Brevet FR2172818A1 — publié le 19731005

La présente invention concerne un appareil pour tracer le profil d'une pièce, en particulier le profil intérieur d'une filière, avec un rapport d'agrandissement r très supérieur à 1. On connatt déjà des appareils pour tracer le profil de pièces diverses; d'une part, ces appareils connus sont généralement mal adaptés pour tracer le profil intérieur d'une pièce, par exemple d'une filière; d'autre part, ils ne permettent que difficilement d'obtenir des rapports d'agrandisse- ment de valeurs très élevées, tout au moins en conservant une précision et une fidélité satisfaisantes. L'appareil selon la présente invention est du type qui vient d'être indiqué, et il est caractérisé en ce outil comprend essentiellement un premier et un second chariot coulissant, des moyens pour leur communiquer des mouvements synchrones de vitesses respectives dans le rapport l/r, un palpeur et un style inscripteur, montés mobiles respectivement sur le premier et le second chariot.de façon à pouvoir eux-miiles coulisser dans des directions respectivement transversales aux mouvements propres desdits chariots, le palpeur restant toujours appliqué sur le profil de la pièce, ainsi que des moyens pour transmettre au style inscripteur les coulissements du palpeur, avec un rapport de multiplication égal à r. La réalisation d'un appareil selon la présente invention, permettant de tracer le profil d'une pièce avec un rapport d'agrandissement aussi élevé que 10, et même très supérieur, ne présente pratiquement aucune difficulté mécanique, même pour des exigences élevées quant à la précision et à la fidélité des tracés effectués par l'appareil. Celui-ci est d'autre part d'un emploi particulièrement aisé pour la détermination des profils intérieurs. Des moyens divers peuvent entre prévus, selon la présente invention, pour maintenir le palpeur toujours appliqué sur le profil de la pièce; cependant, dans une forme de réalisation préférée, le palpeur est monté sur le premier chariot de façon à pouvoir coulisser dans une direction fortement inclinée sur lthorizontale, et notamment dans la direction verticale, si bien que ledit palpeur est toujours appliqué par son propre poids sur le profil de la pièce. Dans la forme de réalisation préférée de l'appareil suivant la présente invention, le premier et le second chariot coulissant sont mus respectivement par des vis-mères, accouplées à deux arbres de sortie, tournant avec des vitesses respectives dans le rapport l/r, d'une transmission, actionnée elle-même par un moteur unique. D'autre part, le palpeur et le style inscripteur sont portés par des supports, qui sont montés coulissants sur le premier et le second chariot respectivement, et qui sont solidaires de crémaillères, coopérant respectivement avec un premier et un second pignon, montés eux-mEmes rotatifs sur le premier et le second chariot, et des moyens sont prévus pour transmettre au second pignon rotatif les rotations du premier. -A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation de l'appareil selon la présente invention. La figure 1 est une vue en plan, avec arrachementpartiel, de cette forme de réalisation. La figure 2 est une vue en élévation avec arrachement partiel. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. L'appareil illustré au dessin annexé est constitué essentiellement par une platine horizontale 1, supportant, dans a partie médiane, une boîte de transmission à engrenages 2, qui sera décrite ultérieurement plus en détails. Aux extrémités de la platine 1 sont fixés des supports 3a et 3b, pour les extrémités de glissières horizontales, 4A et 43, qui, dans la forme de réalisation illustrée, sont également supportés, en 5A et 53, par les côtés de la botte de transmission 2. Sur les parties des glissières 4A et 4B, situées respectivement à droite et à gauche de la boute de transmission 2 (sur les figures 1 et 2), sont montés coulissants un premier et un second chariots, 6a et 6b respectivement.De la botte de transmission 2 sortent, d'une part, un arbre d'entrée unique, 7, qui peut Entre entralné en rotation, par l'intermédiaire d'une courroie 8, à une vitesse uniforme, par un moteur (non représenté), qui peut être fixé par exemple en-dessous de la platine 1, et, d'autre part, deux arbres de sortie, 9a et 9b, auxquels sont respectivement accouplées les extrémités de vis-mères loua, lOb, dont les autres extrémités tourillonnent respectivement dans des paliers portés par les supports 3a et 3. La vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 7 de la botte de transmission 2 est choisie, et ladite botte de transmission 2 est dimensionnée, de manière que les vitesses de rotation des deux vis-mères lOa et lOb soient dans le rapport L/r, r étant le rapport d'agrandissement avec lequel l'appareil doit tracer le profil d'une pièce. ta réalisation d'une botte de transmission telle que 2, présentant les caractéristiques qui viennent d'8tre indiquées, est à la portée de lthomme de l'art, si bien qu'il n'est pas nécessaire de décrire plus en détails cette botte de transmission-2. Les chariots coulissants 6a et 6b sont eux-mEmes mus avec des vitesses linéaires dans le rapport l/r, grâce à des écrous lla, llb, qui en sont respectivement solidaires, et qui coopèrent avec les vis-mères loua, lOb, respectivement; il est indifférent, pour la mise en oeuvre de l'invention, que le système décrit communique aux deux chariots 6a- et 6b des vitesses de mimes sens ou de sens opposés. Un palpeur 12 est porté par un bras 13 qui, dans la forme de réalisation illustrée, est monté sur le chariot 6a dans une position horizontale et parallèle aux glissières 4A et 4B; le prolongement du bras 13 est fixé, dans une glissière rectiligne, à axe vertical, 14, aménagée dans le chariot 6a, à une crémaillère- droite 15, laquelle attaque un premier pignon, 16, dont l'axe 16a, également parallèle aux glissières 4A et 4B, est monté rotatif sur le chariot 6a; ce pignon rotatif 16 engrène lui-mEme avec un autre pignon rotatif 17, dont l'axe, l7a, parallèle à l'axe l6a du pignon 16, est également monté rotatif sur le chariot 6a. Une tige allongée 18, formant crémaillère à sa partie supérieure, en î8a, est montée dans le chariot 6b, de manière à pouvoir coulisser librement dans une direction exactement perpendiculaire à celle des glissières 4A et 4B; l'une des extrémités de cette tige 18 porte un style inscripteur 19, en-dessous duquel est disposé, de façon connue en soi, un support d'enregistrement fixe 19a (d'un type quelconque), par exemple une feuille de papier immobilisée sur un support plan.La crémaillère 18a, aménagée à la partie supérieure de la-tige 18, est attaquée par un pignon 20, des deux faces duquel sortent des moyeux 20a et 2Ob, euxmeAmes engagés dans des paliers à billes, 21a, 21b, qui sont fixés dans le chariot 6b avec leur axe commun parallèle aux glissières 4A et 4B. Comme visible sur la figure 3, le moyeu 20b du pignon 20 présente une large fente horizontale dont les bords des lèvres opposées sont réunis par des axes 22A et 22B, sur lesquels sont montés fous des galets à double boudin, 23A et 23B.Un arbre 24, à section carrée, de enté un peu inférieur à l'écartement des deux boudins de chacun des galets 23A et 23B, traverse librement des orifices appropriés des deux flasques du chariot 6b, ainsi qu'un trou axial du pignon 20 et de ses deux moyeux 20a > 2Ob, de manière que deux faces latérales planes, opposées, de l'arbre 24, coopèrent avec les galets 23A et 23B. L'extrémité gauche, sur les figures 1 et 2, de l'arbre 24 est tourillonnée dans le support ), tandis que son extrémité droite est accouplée, par un accouplement 25, avec l'axe, 17a > du pignon 17, monté rotatif sur le chariot 6a -(voir figure 2). L'appareil précédemment décrit est utilisé de la façon suivante : Cet appareil peut entre employé par exemple pour relever le profil intérieur 26 d'une filière 27, qui est posée sur un support 28, à la hauteur moyenne du bras 13, portant le palpeur 12. On suppose que les transmissions précédemment décrites sont aménagées de manière à communiquer aux chariots 6a et 6b des vitesses de même sens, par exemple de la droite vers la -gauche des figures 1 et 2, ces vitesses étant dans le rapport l/r = 1/10. Au départ, les chariots 6a et 6b occupent leur position limite droite en butée respectivement contre le support 3a et contre la botte de transmission 2, le palpeur 12 étant alors appliqué sur la partie extr8me droite du profil 26.Lorsque le moteur (non représenté) est mis en marche, les moyens de transmission précédemment décrits déplacent donc les deux chariots 6a et 6b vers la gauche des figures 1 et 2, le second avec une vitesse dix fois supérieure à celle du premier, qui entrasse dans sa course le bras 13, portant le palpeur 12. Comme la crémaillère 15 coulisse librement dans la glissière 14 du chariot 6a, le bras 13 maintient le palpeur 12 constamment appliqué contre le profil 26, sous l'action du poids de l'ensemble mobile 12-13-15. Les déplacements verticaux du palpeur 12, suivant le profil 26 de la filière 27, communiquent donc à ladite crémaillère 15 des déplacements correspondants dans la glissière 14, qui sont eux-mEmes transformés, par les pignons 16 et 17, en des pivotements de l'arbre de transmission.à section carrée, 24; comme celui-ci est bloqué en rotation entre les deux galets 25A et 23B, qui autorisent seulement les translations du chariot 6b par rapport audit arbre 24, les pivotements de ce dernier sont transmis au pignon 20, qui anime par suite La crémaillè- re 18a de la tige 18 de déplacements horizontaux, synchrones de ceux du palpeur 12; selon la présente invention, la chaîne de transmission 13A5-l6-17-24-20-18a est conçue de manière à multiplier par le facteur r = 10 les dépla- cements verticaux du palpeur 12, si bien que le style inscripteur 19, -fixé à l'extrémité de la tige coulissante 18, trace sur le support d'enregistrement horizontal, l9a, notamment url- feuille de papier, une courbe qui correspond exactement profil 26 de la filière 27, avec un rapport d'agrandl e- ment r = 10. Lorsque le tracé du profil 26 est termine, les chariots 6a et 6b sont ramenés dans leur position dè départ en inversant par exemple le sens de rotation du moteur d'entraSnement (non représenté). L'appareil suivant la présente invention est susceptible de nombreuses réalisations, différentes de celle précédemment décrite; la plupart sont évidentes pour lthomme de l'art, et elles rentrent toutes dans le cadre de l'invention. C'est ainsi que le pignon 20, monté rotatif sur le second chariot, 6b, peut être ppurvu simplement d'un perçage axial, à section polygonale, en particulier carrée, dont certaines au moins des faces sont de préférence munies d'éléments facilitant le glissement (des billes, des rouleaux, ou simplement un lubrifiant), l'arbre de transmission 24, à section polygonale, notamment carrée, traversant alors librement ce perçage axial du pignon 20, de manière à 1'entraner en rotation. Dans le cas où les pignons 17 et 20, montés rotatifs respectivement sur les chariots 6a et 6b, n'ont pas leurs axes alignés, on peut prévoir facilement des moyens pour transmettre au pignon rotatif 20 les rotations du pignon rotatif 17, quelles que soient les positions relatives des chariots 6a et 6b. L'emploi de moyens de transmission plus évolués que le simple arbre 24 peut permettre notamment de réaliser des appareils suivant la présente invention, dans lesquels les mouvements des deux chariots 6a et 6b ne sont pas alignés, ni me parallèles; cette disposition peut être utile pour la détermination de profils de pièces difficilement accessibles. Dans ce cas également, les vis-mères lOa et lOb actionnant les deux chariots 6a et 6b peuvent Autre actionnées par des moteurs distincts, tournant en synchronisme avec des vitesses de rapport approprié. Bien entendu, dans tous les cas, les chariots peuvent être guidés et mus par des moyens différents de ceux précédemment décrits, mais susceptibles égale- ment de leur communiquer des mouvements synchrones de vitesses respectives dans le rapport l/r. Au lieu d'être assurée simplement par le poids de son support, l'application du palpeur sur le profil à tracer peut Autre obtenue par d'autres moyens techniques, bien connus de lthomme de l'art, par exemple en faisant exercer sur ledit palpeur, par son support, une poussée élastique en direction du profil à tracer, par exemple à l'aide d'un ressort. REVENDICATIONS 10 Appareil pour tracer le profil d'une pièce, en particulier le profil intérieur d'une filière, avec un rapport d'agrandissement r très supérieur'a 1, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un premier et un second chariot coulissant, des moyens pour leur communiquer des mouvements synchrones de vitesses respectives dans le rapport l/r, un palpeur et un style inscripteur, montés respectivement sur le premier et le second chariot, de façon à pouvoir eux-memes coulisser dans des directions respectivement transversales aux mouvements propres desdits chariots, le palpeur restant toujours appliqué sur le profil de la pièce, ainsi que des moyens pour transmettre au style inscripteur les eoulissements du palpeur, avec un rapport de multiplication égal à r. 29 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le palpeur est monté sur le premier chariot de façon à pouvoir coulisser dans une direction fortement inclinée sur l'horizontale, et notamment dans la direction verticale, si bien que ledit palpeur est toujours appliqué par son propre poids sur le profil de la pièce. 30 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier et le second chariot coulissant sont mus respectivement par des vis-mères accouplées à deux arbres de sortie, tournant avec des vitesses respectives dans le rapport 1/r, d'une transmission, actionnée elle-m & e par un moteur unique. 40 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le palpeur et le style inscripteur sont portés par des supportes, qui sont montés coulissants sur le premier et le second chariot, respectivement, et qui sont solidaires de crémaillères, coopérant respectivement avec un premier et un second pignon, montés eux-mEmes rotatifs sur le premier et le second chariot, et que des moyens sont prévus pour transmettre au second pignon rotatif les rotations du premier. 50 Dispositif suivant les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les vis-mères et les glissières des deux chariots sont disposées de part et d'autre de la transmission, de manière à entre parallèles, et que les pignons montés rotatifs sur les deux chariots, avec leurs axes alignés, sont accouplés en rotation par un arbre de transmission, sur lequel le premier pignon est calé, tandis que le second pignon est solidaire en rotation, mais libre en translation par rapport audit arbre. 60 Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre de transmission, qui présente au moins deux faces latérales planes, traverse lib,ement un perçage du second pignon rotatif, et que ce dernier porte au moins deux organes de roulement, en particulier deux galets, montés fous et de maniere à coopérer respectivement avec les faces planes de l'arbre de transmission. 70 Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre de transmission, de section polygonale, traverse librement un perçage axial, également polygonal, du second pignon rotatif, certaines au moins des faces de ce perçage axial étant de préférence pourvues d'éléments facilitant le glissement.