Brevet FR2268199A1 — publié le 19751114

La présente invention concerne en général les transmissions à engrenage à rouleaux, et a trait plus particulièrement à une série de rouleaux qui coopèrent avec une came conçue spécialement pour assurer séparément 11 indexation et le positionnement à l'arrêt momentané de rouleaux distincts et séparés pour accrof- tre la précision, la stabilité et 11 endurance de ces transmissions. Des constructions de cames et rouleaux pour des transmissions à engrenage à rouleaux existent dans l'art antérieur qui assurent une précision importante et une durée de vie accrue dans le fonctionnement de tels composants lorsqu'ils sont employés dans des transmissions de ce type. Par exemple, dans le brevet des Etats Unis dtAmérique nO 2.714.315, une des réalisations de base pour le montage de rouleaux dans de telles transmissions est représentée, dans laquelle des rouleaux fonctionnant oomme rouleaux de came coo pérent avec la came hélicotdale pour fournir une indexation précise.De telles transmissions à engrenage à rouleaux ont été très efficaces pour améliorer la qualité de fonctionnement des disposée tifs d'indexation, mais, par la nature meme de la conception de la forme hélicordale de la came, leur fabrication est difficile et conteuse du fait des formes de came complexes utilisées dans les réalisations de ce type. L'usinage du profil avec précision des surfaces des cames de type hélicoïdal nécessite généralement un équipement réalisé spécialement et en plus, des techniciens qualifiés pour fabriquer ce type de composant de came pour transmissions à engrenage à rouleaux. Plus récemment on a proposé la construction de combinaisons de came et rouleaux de came pour appareils de réduction de vitesses à engrenage dans lesquels, pour obtenir un plus grand couple de sortie de la transmission, l'organe de came comporte une surface concave pour obtenir une came de plus grande largeur que celle utilisée auparavant dans l'industrie, cette surface de came ayant une série de fentes continues prévues pour recevoir plus d'un rouleau de came à la fois. Cette innovation est représentée dans les deux brevets-des Etats-Unis d'Amérique nO 3.477.305 et 3.495.470. Si la construction des transmissions à engrenage à rouleaux représentée dans les brevets précédents requiert l'emploi de machines conçues spécialement pour rectifier un hélicoTde ou une surface de came, le problème devient beaucoup plus complexe quand il faut fa briquer le type de filet continu, sphérique, selon les brevets cidessus, comprenant plusieurs fentes continues. C'est par conséquent le principal objet de la présente invention de fournir une came d'indexation pour transmission à engrenage à rouleaux dans laquelle la plus grande partie de la surface sur laquelle s'applique le moyeu du rouleau entratné est disposée extérieurement pour faciliter la rectification de précision de tels dispositifs sur des machines classiques. C'est un autre objet de la présente invention de fournir une came d'indexation pour une transmission à engrenage à rouleaux qui comprend une rainure de dégagement entre les surfaces qui sont en contact avec des rouleaux de positionnement, et dans laquelle le rouleau d'indexation peut se déplacer librement durant la période d'arrêt momentané, ou proche de l'arrêt, de la transmission. C'est un autre objet de la présente invention de fournir une combinaison de came d'indexation et de moyeu du rouleau en traSné qui coopèrent pour assurer la stabilité de positionnement par le contact d'au moins deux rouleaux sur les surfaces sensiblement opposées disposées sur la came, en permanence, de façon à ac rostre la précision et le fonctionnement dans d'étroites tolérances, du dispositif d'indexation. C'est un autre objet de la présente invention de fournir un procédé d'indexation, dans lequel les rouleaux séparés d'une transmission d'indexation sont disposés avec un positionnement-précis pendant le déplacement lors d'une période d'arret momentané ou proche de l'arret, tandis qu'un rouleau séparé est prévu pour fonctionner pendant le cycle d'indexation. C'est encore un autre objet de fournir un procédé simplifié pour préparer les cames d'indexation. C'est encore un autre objet de la présente invention de fournir un ensemble d'indexation qui est peu coûteux à fabriquer, et cependant de plus grande précision en fonctionnement que les transmissions d' indexation antérieures. Selon la présente invention,on envisage en général l'utilisation d'une came dtindexation à plusieurs nervures, de préférence à deux nervures, formée par exemple par un fût ou une came de type cylindrique, avec des nervures ou des rainures, les faces usinées des nervures étant disposées vers l'extérieur et utilisées pour coopérer avec deux rouleaux d'un moyeu écarté pour as surer la précision du positionnement d'une transmission d'indexation pendant la période d'arrêt ou proche de l'arrêt, tout en assurant un dégagement pour un rouleau d'indexation dispose entre ceuxci; ce dernier rouleau étant disposé pour s'engager éventuellement avec la partie d'indexation de la-came pour assurer l'indexation de la transmission à engrenage à rouleaux.La rainure formée entre les deux nervures est usinée de façon spécifique seulement pqur assurer le dégagement nécessaire au rouleau d'indexation passant librement à travers, tandis que lorsque la came tourne pendant une période d'arrêt momentané ou proche de I'arrêt,éliminant ainsi la nécessité d'une rectification de précision de l'intérieur des rainures de forme compliquée comme cela a généralement été nécessaire pour les cames des transmissions à engrenage rouleaux antérieures.Les deux nervures comportent chacune une surface biseautée ou usinée sur leurs côtés opposés à l'emplacement de la rainure à dégagement, et les faces sont conçues et disposées pour être en contact avec les rouleaux précédant et suivant immédiatement le rouleau d'indaxation, de sorte que, pendant le déplacement de la came pendant la période d'arrêt momentané,ces deux rouleaux sont en contact constant et, en quelque sorte, opposés aux faces de came contiguës pour assurer un positionnement précis du moyeu du rouleau entraSné par rapport à la came.Comme décrit précédemment, pendant le déplacement de la came sur la partie d'arrêt momentané, le rouleau d'indexation passe facilement dans la rainure de dégagement entre les deux nervures et les parois de la rainure, après avoir précédemment assuré l'indexation soit à son entrée dans la rainure à dégagement soit à sa sortie de cette rainure, pendant un cycle d'indexation. Pour assurer une plus grande précision et un fonctionnement dans des tolérances étroites de cette transmission à engrenage à rouleaux, les deux rouleaux précédant et suivant le rouleau d'indexation sont, de préférence, en contact en permanence avec des surfaces de la came disposées sensiblement en opposition, de sorte que, même pendant le temps d'indexation du fonctionnement, quand le rouleau d'indexation rencontre la partie hélicoSdale de la surface de came, l'un ou l'autre des deux rouleaux précédant ou suivant le rouleau d'indexation sera en contact avec une surface disposée en opposition pour assurer un positionnement stable du moyeu du rouleau, et de son arbre que l'on entrain, par rapport à la came et à son ar bre d'entrafnement, et réciFroquement. De cette manière, aucun a- coup da à un jeu d'engrènement ne se produit dans la transmission. Et pendant la période d'indexation, deux rouleaux peuvent Autre positionnés en contact sur chaque côté de la nervure d'indexation de la came pour accrortre la précision de fonctionnement de la transmission. Par suite, pendant la période d'indexation, il peut y avoir deux rouleaux d'indexation en contact avec la came, en plus de l'un des rouleaux qui les précèdent ou les suivent, ce qui amène trois rouleaux en engagement de came pour assurer la précision. En outre, à l'avantage de supprimer la nécessité d'un équipement réalisé spécialement pour rectifier les surfaces de précision d'indexation et d'entraînement d'une came ainsi réalisée, s'ajoute un autre avantage qui est une réduction de l'incidence de l'usure de l'ensemble cames et rouleaux puisque le rouleau d'indexation peut venir en une position où il est libre entre deux cycles d'indexation grSce à son déplacement passif dans la rainure de dégagement de meme que pendant les périodes d'arrêt momentané de la transmission à engrenage à rouleaux, ou quand la transmission fonctionne au voisinage de la période d'arrêt. D'un autre côté, quand le rouleau d'indexation est prévu sans inversion de marche, il peut cependant y avoir un contact à l'intérieur de la rainure de dégagement sans nuire à la précision du fonctionnement de l'appareil objet de la présente invention. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une transmission par engrenage à rouleaux, montrant la coopération entre le moyeu commandé et la came selon la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe, perpendiculaire à celle de la figure 1 de la transmission, montrant les rouleaux d'indexation et de positionnement du moyeu coopérant avec la came selon la présente invention pendant une période d'arrêt ou au voisinage de l'arrêt; La figure 3 est une vue en bout de l'ensemble constitué simplement par le moyeu commandé et la came selon la présente in vention, analogue à la vue des constituants de came représentés sur la figure 2;; La figure 4 est une vue latérale du moyeu commandé et de la came selon la présente invention comme représentés sur la figure 3; et La figure 5 est une vue de profil de la came selon la présente invention, représentant la relation entre les parties d'indexation et d'arrêt momentané de cette came avec sa rainure de dégagement disposée entre les deux nervures de came. En se référant aux dessins, et d'abord en particulier aux figures 1 et 2, on y a représenté dans son ensemble une transmission à engrenage à rouleaux 1, renfermée dans son carter 2 et qui comporte habituellement un arbre d'entra-tnement 3, entraîné par une source d'énergie (non représentée), habituellement un moteur électrique. Le moyen de came 4 selon la présente invention est fixé rigidement sur l'arbre d'entratnement 3. Le moyen de came est fixé sur l'arbre d'entratnement 3 par l'intermédiaire d'une série de plaques de calage 5 et 6 maintenues ensemble au moyen d'une série d'attaches telles que les vis 7. Une de ces plaques peut constituer une seule pièce avec l'arbre d'entraSnement 3, ou y Autre clavetée, habituellement la plaque 6, tandis que l'autre plaque est fixée au moyen des vis 7 pour positionner et fixer la came par rapport à l'arbre d'entratnement. En plus, deux pieds de centrage 8 peuvent Autre prévus pour compléter la fixation de la came par rapport à ces plaques. La came 4 est munie de nervures 9 avec une rainure intermédiaire 10 à sa périphérie, comme décrit ci-après, et pour coopérer avec ces nervures et dans cette rainure, des rouleaux de came sont disposés sur le moyau 12 du dispositif. Le moyeu est engagé sur un arbre de sortie, ou arbre entraSné 13, qui est luimAeme monté dans un palier dans le carter 2, pour assurer un mouvement de sortie intermittent ou assurant une indexation par l'intermédiaire du mécanisme d'embrayage ou du réducteur à engrenages désigné dans son ensemble en 14. Le principe, la conception de la présente invention et sa forme de réalisation préférée sont représentés sur les figures 3 à 5, dans lesquelles la relation entre le moyeu entraîné 12, et plus particulièrement les rouleaux individuels 11, par rapport aux nervures 15 et 16 de positionnement, est décrite avec davantage de précision. Essentiellement, la présente invention a pour objet ltem- ploi de rouleaux séparés pour positionner le moyeu, et son arbre de sortie 13 pendant la période d'arrêt momentané, tandis qu'un rouleau intermédiaire, tel que 17, avance librement dans la rainure de dégagement 18 réalise dans la came 4.Les rouleaux de positionnement, qui dans cet exemple particulier sont représentés par les rouleaux 19 et 20,sont en contact avec les surfaces biseautées ou profilées 21 et 22, formées sur les c8tés cle la came de part et d'autre de la rainure 18;et, dans ces conditions, les rouleaux de positionnement assurent la tolérance étroite ou l'appui contigu sur les surfaces respectives 21 et 22 lorsque la came 4 se déplace pendant la période d'arrêt momentané ou proche de l'arrêt, tandis qu'en même temps le rouleau d'indexation 17 passe avec Jeu dans la rainure de dégagement 18 sans être gêné.Pour assurer un contact étroit des rouleaux de positionnement sur les surfaces 21 et 22, la came 4 peut être montée avec une certaine précontrainte par rapport au moyeu entratné 12 de sorte que les rouleaux 11 rouleront fermement appliqués contre les surfaces- de came qui leur sont contigus. Une came 4 d'indexation de cette nature comporte habituellement une période d'art momentané, ou un cycle d'arrêt approximatif, dans son cycle d'indexation. Et, pendant la période de révolution de la came, on peut disposer une ou plusieurs parties d'indexation comme en 23, pour assurer une rotation selon un certain angle du moyeu entrarné et de son arbre de sortie associé 13.La partie d'indexation de cette came particulière est représentée ici comme un court segment d'hélicotde ou d'autre nervure 24 qui fait partie intégrante avec la came et relie les deux nervures 9, de sorte que quand le rouleau 10 pénètre dans la partie d'entrée 25 de la came, ou sort de celle-ci par le canal 26, il rencontre la nervure 24 et sera sollicité pour fournir- un déplacement angulaire d'une certaine valeur ou d'indexation du moyeu ci-dessus 12. I1 apparaît à l'évidence que lorsque la came 4 continue à tourner dans un sens, un des rouleaux adjacents au rouleau d'indexation 17, dans ce cas le rouleau 19, deviendra éventuellement le rouleau d'indexation, le rouleau 17 devenant alors un des rouleaux de positionnement qui coopère avec une des surfaces 21 ou 22 de la came 4. En principe, cependant, selon la présente invention, il est prévu une légère pression de contact, au moins pour deux rouleaux sur les surfaces disposées en opposition à la came 4, en permanence; de cette manière comme on l'a décrit précédemment, tan dis que la came se déplace pendant la période d'arrêt momentané, comme représenté sur la figure 3, les rouleaux de positionnement 19 et 20 viennent s'appliquer sur les surfaces 21 et 22 pour assurer un positionnement précis du moyeu 12 par rapport à la came de la transmission à engrenage à rouleaux, mais, quand le rouleau d'indexation 17 rencontre la partie d'indexation 23, identifiée plus correctement comme la nervure structurale 24 de la came, ce rouleau s'applique soit sur la surface de came 27 soit sur la surface 28,selon que ce rouleau 17 entre dans la came 4 ou en sort. Tandis que ceci se produit,l'un ou l'autre des rouleaux 19 ou 20 peut cependant être positionné et venir en contact avec les surfaces 21 et 22 s'approchant de leurs bords respectifs 29 ou 30 pour S t engager dans la came ou en tre libéré. Avec cette réalisation particulière de la came, un chevauchement de 50 est créé entre la période de temps pendant laquelle le rouleau d'indexation 17 rencontre la surface 27 de la nervure 24,avant que le rouleau 20 ne quitte la surface 22 juste au voisinage de l'extrémité du bord 30.De la meme manière, comme le rouleau d'indexation 17 peut quitter la rainure 18 par le canal 26, et rencontre la surface d'indexation 28 de la nervure 24, lorsqu'il atteint cette position, le rouleau suivant adjacent au rouleau de positionnement 19, ou plus précisément le rouleau 31, se place sur la surface 21 de la nervure 15 le long de son bord 29. Par suite, même pendant la partie d'indexation d'un cycle de fonctionnement de cette came, deux rouleaux sensiblement opposés sont toujours en contact avec des surfaces disposées en opposition pour assurer un positionnement précis et un déplacement dans des tolérances étroites du moyeu entraîné 12 et de son arbre entraSné 13 par rapport à la rotation de la came 4 de cette transmission à engrenage à rouleaux.Ainsi, le jeu eu d'engrènement et le flottement sont tous deux éliminés dans l'indexation ou le positionnement du moyeu 12 et de l'arbore de sortie 13. Un avantage obtenu par la combinaison du moyeu 12 et de la came réalisée conformément à la présente invention, est la réduction importante de l'usure par abrasion du rouleau d'indexati-on, en particulier quand il arrive au point d'inversion de mouvement, c'est-à-dire la partie d'indexation 23 de la came. Par exemple, si l'on regarde la came 4 telle qu'on l'a représentée sur la figure 5, on peut voir que le rouleau d'indexation 17 pénètre dans le canal 25 et rencontre la surface d'indexation 27, le rouleau monté sur roulement tournera dans le sens des aiguilles d'une montre. Mais, lorsque la came 4, dans cette réalisation particulière, a tourné d'environ 300 degrés ou plus, amenant ainsi le rouleau 17 à venir en contact avec la surface de came 28, le rouleau est sollicité pour tourner en sens opposé ou en sens contraire des aiguilles d'une montre.Comme on l'a précédemment analysé, la rainure 18 entre les deux nervures 15 et 16 est réalisée pour assurer le dégagement et la liberté de passage du rouleau 17 d'une période d'indexation à la suivante, permettant ainsi pendant une certaine période de temps à ce rouleau particulier de venir au repos avant qu'il ne rencontre la surface d'indexation suivante de la came. Jusqu a maintenant, comme indiqué ci-dessus, quand des rouleaux de came doivent franchir un point d'inversion de mouvement d'une came, comme pour le type héli coSdal,et doivent être toujours en contact opérant avec la came, ces rouleaux peuvent être amenés à tourner en sens opposé, étant ainsi soumis à un contact amenant un battement qui accélère leur usure et éventuellement la fatigue.La caractéristique de la présente invention permet au rouleau d'indexation de devenir inactif pendant les périodes d'indexation, le rouleau attendant ainsi juqu'à la prochaine période d'indexation et réduisant l'usure qui en résulte. Bien que dans la forme de réalisation préférée de la présente invention un seul rouleau soit placé à la fois dans la rainure de la came, il est tout aussi possible de prévoir la came avec une rainure de dégagement d'une largeur double de celle représentée, ou même plus grande, de sorte que l'on peut y loger plus d'un rouleau à la fois. Par exemple dans un cas particulier, les rouleaux 30 et 31 peuvent constituer les rouleaux de positionnement qui sont en contact respectivement avec les surfaces de came 21 et 22 tandis que les rouleaux 17 et 19 peuvent être les rouleaux d'indexation et être tous les deux placés à l'intérieur de la rainure de dégagement en meme temps. De même, la partie d'indexation 23 de la came peut être réalisée pour fournir simultanément une double indexation de ces deux rouleaux. Afin d'assurer un jeu dans la coopération du moyeu 12 avec sa came 4 associée, les bords intérieurs 32 et 33 des nervures 15 et 16 peuvent Aetre usinés suivant un contour voisin de la circonférence du moyeu 12 pour permettre une association plus étroi te des rouleaux avec les surfaces 21 et 22 de positionnement de la came On peut concevoir des jeux aussi petits que 0,8 mm par exemple assurant une structure compacte et un contact meilleur entre les rouleaux et les diverses surfaces de positionnement et d'indexation de la came 4, améliorant le fonctionnement dans des tolérances étroites et la bonne marche de cette transmission à engrenage à rouleaux. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'tre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à lthomme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de came d'indexation utilisable en combinaison avec des rouleaux de came montés sur roulement, pour la connexion en rotation d'un moyeu entratné d'une transmission à engrenage à rouleaux, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de came, le moyeu entratné ayant au moins un rouleau d'indexation et des rouleaux précédant et suivant celui-ci, le moyen de came ayant une partie dtindexation et une partie d'arrêt momentané, le moyen de came comportant une rainure de dégagement pour recevoir au moins un rouleau d'indexation pendant son déplacement dans la partie assurant lXarret momentané; des surfaces biseautées formées de chaque c3té de la rainure de dégagement et disposées pour que les rouleaux précédant et suivant le rouleau dMndexation viennent en contact avec ces surfaces pendant le déplacement de came pendant une période d'arrêt momentané; pendant la période d'indexation, le rouleau d'indexation et un des rouleaux qui le précède ou le suit étant en contact sous pression avec des surfaces disposées sensiblement en opposition pour assurer un positionnement stable du moyeu entratné par rapport à la came d'indexation, et la came d'indexation étant précontrainte dans son montage par rapport au moyeu d'entraSné pour assurer la contiguité de l'appui entre la came et le moyeu à la fois pendant les cycles d'indexation et d'arrêt momentané. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la période de contact du rouleau d'indexation avec la partie d'indexation du moyen de came recouvre lâ période d'engagement des rouleaux précédant et suivant le rouleau d'indexation avec leurs surfaces biseautées respectives. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un recouvrement d'environ cinq degrés sur le tour de la came d'indexation pendant son mouvement dans le cycle d'indexation cependant que les rouleaux précédant et suivant le rouleau d'indexation restent en-contact avec les bords biseautés respectifs de la came pour assurer constamment un contact sous pression entre au moins deux des rouleaux et les surfaces de la came disposées sensiblement en opposition. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour un déplacement supplémentaire de la came, le rouleau suivant le rouleau d'indexation devient à son tour un rouleau d1in- dexation pendant chaque cycle d'indexation du moyen de came. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un cycle de la transmission à engrenage à rouleaux comporte un déplacement sur les parties de came dtindexation et d'arrêt momentané pendant une révolution du moyen de came. 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu un cycle de la transmission à engrenage à rouleaux comporte un déplacement sur les parties de came d'indexation et d'arrêt momentané eorrespondant à moins d'une révolution du moyen de came. 7 - Dispositif de came d'indexation pour utilisation en combinaison avec des rouleaux de came montés sur des paliers sur un moyeu entraPné d'une transmission à engrenage à rouleaux, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de came, le moyeu entratné ayant au moins un rouleau d'indexation et des rouleaux précédant et suivant ce rouleau, le moyen de came ayant une partie d'indexation et une partie proche de la partie d'arrêt momentané, le moyen de came comprenant une rainure de dégagement pour recevoir au moins un rouleau d'indexation pendant son déplacement sur la partie voisine de l'arrêt, des surfaces biseautées formées de chaque côté de la rainure de dégagement et disposées pour recevoir l'appui des rouleaux précédant et suivant le rouleau d'indexation pendant le déplacement de la came sur une période voisine de l'ar rAet momentané, pendant la période d'indexation le rouleau dtinde- xationaet un des rouleaux qui le précédent et le suivent étant en contact sous pression avec des surfaces disposées sensiblement en opposition pour assurer un positionnement stable du moyeu entraîné par rapport à la came d'indexation, et cette came d'indexation étant précontrainte dans son montage par rapport au moyeu entraîné pour assurer une contiguité de l'appui entre la came et le moyeu durant les cycles d'indexation et d'art momentané