Brevet FR2485141A1 — publié le 19811224

La présente invention se rapporte à un dispositif pour l'entraînement en rotation pas à pas d'un plateau tournant, notamment d'un plateau amenant des pièces successivement devant plusieurs postes d'usinage, répartis tout autour de ce plateau. Les dispositifs d'@ntraînement act@els, généralement à rochet, qui permett@@t de faire décrire à un tel plateau tournant des rotations d'une fraction de tour, séparées par des temps d'@@@êt durant lesquels s'effectuent les opérations d'usinage, sont relativement encombrants dans le sens radial; @eci constitue un incouvénient réel car le dispositif @'entraînement représente alors une gêne pour l'impl@@@@tion des outilla@os tont autour du platoau tournant. La présente invention vise principalement à éliminer cet inconvénient, en @ournissant un dispositif d'entraînement de faibles dimen@ions radiales, permettant par conséquent d'implanter sans difficulté les outillages des différente postes d'usinage, co dispositif comportant encore d'autres avantages qui apparaîtront plus loin. A cet effet, le dispositif objet de l'invention, pour l'entraînement en rotation pas à pas d'un plateau tournant, comprend essentiellement : -un poussoir immobilisé en rotation autour de son axe, et lié à des moyens, tels qu'un vérin, aptes à le déplacer alternativement suivant cet axe, -un élément déplaçable suivant le même axe et muni de taquets coopérant avec des rampes hélicoïdalen d'une came rotative cylindrique, liée en rotation avec le plateau tournant à entraîner, -des moyens assurant une liaison en rotation non permanente entre le poussoir et l'élément muni des taquets, ces moyens étant tels que, dans un sens de déplacement du poussoir, ledit élément se trouve immobilisé en rotation, tandis que dans l'autre sens de déplacement du poussoir, cet élément peut tourner autour de l'axe précité, et -des moyens assurant l'indexage de l'ensemble came-pla teau tournant, dans des positions angulaires séparees par une fraction de tour complet qui correspond à l'angle suivant lequel s'étendent les rampes hélicoïdales. Le principe de fonctionnement de ce dispositi est le suivant - Dans un sens de déplacement donné du poussoir, par exemple en direction de la came, le poussoir entraîne avec lui l'élément muni des taquets en empêchant la rotation de cet élément, si bien que ies taquets provo- quent,par l'intermédiaire des rampes hélicoïdales, la rotation de la cane et du plateau tournant sur bina fra@@ tion de tour. - Dans l'autre sens do déplacement du poussoir, celui-ci entraîne encore axialement l'élément muni des taquet@, mais ledit élément n'est plus immobilisé en rotation et il peut tourner, en déorivant un mouvement de viseage guidé par les rampes hélicoïdales, tandis que la came conserve sa position angulair6, fixée par les moyens d'indexage. On comprend, par conséquent, que le déplacement alter- natif du poussoir est converti en un mouvement de rotation pas â pas de la esas et du plateau tournant solidai- re de cette came. L'ensemble du dispoîti d'entraînement étant aligné suivant un axe, ce dispositif possède un diamètre réduit et un aspect extérieur " lisse", facilitant l'implantation d'outillages tout autour. Ce faible diamètre contr'- bue non seulement à la compacité du dispositif,mais aus- si à la diminution de ses masses inertielles, ce qui permet un fonctionnenent très rapide, avantage pouvant se manifester de deux manières distinctes - si les opérations d'usinage sont brèves, les cadences peuvent être augmentées;; - si les opérations d'usinage sont plus longues,les temps morts correspondant à la rotation du plateau peuvent être réduits, ce qui laisse un temps maximum pour effectuer les opérations d'usinage. Le dispositif d'entraînement objet de l'invention permet, par ailleurs, de changer très simplement l'angle ou le sens de la rotation du plateau tournant,par le choix d'une came avec des rampes hélicoidales adaptées, et sans modifier la course de translation du poussoir. Suivant une forme de réalisation préférée de ce dispositif, la came est creusetses rampes hélicoldales étant réalisées sous la forme de fentes ou de rainures ménagées sur sa paroi latérale cylindrique,tandis que l'élément précité, muni des taquets coopérant avec les rampes hélicoidales, est une pièce en forme de couronne apte à s'introduire à l'intérieur de la came creuse, lorsqu'elle est déplacée par le poussoir.On utilise ainsi une sorte de n came en cloche n , logeant la couronne ne munie des taquets et pouvant aussi recevoir une par tie du poussoir lorsque ce dernier est avancé; seuls les moyens d'indexage se trouvent à l'extérieur de cette GESo Avantageusement, les moyens assurant une liaison en rotation non permanente entre le poussoir et la couronne munie des taquets comprennent des pion8 portés par le poussoir et une série de trous ménagés sur la couron- ne, ou vice-versa, les trous étant répartis sur un e cercle, séparés par des intervalles angulaires corres- pondant à l'angle suivant lequel s'étendent les rampes héliçoidales, et les pions étant poussés dans ces trous par l'intermédiaire de ressorts tels que l'effort de désengagement desdits pions soit inférieur au couple résistant exercé sur la came par les moyens d'indexage. Cette liaison élastique entre le poussoir et la coNre=ne permet, dans un sens de déplacement du poussoir,d'obtenir au départ la séparation des pions et des trous correspondants, de sorte que la couronne pourra décrire le mouvement de vissage mentionné plus haut. Etant donné que la disposition des trous correspond à toutes les positions possibles de la came,on obtient un nouvel engagement des pions dans ses trous, à la fin du mouve- ment de vissage de la couronne, de sorte qu'au déplace ment suivant du poussoir, la couronne sera à nouveau entraînée suivant l'axe du dispositif, sans pouvoir tourner autour de cet axe. Suivant un mode de réalisation particulier,concernant cette liaison élastique entre le poussoir et la couronne, cette dernière comporte un alésage central traversé par un plot central du poussoir,ledit plot étant surmonté d'un chapeau assurant la retenue de billes logées dans des trous supplémentaires de la couronne, ces trous logeant aussi les ressorts précités. De toute façon, l'invention sera mieux comprise & l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de ce dispositif pour l'entraînement en rotation pas à pas d'un plateau tournant Figure 1 est une vue d'ensemble simplifiée, en perspective éclatée, d'un dispositif conforme à l'invention; Figure 2 est une vue en demi-coupe du momie dispositif, montrant ses organes de façon plus détaillée et à l'état assemblé. Le dispositif représenté dans son principe sur la figure 1 comprend une semelle inférieure fixe 1, au-dessus de laquelle sont montées deux colonnes de guidage parallèles 2, diamétralement opposées par rapport à l'axe principal 3 du dispositif. Un poussoir 4 de forme générale cylindrique, comportant à sa base une collerette 5, est monté coulissant par ladite collerette 5 le long des colonnes 2. Ur vérin non représenté, Si ce n'est par l'extrémité supérieure de sa tige 6 (voir figure 2), est fixé sous la semelle 1, suivant l'axe 3. L'extrémité supérieure de la tige 6 de ce vérin est liée au poussoir 4, et permet de déplacer ledit poussoir 4 alternativement vers le haut et vers le bas, comme le symbolise la flèche 7 de la figure 1. De la face supérieure du poussoir 4 font saillie un plot central 8, ainsi que deux pions excentrés 9,diamétralement opposés. Âu-dessus du poussoir 4 est montée une pièce en forme de couronne 10, comportant un alésage central 11 complémentaire du plot central 8 du pous- soir 4. Cette couronne 10 possède encore une série de trous 12, débouchant au moins sur sa face inférieure de manière à pouvoir coopérer avec les pions 2 du poussoir 4. Les trous 12 sont tous répartis sur un mme cercle, avec des intervalles angulaires égaux, l'exemple du dessin prévoyant ainsi huits trous 12 séparés par des intervalles angulaires de 450. La couronne 10 porte en outre deux taquets 13 diamétralement opposés, qui font saillie radialement de sa surface latérale et qui sont engagés respectivement dans deux rampes hélicoïdales 14 d'une came cylin- drique creuse 15. La came 15, montée tourhante autour de l'axe 3 mais immobilisée dans la direction de cet axe, a sa partie supérieure solidaire d'un arbre 16 monté sur des roulements et portant le plateau tournant proprement dit, non représenté. Chacune des deux rampes hélicoidales 14, représen- tées comme étant des fentes mais pouvant aussi entre réalisées sous la forme de rainures, s'étend sur la paroi latérale cylindrique de la came 15, suivant un angle égal & l'angle séparant deux trous 12 successifs de la couronne 10. La partie supérieure de la came 15 comporte des encoches 17, dont le nombre et la répartition correspondent aux trous 12; ces encoches 17 coopèrent avec une bille 18 ou un autre moyen d'indexage, mon- té sur le corps 19 du dispositif et agissant suivant une direction radiale symbolisée par une flèche sur la figure 1 et par un axe 20 sur la figure 2. Le corps 19, visible seulement de façon partielle sur la figure 2, entoure complètement le dispositif et il est rempli d'huile, dans laquelle baignent les orga nes mécaniques décrits précédemment , cette huile assurant la lubrification ainsi que l'amortissement des chocs mécaniques et des bruits. Comme le montre la figure 2, une liaison élastique est encore réalisée, entre le poussoir 4 et la couronne 10. À cet effet, le plot central 8 du poussoir 4 est surmonté d'un chapeau 21, assurant la retenue de billes 22 logées dans des trous supplémentaires 23 de la couronne 10, ces trous 23 logeant aussi des ressorts 24 qui poussent les billes 22 contre le rebord du chapeau 21. La course axiale permise par cette liaison élastique est suffisante pour que les pions 9 du poussoir 4 puissent se séparer entièresent des trous 12 de la couronne 10.Compte tenu de la présence d'huile dans tout le dispositif, des canaux radiaux 25 sont enfin ménagés, entre les trous 12 et la surface latérale de la couronne 10,pour permettre à l'huile d'être chassée hors d'un trou 12 lorsqu'un pion 9 5'7 engage. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Initialement, la came 15 se trouve indexée,et le poussoir 4 est en position basse, de wêne que la couronne 10 dont les taquets 13 se situent alors & l'extrémité inférieure des rampes hélicoidales 14. Les pions 9 du poussoir 4 sont engagés dans deux trous 12 diamétrale- ment opposés de la couronne 10, de sorte que les ressorts 24 sont détendus. Cette position initiale est celle représentée en traits continus sur la figure 2. Partant de cette position, le vérin inférieur est actionné dans le sens de la montée de sa tige 6. Le poussoir 4 est déplacé vers le haut, le long des colonnes de guidage 2, et il entraîne avec lui la couronne 10. Compte tenu de ce que les pions 9, coopérant avec les trous ?2,immobilisent en rotation la couronne 10 avec ses taquets 13, la montée de ladite couronne 10 s'accoapagne d'un entraînement en rotation de la came 15 par l'intermédiaire des rampes hélicoldales 14, cette came 15 se trouvant " désindexée RI CePmouvement se poursuit Jusqu'à ce que les taquets 13 parviennent à l'extrémité supérieure des rampes 14, la conformation creuse de la came 15 permettant la montée du poussoir 4 et de la couronne 10 Jusqu'à la position finale indiquée en traits mixtes sur la figure 2 Le déplacement total D des taquets 13, égal à la course du vérin, permet de faire tourner la came l5,autourde l'axe 3, d'un angle égal à celui séparant deux encoches d'indexage 17 successives, de sorte que la came 15 se retrouve, à la fin de ce déplacement,dans une nouvelle position indexé.. L'arbre 16 et le plateau tournant effectuent évidemment la m;me rotation que la came 15, soit un huitième de tour dans l'exemple représenté. Ensuite, le vérin est actionné dans le sens de la descente de sa tige 6. Le poussoir 4 est alors déplacé vers le bas, le long des colonnes de guidage 2, mais il n'est pas immédiatement suivi par la couronne 10.En effet, le couple résistant exercé sur la came 15 par les moyens d'indexage, et transmis à la couronne 10 par l'intermédiaire des rampes 14 et des taquets 13, l'aspor- te sur l'effort d'application de la couronne 10 contre le poussoir 4 qui est exercé par les ressorts 24. Il en résulte que la came 15 conserve sa position angulaire,et que les ressorts 24 se compriment,permettant le désenga- gelant des pions 9 du poussoir 4 et des trous 12 de la couronne 10.Au cours de la descente du poussoir 4,la couronne 10 n'est donc plus immobilisée en rotation, et elle décrit par conséquent un mouvement de vissage guidé par les rampes hélicoïdales 14. À la fin de ce mouvement de descente,lorsque le poussoir 4 s'arrête dans sa position basse, les ressorts 24 appliquent à nouveau la couronne 10 contre ledit poussoir 4, dont les pions 9 s'engagent'dans deux autres trous 12 venus en coincidence avec ces pions.Le dispositif se-retrouve ainsi dans une position équivalente de celle initialement décrite, et un nouveau cycle identique au précédent peut débuter. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de ce dispositif d'entrai- novent en rotation pas à pas d'un plateau tournait qui a été décrite ci-dessus, å itre d'exemple; elle en embrasse,au contraire, toutes les variantes conçues suivant le mame principe. C'est ainsi1notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant la longueur et/ou l'inclinaison des rampes héli costales 14, et en répartissant de façon correspondante le nombre de trous 12 de la couronne 10, ainsi que les encoches d'indexage 17,de manière à obtenir. un angle de rotation de la came 15 qui ne soit plus égal à un huitième de tour. En outre1 compte tenu de ce que la paroi latérale de la came 15 présente un développement relativement important, il est possible de ménager sur une m'eme came plusieurs paires de rampes hélicoïda- les telles que celles 14,mais dont chacune correspond à un angle de rotation différent. Le nombre des trous 12 de la couronne 10 sera, dans ce cas, un multiple commun des nombres de rotations nécessaires, avec chaque paire de rampes,pour faire décrire à la came un tour complet. -REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour l'entraînement en rotation pas à pas d'un plateau tournant, notamment d'un plateau amentant des pièces successivement devant plusiours postes d'usinage, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement : -un poussoir (4) immobllité en rotation @utoue de con axe (3), et lié à des @@@@ns (6), tels qu'un @@rin, aptes à le déplacer a@@@@@ cativenent @@@@@ @@@ @@@ (3), - un élément (10) déplaçable suivant le même axe (3) et muni de taquets (13) @@copérant avec des ranpes hélicoï dales (14) d'une came @@@@tive cylindrique (15), liée en rotation avec le plat tonrnant à @ntraîner. -des @oyens (9, 12, 21 @@ assurant une lie@@@on on rota- tion non permanents eit@@ le poussoit (4) et l'élément (10) muni des taquets (13), ces moyens étant tols que, dans un sens de déplacement du pousseir (4), ledit élément (10) se trouve immobilisé en rotation, tandis que dans l'autre sens de déplacement du poussoir (4), cet élément (10) peut tourner autour de l'axe précité (3), et - des moyens (17, 18) ass@rant l'indexage de l'ensemble came (15) -plateau tournant, dans des positions angulaires séparées par une fraction de tour complet qui correspond à l'angle suivant lequel s'étendent les raupes hélicoïdales (14). 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (15) est creuse, ses rampes hélicoïdales (14) étant réalisées sous la forme de fontes on de rainures ménagées sur sa paroi latérale cylindrique, dandis que l'élément précité (10), muni des taquets (13) coopérant avec les rampes hélicoïdales (14), est une pièce en forme de couronne apte à s'introduire à l'intériour de la came creuse (15), lorsqu'elle est déplacée par le poussoir (4). 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens assurant une liaison en rotation non permanente entre le poussoir (4) et la couronne (10) munie des taquets (13) comprennent des pions (9) portés par le poussoir (4) et une série de trous (12) ménagés sur la couronne (10), ou vice-versa, les trous (12) étant répartis sur un même cercle, séparés par des intervalles angulaires correspondant à l'angle suivant lequel s'éteu dent les rampes hélicoïdales (14), et les pions (9) étant poussés dans ces trous (12) par l'intermédiaire de ressorts (24) tels que l'effort de désengagement des- dits pions (9) soit inférieur an conple résistant exercé sur la came (15) par ies moyens d'indexage (17, 18) 4.- Dispositif selon la revendication 3, caract s;; en ce que la couronne (10) comporte un alésage central (11) traversé par un pl; central (8) du poussoir (4) le@ dit plot (8) étant surmenté d9un chapeau (21) ass@@@t la retenue de billes (22) logées dans des trous supplémentaires (23) de la couronne (10), ces trous (23) logeant aussi les ressorts précites (24). 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est entouré d'un corps (19) rempli d'huile, dans laquelle baignent ses organes mécaniques. 6. - Dispositif selon @'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérice en ce que sur la came (15)sont ménagées plusieurs paires de rampes hélicoÏdales (14), dont chacune correspond à un angle de rotation différent