est incorporé à un porte-outil suspendu pivotement sur un axe horizontal, le bout libre de l'arbre de commande du moteur portant une meule. La suspension du porte-outil contenant le moteur est réalisée de telle façon que la meule soit poussée contre une pièce d'oeuvre tournant sur un axe ' vertical. La pression de moulage pour l'ébarbage des flancs de dents est donc produite par le propre poids du moteur suspendu à
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pivotement. De ce fait, seuls les flancs de dente tournés vers le haut de la pièce serrée dans le porte-pièce peuvent être ébarbés.
De plus, du fait de la pression de moulage à réglage unique, le dispositif connu ne peut être utilité qu'en deçà d'une limite de vitesse déterminée de la pièce d'oeuvre, qui est relativement basse.
Pour les vitesses plus élevée., la moule rectifieuse saute des dent., si bien qu'un coté de flanc de dent est pourvu d'un ehanfrein non satisfaisant ou, dans le cas le plus défavorable, n'est pas chan- freine du teut.
Le dispositif connu a encore pour inconvénient que son emploi se limits à des grandeurs de dents déterminées. Les dent* à medule relativement rand ne peuvent être que mal chanfreinées ou ne le sont pas du tout, la moule ne pouvant pas effectuer le déplacement nécessaire au flane de la dent, sause de la mebilité exclusivement vertical, du porte-outil.
L'invention a pour but d'éviter le* Inconvénients du , dispositif connu et de permettre en outre un chanfroinage impecca- ble de dent* de tout module, ainsi qu'un ébarbage du chanfrein pro- duit. Suivant l'invention, le porte-outil est prévu dans une tête porte-outil et peut pivoter sur un axe sensiblement vertical, un ressort prévu dans la tête porte-outil ou sur celle-ci agissant sur le porte-outil et l'outil de moulue se déplaçant en direction de la pièce à travailler entraînée par un dispositif de comiande; de plut, le sens de rotation de l'outil de meulage cet tel que le meulage t'opère en direction de la pièce.
L'avantage particulier du dispositif conforme à l'inven- tion, par rapport au dispositif connu, réside en ce que plusieurs têtes porte-outil peuvent être Juxtaposées, ce qui permet d'ébar- ber en même temps, des deux cotés, une ou plusieurs roues dentées ou crémaillères. De plus, il permet de traiter, indépendamment du dia- mètre de la meule, c'est--dire avec le morne outil, des roues dentées ou des crémaillères de tout module usuel dans la construe- tion méeanique.
Par conséquent, les meules peuvent encore être employées alors que l'usure a réduit leur diamètre. Le dispositif
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conforme à l'invention permet donc non seulement une sensible dimi- nution du temps de travail proprement dit mais également une éco- nomie du temps généralement consacré au remplacement des outils.
De plus, il permet de réduire la dépense en outils.
Il arrive souvent que de fines barbes subsistent lors du chanfreinage à la meule; le dispositif conforme à l'invention permet de les enlever, une brosse circulaire en acier, réglable, placée en aval de la meule, étant fixée à la tête porte-outil pour ébarber des flancs de dents chanfreinés.
Dans une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'invention, la tête porte-outil est pourvue d'un élément mobile sur un axe horizontal, sur lequel est monté le porte-outil et qui, grâce à un dispositif lui imprimant un pivotement, peut s'élever et s'abaisser au rythme du passage des dents à ébarber. Cette possibili- té additionnelle du pivotement du bras de l'outil en direction verti- cale permet d'obtenir un chanfrein impeccable, même lorsqu'il s'agit de dents ayant un module supérieure à 5.
Un exemple d'exécution de l'invention est expliqué ci- après à l'aide des dessins, dans lesquels : la Fig. 1 représente, en élévation, une machine à chanfreiner pourvue d'un dispositif d'ébarbage conforme à l'inven- tion; la Fig. 2 représente la même machine vue de côté; la Fig. 3 la représente vue de dessus; la Fig. 4 est une coupe verticale d'une tête porte-outil conforme à l'invention; la Fig. 5 est une vue de dessus de deux têtes porte-outil' conformes à l'invention, certains éléments étant représentés en coupe, et la Fig. 6 est une vue schématique indiquant le sens de rotation des meules par rapport, à la pièce à travailler.
Dans le bâti 1 d'une machine à chanfreiner, avec diapo- )µ sitif d'ébarbage conforme à l'invention, est montée une brèche porte-pièce horizontale 2. Son extrémité libre, destinée à recevoir
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la pièce à travailler, dépasse latéralement le blti de la machine.
.La broche est pourvue d'un dispositif de serrage automatique 3, permettant le serrage de chaque pièce à travailler. Elle est entraî- née par un mécanisme à vitesse progressivement variable 4, prévu à l'intérieur du bâti 1. Le mécanisme 4 sert au réglage progressif de la vitesse de travail. Il est accouplé un dispositif présélec- teur pour le réglage de l'angle de rotation de la pièce à travailler fixée dans le porte-pièce. A l'aide du dispositif présélecteur - qui n'est pas représenté aux dessins - on peut choisir pour la pièce à travailler des angles de rotation supérieurs ou intérieurs à 360 , si bien qu'à l'aide du dispositif conforme à l'invention, on peut même ébarber, par exemple, des segments dentés.
Le bâti de la machine comprend un banc 5, sur lequel est monté un chariot 6, qui peut effectuer un mouvement de transla- tion et qui porte une potence 7. Cette potence comprend un montant 8 et un bras de potence horizontal 9. Le montant 8 est fixé au chariot 6. A son extrémité supérieure, il est pourvu d'un volant 10, qui sert à l'actionnement d'une broche au moyen de laquelle le bras horizontal 9 peut être réglé dans le sens vertical, comme l'indique la flèche 11 de la Fig. 2. Grâce à un coussin pneumatique 12, prévu dans le banc 5, la potence 7 peut effectuer un mouvement de va-et- vient en direction de la broche porte-pièce 2. Cette mobilité est indiquée par 'la flèche 13 à la Fig.
Le bras 9 de la potence, qui est parallèle à l'axe de rotation de la broche porte-pièce 2, pore deux têtes porte-outil mobiles 14 et 15. On peut les déplacer parallèlement à l'axe de ro- tation de la broche porte-outil 2 grâce à un volant 16, prévu à ' l'extrémité libre du bras de potence 9.
Les Figs. 4 et 5 représentent à plus grande échelle les têtes porte-outil 14 et 15. Chacune de celles-ci comprend @@ élé- ment de palier 18 qui est solidaire du bras de potence 9 grâce à une broche 17 et dans lequel est monté un élément mobile 20 pouvant pivoter sur un axe horizontal 19. Dans l'élément 20 est prévu un
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boul@@ de palier vertical 21, qui supporte un porte-outil 22 pouvant pivote dans le sens horizontal. L'extrémité postérieure du porte- . ? outil 22 est reliée par un ressort de traction 23 à la partie de palier fixe 18 de la tête porte-outil. Le ressort 23 tend à faire j pivoter le porte-outil sur le boulon de palier 21.
Dans la partie mobile 20 de la tête porte-outil, il est, en outre, prévu un coulisseau d'arrêt 24, mobile verticalement et présentant une partie conique 26 qui coopère avec une broche de guidage 27. Celle-ci est fixée dans la partie mobile 20 de la tête porte-outil. Dans sa polition inférieure, le coulisseau d'arrêt 24 pousse le porte-outil, . contre la force du ressort de trection 23, dans une position de départ déterminée. terminée.
Le coulisseau d'arrêt 24 porte, à son extraie supérieure, un piston 28, qui est monté à coulissement vertical dans un cylindre 29. On ressort 30 le pousse vers sa position inférieure, tandis que l'air comprimé agissant sur sa face inférieure lui fait occuper sa position supérieure.
Dans le porte-outil pivotant 22 est prévu un moteur 25, à commande pneumatique, dont le bout d'arbre de commande 31 porte une meule rectifie se 32.
Un dispositif de pivotement 34 agit, par l'intermédiaire d'une tige de piston 33, sur la partie mobile 20 de la tête porteoutil 14 ou 15. Le dispositif de pivotement se compose essentiellement d'un cylindre 35, assujetti à la partie de palier fixe 18 de la tête porte-outil, ainsi que d'un piston 36, glissant dans ce cylindre. Le piston 36 est solidaire de la tige de piston 33 précitée.
Entre l'extrémité superieure du cylindre et la face supérieure du piston, il est prévu un ressort de compression 37, qui tend à pousser le piston dans sa position inférieure. De l'air comm@@imé arrivant par l'ouverture 38 agit par intervalles sur la face inrérieure du piston 36, si bien que celui-ci est poussé vers le haut à l'encontre de l'action du ressort 37. L'amenée d'air comprisé est commandée par un tiroir 39. La course du piston est réglée au moyen d'une vis de réglage 40, vissée coaxialement au piston 36, dans la
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base supérieure du cylindre.
Le tiroir 39 est monté sur le bâti de la machine de façon à pouvoir se déplacer perpendiculairement à la broche porte- . pièce. Sa pétition peut être raclée comme l'indique la Fig. 1, sur
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laquelle aont reprèsentès des rails de guidage 41. Le tiroir com- prend essentiellement une soupape à trois voies, commandée par un piéton 42. Il présente un orifice d'amende 43, un orifice de sortit
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d*air 44 et, de plue, un passage d'admission jus, qui, par un conduit, laie le ti ir 39 au dispositif de pivoterent 34. Le piéton 42 .'.".10, 1 lu de ses extr4mitès, contre un ressort 46, tendit . ee am artre extrémité Fort d'un alésage et porte un palpeur 47.
Le palpeur explore le profil des dents à ébarber. Selon la position' du p&1,r, le piéton 42 ou bien ferme l'orifice d#auende d'air e*vim 43 ou b188 ouvre l'orifice de sortie d'air comprime 44.
A l'élément de palier le de la tête porte-outil fixé au brai , de la potence cet en outre fixé le support 50 d'un moteur de commande
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51 peu vao brosse circulaire en acier 52. Ce support 50 peut et déplacer tant par translation que par pivotement, si bien que la brosse cipeulaire en acier 52 peut être règlée par rapport à la pièce à travailler. La commande du moteur 51 est également pneumati- que.
Le fonctionnement de la machine conforme à l'invention est le suivant
Lorsqu'on a pressé le bouton de démarrage, la potence 7 en%, par l'intermédiaire du coussin pneumatique 12, déplacée en directien de la pièce à travailler 53, qui est fixée sur la broche perte-pièce 2. Lorsque la potence a atteint sa position de tra- vail, de l'air comprime est envoyé dans le cylindre 29, ce qui dé-
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termine la montée du coullaseau d'arrêt 24. De ce fait, le reaaort de traction 23 peut faire pivoter le porte-outil 22 en direction
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de la pièce 53.
Comme les deux tête porte-outil 14 et 15 et pré- sewtMt, par leur montage, comme des imagea inantiomorphes,, les deux jKTte-ewtil 12 pivotent l'un vers l'autre jt8qU'à ce qU'il8 sur les borde des fiance de dents de la pièce à travail-
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ler 53. Pendant le pivotement des porte-outil, l'arrivée d'air com- prime fait démarrer les moteurs 25 des meules 32 et les moteurs 51 des brosses circulaires en acier 52. De plus, la pièce 53, entrainée ; par le mécanisme à vitesse progressivement variable 4, commence à tourner. Le réglage en hauteur des porte-outil c'est-à-dire des meules par rapport à la pièce d'oeuvre est prévu pour que le chan- frein taillé ait l'angle désiré.
On peut modifier la grandeur du chanfrein en réglant la force du ressort de traction 23 au moyen d'une vis de réglage 54.
La Fig. 6 Indique le sens de rotation des deux moules 32 par rapport à la pièce à travailler 53. Le sens de rotation des meu- les doit être tel que, lors du chanfreinage, le meulage s'opère en direction de la pièce à travailler, c'est-à-dire que la force de meulage ou une composante de celle-ci, rapportée à l'axe de pivote- ment du bras porte-outil, produise un moment de rotation qui s'oppose. à celui que produit le ressort de traction 23. Si ce n'était pas le cas, c'est-à-dire si les deux meules 32 tournaient dans le sens opposé à celui qui est indiqué à la Fig. 6, les outils gripperaient' et leur destruction serait inévitable.
Du fait de la rotation de la pièce à travailler 53, les meules, soumises à une tension de ressort, sont forcées de suivre le profil des flancs de dents. Dans le cas de dents ayant un module supérieur à 5, le dispositif de pivotement- 34 entre en outre en action et, commandé par le tiroir 39, il fait pivoter la meule 32 d'un angle déterminé ayant pour sommet l'axe 19, en direction de la ; flèche 55, au rythme du passage des dents de la pièce à travailler.
Le tiroir 39 travaille alors de la manière suivante : si le palpeur 47 se trouve sur une tête de dent, le piston 42 ouvre l'orifice d'amenée d'air comprimé 43 et le passage d'admission 45 vers le cylindre 35 du dispositif de pivotement 34. L'air comprimé admis pousse le piston 36 dans sa position supérieure. Lorsque le palpeur 47 se place ensuite dans le creux de dent qui suit, l'orifif- ce d'amenée d'air comprimé du tiroir est ferai et l'orifice de sor-
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tie d'air 44 est ouvert, ce qui détermine un échappement de l'air du cylindre 35. De ce fait, le ressort 37 peut repousser la piston 36 vers sa position inférieure, et le porte-outil 22 pivote en fonction du déplacement du piston.
Lorsque la pièce à travailler 53 serrée dans le porte- pièce, dans ce cas une roue dentée, a effectué une rotation de 360 , l'amenée d'air comprimé au cylindre 29 est interrompue, de sorte que le ressort 30 peut abaisser le piston et, par suite, le coulis- seau d'arrêt 24, d'où par l'intermédiaire de la broche de guidage
27, le porte-outil 22 pivote pour s'éloigner de la pièce d'oeuvre et reprendre sa position initiale. Pendant ce temps, la pièce à travailler poursuit sa rotation jusqu'à ce que les brossez circulai- res en acier 52 aient brossé et ébarbé tous les flancs de dents chanfreinés.
Dès que toutes les dents ont été chanfreinées et bros- sées, la potence 7 retourne à sa position de départ, à l'interven- tion du coussin pneumatique 12. On peut alors sans difficulté remplacer rapidement la pièce finie par une autre pièce, non encore usinée. Les outils n'entravent nullement ce remplacement.
Après cela, le cycle de travail recommence.
Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution décrite. Elle peut au contraire se prêter à de nombreuses variantes. Par exemple, si la machine ne doit être utilisée que pour des roues dentées de module 5 au maximum, on peut se passer de l'élément mobile de la tête porte-outil. De ce fait, le dispositif de pivotement 34 et le tiroir 39 sont également superflus.
De plus, il est possible de juxtaposer plusieurs têtes porte-outil de façon que l'on puisse rectifier en même temps les deux faces de deux ou de trois pièces à travailler. On conçoit éga- lement que le fonctionnement du ressort 23 pour le pivotement du porte-outil 22 puisse être réversible, la meule 32 du porte-outil 22 pouvant d'abord attaquer le bord des flancs de dents d'une pièce à travailler serrée dans le porte-pièce en travaillant vers la gauche et, après l'é@arbage, attaquer le bord des flancs de dents
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d'une autre pièce serrée en même temps dans le porte-pièce en travaillant vers la droite. Dans ce cas, le sens de rotation de la meule doit également pouvoir être inversé.
Par ailleurs, au lieu de moteurs pneumatiques, on pour- rait bien entendu utiliser d'autres moteurs de commande, par exemple des moteurs électriques. Quant à la commande du déplacement de l'outil, au lieu d'être pneumatique, elle pourrait tout aussi bien être hydraulique ou électrique. '
Enfin, pour le chanfreinage et l'ébarbage subséquent des flancs de dents de crémaillères, on peut fixer à la broche ... porte-pièce 2 une table portant une chaîne qui, entraînée par la broche 2, fasse avancer les crémaillères le long des outils.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif pour chanfreiner et ébarber automatique- ment des pièces dentées au moyen d'un outil de moulage circulaire ¯, " entraîné par les flancs des dents et dont l'arbre entraîné est monté à rotation dans un porte-outil pivotant, caractérisé en ce que le porte-outil est prévu dans une tête porte-outil de façon à pou- voir pivoter sur un axe vertical, un ressort prévu dans ou sur la tête porte-outil agit sur le porte-outil et déplace la meule en direction de la pièce à travailler entraînée par un dispositif de commande, et en outre, le sens de rotation de la meule est tel que le chanfrein produit soit meule en direction de la pièce à travail- ler..