Brevet FR2010642A1 — publié le 19700220

L'invention a pour objet un plateau diviseur circulaire pour machines-outil, de préférence à divisions angulaires réglables, et dont le plateau circulaire ainsi que son banc présentent chacun, pour l'arrêt du plateau dans sa rotation, une 5 couronne solidaire respectivement du plateau et du banc, et pourvue notamment d'une denture de Hirth. L'une de ces couronnes (de préférence celle qui est solidaire du banc), peut être déplacée axialement tout en étant guidée à sa. périphérie. L'une et l'autre cessent d'être en prise lorsqu'on veut déplacer le 10 plateau, de façon continue, ou le décaler d'un certain angle.Une fois qu'est obtenu le déplacement approché de l'angle désiré,on remet en prise les deux engrenages pour permettre d'indexer le plateau de façon précise. Une autre couronne dentée-est" fixée au plateau circulaire pour q.ue lui soit transmis le couple d'en-15 traînement à partir du moteur. Des plateaux diviseurs de ce genre ont été décrits au brevet allemand. l.lî>6.56j>. Les modèles connus comportent" des pistons moteurs du plateau diviseur circulaire, et avec ce mode d'actiornement les divisions angulaires, par une première appro-20 ximatLon, sont obtenues par un certain déplacement du piston, la fin de la division et du déplacement du piston étant assurée grâce à. une butée réglable. Mais ce réglage de la butée doit être donné avant de commencer le travail. Seules.sont possibles des divisions constantes, et quand 1*actionnement doit être conçu 25 pour des divisions différentes, cela entraîne une augmentation du. coût de construction pour la mise en place de la butée convenant exactement à. la course du piston. L'objet de l'invention est de fournir une transmission pour le plateau diviseur, évitant une construction coûteuse,-et 30 permettant d'obtenir des divisions variables, et qui surtout se prête à. une commande numérique, c'est-à-dire une transmission dans laquelle les divisions soient déterminées par exemple au moyen d'une bande perforée, sans intervention de pièce mécanique ni de butée, et qui permette d'obtenir à volonté des divi— 35 sions égales ou inégales. Ce but est atteint, d'une part en couplant le dispositif moteur avec un indicateur de position qui transforme les mouvements en impulsions, électriques de préférence, ledit indicateur émettant toujours le même nombre d'impulsions par division; d'autre part en prévoyant un certain jeu 40 de préférence dans les deux sens, à un endroit de la transmis- -sion 18785 2 2010642 entre moteur et plateau en petitesdivisionj à l'aide des impulsions émises par l'indicateur de position, il devient possible de commander numériquement une succession de divisions partielles modifiables à volonté. Etant donné qu'après émission du nombre d'impulsions requis 10 pour un angle déterminé» le plateau diviseur en cours d'orientation et la pièce à usiner pesante qu'il porte, ne peuvent être arrêtés.à une seconde d'arc près, dans la position prévue, le mouvement commandé par les impulsions ne peut procurer qu'une indexation approchée. On doit poser en principe qu'à la fin du 15 réglage à commande numérique les couronnes «tentées ne se trouvent pas exactement dent sur entredent, c'est-à-dire qu'il subsiste un décalage léger, mais indésirable entre dents et entredents. L'indexation exacte se fait par passage de. la position approchée.à. l'engagement complet, grâce à l'obliquité. du profil de 20 la denture de Hirtiu Gomme à ce moment le moteur est à l'arrêt, et qu'il n'y a pas lieu de prévoir une réaction en aval de la • : transmission, le mouvement complémentaire peut s'effectuer en prévoyant un certain jeu dans le dispositif de transmission entre le moteur et le plateau, circulaire., 25 L'invention réalise, dans le montage et dans le fonc tionnement, grâce aux moyens décrits, l'association de deux manoeuvres sur un même dispositif, réunissant les avantages de la division mécanique et de la division numérique.,.-sans leurs • inconvénients'. , , 30 Dans le dispositif à commande numérique, avec comptage des impulsions quand on exécute une division angulaire, et avec arrêt de marche lorsqu'est. atteint le nombre d'impulsions nécessaires, il faut envisager une erreur de compte, bien qu'elle reste exceptionnelle.. D'autre part, il faut pouvoir tirer parti 35 du fait que le mouvement du plateau circulaire peut être extrêmement ralenti sur un court intervalle angulaire avant la fin de la division angulaire, lorsque notamment la pièce à usiner est de faible inertie. Aussi, une variante de l'invention prévoit-elle, pour faciliter le contrôle numérique d'intervalles 4-0 angulaires inférieurs à un entretient, d'agencer l'indicateur de 69 18785 5 2010642 position et la démultiplication entre lrindicateur et le plateau circulaire, de telle façon que le plus grand nombre possible d'impulsions soit émis (aa minimum deux impulsions) par division angulaire. Avec une division aussi poussée des angles 5 partiels du. plateau circulaire, l'état actuel de la technique ne permet pas drutiliser, pour les décalages de translation par piston élévateur» un indicateur de position procurant des impulsions suffisamment rapprochées. C'est pourquoi l'invention prévoit, comme dispositif d * entraînement, un moteur rotatif, de préférence 10 hydraulique, qui actionne le plateau diviseur au moyen d'une vis sans fin qui;engrène directement ou indirectement sur la couronne dentée du. plateau diviseur circulaire, et d'autre part un indicateur de rotation au lieu de l'indicateur de position. Grâce à la rotation diviseuse du plateau circulaire il est possible, 15 dans l'état actuel de la technique, 4e fractionner la marche en angles suffisamment petits, au moyen de l'indicateur de rotation, et de régler très exactement par une suite plus rapide d'impulsions, le déplacement par divisions encore plus petites (on degré seulement, par exemple} du plateau circulaire. 20 Pour que 1* actionn ement divisé puisse se réaliser au moyen d'une transmission hélicoïdale à. taillage globique suffisamment robuste, il est proposé d'introduire le jeu élastique dans le corps, d'une roue dentée de la transmission. Le môme jeu élastique peut encore Être obtenu au moyen d'une vis sans fin 25 cylindrique, réglable axialement dans les deux sens. Les détails de l'invention apparaîtront de la descripr-tion de deux exemples de réalisation en référence aux dessins annexés. La fig.l est une coupe verticale axiale d'un ensemble 30 diviseur circulaire avec sa transmission. La fig.2 en est une vue em plan. Les figà.3 et 4 montrent, en projection verticale et horizontale, l'introduction du jeu élastique dans le corps d'une roue dentée, avec transmission par vis sans fin à taillage glo-35 Mque. Dans la description, les mômes numéros de référence s'appliquent aux mêmes éléments, les variantes comportant le signe * . Sur la fig.l, 1 est le plateau circulaire portant 1s, 40 pièce à usiner, 2 le banc, 3 le palier de roulement du plateau 69 18785 4 2010642 circulaire 1. la maoeuvre se fait à l'aide d'une couronne comportant à 3a périphérie une denture 4 engrenant avec un pignon 5 solidaire d'une roue hélicoïdale 6 montée sur le même arbre et qui, selon que l'on veut donner un mouvement continu ou à division 5 partielle au plateau 1» change de mode de rotation, sur command e du moteur hydraulique 16 au moyen de la vis sans fin cylindrique 15. Ii1 arrêt du plateau est obtenu au moyen de deux dentures de Hirth 7 et 8, dont l'une 7 est montée sur la couronne 10 portant déjà à sa périphérie la denture 4, tandis que l'autre 8 se trouve sur une autre couronne 9 qui peut se soulever axia-lement relativement au banc 2, de manière à désengager les dentures 7 et 8, le plateau restant actionné dans cette position, par les engrenages de transmission 4,5,6 et 15» 15 L'élévation de la couronne 9 est obtenue hydraulique— ment au moyen, de plusieurs pistons 10 (dont un seul est visible), se déplaçant dans les alésages 13 du banc 2. Lorsque la face inférieure des pistons 10 est mise sous, pression, les pistons sont soulevés et élèvent la couronne 9, laquelle est rappelée 20 vers le bas par un ressort 14. Lorsque les pistons ne sont soumis à. aucune pression, la denture 8 de la couronne 9 est engagée dans les entredents de l'autre denture 7» et la face annulaire 12 du plateau 1 est appliquée sur la surface d'appui correspondante du banc 2. Ceci permet d'obtenir une précision dans le 25 fonctLonnement du plateau 1» Pour que les manoeuvres se fassent sans à.-caups ni dommages pour la surface d'appui 12, celle-ci a la structure d'un palier hydrostatique ne fonctionnant qu'au moment du réglage. Pour le déplacement d'une division, angulaire, le palier hydrostatique et les pistons sont mis soua pression de 30 façon à déverrouiller le plateau diviseur, et à pouvoir le déplacer facilement dans le sens périphérique. On embraye alors le moteur 16 qui, par l'intermédiaire de la vis sans fin, détermine 1© déplacement du plateau diviseur, de 15 à 6, puis de 5 à. 4* A l'arbre de la vis sans fin est couplé l'indicateur de 35 rotatioa 11 q&i suit le mouvement diviseur en provoquant des impulsions électriques» Il présente à cet effet par exemple un , * disque transparent avec un réseau clair-obscur qui est exploré optiquement par ime source lumineuse avec cellule au sélénium® Ls nombre -^impulsions électriques détermine l'angle dont le 40 plateau est déplace* I-.e nombre cls mpalsions par dent de 69 18785 5 2010642 couronnes dentées 7/8 est au. moins de deux, et de préférence de quatre à. dix, ou davantage. Les impulsions sont comptées et traitées dans une mémoire de commande. Pour un nombre déterminé d'impulsions correspondant à une division, une commande se 5 déclenche pour déterminer l'arrêt du moteur 16. Quand l'ensemble de la pièce à usiner et du plateau présente une inertie élevée, il est utile de prévoir un nombre suffisant d'impulsions. Comme en. général, lorsque la division angulaire est exécutée par l'organe de commande et l'indicateur de rotation 11, les dentu-10 res 7-8 ne se trouvent pas dent sur en.tredent, on supprime le décalage en appliquant l'une contre l'autre les deux dentures. 2n glissant les unes stir les autres, les faces des dents amènent le plateau à l'angle voulu. Mais ce léger décalage du plateau ae répercute sur la transmission, et pour que cela se passe sans 15 à-coups, la vis sans fin 15 peut se déplacer axialement et demeurer dans une position, intermédiaire élastique par des ressorts 17-18 qui ne ae compriment pas, ou se compriment peu, lorsque la rotation du plateau est normale. C'est ainsi que si le réglage des dentures 7-8 aboutit à une faible rotation du plateau, la 2Q vis aans fin 15 n'est écartée de sa position moyenne que d'une quantité à petr'pràs égale au décalage de la couronne dentée. La structure de l'indicateur de rotation 11 peut s'inspirer de principes divers, mais il comporte toujours un disque qui tourne en même temps que s'effectue la division an— 25 gulaire, avec à, sa périphérie un réseau, approprié qui peut être exploré par cellule au sélénium ou par induction au moyen de contacts électriq.ues, ou encore par voie pneumatique, de façon k émettre un nombre d'impulsions correspondant à l'angle de rotation. Ce n'est, plus, dès lors, qu'une question de commande 30 adéquate à. mettre au point, pour traiter ces impulsions en vue d'un programme et d'une commande numériqjue. Sur les figs.3 et 4- est présentée une autre réalisation du. jeu. élastique entre moteur et plateau diviseur, visant à absorber le mouvement de rattrapage permettant de mettre eom-35 plètement en prise les dentures 7 et 8. La roue dentée 5' qui engrène la denture motrice 4 est couplée à. la roue hélicoïdale voisine 6', par l'intermédiaire d'un accouplement élastique disposé à» l'intérieur de son corps. La roue 5* comporte .une couronne de rayons 19 sans moyeu, et la roue hélicoïdale 6' une 40 couronne de rayons interrompus vers la périphérie, ces deux 18785 6 2010642 Couronnes étant engagées l'une dans l'autre, et l'intervalle qui les sépare étant occupé par des éléments élastiques 21. Cette localisation de l'élasticité de transmission k l'intérieur d'un élément participant à la rotation, évite à la vis sans fin les mouvements axiaux, c'est donc une forme plus résistante de vis sans fin à taillage glotoque. Les avantages attachés à l'invention résident dans la possibilité d'une commande et d'une programmation numériques, avec une extrême précision de marche et une grande exactitude dans la division. Le fait de permettre à. la fois un positionnement mécanique exact, et une division commandée numériquement, sapprime les inconvénients propres à chacune de ces méthodes, à. savoir: l'invariabilité des divisions, et leur imprécision, ce qui Bet en valeur les avantages de l'invention. Dans la marche à. rotation divisée, les mouvements partiels peuvent prendre lramplitude que l'on désire, alors que l'emploi d'un piston implique nécessairement que celui-ci revienne fréquemment à. sa position de départ lorsque les mouvements partiels sont de grande amplitude, ce qui interrompt la marche. En outre, avec-la méthode proposée, l'indexation mécanique précise du plateau diviseur supprime la gêne causée par les élasticités et les jeux résultant de l'emploi de pistons élévateurs à commande purement numérique. 69 18785 7 2010642 S B y £ S J I C A 1 I 0 I s L'invention a pour objets 1) Un ensemble diviseur circulaire pour machine-outil, de préférence avec divisions angulaires réglables, dont le plateau circulaire et le banc présentent chacun, pour déter-5 miner l'arrêt clu plateau dans sa rotation, une couronne comportant notamment une denture de Hirth, l'une de ces dentures, de préférence celle qui est fixée au banc, pouvant être déplacée axialement eu restant guidée à sa périphérie, ces couronnes dentées étant écartées l'une de l'autre quand on veut déplacer le 10 plateau circulaire de façon continue, ou lui faire accomplir une division angulaire, puis étant de nouveau mises en prise après que le plateau circulaire a été décalé, de ma ni ère approchée de l'angle voulu, ledit plateau étant indexé en fin de division; et comportant en sus une couronne dentée fixée au plateau pour 15 la transmission du couple moteur, le plateau diviseur ci-dessus décrit étant caractérisé en ce que, d'une part le dispositif moteur est couplé à. un indicateur de position, convertissant le mouvement en impulsions électriques, émettant toujours le même nombre d'impulsions par dent, et en ce que, d'autre part, il est 20 prévu quelque part dans la transmission entre le plateau diviseur et le moteur, un. certain jeu élastique dans les deux sens en «a endroit qui ne bouge pas beaucoup sous l'effet de la résistance à. la rotation du plateau circulaire, de jeu permettant un. décalage d'une demi-dent lorsque le moteur est à l'arrêt. 25 2) Ensemble selon 1, caractérisé en ce que l'indica teur de position et la transmission qui le relie au plateau diviseur sont réalisés pour que le plus grand nombre d'impulsions soit émis, au moins deux, pour chaque dent. 3) Ensemble selon 1 ou 2, caractérisé en ce que 30 d'une part le moteur est un moteur rotatif, de préférence hydraulique, entraînant le plateau circulaire directement ou indirectement par l'intermédiaire d'une vis sans fin, et que d'autre part l'indicateur de position devient un indicateur de rotation. 4) Ensemble selon 3, avec vis sans fin en prise irtdi-35 recte avec la couronne dentée du plateau circulaire, caractérisé en ce qu'il est prévu un jeu sous forme cl'élément s élastiques dans l'une des roues dentées de la transmission, et ce entre le moyeu recevant le couple de rotation,et la couronne de cette roue transmettant le mouvement circonférsntiel. 18785 8 2010642 5) Ensemble selon 4» caractérisé en ce que l'action-nernent hélicoïdal se fait à l'aide d'une vis sans fin à taillage globique. 6) Ensemble selon 3, caractérisé en ce qjie l'action-nement hélicoïdal se fait à l'aide d'une vis sans fin cylindrique» et que lê. jeu élastique est prévu sous forme d'une vis sans fin réglable axialement, de préférence dans les deux sens.