Brevet FR2452999A1 — publié le 19801031

L'invention concerne un dispositif pour guider selon un arc de cercle un outil de coupe ou une pièce à usiner, lequel dispositif peut etre fixé sur une machine-outil telle qu'un tour, une raboteuse, un étau limeur, une fraiseuse ou analogue, une plaque de base étant prévue qui, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entratnement, déplace une plaque porte-outil pour l'outil de coupe. On connaît de nombreuses réalisations de tels dispositifs, dans une première réalisation,le coulisseau transversal est déplacé dans un sens et dans l'autre avec l'outil, et l'outil est fixé sur une rallonge qui s'appuie élastiquement sur le coulisseau (brevet allemand 2 328 686). Cette rallonge circule sur un levier qui pivote autour d'un axe; dans ce cas, le mouvement de pivotement est produit par le fait que l'autre extrémité de ce levier se déplace sur un rail de guidage oblique relié au coulisseau se déplaçant dans un sens et dans l'autre. On peut faire varier le rayon en plaçant ce rail plus ou moins en oblique. Les inconvénients principaux consistent en ce qu'on ne peut décrire que des arcs courts et que, lorsque le rayon est petit, il s'ensuit une charge st une usure considérables du rail de guidage.Cet appareil est conçu notamment pour de grands arcs et dans ce cas, on ne peut pas exécuter de formes sphériques. Enfin, un autre inconvénient consiste en ce que la force d'enlèvement des copeaux est appliquée par l'intermédiaire d'un ressort de compression. On connaît par ailleurs (brevet allemand 122 969) un dispositif dans lequel l'outil est fixé sur un élément qui peut pivoter par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin et la roue tangente qui exécute 3e mouvement de pivotement doit être placée dans la zone de la pièce à usiner, à savoir en dessous de cette pièce. Le centre coïncide avec le bord de la pièce à usiner. Il en résulte que, lorsqu'on usine de grandes pièces, c'est-à-diredes pièces de grand diamètre, la roue tangente doit être placée très bas en dessous de la pièce à usiner et qu'il faut utiliser un levier de longueur correspondante, ce qui crée des problèmes considérables de stabilité dus aux vibrations notamment.De tels problèmes de stabilité se posent également lorsqu'il s'agit de façonner des arcs convexes car dans ce cas, l'axe de rotation du levier doit être placé dans la pièce à usiner et il faut prévoir alors des transmissions angulaires appropriées. L'inconvénient en est également que le rayon est toujours dépendant du réglage de l'outil et que lorsque l'outil est émoussé, le rayon doit toujours être réglé à nouveau. On connaft également un dispositif dans lequel le rayon est fixé à l'aide d'excentriques et de la course d'excentrique qui doit être réglée dans ce cas. Dans une telle forme de réalisation, la plaque munie de l'outil est guidée sur deux excentriques et exécute de cette façon le mouvement de rotation. L'inconvénient de cette forme de réalisation est sa dimension, car la longueur de l'appareil doit correspondre au moins à quatre fois le rayon du mouvement excentré. Le réglage des excentriques pour fixer le rayon est coûteux car il n'est pas possible d'effectuer un réglage avec des tiges filetées. Du fait de leurs dimensions notamment lorsque les rayons augmentent, de tels appareils sont très lourds et mal commodes et ne peuvent être montés que sur de très grandes machines. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif du type mentionné ci-dessus avec lequel, tout en réduisant les dimensions au minimum, on puisse réaliser des arcs de tous types, notamment des arcs extérieurs convexes ou concaves, ainsi que des arcs intérieurs, et qui permette un réglage simple du rayon. Conformément à l'invention, l'outil de coupe peut pivoter par l'intermédiaire d'un engrenage planétaire, qui comporte une première roue à denture extérieure fixée sur la plaque de base, sur laquelle se déplace une roue satellite entratnée qui engrène avec une autre roue dentée dont le nombre de dents coincide avec celui de la première roue dentée, et l'autre roue dentée porte la plaque porte-outil. En variante, l'outil de coupe peut pivoter par l'intermédiaire d'un engrenage planétaire qui comporte une première roue à denture intérieure fixée sur la plaque de base, sur laquelle se déplace une roue satellite entraînée, qui engrène avec une autre roue à denture intérieure dont le nombre de dents coïncide avec celui de la première roue dentée, et l'autre roue dentée porte la plaque porte-outil. Il est avantageux dans ce cas que la distance entre les axes des roues dentées puisse être réglée en fonction de l'arc de cercle à obtenir. Dans une forme de réalisation avantageuse, on prévoit que dans la plaque de base peut tourner un plateau de roue dentée sur lequel est fixée une roue à denture extérieure, lequel plateau peut être entraîné en rotation à l'aide d'une broche filetée autour de l'axe de la première roue à denture intérieure, qu'un premier pignon de la roue satellite engrène avec la roue dentée, un deuxième pignon engrenant avec 11 autre roue dentée étant prévu à l'autre extrémité de l'arbre de la roue satellite, et que l'autre roue à denture intérje ure est montée sur une plaque intermédiaire qui, de son cté, est montée sur la plaque de base. Il est en outre avantageux que la plaque intermédiaire soit constituée par une plaque d'excentrique avec un coulisseau d'excentrique pouvant se déplacer dessus, que l'arbre des pignons soit monté dans un manchon de guidage guidé dans une fente du coulisseau d'excentrique s'étendant concentriquement à l'axe de rotation de la roue dentée supérieure, et que dans la plaque d'excentrique soit disposée une autre fente par laquelle passe l'axe des pignons et qui est réalisée en fonction de l'excentrement résultant du déplacement relatif de la plaque d'excentrique et du coulisseau d'excentrique, donc de la distance entre axes des roues dentées ainsi réglée. On propose en outre que le manchon de guidage soit tenu dans une couronne de guidage disposée de façon à pouvoir tourner axialement sur le coulisseau d'excentrique. Enfin, on disposé, à l'extrémité inférieure du manchon de guidage une plaquette formant couvercle adaptée à la forme de la fente dans la plaque d'excentrique. Il est en outre avantageux de prévoir, à la place d'un jeu d'engrenages planétaires, un mécanisme à roues de friction et dans ce cas les rapports de transmission sur la roue planétaire inférieure & sur la roue planétaire supérieure sont identiques. Il en résulte l'avantage supplémentaire qu'on évite les erreurs de développement dus aux défauts de fabrication sur les roues dentées et qu'on obtient une plus grande précision lors de l'obtention du rayon. Le principe de l'invention est l'utilisation d'un engrenage planétaire pour un tel dispositif afin de produire tri mouvement circulaire déterminé, c'est-à-dire un mouvement de translation. Généralement, les engrenages planétaires sont utilisés pour transmettre des mouvements de rotation. Avec l'invention, ce mouvement de rotation est supprimé et dans ce cas, la roue dentée extérieure circulant sur la roue satellite,ou l'autre roue à denture intérieure, exe, cute un mouvement purement circulaire et chaque point effectue un mouvement circulaire de même rayon. Il en résulte l'avantage essentiel que le dispositif peut être de très petites dimensions; la dimension peut, à la limite, être déterminée par le rayon. Le rayon peut être réglé de façon très précise et très simple et le dispositif peut être manoeuvré sans problème. On peut dans ce cas approcher très près de la pièce à usiner avec le dispositif de sorte qu'il n'y a aucun problème de stabilité, ce qui simplifie également considérablement la réalisation de rayons intérieurs. On décrit ci-après à titre d'exemple seulement plusieurs formes de réalisation de l'invention représentées schématiquement sur le dessin, sur lequel - la figure 1 représente une première forme de réalisation d'un tel dispositif selon l'invention; - la figure 2 représente une deuxième forme de réalisation; - la figure 3 montre la réalisation de la figure 2 avec un autre réglage du rayon; - la figure 4 est une vue en élévation du dispositif, sur laquelle la partie se trouvant à gauche de la ligne médiane est représentée en coupe; - la figure 5 est une vue de dessus d'une partie du dispositif partiellement en coupe; et - la figure 6 est une vue en perspective éclatée des principales pièces du dispositif. La figure 1 montre le principe de l'invention dans une première forme de réalisation, dans laquelle se trouve une plaque de base 1. Sur cette plaque de base 1 est fixée une première roue 5 à denture extérieure, fixe, autour de l'axe de laquelle peut tourner une sorte de plaque intermédiaire 6. Cette plaque 6 sert à porter et positionner une roue satellite 7 qui engrène avec une autre roue dentée 8; les deux roues dentées 5 et 8 ont le même nombre de dents. Sur le dessin sont en outre indiquées différentes positions angulaires de la plaque intermédiaire 6, ainsi que des roues dentées 7 et 8, notamment quatre points de cette dernière repérés 1 à 4. On voit que, lorsque la plaque intermédiaire 6 se déplace dans le sens de la flèche 9, ce qui s'effectue par ltentrainement de la roue satellite 7, la position angulaire spatiale des points 1 à 4 reste fixe et ces points effectuent un simple mouvement de translation autour du centre Mo de la roue 5.Dans ce cas, chaque point de la roue dentée extérieure 8 décrit un cercle delmeme rayon R, ce qui est indiqué sur la figure 1 pour deux points P1 et P2 par les deux cercles en traits interrompus de rayons Ri et R2. Pour transmettre ce mouvement circulaire à un outil, on peut, dans cette forme de réalisation, monter sur la roue dentée 8 une plaque porte-outil dans laquelle on fixera l'outil. Sur les figures 2 et 3, le principe de l'invention est illustré par une autre forme de réalisation dans laquelle on prévoit une première roue fixe 10 à denture intérieure sur laquelle circule une roue satellite 11. Cette roue satellite engrène par ailleurs avec une autre roue à denture intérieure 12; les nombres de dents de ces deux roues 10 et 12 à denture intérieure doivent être identiques. L'entraînement s'effectue par l'intermédiaire de la roue satellite 11. Dans cet agencement également, chaque point sur la surface de la roue dentée 12 décrit un cercle dont le rayon R est égal à la distance entre les centres Mo de la première roue dentée et le centre 14 de la deuxième roue dentée 12.Les figures 2 et 3 montrent un mode de réglage de ce rayon R; la première roue dentée est montée sur une plaque de base 1 sur laquelle peut se déplacer un coulisseau 13, et ce coulisseau 13 reçoit l'axe 14 de la deuxième roue dentée 12. La figure 2 montre la position des deux éléments 1, 13 lorsque le rayon R est grand, et la figure 3, la position de ces éléments lorsque R est petit. Les figures 4 à 6 représentent la réalisation d'un tel dispositif qui fonctionne selon le. principe des figures 2 et 3. On prévoit une plaque de base 1 qui peut être fixée sur le chariot d'une machine-outil. Dans cette plaque de base 1 est fixée une première roue 10 à denture intérieure, sur laquelle circule un premier pignon 15 de la roue satellite. Ce pignon 15 est monté sur un arbre 16 qui traverse une plaque intermédiaire divisée en deux parties (cou lisseau 13 sur les figures 2 et 3). A l'extrémité supérieure de l'arbre 16 est monté un deuxièmeepignon 17. L'entraSne- ment du premier pignon 15 s'effectue par l'intermédiaire d'un plateau de roue dentée 18, qui est monté à rotation dans une cavité appropriée de la plaque de base 1.Sur ce plateau de roue dentée 18 est fixée une roue dentée 19 qui engrène avec le premier pignon 15, l'entraSnement s'effectuant par l'intermédiaire d'une broche filetée 20 disposée latéralement. La plaque intermédiaire comporte une plaque d'excentrique inférieure 21 sur laquelle peut se déplacer, guidé par une rainure en queue d'aronde 23, un coulisseau d'excentrique 22; le déplacement de ce coulisseau 22 s'effectue par la coopération d'un écrou de positionnement 24 avec la tige filetée 25. Le coulisseau d'excentrique 22 porte une saque couvercle, qui sert de plaque porte-outil 26 et sur laquelle est fixée l'autre roue 12 à denture intérieure. Cette roue 12 engrène avec le pignon supérieur 17. L'arbre de roue planétaire 16 est tenu par des paliers 27 dans un manchon de guidage 28, lequel est à son tour tenu et guidé sur le coulisseau d'excentrique 22; le manchon 28 est placé à l'intérieur d'une couronne de guidage 29, qui est bloquée par dessus au moyen de deux bagues 30. Entre la plaque porte-outil 26 et le coulisseau d'excentrique 22 est interposé un palier 31; la plaque d'excentrique 21 est en outre montée sur la plaque de base 1 par l'intermédiaire d'un autre palier 32. Le déplacement sur l'arc de rayon R s'effectue par l'intermédiaire delta broche filetée 20, tandis que la valeur de ce rayon R est réglée par la tige filetée 25. Afin de permettre ces mouvements relatifs, on ménage, aussi bien dans le coulisseau d'excentrique 22 que dans la plaque d'excentrique 21, des fentes 33 et 34 dont la forme en arc est adaptée au rayon du cercle décrit par les pignons 15, 17 en rouleaux sur les roues à denture citérieure 10, 12. On voit clairement sur la figure 5 ce lieu de roulement 35 du pignon inférieur, ainsi que le cercle primitif de référence 36 de la roue supérieure à denture intérieure 12. Le centre Mo et l'axe 14 sont également indiqués, leur distance correspondant au rayon R de l'arc décrit. La tige filetée indiquée 25 permet de faire varier la distance R entre les axes par un déplacement dans la direction de la flèche 37.Du fait que les distances de l'arbre 16 aux deux axes 14 et Mo sont égales, la partie supérieure de l'appareil tourne, par un déplacement approprié du rayon, par rapport à la plaque de base dans une sorte de mouvement de cisaillement; ce faisant, le manchon de guidage 28 suit les deux fentes 33 et 34. La forme en arc de ces fentes est adaptée à la valeur des rayons des cercles 35, 36. Afin d'éviter que le manchon de guidage 28 ne bascule, notamment lorsque le rayon R est petit, on place à l'extré- mité inférieure de ce manchon de guidage 28 une plaquette 38 en forme d'arc qui sert en même temps à recouvrir les fentes et empecher ainsi la chute des copeaux dans l'ouverture. Les roues dentées 5 et 8, et 10 et 12 doivent avoir les mêmes- dimensions et les mêmes nombres de dents, tandis qu'on peut choisir librement la roue planétaire d'emtrarnement 7, 15, 17 dont on calculera les dimensions eu égard à la réalisation de la construction et au mouvement d'entratnement. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à être utilisé sur des machinesoutils pour produire des mouvements en arc de cercle d'un outil, ou d'une pièce à usiner, une plaque de base étant prévue qui, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entrai- nement, déplace en translation une plaque de maintien de l'outil ou de la pièce à usiner, avec le rayon qui a été réglé, caractérisé en ce que la plaque de maintien (6) peut pivoter par l'intermédiaire d'un engrenage planétaire qui comporte une première roue (5) à denture extérieure, sur laquelle circule une roue satellite entraînée (7), qui engrène avec une autre roue dentée (8) dont le nombre de dents est égal à celui de la première roue dentée (5), et en ce que l'autre roue dentée (8) porte la plaque de maintien (6). 2. Dispositif destiné à être utilisé sur des machinesoutils pour produire des mouvements en arc de cercle d'un outil ou d'une pièce à usiner, une plaque de base étant prévue qui, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entraine- ment déplace en translation une plaque de maintien de l'outil ou de la pièce à usiner, avec le rayon qui a été réglé, caractérisé en ce que la plaque de maintien (26) peut pivoter par l'intermédiaire d'un engrenage planétaire, qui comporte une première roue (10) à denture intérieure fixée sur la plaque de base (1), sur laquelle circule une roue satellite entraînée (11) qui engrène avec une autre roue (12) à denture intérieure, dont le nombre de dents est égal à celui de la première roue dentée (10), et en ce que l'autre roue dentée (12) porte la plaque de maintien (26). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la distance (R) entre le s axes des roues dentées (5, 8; 10, 12) peut être réglée en fonction de l'arc de cercle à obtenir. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans la plaque de base (1) est disposé à rotation un plateau de roue dentée (18) sur lequel est fixée une roue (19) à denture extérieure et qui peut, au moyen d'une broche filetée (20) être entraîné en rotation autour de l'axe (Mo) de la première roue (10) à denture intérieure, en ce qu'un premier pignon (15) de la roue satellite (11) en grène avec la roue dentée (10), un second pignon (17) engrenant avec l'autre roue dentée (12) étant prévu à l'autre extrémité de l'arbre (16) de la roue satellite, et en ce que l'autre roue (12) à denture intérieure est montée sur une plaque intermédiaire (21, 22) qui, de son cté, est montée sur la plaque de base (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque intermédiaire est constituée par une plaque d'excentrique inférieure (21) et un coulisseau d'excentrique (22) pouvant se déplacer dessus, en ce que l'arbre de pignon (16) est monté dans un manchon de guidage (28) guidé dans une fente (33) dans le coulisseau d'excentrique, qui s'étend concentriquement à l'axe de rotation (14) de la roue dentée supérieure (12) et en ce que dans la plaque d'excentrique (21) est disposée une autre fente (34) par laquelle passe l'arbre de pignon (16) et qui est réalisée en fonction de l'excentrement résultant du déplacement relatif de la plaque d'excentrique (21) et du coulisseau d'excentrique (22) et donc de la distance (R) entre les axes des roues dentées qui en résulte. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon de guidage (28) est tenu dans une bague de guidage (29) qui est disposée de façon à pouvoir tourner axialement sur le coulisseau d'excentrique (22). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'à l'extrémité inférieure du manchon de guidage (28) est disposé un couvercle (38) adapté à la forme de la fente dans la plaque d'excentrique (21). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on peut prévoir à la place du jeu d'engrenages (10, 19, 15, 17, 12) un mécanisme à roues de friction, les rapports de transmission sur la roue satellite inférieure et sur la roue satellite supérieure (11, 15/17) étant identiques.