Brevet FR2021319A1 — publié le 19700724

On sait que dans de nombreusen applications l'on doit utiliser des meules présentant un profil de section méridienne exactement déterminé. Le taillage de la meule au profil désiré s'effectue par le moyen d'un outil en diamant convenablement guidé. Dans la pratique on a jusqu'ici assuré son guidage par le moyen d'appareils à reproduire. Ces derniers présentent l'inconvénient d'être encombran@e et coûteux, et d'éxiger l'établissement préalable d'un modèle exact du profil à réaliser de façon à assurer la commande de l'organe tâteur ou toucheau ui commande à son tour l'outil à travers un mécanisme approprié de parallélogramme articulé ou équivalent. L'invention vise à permettre de réaliser une machine grâce à laquelle on puisse profiler directement une meule à partir du dessin coté du profil désiré. La machine suivant l'invention comporte essentiellement un pre- mier chariot mobile sur un b & i fixe suivant une certaine direction, par exemple verticalement, wa second chariot mobile sur le premier suivant une direction perpendiculaire à la précédente, soit donc horizontale, un troisième chariot susceptible de tourner sur le se- cond autour d'un axe porté par celui-ci, un quatrième chariot mobile sur le troisième suivant une direction déterminée, et enfin un cin- quième chariot mobile sur le quatrième suivant une direction perpen- diculaire à la précédente, ce cinquième chariot étant solidaire du porte-outil. On comprend qu'en manoeuvrant le cinquième chariot sur le quatrième et le quatrième sur le troisième, on puisse amener exactement la pointe de l'outil sur 1' a=e de rotation de ce troisième chariot de sorte que la position de cette poSflte dans l'espace ne varie peut quand on fait tourner le troisième chariot sur le second.fl est ainsi possible d'orienter le troisième chariot comme on le désire, puis de déplacer le quatrième sur lui pour faire décrire à la de l'outil une droite oriente dans Itespace à toute inclinaison désirée, la position de cette droite pouvant être réglée par déplacernent du deuxième chariot sur le premier te/ou du premier sur le bâti de la machine. En décalant le cinquième chariot sur le quatrième d'une quantité exactement déterminée; puis en faisant tourner le troisième chariot sur le second, l'on peut faire décrire à la pointe de l'outil un arc-de-cercle de tout rayon voulu.On conçoit que finalement si le profil à réaliser est convenablement détaillé sur le dessin par l'inclinaison et la longueur de ses partes rectilignes, ainsi que par le rayon, le centre et l'étendue angulaire de ses par ties ourvilignes, la machine permet de réaliser directement ce profil, sans qu'il soit besoin d'utiliser à cet effet un mécanisme à reproduire quelconque, ni d'établir un modèle. propre à actionner ce mécanisme. Bien entendu pour faciliter les manoeuvrea on a avantage à faire comporter aux divers chariots des graduations et verniers appropriés. Il est également recommandable de prévoir des butées réglables pour limiter les déplacements de certains au moins des aha- riote et ralus particulièrement le déplacement angulaire du troisiè- me chariot sur le second. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention? les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qutelle est susceptible de procurer s Fig. 1 est une vue de face d'une machine suivant l'inven- tion. Fig. 2 en est une vue de côté partielle, transversalement par rapport à Il axe de la meule en cours de profilage. Fig. 3 est une vue en perspective "éclatée" montrant les éléments essentiels de la machine de fig. 1 et 2. Fig. 4 est une coupe de détail de l'articulation du troi- sième chariot sur le seconde. Pig. 5 est une coupe de détail du dispositif de commande du cinquième chariot ou chariot porte-outil. Fig. 6 est une vue partielle de face montrant le détail dtune butée propre b limiter le déplacement angulaire du troisième chariot sur le second. Fig. 7 est une coupe suivant VII - VII (fig. 6). Fig. 8 est une coupe de détail du support de montage de l'outil sur le cinquième chariot. Fig. 9 montre très schématiquement comment on peut réali- ser un profil de meule au moyen de la machine suivant l'invention. Ia tachine représentée en gig. t comprend un bâti fixe 1 sur lequel est monté un moteur 2 qui, par l'intermédiaire d'un. courroie 3, entraîne un arbre ou broche 4 porté à rotation sur le bâti t par un palier 5. L'arbre 4 dépasse au droit de ce palier pour supporter la meule 6 dont on désire profiler la périphérie. Sur le bSti t est rapporté à poste fixe un plateau vertical 7 propre à supporter l'ensemble des chariots. Dans l'exemple repré senté ce plateau 7 est fixé au bâti 1 par l'intermédiaire d'un bout d'arbre 7 dont il est solidaire et qui est bloqué en position sur le bati par tous moyens appropriés non représentés, de telle sorte que pratiquement le plateau 7 peut être considéré comme faisant partie intégrante du bati fixe de la machine De plateau 7 porte un guidage vertical 7b, du type à queue d'aronde, dans lequel peut coulisser un premier chariot mobile 8. Des glissières du guidage 7b sont fermées d leur extremité supérieure par un couvercle 9 qui forme point d'appui pour une vis micrométrique de réglage de la position du chariot 8, dont on aperçoit la tête en 10 en fig. 1 et 2. Les détails d'un tel mécanisme sont bien connus ; au reste on décrira ci-après en référence à fig. 5 le mdca- nisme du m & e genre qui assure le déplacement du cinquième chariot sur le quatrièm . Le chariot 8 est creusé d'un guidage horizontal à queue d'aron- de 8a dans lequel peut coulisser un second chariot 11. Le déplacement du chariot 11 est assuré par le moyen d'une vis micrométrique dont on aperçoit la tête en 12 en fig. 1. Ce chariot Il? de forme circulaire, est percé en son centre d'un alésage 11a dans lequel est monté un axe 13 sur l'extrémité intérieure filetée duquel est monté un troisième chariot 14. Comme le montre le détail de fig. 4, l'axa 13 est prévu tubulaire. Son extrémité tournée vers le bâti est filetée de manière à recevoir un écrou de serrage réglable t5 susceptible d'être bloqué en position par le moyen d'une vis 16 qui resserre l'une contre l'antre deux zones de cet écrou séparées par une fente trensversale, le tout à la façon bien connue dans la technique, l'écrou 15 permettant de rattraper tout Jeu intempestif quelconque. Sur cet axa 13 est disposée une bague 17 propre à former palier. L'axe 13 porte encore deux butées à aiguilles, respectivement 18 et 19, disposées de part et d'autre de la bague 17, à l'intérieur de cambrures cor respondaates prévues dans l'épaisseur du chariot 11. La première de ces butées est interposée entre les chariots Il et 14, tandis que l'antre Joue le même rôle entre l'écrou 15 et le chariot 11. On conçoit que de cette manière le chariot 14 peut tourner sans Jeu sur le chariF 11, et être orienté comme on le désire par rapport à ce dernier. On notera que le premier chariot 8 comporte une rainure 8b pour le libre passage de l'extrémité de l'axe 13 lors du déplacement du chariot 11, ainsi qu'un orifice 8c d'accès à cette extrémité. L'axe tubulaire 13 renferme un ressort 20 qui prend appui con tre un poussoir cylindrique 21 dont la position peut être réglée par une vis axiale 22. Ce ressort 20 est destiné à agir sur une bille 23 logée dans une perforation 14a du chariot 14. On exposera plus loin le role que doit jouer la bille 230 Le chariot 11 est creusé d'une rainure périphérique 11b à profil en oe, dans laquelle peuvent coulisser deux vis de. blocage 24 (fige 6) dont chacune traverse une corne 1+2 qui dépasse à partir du profil circulaire du chariot 14, pour recevoir un écrou de blocage 25. On comprend qu'en manoeuvrant les deux écrous 25 ainsi dia métralernent opposés l'un à l'autre, on puisse fixer le chariot 14 à toute orientation désirée sur le chariot 11. La rainure 11b est en outre utilisée pour la fixation réglable de butées propres à limiter le déplacement angulaire du chariot 14 sur le chariot 11. Comme montré en fig. 6 une telle butée comprend une vis micrométrique 26 portée par un doigt 27 solidaire de deux vis 29 avec écrous 30 semblables aux vis 24 et aux écrous 25 sus décrits. Ainsi que le fait bien comprendre fig. 6 lorsque les écrous 25 sont desserrés pour permettre de faire tourner le chariot 14 sur le chariot 11, les pointes des vis 26 forment butées réglables pour les cornes 14bo Le blocage de chaque vis 26 à la position de réglage peut être assuré par une vis sans tbte telle que 31, moyennant insertion d'une rondelle intermédiaire appropriée. La face antérieure du chariot 14 comporte une nervure diamétrale 14c sur chacune des faces latérales de laquelle est rapportée une glissière à aiguilles 32. Sur les glissières 32 peut coulisser un quatrième chariot 33. Sur le dessin on a supposé, pour simplifier, que la nervure 14c, était orientée horizontalement et l'on aperçoit en 34 en figo I la vis micrométrique de commande de ce chariot 33. La-bille 23 de fig. 4 est précisément destinée à porter contre la face intérieure du chariot 33 en vue de permettre d'encliqueter élastiquement celui-ci à un certain nombre de positions déterminées et plus particulièrement à une position centrale pour laquelle l'axe de symétrie vertical de ce chariot 33 intersecte lsaxe géométrique de rotation du chariot 14 sur le chariot 11. On aperçoit encore en fig. 4 un goujon 34 engagé à force dans une perforation du voile du chariot 33 pour se déplacer dans une rainure 14 du chariot 14 en limitant ainsi le déplacement relatif du chariot 33. Le chariot 33 est à son tour creusé d'un guidage 33a orienté perpendiculairement par rapport au sens de déplacement du chariot 33 sur le chariot 14, donc verticalement dans l'éxemple représenté. Dans ce guidage 33a coulisse un cinquième chariot 35 solidaire d'uni bras 35a en bout duquel est monté outil en diamant 36, le-quel est orienté parallèlement au guidage 33a précite Cen direction du bas dans le cas du dessin).On a détaillé en fig. 5 la commande vertica- le du chariot 35 sur le chariot 33J cette commande étant d'ailleurs substantiellement identique è celle du chariot 8 sur le plateau 7e Comme montré, dans le chariot 35 gst encastré un écrou 37 traversé par une vis micrométrique 38 qui peut tourner dans un couvercle 39 rapporté sur le chariot 33 à l'extrémité supérieure des glissières 33 de celui-ci. Le couvercle 39 est fixé en place par des vis telles que 40.La vis 38 comporte une tate moletée 41 solidaire d'un cadran 42 convenablement gradué de manière à coopérer avec un repère approprié porté par la face supérieure du couvercle 39. Un soufflet plas- tique 43 protège le mécanisme de vis et d'écrou à l'encontre des corps étrangers et des poussières. Une rondelle 44 prévue en bout de la vis 38, limite le déplacement du chariot 35. Fig. a représente le détail du montage de l'outil 36. Celui-cs comprend une tête porte-diamant 45 enchassée dans un support 46, solidaire d'une queue cylindrique 47. Cette queue traverse le bras 35a à travers une lumière transversale 35b et elle reçoit en bout un écrou de blocage 48.Pour permettre le réglage exact de la position de la pointe de l'ontil 36 en vue d'amener son axe de déplacement sur le chariot 33 à une position telle qu'il intersecte l'axe de ro tation du chariot 14 sur le chariot 11 quand le chariot 33 estlui- mEme centré ar ce chariot 4, le bras 35a est perforé d'un lésage transversal dans lequel est nonté à coulissement un dé 49. Ce dé 49 est traversé sans jeu appréciable par la queue 47 et il reçoit la pointe d'une vis de réglage 50. Cette pointe est creusé@ d'une gorge dans laquelle on engage une goupille de retenue 51 qui rend ainsi La vis solidaire axialement du dé 49 tout en lui permettant de tourner sur elle-même. La vis 58 s visse dans le voile terminal du bras 35a en permettant ainsi de déplacer miorométriquement le dé 49 moyennant desserrage de l'écrou 48. On exposera en référence à fig. 9 comment on peut utiliser la machine sus-décrite en vue du profilage d'uné meule en se basant uniquement sur le dessin coté du profil. Le profil représenté en fig. 9 comprend une première partie rectiligne AB orientée à une obliquité d'environ 450 en remontant de gauche à droite. Cette première partie est suivie d'un arc de cercle BC s'étendant sur environ 900r Â l'arc BC se raccorde un autre arc de cercle CD d'une étendue angulaire d'environ 45 , puis le profil se termine par une partie rectiligne DE orientée à peu près horizontalement. Pour tailler un tel profil on commence par régler les chariots 33 et 35 de manière à amener la pointe de 1' oatil 36 exactement sur l'axe géométrique de rotation du chariot t4 sur le chariot 11. Ce réglage est facile è vérifier X lorsqu'il est obtenu la pointe de outil doit rester en un même point de l'espace quand on fait tour- ner le chariot 14. Ceci fait l'on oriente le chariot 14 à une inclinaison correspondant à celle du segment rectiligne AB (donc à 450 en montant de gauche à droite dans l'exemple représenté). Ce réglage peut être facilité par des graduations appropriées, il peut Entre pré-établi à l'aide de l'une des vis de butée 26. On bloque le chariot 14 ainsi réglé et en déplaçant d'une part le chariot 8 sur le plateau 7, d'au- tre part le chariot 11 sur le chariot 8, on amène la pointe de l'outil au point A. Il suffit alors de manoeuvrer la vis 34 pour déplacer le chariot 33 sur le chariot 14 en faisant décrire à la pointe de l'outil le segment AB désiré. Bien entendu des graduations appropriées facilitent l'opération et permettent de lire à chaque instant la longusur de la partie rectiligne taillée sur la meule. Quand on arrive au point B l'on ramène la pointe de l'outil sur l'axe du chariot 14 (ce que facilite la bille 23) et l'on décale le chariot 35 sur le chariot 33 d'une quantité égale au rayon désiré pour l'are BC. En d'autres termes on amèns ainsi la pointe de l'outil en un point A1 situé sur une perpendiculaire à AB à une distance du point Â égale au rayon R désiré. Là encore des graduations asso ciées au chariot permettent de lire directement le déplacement R. Ceci fait, on agit sur les chariots 8 et Il de façon è ramener le point A1 au point B. Cela revient à dire que l'axe de rotation du chariot 14 sur le chariot at, qui coïncidait antérieurement avec le point As vient se situer en un point O situé à une distance de B précisément égale à R. On fait alors tourner le chariot 14 sur le chariot 11 d'un angle égal à l'étendue désirée de l'arc BC donc de 900 dans l'exemple représenté). L'outil s'arrête ainsi au point a. On manoeuvre à nouveau le chariot 35 sur le chariot 33 de façon à déplacer l'outil 36 d'une quantité égale au rayon R de l'arc BC, augmentée d'une autre quantité égale au rayon R1 décidé pour l'arc CD, L'outil arrive ainsi au point C1, sans que l'axe de rotation ait cessé de se trouver en Oo En manoeuvrant les chariots 8 et 11 on ramène l'outil au point C.Il est facile de voir que cette manoeuvre a pour résultat de faire passer l'ase de rotation du chariot 14 sur le chariot il de la position 0 à une nouvelle position O1 précisément située au centre désiré pour l'arc CD. n suffit donc de faire tourner le chariot 14 de l'angle voulu (450 dans ltexemple représenté) pour tracer cet arc CD, Quand on est arrivé au point D, on ramène l'outil 36 sur l'axe Oj. On manoeuvre les chariots 8 et Il pour faire revenir cet outil au point D avec l'axe lui-même. On oriente le chariot 11 à l'angle d'obliquité zéro (nervure 14c horizontale)0 Il suffit alors de déplacer horizontalement le chariot 33 sur le chariot 14 pour réaliser le segment horizontal DE. On voit donc que la machine a permis de tracer le profil ABCDE sur la périphérie de la meule 6 sans qu'il ait été besoin d'utiliser à cet effet un modèle quelconque et en se basant uniquement sur le dessin coté du profil désiré0 Il doit dlailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Machine pour le prof ilage des meules, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier chariot mobile sur un asti fixe suivant une certaine direction, par exemple verticalement, un second chariot mobile srrr le premier suivant une direction perpendiculaire à la précédente, soit donc hôrizontale, un troisième chariot susceptible de tourner sur le second autour d d'un axe porté par celui-ci, un quatrisme chariot mobile sur le troisième suivant une direction déter minée, et enfin un cinquième chariot mobile sur le quatrième suivant une direction perpendiculaire à la précédente, ce cinquième chariot était solidaire du porte-outil. 2 - I=ichine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'encliquetage élastique permettant de retenir le quatrième chariot à une position pour laquelle le cinquième chariot déplace la pointe de l'outil suivant un axe qui coupe l'axe de rotation du troisième chariot sur le second. 3 - Machine suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend des butées réglables permettant de limiter la rota tion du troisième chariot sur le second à des positions de fin de course exactement déterminées. 4 G Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce quelle comprend des moyens permettant de régler la position du porte-outil sur le cinquième chariot dans un plan perpendiculaire à 1' axe de rotation du troisième chariot sur le second.