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Procédé pour la fabrication de roues dentées suivant la mé- thode par division.
Le brevet principal a pour objet un procédé pour lafabrication de roues dentées, qui consiste à évider les
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intervalles des dents dans des pièces à transformer en roues dentées serrées autour d'un disque à couteaux rond, tournant, qui est pourvu sur une partie de sa périphérie de couteaux dirigés radialement, s'avançant au-delà de la périphérie du disque en disposition en spirale s'élevant depuis la forme de coupe d'ébauchage jusqu'à la forme de coupe de finissage.
Dans la machine destinée à la réalisation de ce procédé, le disque à couteaux est monté de façon à pou- voir tourner au-dessus d'une table ronde et les porte- pièces sont disposés autour du disque tangentiellement à celui-ci, de telle manière que le diamètre passant par le milieu de la largeur de dent est dans l'alignement du rayon du disque dans le plan des pointes des couteaux. En outre chaque porte-pièce est:monté de façon à pouvoir tour ner à l'intérieur d'une douille vissée dans un logement, de telle manière qu'il est avancé d'une division de dent par une roue à rochet disposée sur le porte-pièce en coo- pération avec une commande à cliquet, et qu'il peut être immobilisé par serrage de façon à ne pas pouvoir tourner par le vissage de la douille contre une embase du porte- pièce.
Les porte-pièces reposent sur des supports qui maintiennent dans une des positions extrêmes les pièces à traiter dans le champ d'action des couteaux, et après cha- que évidage de l'intervalle de dent, sont influencés par une came disposée sur le disque, dans le sens d'un mouve- ment de recul et d'avancement, de sorte que des organes de déplacement disposés dans les supports provoquent le mou- vement de pivotement des pièces de la valeur d'un inter- valle de dents.
Les roues dentées fabriquées suivant ce procédé présentent des intervalles de dents dont le fond n'est pas
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uniformément parallèle à la surface périphérique mais pré- sente une légère forme arquée conformément à la ligne cir- culaire décrite par le dernier outil de coupe - le couteau de parachèvement - ,ce qui est toutefois sans importance lorsqu'il s'agit de la fabrication de roues dentées pas trop larges, car la différence de la profondeur de dent entre le milieu et les deux parties de bord d'une largeur de dent est alors minime seulement et peut être compensée facilement par le travail de meulage ultérieur en quelque sorte nécessaire.
On a toutefois constaté que le travail de meulage subséquent ne produisait pas toujours, notam- ment dans le cas de grandes largeurs de dents, le degré de précision désiré - à moins que ce soit au prix d'un long travail de meulage et d'une usure inutile des meules - de sorte qu'en'pareils cas, on a soumis les roues den- tées fabriquées avec la machine d'alésage en rond d'abord à l'action de machines de refoulement pour usiner les intervalles des dents de façon complètement rectiligne.
Pour élargir le champ d'application de l'objet du brevet principal, on propose pour but suivant la pré- sente invention de perfectionner le procédé d'alésage en rond de telle manière que lors de la fabrication de den- tures droites rectilignes on obtient des intervalles de dents toujours parallèles à la génératrice de la surface extérieure et d'obtenir la variation nécessaire pour la réalisation de la machine, uniquement par l'adjonction d'undispositif de mouvement supplémentaire, de préférence mécanique, pour chaque pièce.
Ce résultat est obtenu par le fait qu'en cas de disque à couteaux tournant de façon ininterrompue, après la réalisation de la taille d'ébauchage, la pièce est dé- placée dans le sens de sa génératrice et qu'au cours de
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ce mouvement, les couteaux de coupe de finissage disposés à la suite des couteaux d'abauchage agissent sur la pièce.
Pour la réalisation de ce nouveau procédé, plusieurs moyens sont possibles. Il est réalisable de la même manière dahs le cas de pièces cylindriques et coni- ques. La transformation nécesqaire de la machine suivant le brevet principal, par exemple pour la coupe rectiligne de pièces cylindriques pour roues dentées, concernerait suivant un exemple de réalisation de l'invention, seule- ment les porte-pièces qui, avec le support les déplaçant et les faisant tourner par saccades, sont décalés tangen- tiellement au disque à couteaux de telle manière que ce n'est plus le diamètre passant par le milieu de la lar- geur des dents mais le diamètre mené par une face laté- rale de la pièce qui est en alignement avec le rayon du disque dans le plan des pointes des couteaux.
Ces porte- pièces sont alors, conformément à la présente invention, faits en deux pièces de telle manière que la partie pour- vue du dispositif pour recevoir la pièce peut coulisser longitudinalement mais sans pouvoir tourner dans la par- tie reliée à la roue à rochet et pouvant tourner dans la douille de serrage.
Le mouvement transversal des pièces est produit, suivant une autre particularité de cet exemple de réali- sation de l'invention, par le mouvement de rotation d'une tige filetée montée de façon à ne pas pouvoir coulisser sur l'assise du support parallèlement à l'axe de la pièce et qui est en liaison de fonctionnement avec un organe d'entraînement, par exemple un corps d'écrou par lequel la pièce est guidée.
Le mouvement de rotation de la tige filetée et par conséquent le déplacement transversal des pièces pour
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chaque support, sont provoqués de façon particulièrement simple par le disque à couteaux et cela par le fait que ce dernier est pourvu, à la périphérie de la partie inférieure s'étendant parallèlement à la partie supérieure, en des endroits appropriés, de plusieurs pointes de même longueur, dirigées radialement vers l'extérieur, qui s'engagent, lors de la rotation du disque dans les rainures obliques d'une roue de commande fixée à la tige filetée, dans le sens d'une rotation progressive de cette dernière contre l'action d'une force s'exerçant constamment sur elle, de telle ma- nière qu'après le passage de la dernière pointe dans une rainure de la roue d'avancement,
le mouvement de retour de la tige filetée et par conséquent de la pièce est provoqué automatiquement.
Suivant un autre exemple de réalisation de l'in- vention, en particulier pour la réalisation du procédé en cas de pièces coniques, les porte-pièces restent sans chan- gement dans leur construction mais par contre la partie su- périeure de l'assise du support, portant le tambour à came pour le mouvement longitudinal du support, a la forme d'un chariot et peut se déplacer transversalement sur un logemen+
Le mouvement trahsversal de l'ensemble de ce grou- pe supérieur du support n'est pas provoqué alors directe- ment par le mouvement de rotation du disque à couteaux mais est amorcé par un second moteur électrique commandé par le disque à couteaux et par un second tambour à came mis en rotation sur ce moteur et qui, lors de chaque rotation, déplace d'abord lentement le groupe du support vers un côté dans le sens transversal,
et le ramène ensuite rapidement dans la position médiane et répète alors ce processus de l'autre côté.
Le dessin représente ces deux exemples de réali-
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sation de l'invention expliqués dans leurs grands traits.
La fig. 1 montre une vue de dessus d'une machine d'alésage en rond avec un dispositif de coupe rectiligne suivant l'invention.
La fig. 2 est une coupe par la ligne II-II de la fig. 1, à plus grande échelle.
La fig. 3 est un schéma montrant trois phases d'usinage a-c d'une pièce à traiter.
La fig. 4 est une coupe longitudinale par la ligne IV-IV de la fig. 5, dans un support comportant un autre dispositif de coupe rectiligne
La fig. 5 est une coupe transversale par la ligne V-V de la fig. 4.
La fig. 6 est un schéma de cinq phases d'usinage a-e d'une pièce à traiter.
Conformément au brevet principal, le disque 2 pouvant tourner sur le logement 1 est actionné, suivant les fige 1 à 3, par l'intermédiaire d'une denture inté- rieure 3 et d'une démultiplication à roue de vis sans fin 4, par le moteur 5. A la périphérie du porte-outil 6 fixée sur la partie supérieure du disque 2 on a juxtaposé les couteaux d'abauchage 7 d'une manière connue, suivant la grandeur, à la même distance l'un de l'autre; à ceux-ci font suite les couteaux de finissage 7a, de même longueur entre eux et de même forme.
Les supports 13 qui dans leur position rentrée maintiennent les pièces 11 dans le champ d'action des couteaux 7 et 7a, présentent, conformément au brevet prin- cipal d les porte-pièces 9 (voir fig. 2) qui peuvent tourner dans les douilles de serrage 12 dont chacune est vissée au moyen d'un pas de vis extérieur dans le logement 13 du support, de telle manière que ces douilles peuvent
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s'appliquer par une face frontale contre une embase 9a du porte-pièce 9 et immobiliser par coincement ce dernier contre la paroi l3a du logement 13.
L'actionnement de la douille de serrage 12 et du porte-pièce 9 en vue de l'avancement d'une division de dent se fait par l'intermédiaire des dentures droites 22 et 24 par des organes mécaniques de déplacement lors de la mise en service d'un mouvement de recul et d'avancement du support suivant les réalisations du brevet principal.
La partie 10 recevant la pièce à traiter n'est toutefois plus fixée au porte-pièce 9, mais est montée dans celui-ci de façon à pouvoir coulisser longitudinalement mais sans pouvoir tourner. La pièce prend alors, au moment de l'ac- tion du premier couteau de finissage, une position telle tangentielle au disque que ce n'est plus le diamètre pas- sant par le milieu de la largeur de dent mais le diamètre mené sur l'une des surfaces frontales rondes du corps de roues dentées qui se trouve dans l'alignement du rayon R du disque dans le plan X des pointes des couteaux.
Si alors pendant le passage de tous les couteaux de finissage dans. la direction de la flèche v le long de la pièce con- sidérée, celle-ci est retirée d'une largeur de dent, dans la direction de la flèche w, hors du porte-pièce 9, l'in- tervalle Z évidé en arc de cercle par l'ébauchage sera fraisé, après l'action du dernier couteau de finissage 7a, de façon parfaitement parallèle à l'axe, c'est-à-dire rec- tiligne (voir fig. 3, phases a-c).
Le déplacement axial de la pièce est commandé, suivant la présente invention, directement à partir du dis que, par des dispositifs d'actionnement mécaniques disposé supplémentairement sur chaque assise de support. Chacun de ces dispositifs dtactionnement consiste en une tige file= @
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à pas rapide 50 montée de façon à ne pas pouvoir coulisser sur l'assise du support, avec son axe parallèle au porte- pièce 9 mais en-dessous de la pièce, tige par la rotation de laquelle un écrou d'entrainement 51 est déplacé. L'é- crou 51 embrasse au moyen d'un évidement 52 la partie in- férieure marginale de la pièce 11, de sorte qu'il conduit cette dernière de force dans la direction de l'axe pour chaque position quelconque du support.
La tige filetée 50 est reliée rigidement à une roue de commande 53 à denture droite oblique.
La partie inférieure 2a du disque 2, qui a un plus grand diamètre que ce dernier et s'avance par consé- quent au-delà de la périphérie de la partie supérieure et présente également les cames de commande 30 pour provoquer les mouvements du support (fig. l),est pourvue en des en- droits appropriés de sa périphérie de plusieurs pointes 54 disposées radialement qui sont placées dans le même plan y que l'axe de la tige filetée 50, s'engagent lors de la rotation du disque dans la denture droite de la roue d'ac- tionnement 53 et produisent ainsi la rotation de la tige filetée et l'avancement de la pièce à traiter.
La rotation de la tige filetée se fait contre l'action d'une force P - par exemple un poids, un ressort ou un organe analogue -, de sorte que dès que la dernière pointe 54 vient hors de -le prise avec la roue d'avancement, pendant qu'en même temps le dernier couteau de finissage 7a est venu hors de prise avec la pièce traitée, la tige filetée est ramenée en arrière d'elle-même et la pièce à traiter est reportée dans sa position de départ. Une butée déplaçable 55 sert à la mise en position correcte de la roue d'actionnement 53 dans le plan y des pointes 54.
Le dispositif expliqué convient seulement pour
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les machines d'alésage en rond suivant le brevet princi- pal dans lesquelles les supports sont établis pour la for- mation de dentures droites rectilignes, cylindriques. Les fig. 4 et 5 montrent une autre conformation dans laquelle non seulement les porte-pièces mais l'ensemble dessupports participent au mouvement transversal, et qui peut être employée par conséquent aussi bien pour des dentures droi- tes cylindriques rectilignes que pour des dentures coni- ques rectilignes.
Suivant le brevet principal,,en vue de l'avan- cement par rotation de la pièce 11 d'une division de dent, chaque support 13 est déplacé une fois en va-et-vient dans le sens longitudinal par un tambour à came 16, dans la rainure 15 duquel s'engage une cheville 14a de la partie inférieure 14 du support 13, lorsque le tambour est mis en rotation par l'intermédiaire d'une commande 16 de roue à vis sans fin au moyen d'un moteur électrique 17.
Le déclenchement de ce mouvement s'obtient suivant le brevet principal par le fait qu'un commutateur 36 disposé sur la partie inférieure de la table tournante 1 est tou- ché par une came de commutation 30 disposée à la partie inférieure 2a du disque 2.
L'assise du support dans laquelle le tambour à came 16 peut tourner, a au contraire suivant la présente invention, la forme d'un chariot 58 et peut coulisser per- pendiculairement au plan du dessin dans un guidage 57 en queue d'aronde du logement 58. La vis sans fin 18a de la commande à roue de vis sans fin 18 n'est en conséquence plus fixée à l'arbre 18b mais peut coulisser sans pouvoir tourner sur l'arbre 18b, entre une fourche d'entraînement 59 disposée sur l'assise 56 du support.
De même que le mouvement longitudinal du sup-
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port 13 est transmis par le tambour à came 16, le mouve- ment transversal de l'assise du support et par conséquent de l'ensemble 56, 13,11 se fait par la rotation d'un se- cond tambour à came 60 dans la rainure 61 duquel s'engage une cheville 62 du chariot 56. Le tambour 60 est actionné par un second moteur électrique 66 par l'intermédiaire d'une démultiplication 63 à vis sans fin, d'un mécanisme de démultiplication 64 réglable progressivement et d'un embrayage à glissement 65.
Ce mouvement est déclenché, sui- vant la présente invention, par une seconde came de commu- tation 67 disposée également à la partie inférieure 2a du disque 2, dès que cette came influence un second contact 68 disposé sur la partie inférieure 1 de la table tour- nante, ce qui ferme le circuit pour le moteur électrique 66
Dans le circuit de ce moteur, se trouve inter- calé un électro-aimant 69 qui lors de la fermeture du cou- rant dégage d'abord contre la pression d'un ressort une broche d'index 70 d'un trou 71 du tambour 60, après quoi celui-ci est mis en rotation lente par le moteur et le groupe du support 56, 13, 11 se déplace lentement latéra- lement.
Le circuit reste fermé par l'intermédiaire d'un contact 72 relié à la broche d'index 70 jusqu' à ce qu'après un tour du tambour 60, la broche 70 s'abatte de nouveau dans le trou 71 du tambour, que celui-ci soit arrêté par conséquent et que le contact 72 soit ouvert, le moteur 66 étant ainsi mis sans courant. La fin du mouvement du mo- teur 66 est reçue par l'intermédiaire de l'embrayage à glissement 65 par rapport aux mécanismes 63 et 66.
La rainure 62 du tambour 60 peut s'étendre com- me la rainure 15 du tambour 16 pour provoquer un mouvement de va-et-vient de chariot 58 vers un côté. La pièce à trai- ter devrait donc, comme dans le premier exemple de réali- @
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sation, prendre par rapport au disque à couteaux une po- sition de départ suivant la fig. 3a. Mans le cas de pièces larges, il est toutefois plus avantageux que ces pièces prennent comme position de départ pour le mouvement trans- versal la position médiane dans laquelle le rayon R du disque forme exactement la perpendiculaire médiane par rap- port à la génératrice de la pièce à traiter (voir la fig.
6a). En conséquence la rainure 61 du tambour 60 a une forme telle qu'elle déplace le groupe du support 56, 13, 11 d'abord lentement vers un côté et le ramène avec une vi- tesse plus élevée de nouveau dans la position médiane, et répète cette opération ensuite vers l'autre côté. Les cou- teaux de finissage agissant sur la pièce pendant ces mou- vements transversaux taillent successivement l'intervalle des dents en ligne droite, d'abord d'un côté et ensuite de l'autre côté, comme on peut le voir par exemple à la fig. 6 pour une pièce conique lla dans les positions a-e.