Brevet FR2350811A1 — publié le 19771209

L'invention concerne un appareil destiné à déterminer le profil d'une pièce mécanique devant être animée d'un mouvement rotatif par rapport à une autre, qui sera appelée ci-après pièce de bases avec laquelle elle coopère. Le plus souvent, mais non nécessairement, la pièce.de base et celle à définir, que l'on dénommera pièce complémentaire, sont en contact permanent, ce contact pouvant être ponctuel, linéaire ou superficiel avec ou sans glissement. Dans le mécanisme la pièce de base peut être fixe ou susceptible d'être mue en translation (poussoir par exemple) ou encore être elle-même animée d'un mouvement de rotation.. Lorsque la pièce de base est mobile, elle peut constituer la pièce d'entrainement de la pièce conjuguée ou inversement être entrainée par cette dernière, mais les deux pièces peuvent également n!avoir aucune action 1 tune sur l'autre, seule la variation de leur position relative d'un instant à l'autre ayant une importance ( pompe à engrenage par exemple). Le problème qui consiste à définir le profil complémentaire (profil de la pièce complémentaire) d'un profil donné (profil de la pièce de base) est extrémement fréquent. On le trouve notamment pour déterminer le profil des dentures (engrenages), des cames, des croix de Malte des ailettes, des aubes, etc. Jusqu'a présent ces profils sont définis par rapprochement au point par point. I1 s'agit d'un travail long, fastidieux nécessitant le plus souvent la présence d'un aide pour le dessinateur et de surcroit approximatif car,à moins de multiplier le nombre des points àSdéterminer, le tracé entre deux points successifs ne peut être qu'approché et très fréquemment, après usinage, la pièce devra être rectifiée. Le dispositif selon l'invention permet d'étudier et de déterminer rapidement et avec précision le profil complémentaire d'un profil donné. Selon l'invention le dispositif comporte au moins deux plate aux circulaires tangents mus en rotation, avec le même rapport de vitesse que les pièces dans le mécanisme considéré, par un dispositif d'entrainement commun à commande manuelle, méca- nique ou électrique, et aménagés de manière à permettre chacun la fixation d'un calque débordant, l'un des calques portant le dessin du profil de la pièce de base et l'autre,recouvrant partiellement le premier, étant destine à recevoir point par point le profil de la pièce complémentaire pour chaque position angulaire relative des plateaux. A la limite le rapport des vitesses peut être infini, c'està-dire que la pièce de base peut être fixe ou avoir une trajectoire rectiligne. Dans ce cas le plateau correspondant peut être immobile, le dispositif d'entrainement n'agissant que sur le ou les plateaux correspondant à la ou aux pièces complémen tares. Lorsqu'il faut définir deux pièces complémentaires pour une même pièce rotative de base, le calque de cette dernière est disposé sur un plateau central et les plateaux correspondant aux pièces complémentaires sont placés de part et d'autre. De préférence chaque plateau est constitué par un disque transparent disposé sur une roue dentée à rayons dont il est solidaire en rotation, de manière à permettre un éclairage par dessous. Chaque disque peut comporter deux couronnes annulaires en métal magnétique disposées respectivement au voisinage de son centre et au voisinage de sa périphérie afin de permettre la fixation du calque par la simple pose de petits aimants permanents. Bien entendu le dispositif peut être monté sur une table à dessiner et l'invention a encore pour objet les aménagements particuliers d'une telle table lui permettant de recevoir le dispositif. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et a' l'examen du dessin annexé dans lequel la figure 1 est une perspective d'une table à dessiner équi pée d'un dispositif pour pièces rotatives, la figure 2 montre les différents éléments constituant l'un des supports de calque. Le dispositif tel que décrit ci-après permet de déterminer le profil d'une pièce complémentaire à partir du profil d'une pièce de base, les deux pièces étant dans le mécanisme consi déré, animées toutes les deux d'un mouvement de rotation, mais il doit être compris que ce dispositif peut être monté différemment, comme il sera dit plus loin, pour s'adapter à d'autre cas. Le dispositif à dessiner ( figure 1) comporte essentiellement deux plateaux circulaires tangents 2a et 2b. Grâce à des dentures la et lb ces plateaux sont liés en rotation et leurs diamètres sont choisis de façon que le rapport de leurs vitesses de rotation soit égal à celui des pièces correspondantes dans le mécanisme considéré. L'entrainement commun des deux plateaux est ici constitué par une vis sans fin 7 actionnée manuellement par une manivelle 10, ce qui permet de faire tourner les plateaux dans un sens ou dans l'autre pas à pas ou de façon continue ou alternativement dans un sens puis dans l'autre. Le même résultat peut être obtenu avec un moteur électrique à double sens de rotation muni d'un électro-frein de blocage. Sur chacun des plateaux peut être fixé un calque débordant (non représenté). Sur l'un des calques, on a dessiné le profil de la pièce de base et ce calque est fixé sur le plateau 2a par exemple de manière telle que le centre dudit plateau coïncide avec le centre de rotation dudit profil. Un calque vierge est alors fixé sur le plateau 2b. Les calques sont de préférence circulaires et chacun d'eux présente un diamètre au plus égal à celui du plateau qui le supporte augmenté du rayon de l'autre plateau. Le calque vierge recouvre ainsi partiellement le calque portant le profil de la pièce de base et en agissant sur la vis sans fin 7, il est alors aisé de déterminer point par point le profil de la pièce complémentaire pour chaque position angulaire relative des plateaux ( et donc des pièces dans le mécanisme final). Il est ainsi possible de définir rapidement et avec précision le tracé du profil complémentaire quelle que soit la complexité du profil de base donné. Un autre avantage sur le procédé classique de dessin est de permettre de modifier, c'est-à-dire de rectifier, le profil de base au fur et à mesure de la rotation des plateaux jusqu'au parfait synchronisme. Dans le mode de réalisation représenté chaque plateau 2a, 2b est constitué par un disque li (figure 2) solidaire en rotation d'une roue dentée 12. Avantageusement la roue dentée est une roue à rayons fins et le disque est transparent, ce qui permet d'éclairer les calques par une ou plusieurs sources lumineuses, placées sous le dispositif. Chaque disque comporte deux couronnes annulaires 6a-6a', 6b-6b' en métal magnétique disposées respectivement au voisinage de son centre et au voisinage de sa périphérie. Cette disposition permet de réaliser la fixation des calques au moyen de petits blocs à aimantation permanente. Sur le dessin (figures l et 2) le dispositif est monté sur une table à dessiner comportant un plateau de travail 3 incliné. L'inclinaison du plateau 3 est ici fixe mais elle pourrait bien entendu être variable grâce à tout moyen connu de réglage. Le dispositif est du type à disques transparents et à roues dentées a rayons. Le plateau 3 comporte une fente longitudinale 13 s'étendant sur tout ou partie de sa longueur et dont les lèves sont bordées, sur la face inférieure du plateau par deux règles 4 de guidage. Entre les règles 4 peuvent être encastrés des supports 5 de tourillons 8 (figure 2). Ici chaqué support est constitué par un dé traversé par un alésage central dont la partie supérieure forme le logement de la queue du tourillon 8 et dont la partie inférieure filetée intérieurement est destinée à recevoir une vis papillon 9 assurant, grâce à une rondelle 14 venant s'appliquer sur la face inférieure des règles 4, l'immobilisation totale du support 5 dans la fente 13. La tête de chaque tourillon 8 est une tête carrée à gradins. Le gradin inférieur 8a constitue la surface d'appui de la roue dentée 12 dont le moyeu comporte un ajour carré 12a s'emboîtant exactement sur le gradin intermé- diaire 8b.Ce dernier constitue la surface d'appui du disque Il qui comporte en son centre un ajour carré lla stemboitant exacte- ment sur le gradin supérieur 8c. Le réglage de l'écartement des supports 5 est fait en fonction des diamètres des roues (et par consé- quent des disques) choisies d'après le rapport des vitesses de rotation à obtenir. L'une des roues dentées est entrainée en rotation par une vis sans fin 7 dont la manivelle 10 déborde le plateau 3 de la table. Cette vis est par exemple maintenue par une chape (non représentée) portée par un support analogue a un support 5 mais dont le logement supérieur ne permet pas, évidemment, le tourillonnement. Lorsque les roues dentées 12 sont à rayons et que les disques il sont transparents, le plateau 3 de la table peut être lui aussi transparent et des sources lumineuses telles que 15 peuvent être disposées sous le plateau pour éclairer l'ensemble du plan de travail indépendamment d'un éclairage traditionnel par projecteur 15'. Des plaques élémentaires (non représentées) de différentes formes et dimensions et dont l'épaisseur est sensiblement égale à la somme des épaisseurs des roues 12 et des plateaux Il peuvent être disposées sur le plateau 3 le plus près possible des plateaux mobiles 2a et 2b pour que les faces supérieures des disques Il soient au niveau du plan de travail général et qu'ainsi il n'y ait pas d'obstacles aux déplacements des instruments traditionnels qui équipent la table à dessiner ( pantographe 16 par exemple). Cette disposition permet diverses combinaisons. Comme il a été dit ci-avant, l'une des pièces, la pièce de base ou la pièce complémentaire peut, dans le mécanisme considé rené, être fixe. il suffit alors d'utiliser un seul plateau mobile, 2b par exemple, que l'on amène en prise avec la vis 7 et sur lequel on fixe un calque circulaire dont le diamètre est déterminé par l'importance de la pièce mobile correspondante, tandis que le profil de la pièce fixe est dessiné sur un calque fixé sur le plateau 3 de la table (ou plus précisément sur les plaques élémentaires rapportées et fixées sur ledit plateau) et portant un trou circulaire dégageant au moins toute la couronne 6b.Bien entendu dans la partie de recouvrement partiel le calque portant le profil de la pièce de base sera placé sous celui devant recevoir le dessin du profil de la pièce cvmplémentaire que ce soit le calque fixe ou le calque tournant. De même, si à partir d'une pièce de base, il s'agit de définir les profils de deux pièces complémentaires par exemple, les mouvements en rotation des trois pièces étant liés dans le mécanisme à construire, il suffit de disposer un troisième plateau mobile 2c représenté schématiquement en traits interrompus à la figure 1. Suivant le problème à résoudre le profil de la pièce de base sera placé sur le plateau central 2b ou sur l'un des plateaux extrémes 2a, 2c. De la même manière il est possible de définir sur le plateau central 2b les deux profils (devant être décalés axialement) d'une pièce complémentaire de deux pièces de base dont les profils sont disposés respectivement sur les plateaux 2a et 2c, ce qui permet de résoudre simplement le problème, fortcomplexe autrement, de position angulaire relative en plan des deux profils à définir. Les modes de réalisations décrits ne sont donnés qu'à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs. De nombreux aménagements ou modifications peuvent y être apportés sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant de déterminer le profil d'au moins une pièce mécanique dite complémentaire animée d'un mouvement de rotation à partir du profil d'une pièce de base, les pièces étant destinées à être montées dans un mécanisme dans lequel leurs profils doivent coopérer en vue d'un résultat donné et la pièce de base pouvant elle-même être animée d'un mouvement de rotation, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux plateaux circulaires tangents mus en rotation, avec le même rapport de vitesse que les pièces dans le mécanisme considéré, par un dispositif d'entrainement commun à commande manuelle, mécani- que ou électrique et aménagés de manière à permettre chacun la fixation d'un calque débordant, l'un des calques portant le dessin du profil de la pièce de base et l'autre 1recouvrant partiellement le premier,étant destiné à recevoir point par point le profil de la pièce complémentaire pour chaque position angulaire relative des plateaux. 2 - Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que les plateaux sont constitués par des disques respectivement solidaires en rotation de roues dentées engrénant entre elles de proche en proche et dont l'une est entrainée en rotation soit par une vis sans fin actionnée par une manivelle1 soit par un moteur électrique à double sens de rotation muni d'un électrofrein de blocage. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les roues dentées sont des roues à rayons fins et que les disques sont en matière transparente de manière à permettre un éclairage par-dessous. 4 - Dispositif selon l'une des revendications l et 2, carac térisé en ce que chaque disque comporte deux couronnes annulaires en métal magnétique disposées respectivement au voisinage de son centre et au voisinage de sa périphérie afin de permettre la fixation d'un calque par simple pose de petits blocs à aimanstation permanente. 5 - Table à dessiner comportant un plateau à inclinaison fixe ou variable et équipée d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le plateau est muni sur une partie au moins de sa longueur d'une fente parallèle aux côtés longitudinaux et dont les lèvres sont bordées sur la face inférieure du plateau de deux règles de guidage entre lesquelles peuvent être encastrés et immobilisés à volonté des supports de tourillons, tandis que lesdits tourillons comportent chacun une tête d'entrainement, carrée par exemple, conjuguée de perforations centrales des roues dentées et des disques. 6 - Table à dessiner selon la revendication 5, caractérisée en ce que des plaques elémentaires de différentes formes et dimensions et dont l'épaisseur est sensiblement égale à la somme des épaisseurs des roues dentées et des disques peuvent être rapportées sur le plateau de la table le plus près possible des organes du dispositif de manière telle que les faces supérieures des disques sont au niveau du plan de travail et que les dits organes ne font pas obstacle aux déplacements des instruments traditionnels qui équipent la table tels que règle guidée, pantographe ou autre.