Brevet FR2079324A1 — publié le 19711112

La présente invention se rapporte à des mécanismes perfectionnés de chariotage destinés aux machines-outils, et concerne plus particulièrement une crémaillère montée sur l'élément coulissant ou le chariot d'une machine-outil de manière que ses 5 dents s'alignent automatiquement sur celles du pignon d'entraînement auquel elle est associée,afin que la trajectoire du chariot reste bien centrée au cours de ses mouvements longitudinaux répétés. le mouvement alternatif d'un élément de chariotage ou chariot d'un les 10 de l'art antérieur est obtenu au moyen/pignon en prise avec/dents d'une crémaillère assujettie au chariot.Cet agencement est classique. Il est toutefois impossible d'aligner dans les deux sens de translation les surfaces complémentaires des dents de la crémaillère et du pignon, par suite de l'inversion des forces et des varia-15 tions d'alignement que celle-ci provoque. Il en résulte un léger déplacement longitudinal lorsque le chariot se déplace alternativement dans un sens et dans l'autre» La présente invention concerne une crémaillère capable d'auto-alignement, assujettie à un compensât%or et portée par un 20 élément de chariotage, ou chariot, disposé longitudinalement le long des guides usinés d'un support ou d'une base. La crémaillère est fixée au compensateur par plusieurs vis, éléments de retenue et ressorts à boudin comprimés, afin d'assurer un mouvement élastique et de pouvoir absorber les légers mouvements transversaux 25 ou angulaires provoqués par un mauvais alignement de ses dents et de celles du pignon. Le montage souple de la crémaillère permet à ses dents et à celles du pignon de prendre contact sur toute leur surface et assure en permanence un mouvement alternatif parallèle entre le pignon et le chariot. 30 En conséquence, l'invention concerne un dispositif assu rant d'une part l'alignement correct de la trajectoire d'un chariot par maintien d'une force constamment parallèle aux guides usinés dans lesquels se déplace le chariot, et compensant d'autre part les légers défauts d'alignement entre les dents de la cré-35 maillère et du pignon d'un mécanisme de chariotage par montage de la crémaillère sur un compensateur qui lui permet de réagir élastiquement aux forces et d'absorber la déformation résultant de ces défauts d'alignement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 40 invention ressortiront de la description qui va suivre, faite 71 04095 2 2079324 .en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation selon l'invention. Sur ces dessins : 5 - la figure 1 est une vue de face d'une machine à meuler classique dont la trajectoire du chariot mobile est correctement centrée conformément à l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale partielle selon la ligne 2-2 de la figure 1 et représente à plus grande échelle 10 la partie de l'engrenage rotatif déplaçant longitudinalement le chariot au moyen de la crémaillère à auto-alignement ; - la figure 3 est une coupe transversale à plus grande échelle du compensateur et de la crémaillère à auto-alignement et montre les détails particuliers de la liaison entre ces élé- 15 ments; - la figure 4 est une coupe transversale partielle à plus grande échelle,analogue à celle de la figure 3>et montre une position susceptible d'être prise par la crémaillère à auto-alignement par rapport à un pignon; et 20 - la figure 5 est une élévation partielle représentant une extrémité du compensateur et de la crémaillère ainsi que la manière dont les forces longitudinales s'exerçant sur la crémaillère sont transmises au compensateur. La figure 1 représente une machine à meuler portant la 25 référence générale 5. La machine 5 comporte une base 10 sur laquelle est monté un porte-outils classique 11 qui comporte une broche horizontale 12 supportant une meule rotative 13. La meule 13 est entraînée de manière classique par un moteur.et une courroie de transmission (non représentés). ou gUj_de 30 Un chariot 14 est monté sur une glissière/1 5A et 1 5B (figure 2) usinée sur la base 10. Une table pivotante 16 est fixée au chariot 14 de la manière habituelle et supporte une poupée fixe 17 et une poupée mobile 18 comportant des pointes de travail 19 et 20 entre lesquelles tourne une pièce W à usiner. 35 La poupée fixe 17 comporte les moyens habituels permettant de faire tourner la pièce W pour une opération de meulage. Le chariot 14 se déplace longitudinalement sur la base 10 pendant l'opération de meulage pour permettre d'enlever une quantité prédéterminée de matière à la pièce ¥ de la manière classique. 40 Le mouvement du chariot 14 est produit pai/ mécanisme de 71 04095 3 2079324 chariotage classique dont une partie est représentée sur la figure 2. Les dents 21 d'un pignon 22 sont en prise avec les dents 23 d'une crémaillère 24o Selon l'invention, la crémaillère 24 est montée sur un compensateur 25 représenté en particulier 5 sur les figures 3 et 4. La figure 3 montre notamment la crémaillère 24 montée sur le compensateur 25 au moyen de plusieurs boulons 26„ Afin de permettre la mise en place d'un boulon 26 dans le compensateur 25, la partie supérieure de ce dernier comporte une cavité large 27. 10 Une ouverture inférieure plus petite 28 est ménagée dans la surface inférieure de l'adaptateur 25 et coopère avec,chaque cavité 27. Les ouvertures 27 et 28 peuvent avoir la forme/d'un alésage distinct destiné à chaque boulon 26, soit d'une fente allongée permettant de recevoir plusieurs de ces boulons. 15 Un épaulement 30 sépare chaque ouverture 27 de l'ouverture 28 qui lui est associée. Sur chacun de ces épaulements 30 repose l'extrémité inférieure d'un ressort de compression 31,dont l'extrémité supérieure est en contact avec un élément de retenue 32 supporté par la partie supérieure du boulon 26 et normalement 20 en butée contre la face inférieure de la tête 33 de ce boulon. En plus de son élément de retenue 32, chaque boulon 26 comporte une entretoise ou manchon 34 coulissant sur lui. L'extrémité inférieure de chaque boulon 26 se visse dans un alésage taraudé 35 ménagé dans la surface supérieure de la crémaillère 25 24 et sert à serrer le manchon 34 entre la crémaillère 24 et l'élément de retenue 32. De cette façon, l'élément 32 se trouve à une distance prédéterminée au-dessus de la crémaillère 24 et permet de comprimer le ressort 31 à une valeur prédéterminée sans qu'il soit nécessaire de régLer les boulons 260 30 La crémaillère 24 est donc serrée élastiquement contre la face inférieure du compensateur 25. Il est préférable, mais non indispensable, que la crémaillère 24 comporte une saillie centrale 36,logée dans un évidement 37 légèrement plus large ménagé dans l'extrémité inférieure du compensateur 25. La surface supé-35 rieure de la saillie 36 est de préférence bombée transversalement ou arrondie,comme indiqué en 38. La figure 3 fait bien ressortir que, bien que la crémaillère 24 soit fermement fixée au compensateur 25, elle peut céder sous un effort provoqué par un défaut d'alignement quelconque 40 entre ses dents et celles, 21, du pignon complémentaire. 71 04095 4 2079324 Sur la figure 4f on voit que la surface supérieure de la saillie 36 est bombée et que l'évidement 37 est assez large pour permettre à la crémaillère 24 de basculer si les dents ne sont pas parallèles avec celles du pignon 22„ La crémaillère 24 peut 5 basculer sous la pression du pignon 22 et l'élasticité des ressorts 31 lui permet de reprendre sa position. La figure 5 montre la manière caractéristique dont est assurée la liaison des extrémités de la crémaillère 24 et du compensateur 25. Ce dernier comporte à chacune de ses extrémités 10 un bloc 40 de transmission de force fixé sur lui, au moyen d'un ou de plusieurs éléments de fixation 41o Entre chaque bloc 40 et l'extrémité respective de la crémaillère 24>un intervalle minimum (non représenté mais de l'ordre de 0,04 mm) permet à la crémaillère 24 de basculer trans-15 versalement mais limite son déplacement longitudinal» La figure 2 montre le compensateur 25 fixé à l'extrémité inférieure du chariot 14 au moyen de boulons appropriés 42» Bien entendu, il est nécessaire de fixer la crémaillère 24 sur le compensateur 25 avant de monter le chariot 14 sur les guides 15A et 20 15-B. Le pignon d'entraînement 22 est monté sur un arbre 43, fixé à ce dernier par des vis 44 (dont l'une est représentée), et tourne avec lui.. L'arbre 43 tourillonne dans des portées 45 et 46 à l'une de ses extrémités et sur une portée 47 à l'autre extré-25 mité. Les paliers 45, 46 sont montés dans un manchon 48 lui-même monté dans un alésage 49 de la base 10, tandis que la portée 47 est montée dans un alésage 50 de cette même base. Les paliers 45, 46 et 47 supportent l'arbre 43 et le pignon 42 qui tournent sous l'action d'un dispositif classique quelconque comportant un 30 traind1 engrenages classique (non représenté). Il faut souligner que le montage de l'arbre 43 est un montage de précision permettant de maintenir le parallélisme entre le pignon d'entraînement 22 et les guides 1 5A et 15B de la base 10. En fonctionnement, la rotation du train d'engrenages clas-35 sique,dont le pignon 22 fait partie ,est produite soit manuellement en actionnant un volant 51 (figure 1), soit au moyen d'un dispositif d'entraînement classique. La rotation de l'arbre 43 et du pignon 22 provoque le déplacement longitudinal du chariot 14 parallèlement aux guides 15A et 15B. 40 La crémaillère 24 à auto-alignement permet d'obtenir un 71 04095 5 2079324 mouvement précis du chariot 14 en absorbant toute déformation transversale ou angulaire résultant de 1'entrée en prise des dents 21"du pignon avec les dents 23 de la crémaillère 24. La crémaillère 24 bascule légèrement sinistrorsum ou dextrorsum, 5 comme le montre la figure 4, en réponse à un effort quelconque provoqué par le défaut d'alignement des dents de la crémaillère 24 engrenant sur celles du pignon 22. Ce monatge élastique de la crémaillère 24 lui permet d'absorber toute déviation de mouvement inopportune et de bien 10 centrer la trajectoire du chariot 14. Les dents 21 du pignon et les dents 23 de la crémaillère peuvent ainsi entrer en contact sur toute leur surface de façon à produire un mouvement de translation répété sans transmettre aucune des très petites erreurs, provenant entre autres d'un défaut d'alignement, susceptibles 15 d'intervenir lors de l'entrée en prise des dents du pignon 22 et de la crémaillère 24. Le montage élastique de la crémaillère 24 sur le compensateur 25 ne permet donc en aucune façon la transmission d'une force motrice de la crémaillère 24 au chariot 14 eu égard aux 20 blocs 40 situés à chaque extrémité de la crémaillère 24. L'engrènement des dents 23 et de celles du pignon 22 est commandé de façon classique par un léger mouvement du volant 51 en cours d'assemblage. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et 25 représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 71 04095 6 2079324 REVENDICATIONS 1 - Mécanisme de chariotage comportant deux éléments dont le second peut, par rapport au premier, prendre une position et effectuer un mouvement commandé par un mécanisme d'avance cons- 5 titué d'une crémaillère montée sur l'un et d'un pignon monté sur l'autre de ces éléments, ledit mécanisme de chariotage étant caractérisé en ce que la crémaillère est immobile dans le sens longitudinal par rapport à l'élément sur lequel elle est montée, mais dispose dans le sens radial d'une liberté de mouvement 10 assurant l'alignement automatique en surface de ses dents avec celles dudit pignon,, 2 — Mécanisme selon la revendication 1f caractérisé en ce qu'un compensateur disposé entre la crémaillère et l'élément sur lequel elle est montée est assujetti à cet élément et porte des 15 organes de fixation le reliant à la crémaillère et l'autorisant à effectuer un mouvement transversal limité» 3 - Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite crémaillère comporte une surface en butée contre une surface opposée dudit compensateur, l'une de ces surfaces étant 20 bombée transversalement» 4 — Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un compensateur, disposé entre la crémaillère et l'élément sur lequel elle est montée et assujetti à ce dernier, comprend une cavité comportant un épaulement situé à l'opposé de la cré- 25 inaillère, un organe de fixation étant solidaire de cette dernière et ayant une certaine liberté de mouvement dans la cavité, et un élément élastique,prenant appui d'une part contre 1'épaulement et d'autre part contre l'organe de fixation ,étant disposé dans ladite cavité afin d'exercer une traction sur cet organe dans la 30 cavité et de serrer de manière élastique la crémaillère contre le compensateur» 5 - Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque organe de fixation supporte un élément de retenue dudit élément élastique, afin d'assurer un serrage uniforme de la 35 crémaillère contre le compensateur» 6 - Mécanisme selon la revendication 4} caractérisé en ce que ledit organe de fixation supporte du côté opposé à la crémaillère un élément de retenue entrant en contact avec l'élément élastique correspondant, une entretoise étant serrée entre l'élément 40 de retenue et la crémaillère afin de comprimer l'élément élastique. 71 04095 7 2079324 7 - Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que la crémaillère comporte une surface en butée contre une surface opposée du compensateur, l'une de ces surfaces étant transversalement curviligne. 5 8 - Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est destiné à une machine-outil. 9 - Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est destiné à une machine à meuler, ledit premier élément étant constitué par la base de cette machine et ledit second élé-10 ment étant un support mobile de cette machine.