Brevet FR2408408A1 — publié le 19790608

La présente invention concerne un dispositif pour le moletage à froid d'une denture sur une piece cylindrique à usiner placée en rotation libre sur un ba'ti de machine, comportant deux molettes de profondeur de dent croissante dans le sens de rotation placées sur le bâti de la machine de façon à être entraînées en sens inverse, molettes dont les arbres qui sont parallèles entre eux et l'axe de la pièce à usiner et qui ont une position fixe lors du processus de moletage, portent, bloqués en rotation, chacun un des deux pignons identiques avec lesquels engrène un troisième pignon réglable en distance d'axes pour garantir l'uniformté de rotation des molettes. L'invention concerne en outre un procédé pour I'entraîne- ment d'un tel dispositif. Pour la réalisation de dents à la périphérie de pièces cylindriques à usiner, par moletage à froid, on connatt différents procédés et dispositifs. Dans le cas présent, à la place d'outils- crémaillères, on utilise des molettes qui roulent sur la pièce à usiner, ce qui présente par rapport au crémaillères l'avantage particulier que le dispositif peut être conçu de façon plus compacte et donc moins encombrante et qu'avec une exécution appropriée du dispositif on peut obtenir un mode de travail plus rapide avec les molettes qu'avec les crémaillères, car les molettes ne demandent pas à être ramenées en position de départ à la fin du processus de moletage.Si pourtant la problématique du laminage avec crémaillères et avec molettes est identique dans une certaine mesure, il apparaît avec les molettes que différents travaux de réglage ne peuvent s' exécuter que difficilement. C'est ainsi que l'on doit, dans un dispositif du type mentionné au début, en règle générale procéder à une nouvelle mise en synchronisme ou à un nouveau réglage en direction périphérique des molettes, si leur distance par rapport à la pièce à usiner s'est modifiée au cours de l'approche. Pour l'éviter, on a déjà proposé des mécanismes très compliqués qui présentent généralement le désavantage qu'il apparaît trop de jeu et donc que la mise en synchronisme des molettes pose des questions. C'est ces problèmes et les autres problèmes qui se posent lors du moletage à froid, avec un dispositif du type mentionné au début, que l'invention doit éviter, en créant en particulier un dispositif et un procédé qui puisse se réaliser et se mettre en oeuvre de façon économiquement avantageuse sans que l'on doive pour cela se résigner à une perte de qualité de la pièce usinée. Pour atteindre cet objet, un dispositif du type mentionné au début7 selon l'invention, se caractérise en ce qu'au moins une molette peut se régler dans le sens de la rotation par rapport au pignon correspondant et que chacune des deux molettes peut se bloquer de façon à ne pas pouvoir tourner par rapport au hâtai de la machine. Avant de modifier la distance respective des molettes, on peut maintenant bloquer chaque molette de façon à ne pas pouvoir tourner par rapport au bâti de la machine et faire tourner au moins une molette par rapport à son arbre. On peut également maintenant séparer le troisième pignon des deux autres pignons On peut alors régler la distance des molettes et approcher à nouveau le troisième pignon. Une rotation éventuelle des pignons reste sans effet sur les molettes bloquées. Puis on bloque à nouveau la molette ou les molettes sur leur arbre, de façon à ne pas avoir de rotation relative avec cet arbre.On peut alors supprimer le blocage des molettes par rapport au bâti de la machine Le dispositif selon l'invention présente donc l'avantage que les molettes peuvent se régler sans détruire la mise en synchronisme et que les désavantages des mécanismes compliqués qui sont nécessaires par ailleurs, sont supprimés. Il est particulièrement avantageux dans l'invention que le dispositif puisse se loger de façon très compacte et puisse travailler avec la plus grande précision. De préférence, chaque molette n'est bloquée en rotation avec son arbre ou avec le pignon correspondant que par effet de frottement d'oû il résulte qu'elle peut être centrée sur son arbre avec la tolérance la plus fine grâce à un alésage central de dimension appropriée. Ceci apporte l'avantage que l'on n'a pas besoin de se préoccuper déjà lors de la fabrication des molettes de la con- cidence précise de leurs secteurs et de leurs dentures, mais que ce n'est que lors de leur montage sur le dispositif que l'on peut déterminer la synchronisation de rotation, c'est-à-dire la position réciproque identique des molettes.Dans ce but. chaque molette comporte de préférence des lumières en forme d'arc, dans lesquelles s'insèrent des axes filetés qui permettent de la bloquer en rotation sur le pignon correspondant ou sur un flasque de l'arbre. La liaison directe du pignon avec la molette correspondante apporte l'avantage que le pignon est relié à la molette de façon absolument fixe en rotation, ce qui permet d'éviter des écarts de torsion et un jeu éventuel des pièces de liaison Dans les méca nismes précédents de mise en synchronisme, les pignons sont disposés, chacun, relativement loin des molettes, ce qui fait apparattre les désavantages, que l'invention peut supprimer, de jeu et de déformation de torsion. Dans une forme d'exécution de l'invention, les arbres des molettes peuvent être disposés horizontalement et l'un au dessus de l'autre, ce qui est nécessaire pour un écoulement des pièces à usiner transversalement aux molettes, ce qui constitue également une caractéristique préférée de l'invention et est discuté en détail plus loin. Dans le cas de molettes disposés horizontalement l'une à côté de l'autre, l'écoulement des pièces à usiner doit se faire verticalement, ce qui peut déjà amener des difficultés en dessous des molettes à cause du tarti de la machine.Dans tous les cas, les molettes disposées horizontalement l'une au dessus de l'autre présentent le désavantage que, par suite du jeu interne à chaque machine, lors du processus de moletage, c'est tout d'abord la molette supérieure qui attaquerait la pièce à usiner, si l'approche des pièces à usiner ne se fait pas de façon dissymétrique. Cette dernière disposition est à nouveau, par suite de la nécessité de réglage du dispositif, extrêmement problématique. On préfère donc un dispositif où les arbres des molettes sont disposés verticalement. Ceci ne permet pas seulement un écoulement impeccable des pièces à usiner transversalement aux molettes, mais permet également de prévoir au dessus des molettes un dispositif de transport approprié. Un tel dispositif de transport prévu au dessus des molettes permet de transporter les pièces à usiner en les suspendant, ce qui fait que les pièces à usiner qui offrent par ailleurs, par leurs dimensions mêmes, des problèmes en ce qui concerne la prise et la dépose, doivent être transportées de façon relativement simple. Un dispositif préféré selon l'invention est conçu de façon que chaque arbre de molette soit logé dans un trainard du bâti de machine, chaque trainard pouvant coulisser et se régler le long d'une droite de liaison des deux arbres de molette. Ceci permet un guidage précis de chaque molette. On peut dans ce but prévoir sur le bSiti de machine, pour chaque molette, une butée convenable, contre laquelle le trainard en question peut s'appuyer au moyen de fourrures et à laquelle chaque trainard peut se fixer par broches filetées. De cette façon on n'obtient pas seulement un réglage simple et précis de la distance des molettes, mais c'est également une fixation absolument sans jeu qui est possible. Comme fourrures on peut éventuel lement utiliser des cales. Chaque molette peut alors être bloquée sur son trainard en position synchronisée de rotation. Comme les molettes sont obligatoirement synchronisées en en marche par les pignons indiqués, il est possible d'entraîner chaque molette par son propre moteur, ce qui facilite notablement le mécanisme d'entrainement. Pour pouvoir régler les molettes, en ce qui concerne leur distance respective, et pour pouvoir néanmoins monter le moteur d'entraînement de façon fixe par rapport au bâti de la machine on reliera de préférence chaque molette et le pignon correspondant rigidement à un arbre que l'on peut relier, par l'intermédiaire d'un arbre articulé, au moteur d'entratnement ou à une roue entraînée par ce moteur. On évite ainsi que les molettes ne prennent le jeu d'entraînement. De préférence est prévu pour les pièces à usiner un dispositif de transport pour amener entra les molettes puis en sortir, dans une direction perpendiculaire à leur axe, les pièces à usiner, avec l'axe parallèle aux arbres des molettes. De cette façon, on peut, dans la même impulsion, remplacer une pièce moletée par- une pièce brute. Il est avantageux de concevoir le dispositif de transport sous forme d'une voie suspendue, ce qui assure un échange rapide de pièces, les arbres des molettes étant verticaux. De préférence, surtout dans ce but, chaque molette comporte un évidement tel que lorsque les évidements des deux molettes se font face, une pièce à usiner puisse s'introduire et sortir perpendiculairement aux axes des molettes. De préférence, le secteur qui vient à la suite de cet évidement de chaque molette y comporte la profondeur de dent la plus faible, avec une répartition qui donne une division sans reste sur la périphérie de la pièce brute à usiner. Ce moyen rend possible d'effectuer la formation des dents sur la pièce à usiner dès le départ de façon précise, ce qui permet d'exclure toute formation d'écaille et autres difficultés qui, à défaut, apparaîtraient, par exemple du point de la précision de division. L'invention concerne également un procédé pour mettre en oeuvre un dispositif selon l'invention, qui se caractérise par le fait qu'après chaque tour complet des molettes il se produit une impulsion de changement de pièce à usiner, qui libère des pointessupports la pièce laminée et l'emmène, perpendiculairement à son axe, grace à un dispositif de transport, tandis qu'en même temps la pièce à usiner brute suivante est amenée entre les molettes perpendiculairement à son axe, selon le même sens de mouvement, et est saisie par les pointes-supports. Ce procédé permet une séquence de travail très rapide et permet de maintenir très élevée la production du dispositif. Une forme d'exécution préférée du procédé selon l'invention, pour la mise en oeuvre d'un dispositif à arbres de molettes verticaux, se caractérise en ce que les pièces à usiner sont transportées suspendues et sont soulevées par la pointe-support inférieure de leur position d'appui sur le dispositif de transport, puis sont à nouveau abaissées sur cette position d'appui. Ceci donne la possiblité d'introduire de façon propre et simple même des pièces qui présenteraient des problèmes, sans qu'il soit nécessaire de prendre en ce qui concerne le dispositif de transport, des mesures particulières pour maintenir, relâcher et saisir à nouveau les pièces à usiner. On discutera plus en détail par la suite du blocage des molettes sur le bati de la machine. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue prespective d'un dispositif selon l'invention avec un fragment du dispositif de transport pour pièces à usiner. - la figure 2 est une coupe du dispositif de la figure 1, parallèlement aux arbres des molettes à une échelle différente de la figure 1. - la figure 3 est une vue de dessus des molettes avec une pièce à usiner dessinée entre elles, dans la phase de début d'un processus de laminage, à une échelle différente de celles des figures 1 et 2. - la figure 4 est une vue de dessus de la machine à une echelle différente de celles des Figures 1 à 3 et - la figure 5 est une représentation schématique vue de dessus de la position des molettes et de la position des pièces à usiner telle qu'elle se présente à la fin et avant le début d'un processus de laminage, l'échelle étant différente des précédentes. Remarquons que dans tous les dessins on n'a fait attention qu'à la possibilité de bien distinguer les différentes relations, ce qui fait que les proportions ne correspondent pas forcément aux rapports réels. Venons-en d'abord aux figures 1 et 2. On distingue le bSti de machine 1, à la partie inférieure duquel sont fixés deux moteurs électriques 2 et 2' qui entraînent, par l'intermédiaire des poulies 3 et 3' et des courroies en V 4 et 4', les poulies 5 et 5'.Les poulies 5 et 5' sont rigoureusement fixées en 6 et 6' au bati de machine I et entratnent, par l'intermédiaire des arbres articulés 7 et 7', qui présentent des eléments coulissants non représentés plus en détail, les arbres 8 et 8' des molettes 9 et 9' Chaque arbre 8 et 8' tourillonne en 10 et Il ou 10' et 11' dans un trainard 12 et 12', les arbres 8 et 8' y traversent le bâti de machine 1 dans des trous 13 et 13' avec un jeu important, ce qui permet de régler la distance respective des molettes 9 et 9' en faisant coulisser les trainards 12 et 12' sur le bâti de la machine 1. Pour permettre ce réglage de la distance des molettes 9 et 9' et la fixation de leur position une fois réglée, il est prévu sur le bAti de la machine des butées 14 et 14' contre lesquelles viennent s'appuyer les trainards 12 et 12', par l'intermédiaire de cales 15 choisies en fonction de leur distance aux butées 14. Les broches filetées 16 et 16', qui s'insèrent dans les taraudages non représentés plus en détail, des trainards 12 et 12', servent à appuyer les trainards 12 et 12', par l'intermédiaire des cales 15, contre les butées 14 et 14' et à y fixer leur position. Pour garantir le synchronisme des molettes 9 et 9', des pignons de même taille 17 et 17' sont clavetés sur les arbres 9 et 9'. A ces pignons 17, 17', par l'intermédiaire de broches filetées 18 qui s'insèrent dans les lumières 19 en forme d'arc que l'on voit sur la figure 3, chaque molette 9 et 9' est fixée, sans possibilité de rotation relative, par effet de frottement, tandis que leur position de centrage sur les arbres 8 et 8' est donnée par ajustement serré de leur alésage central 20 et 20' (voire figure 3), par rapport aux arbres 8 et 8'. Les pignons indiqués 17, 17', qui sont identiques, engrènent avec un pignon 21 dont le bloc-palier 23 est fixé, de façon détachable, au bâti de machine 1 au moyen des vis 22. Le pignon 21 tourillonne librement autour de l'arbre 24 dans le bloc-palier 23, comme on le voit sur la Figure 4, le pignon 21 peut se régler avec le bloc-palier 23, par rapport aux pignons 17, 17', perpendiculairement à la droite due liaison 25 des centres 26 des pignons 17, par exemple pour effectuer le réglage de base de la distance 27 des arbres 8 et 8'. La pièce à usiner 28 est maintenue entre les deux pointssupports 29 et 30, qui, dans le cas présent, peuvent être amenées par des vérins 29' et 30' sur la pièce à usiner et en etre ensuite à nouveau éloignées. Dans la position représentée sur la figure 2, la pièce à usiner est précisément en cours-d'usinage, ce pour quoi elle est soulevée du dispositif de transport 31 qui est une sorte de voie suspendue, ce qui s'obtient par un coulissement correspondant de la pointe-support 30. En considérant les figures 1, 2, et 5, on peut facilement se représenter qu'à la fin d'un processus de laminage, les molettes 9 et 9' sont maintenues dans la position représentée sur la figure 5, où les pointes-supports 29 et 30 sont alors éloignées de la pièce à usiner 28 et la pièce à usiner posée à nouveau de ce fait sur le dispositif de transport 31, A ce moment, le dispositif de transport commence à avancer, ce qui fait qu'il transporte la pièce 28 dans la position représentée en 280 sur la figure 5, tandis qu'en même temps il amène la pièce représentée en 281 sur la figure 5 à l'emplacement de la pièce 28. Donc, en meme temps, on éloigne la pièce qui vient d'être usinée et on amène une nouvelle pièce à usiner.Aussitôt après, les pointes-supports 29 et 30 s'approchent de la pièce à usiner, la saisissent et la centrent, puis les molettes 9 et 9' commencent un nouveau processus de laminage, La commande des impulsions peut se faire automatiquement à l'aide de dispositifs de commande correspondants comme ces impulsions s'y déroulent généralemeng mais cette commande peut également se faire manuel le ment en cas de besoin. On reconnatt sur la Figure 1 que les pièces à usiner sont transportées par le dispositif de transport 31 perpendiculairement entre les molettes 9 et 9' avec leurs axes parallèles aux arbres 8 et 8' et qu'elles en sont ensuite écartées de la même façon, Ceci permet un débit rapide et optimum, le dispositif de transport 31 n'ayant besoin en aucune façon de griffes avec lesquelles les pièces à usiner devraient être saisies, puisque l'on peut simplement suspendre les pièces pour le dispositif de transport, Ceci est éventuellement aussi possible à l'aide de pièces constitutives supplémentaires appropriées, comme on peut les prévoir également sous forme de pinces, même pour des pièces à usiner qui ne présentent pas de flasques appropriés à les suspendre. Sur la figure 3 on reconnaît encore un secteur A qui, lors de la mise en route du dispositif, arrive le premier en prise avec la pièce 28, la répartition de la denture de ce secteur A sur les deux molettes 9 et 9' étant prévue de façon à se diviser sans reste sur la périphérie de la pièce brute 28. On évite ainsi des refoulements inutiles de matériau sur la pièce à usiner et on améliore notoirement la précision de la denture ainsi que sa qualité. Les méplats 32 et 32' que l'on peut voir sur les figures 3 et 5 sur les molettes 9 et 9' sont, comme on le voit sur la figure 5, dimensionnés de façon que les pièces 28 puissent commodémment passer lorsque les molettes sont dans la position de repos représentée sur la figure 5. Avec la forme d'exécution représentée et dont on vient de parler, de l'invention, on a créé un dispositif relativement simple qui permet une réalisation précise de dentures sur des pièces à usiner à surfaces cylindriques, selon le procédé du moletage à froid, la précision des pièces obtenues ne souffrant pas d'une haute productivité. Venons-en maintenant principalement aux figures 2 et 4 : pour pouvoir bloquer, sans possibilité de rotation, chaque molette 9, 9' sur son trainard 12, 12', chaque molette 9, 9' comporte un alésage 121, 121' dans lequel peut s'insérer une borche 122, 122', ajustée par rectification, d'une pièce de blocage 120, 120'. Pour que les alésages 121, 121' ne nécessitent pas une précision exagérée, les pièces de blocage 120, 120' comportent des boutonnières 124, 124' que traversent les axes filetés 125 qui peuvent fixer les pièces de blocage 120, 120' sur les trainards 12, 12'. Le réglage du synchronisme et de la distance des molettes 9, 9' se fait comme décrit ci-dessous. Le pignon 21 est mis hors de prise d'avec les pignons 17, 17'. Dans ce but, les vis 22 sont désserrées et le bloc-palier 23 poussé vers l'extérieur. Les molettes 9, 9' sont provisoirement synchronisées à l'aide d'un pignon approprié, introduit entre elles, leurs alésages 121, 121' (Figure 2) étant amenés sous les positions de mise en oeuvre des pièces de blocage 120. Puis ces pièces de blocage 120, 120' sont mises en oeuvre et fixées avec les axes filetés 125. On désserre maintenant les axes filetés 18. On désserre les broches filetées 16, 16' On fait coulisser les trainards 12, 12' jusqu'à ce que la distance des molettes 9, 9' soit la bonne. On utilise le nombre nécessaire de cales 15 et on serre les broches filetées 16, 16'. La distance des molettes 9, 9' est maintenant la bonne. On fait maintenant avancer le pignon 21 avec son blocpalier 23 jusqu'à ce qu'il engrène avec le moins de jeu possible avec les pignons 17, 17'. On fait un peu tourner à cette fin les pignons 17, 17' et 21. Puis, on serre à fond les axes 22 du palier-bloc 23, Puis, on serre à fond les axes 18 et de ce fait on relie, sans possiblité de rotation relative, les molettes 9, 9' au mécanisme 17, 17', 21. Puis on enlève les axes 125 et on enlève les pièces de blocage 120, 120'. En cas de travaux de réglage ultérieur éventuels, il nty a pas besoin de refaire une nouvelle mise en synchronisme puisqu'il suffit alors de bloquer les molettes avec les pièces de blocage, avant d'enlever le pignon 21 et avant de désserrer les axes 18. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour le moletage à froid d'une denture sur une pièce cylindrique à usiner placée en rotation libre sur un bâti de machine, comportant deux molettes de profondeur de dents croissante dans le sens de rotation, placées sur le bâti de la machine de façon à etre entraînées en sens inverse, molettes dont les arbres qui sont parallèles entre eux et à l'axe de la pièce à usiner, et qui ont une position fixe lors du processus de moletage, portent, bloques en rotation, chacun un des deux pignons identiques avec lesquels engrène un troisième pignon réglable en distance d'axes pour garantir l'uniformité de rotation des molettes, dispositif caractérisé en ce qu'au moins une molette (9, 9') peut se régler dans le sens de la rotation par rapport au pignon correspondant (17, 17') et que chacune des deux molettes (9, 9') peut se bloquer, sans possiblité de rotation relative, sur le bdti de la machine (1, 12, 12'). 20) Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que pour bloquer chaque molette (9, 9'), il est prévu une pièce de blocage (120, 120') que l'on peut immobiliser avec elle par rapport au bâti de la machine (1, 12, 12') de par leur forme. 30) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque pièce de blocage (120, 120'), peut s'immobiliser, par rapport au bati de la machine (1, 12, 12') après réglage au moins dans un sens par rapport à la molette correspondante (9, 9'). 40) Dispositif selon l'une au moins des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque molette (9, 9') est bloquée en rotation sur son arbre (8, 8') et sur le pignon correspindant (17, 17') par frottement. 50) Dispositif selon revendication 4, caractérisé en ce que chaque molette (9, 9') comporte des lumières en forme d'arc que que traversent des axes filetés (18), à l'aide desquels elle est rapportée sur le pignon correspondant (17, 17') ou sur un flasque de l'arbre (8, 8'), sans possiblité de rotation relative. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les arbres (8, 8') des molettes (9, 9') sont disposés verticalement. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de transport des pièces à usiner (31) pour introduire les pièces à usiner (28) entre les molettes (9, 9') puis les en sortir, perpendiculairement à leur axe, lui-même parallèle aux arbres des molettes (8,8'). 80) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque molette (9, 9') présente un évidement (32, 32') pour permettre d'amener et d'éloigner les pièces à usiner (28), perpendiculairement à leur axe et aux arbres des molettes (8, 8'), le secteur (A) qui fait suite à cet évidement (32, 32') de chaque molette (9, 9') présentant une répartition à plus faible hauteur des dents et qui se divise sans reste sur la périphérie d'une pièce brute (28). 90) Procédé pour la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'après chaque tour complet des molettes (9, 9'), il se produit une impulsion de changement de pièce; qui libère la pièce usinée (28) des pointes-supports (29, 30) et l'éloigne perpendiculairement à son axe grâce à un dispositif de transport (31), tandis qu'en même temps la pièce brute suivante (281) est amenée, perpendiculairement à son axe, entre les molettes (9, 9') dans le même sens de mouvement et est saisie par les pointes-supports (29, 30). 100) Procédé selon la revendication 9 pour mise en oeuvre d'un dispositif à arbres de molettes verticaux (8, 8') caractérisé en ce que les pièces à usiner (28) sont transportées suspendues et sont soulevées de ce dispositif de transport (31) par la pointesupport inférieure (30) puis y sont à nouveau reposées.