Brevet FR2210484A1 — publié le 19740712

La présente invention a trait à des perfectionnements apportés aux dispositifs de maintien et d'entrainement en rotation de pièces cylindriques dont les deux bases sont planes et parallèles, leurs diamètre étant préférablement, bien que non exclusivement, au moins égal à leur épaisseur. Le dispositif objét de la présente invention est en particulier relatif à ltentrainement d'une pièce sur une machine à rectifier, ladite pièce étant par exemple l'une des bagues d'un roulement à billes ou à rouleaux. Les dispositifs connus pour l'entrainement de telles pièces ne donnent pas pleinement satisfaction aux utilisateurs et la présente invention vise à permettre la mise en oeuvre d'un dispositif du genre en question qui réponde particulièrement bien aux divers dé sidérata de la pratique. La figure unique du dessin montre en coupe longitudinale un dispositif suivant l'invention. Le dispositif suivant l'invention comprend essentiellement un carter cylindrique 1 de forme générale tubulaire dans l'alésage duquel sont calés un fourreau 2 pour une broche principale 3, et un palier 4 pour une broche auxiliaire 5. L'extrémité interne du fourreau 2 est creusée d'un lamage 6 tandis que son extrémité opposée est pourvue d'une bride 7 venant en appui contre l'extrémité correspondante du carter 1. Le fourreau est immobilisé en rotation par rapport au carter par tout moyen approprié, par exemple à l'aide de vis traversant la bride 7 pour venir coopérer avec ce carter. Le fourreau 2 présente un alésage 8 dans lequel on a pratiqué des séries de saignées radiales 9 et 10 par exemple au nombre de sept et qui sont chacune reliées par un canal radial 11, respectivement 12 à une gorge 13, 14, creusée dans la périphérie dudit fourreau. L'alésage 8 comporte une gorge 15, respectivement 16, disposée à l'extérieur des saignées 9 et 10 et une autre gorge 17 située entre lesdites saignées. Des rainures 18, 19 réunissent entre elles les gorges 15, 16 et 17. Cette gorge 17 communique avec l'extérieur du fourreau par un canal radial 20. Le fourreau 2 précité est fermé en direction de l'extérieur c'est-à-dire à gauche dans la figure par un chapeau 21 fixé à ce fourreau par l'intermédiaire de vis A. Le chapeau comporte un bossage central 22 s'engageant dans l'alésage 8 et qui comporte un perçage axial 23. Le débouché du perçage 23 en direction de l'extérieur est pourvu d'un lamage 24 de plus grand diamètre. La-broche 3 dont le diamètre est, au jeu près, identique à celui de l'alésage 8 du fourreau 2, est munie à son extrémité interne d'un plateau 25 disposé dans -le lamage 6 de #telle manière que sa face avant 25a dépasse en direction de l'intérieur au-delà de la face correspondante du fourreau 2. L'extrémité opposée de la broche précitée comporte une portée 26 coopérant avec le perçage 23 du chapeau 21 et qui se prolonge par un embout 27 de diamètre inférieur. On notera que la longueur de la partie de la broche 3 qui présente un diamètre sémblable à celui de l'alésage 8 est telle que l'-épaulement 28 déterminé par la partie -26 se trouve à une certaine distance de la face correspondante du chapeau 21 de manière à former une chambre annulaire 29. Une poulie 30 est calée sur l'embout 27 au moyen d'une clavette31, elle est retenue axialement sur cet embout au moyen d'un circlips non représenté. Cette poulie comporte un-bossage 30a qui s'engage de manière étanche dans le lamage 24 du chapeau pour définir avec celui-ci un compartiment annulaire 32. La face transversale du lamage 6 est pourvue d'une butée hydrostatique 33 reliée au moyen d'un canal. 34 à un perçage 35 pratiqué dans le carter 1. De part et d'autre de la butée 33, on a prévu deux gorges concentriques 36 et 37. La première située au niveau du débouché correspondant de l'alésage 8 communique avec la gorge 16 au moyen d'un passage 38, tandis que la- deuxième est reliée au canal 20 par un conduit 39. On a ménagé dans le carter 1 des trous radiaux 40, 41 et 42 qui correspondent respectivement à la gorge 13, au canal 20 et-à la gorge 14. Chacun des trous 40, 41, 42 ainsi que celui 35 sont agencés de manière à recevoir des raccords, non représentés, auxquels un tube peut être associé de manière étanche. Par l'intermédiaire d'un tube 43 relié à la sortie d'une pompe 44, on amène dans les trous 40, 42 un fluide sous pression 45 con- tenu dans un bac 46. Une dérivation 47 du tube 43 débouche dans le centre du corps 48 d'une valve hydrauliq#ue renfermant un piston 49 comprenant deux têtes 49a, 49b réunies par une partie cylindrique 49c de plus face ble #diamètre. Lorsque le piston se trouve au centre du corps 48, il délimite, avec chacun de ses bouchons 50, deux espaces 51, 52 reliés au tube 47 par des canalisations 53, 54 comportant chacune un régulateur de débit ou étrangleur 55a respectivement 55b, la canalisatiou 53 étant reliée à une canalisation de retour 56 sur laquelle est disposé un autre régulateur de débit ou étrangleur 57. Un tube 58 provenant du trou 41 débouche dans la canalisation 56. On notera que l'espace 52 est relié au perçage 35 au moyen d'un tube 59. On a creusé dans le corps 48 une gorge 60 reliée par un tube 61 au compartiment 29. En vue de maintenir une pièce 62 contre la face 25a du plateau 25, on dispose de la broche auxiliaire 5, dont la face tournée vers le plateau 25 porte trois doigts étagés 64 disposés à 1200 les uns par rapport aux autres. La broche 5 est creusée d'un alésage Sa dans lequel est fixé par des vis 63 un boitier cylindrique creux 65 renfermant un piston 66 dont la tige est solidaire d'un centreur 67 réalisé sous la forme de trois bras courts décalés à 1200 et imbriqués de manière régulière par rapport aux doigts 64. On notera que les bras du centreur 67 comportent une partie périphérique conique 67a. Le boitier 65 est fermé au moyen des vis 63 par un bouchon 68 contre lequel prend appui l'une des extrémités d'un ressort 69 dont l'autre extrémité repose contre le piston 66.On re marque.que le boitier 65 est pourvu d'une collerette d'extrémité 65a qui est en contact avec un épaulement prévu dans la broche 5. Cette broche est montée à rotation dans deux paliers à air, non représentés, alimentés par des gicleurs 70 et 71 convenablement branchés à une canalisation 72 alimentée en air sous pression. La broche 5 tourne dans le palier 4 dont l'alésage est pourvu d'une gorge 74 reliée à la canalisation 72 par l'intermédiaire d'un tube 75 et d'une vanne 76. Dans la broche 5 on a prévu un chambrage 77 entourant partiellement le boitier 65 et relié à la gorge 74 par un perçage radial 78. Le boitier 65 est pourvu d'ouvertures faisant communiquer l'espace 79 situé sous la tête de son piston avec le cnambrage 77. La broche 5 se termine à l'opposé des doigts 64, c est-à-dire à droite dans la figure, par une collerette 5b -déter- minant avec le palier 4 une chambre annulaire 81. La partie correspondante 73 de ce palier est fermée par un chapeau 82 fixé à l'aide de vis B de manière à déterminer un compartiment extrême 83 à l'ex- trémité considérée dudit palier, Un toc 84 est entraîné en rotation par un arbre 85 tournant au moyen de roulements 86 dans le chapeau 82. L'arbre 85 est rendu solidaire d'une poulie extérieure 87 convenablement retenue dans le sens axial La chambre 81 et le compartiment 83 sont respectivement reliés par un tube 88, 89 à une vanne 90 branchée sur la canalisation 72. Un régulateur de pression 91 est installé en outre sur le tube 89. Le fonctionnement découle des explications qui précèdent La pièce à rectifier 62 constituée par exemple par la bague interne d'un roulement à billes, est introduite à l'intérieur du corps 1 par une ouverture 92 pratiquée dans ce corps. Elle est disposée par tout moyen approprié contre la face 25a du plateau 25. Pour la maintenir ainsi, on place la vanne 90 dans la position représentée sur la figure, ce qui provoque le passage de l'air dans le tube 89 et son arrivée dans le compartiment 83. La broche 5 est donc déplacée en direction de la broche principale 3. trois# bras du centreur 67 entrent d'abord en prise par leur partie conique 67a avec le débouché de l'alésage de la pièce 62 sur sa face opposée à celle qui coopère avec le plateau 25. Ces bras centrent donc grossièrement la pièce par rapport à l'axe longitudinal du plateau 25 et de la broche principale 3 qui correspond bien entendu avec celui de la broche auxiliaire 5. Immédiatement après, la broche 5 continuant à se déplacer comprime le ressort 69 de sorte que les doigts 64 viennent prendre appui contre la pièce 62. Grâce à la vanne 76, on fait arriver de l'air comprimé dans le chambrage 77. Il pénètre dans l'espace 79 et provoque le recul du piston 66 à l'encontre de la réaction du ressort 69. Après cela seuls les doigts 64 restent en appui contre la pièce 62. On peut alors mettre en rotation-la broche 3 en agissant sur sa poulie 30 en vue de faire tourner la pièce 62-et la broche auxiliaire. Les paliers hydrostatiques de la broche 5 sont prévus avec une rigidité radiale faible de manière que cette broche contraigne le moins possible la rotation de la broche principale 3 et par suite celle de la pièce 62. On obtient ce résultat en prévoyant des dimensions appropriées pour les gicleurs 70 et 71 et un jeu relativement important (soit de l'ordre de 1/10sème pour fixer les idées) entre la broche auxiliaire et le palier 4. L'air provenant des paliers hydrostatiques s'évacue d'une part en parcourant des rainures 93 issues d'une gorge 94 creusée dans ce palier 4 et, d'autre part à travers un orifice 95 relié à une autre gorge 96 dudit palier. On notera que la poussée de la broche 5 peut être réglée en actionnant le régulateur# de pression 91. En fonctionnement, on peut prévoir de télécommander ce régulateur de manière à -faire va rier dans une très large mesure la pression régnant dans le compartiment 83, cette variation pouvant atteindre une amplitude de 1 à 50. Ceci constitue bien entendu le réglage de la force d'appui de la pièce 62 contre le plateau 25. Le recul de la broche 5 s'effectue en inversant la vanne 90 de manière à amener de l'air dans la chambre 81 par le tube 88 tandis que le compartiment 83 est mis à l'air libre. On a prévu de placer longitudinalement une vis 97 dans l'arbre 85 afin de limiter le recul de la broche auxiliaire. La broche principale 3 est supportée radialement par les deux paliers hydrostatiques constitués par les séries de saignées 9 et 10 qui s'étendent longitudinalement. Leur alimentation est assurée par les gicleurs 11 et 12 qui reçoivent l'huile à partir des trous radiaux 40 et 42 reliés au tube 43 de refoulement de la pompe. Les retours d'huile s'effectuent principalement à travers le canal 20, le trou 41 et la canalisation 56. La broche 3 est appliquée contre la butée hydrostatique 33 à la fois par la poussée exercée par la broche auxiliaire 5 sur la pièce 62, et par la pression d'air régnant dans le compartiment 32 et qui agit sur la poulie 30. Pour équilibrer cette double poussée la butée hydrostatique 33 est mise sous pression par l'intermédiaire de l'huile arrivant par le tube 59, le perçage 35 et le canal 34. Le retour de l'huile s'effectue par l'intermédiaire des gorges dans lesquelles débouchent le passage 38 et le conduit 39 et qui aboutissent dans le canal 20, (par l'intermédiaire des rainures 19 en ce qui concerne le premier). Le dispositif 48-49 constitue un régulateur de compensation des variations des efforts axiaux encaissés par la broche 3 par introduction d'une pression modulée dans la chambre 29. Cette modulation est obtenue par déplacement axial du piston 49, ouvrant plus ou moins la gorge ou étranglement 60, sous l'effet de la pression de la pompe amenée dans l'espace 52. La pression résiduelle régnant en aval de l'étranglement, ctest-à-dire dans le tube 61 et la chambre 29, permet de soulager la pression s'exerçant sur la butée hydrostatique 33. En vue de maintenir en permanence un jeu approprié entre la butée 33 et le. plateau 25, on réalise un système de pont par l!4limen- station du dispositif régulateur#48-49. La première branche du pont est constituée par l'étrangleur 55a situé sur un tube 98 reliant celui 47 à la canalisation 53, et l'étrangleur' 57 situé sur la ca canalisation 56 reliée à cette dernière. Cette branche constitue un diviseur de pression fixe qui établit une pression déterminée dans l'espace 51 et par conséquence sur la face correspondante de la tête 49a du piston 49. La deuxième branche du pont est constituée par le canal de fuite 34 de la butée 33 et l'étrangleur 55b. Le jeu entre le plateau 25 et la butée 33 peut être réglé en agissant sur l'étrangleur 55b de la canalisation 54, puisque la pression régnant dans l'espace 52 correspond à la position d'équilibre du piston 49 et à celle régnant dans la butée hydrostatique 33. Toute augmentation ou diminution de la pression dans cette dernière entraîne un mouvement axial du piston 49 et respectivement 1' augmentation ou la diminution de la pression régnant dans la chambre 29. On maintient donc constant le jeu entre le plateau 25 et le fourreau 2 quelle que soit la poussée que reçoit la pièce E2. En vue d'éviter tout inconvénient# découlant de l'entraînement de la broche auxiliaire par la pièce, on peut synchroniser la rotation des deux broches en prévoyant un mécanisme approprié attaquant les poulies 30 et 87 de manière à ce qu'elles tournent à la meme vitesse. On notera que la pression d'air régnant dans le compartiment 32 permet de maintenir la broche 3 en appui contre la butée 33 lorsqu'aucune pression ne s'applique sur cette broche en provenance de la pièce 62. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède nta été donnée qu'à titre# d'exemple et qu'elle ne limite nùllement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement pour des pièces cylindr#iques dont les deux bases sont planes et parallèles, caractérisé en ce qu'il comprend une broche principale munie d'un plateau destiné à lten- traînement en rotation desdites pièces et une broche auxiliaire propre à maintenir ces pièces en appui contre le plateau, la bro che principale étant montée à rotation dans des paliers hydrosta tiques à fluide incompressible tandis que la broche auxiliaire tourne dans des paliers hydrostatiques à fluide compressible. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la broche auxiliaire comprend un poussoir et un organe centreur conique qui peut se déplacer axialement par rapport au poussoir. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le poussoir est constitué par trois doigts solidaires de la broche et décalés à 1200 et dont les extrémités sont taillées en escalier. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le centreur conique est constitué par un piston comportant des moyens de le déplacer axialement dans la broche et dont l'extrémité libre est solidaire de trois bras imbriqués dans les doigts du poussoir. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens connus pour faire varier dans de très larges proportions la pression de serrage des poussoirs en direction du plateau de la broche principale. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le plateau de la broche principale prend appui contre une butée hydrostatique à fluide incompressible relié hydrauliquement à des moyens connus permettant de régler à la valeur désirée le jeu entre ce plateau et le support fixe de ladite butée. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens destinés à régler le jeu sont constitués par un système d'équilibrage réglant une pression appliquée dans une chambre arrière dans laquelle est située partiellement l'extrémité opposée de la broche en se servant comme signal de mesure de la pression régnant dans la butée hydrostatique. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu' on prévoit de rappeler la broche principale contre sa butée hydrostatique lorsqu'aucun effort axiål ntest appliqué sur son plateau. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la broche principale et la broche auxiliaire peuvent être entraînées en synchronisme. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendicatior.#s précédentes, caractérisé en ce que les deux broches et les paliers hydrostatiques dans lesquels elles sont montées à rotation sont disposés dans un même corps.