Brevet FR2502360A1 — publié le 19820924

Dispositif pour le règlage précis du calage angulaire relatif des arbres entraînant des molettes de formage à froid. La présente invention concerne la technique dite du forgeage rotatif, selon laquelle deux molettes de formage prenant l'ébauche à façonner entre deux zones de contact diamétralement opposées, tournent en entraI- nant cette ébauche en rotation sans glissement et exer- cent sur celle-ci une pression déformante de façon à engendrer sur ladite ébauche un profil conjugué à ceux absolument identiques des molettes. Bien entendu, lesdites molettes doivent tourner en parfait synchronisme et le calage angulaire relatif de leurs profils doit être réglé avec précision pour que l'empreinte laissée par une molet- te dans l'ébauche s'engrène parfaitement, après une rota- tion d'un demi-tour, avec le motif de l'autre molette.Cette technique permet de fabriquer des filetages, des dentures et des cannelures en développante de cercle, des pièces de révolution à profil complexe etc.. La présente invention se rapporte au réglage précis du calage angulaire relatif d'au moins deux molettes pour parvenir au résultat exposé cidessus. Elle a pour but d'atteindre une extrême précision avec fidélité, d'une façon simple, sûre et fiable, pendant le fonctionnement de la machine de forgeage rotatif et quelle que soit l'inten- sité des forces appliquées. Pour atteindre ce but et conformément à l'invention, au moins deux arbres entraînant en rotation dans le même sens et en synchronisme les molettes de formage, sont solidaires d'engrenages menés à denture hélicoidale, en prise constante avec au moins un engre- nage menant à denture hélicoïdale conjuguée qui est accouplé à un dispositif moteur, l'un au moins de ces engrenages étant mobile en translation coaxiale et relié à un dispositif de réglage micrométrique de sa position axiale qui permet, en fonction de la pente d'inclinaison des dentures, de déterminer le calage angulaire relatif des deux engrenages menés. Suivant une forme de réalisation particu- lièrement avantageuse, le dispositif ne comporte qu'un seul engrenage menant à denture hélicoidale qui est en prise avec celles conjuguées identiques d'au moins deux engrenages menés dont l'un est mobile en translation coaxiale tandis que le ou les autres ne le sont pas, de même d'ailleurs que l'engrenage menant, le dispositif de réglage micrométrique intervenant sur l'engrenage mené mobile coaxialement; de préférence, le dispositif de réglage précité peut comporter un couple vis-écrou micrométrique dcnt la vis accouplée à un moyen de commande est immobilisée en translation axiale et coopère avec l'écrou qui par contre est guidé en translation axiale et immobilisé en rotation, cet écrou étant soli- daire d'une fourchette prenant l'engrenage mené mobile coaxialement. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs sur le dessin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 est une perspective montrant une première forme de réalisation du dispositif de réglage conforme à l'invention. - la figure 2 est une coupe transversale prise suivant la ligne II-II de la figure 1 et comparée à une coupe parallèle. - la figure 3 est une vue analogue à-la figure 1 illustrant une deuxième forme de réalisation de ce dispositif. La machine de forgeage rotatif comporte un groupe motoréducteur ou moto variateur 1 destiné à entraîner en rotations synchrones deux arbres 2 et 3 sur 250236 0 sur lesquels sont montées, soit directement, soit par l'intermédiaire d'arbres inclinables coopérant avec des joints à la cardan comme dans certains laminoirs, des molettes de formage à froid 4 et 5 destinées à façonner une pièce 6 interposée entre elles (figure 2). Suivant la forme de réalisation ressortant de la figure 1, l'organe de sortie du groupe 1 est relié, au moyen d'un accouplement coulissant, à un arbre menant 7 solidaire de deux engrenages 8 et 9, à dentures héli- coldales de pentes symétriques. L'engrenage menant 8 est en prise permanente avec un engrenage mené 10 à denture conjuguée, solidaire de l'arbre d'entraînement 2. D'une façon analogue, l'engrenage menant 9 est en prise perma- nente avec un engrenage mené 11, à denture conjuguée, solidaire de l'arbre d'entraînement 3. De même que les pentes des dentures hélicoIdales des engrenages menants 8 et 9 sont symétriques, celles des dentures hélicoïdales des engrenages menés 10 et 11 sont également symétriques comme ces engrenages menants, les engrenages menés sont décalés axialement et ne se trouvent donc pas situés en regard l'un de l'autre. Considérant maintenant la figure 2, on constate que l'engrenage menant 8 est en contact avec l'engrenage mené 10 dans la zone A et l'engrenage menant 9 avec l'engrenage mené 11 dans la zone B, ces deux zones A et B étant diamétralement opposées. De même, la molette 4 est en contact avec la pièce 6 en une zone C diamétralement opposée à la zone de contact D de cette pièce avec la molette 5. Il est bien évident que les empreintes laissées en C et D sur la pièce 6 par les molettes 4 et 5 respectivement viendront, après une rotation d'un demi-tour de cette pièce, coiffer les motifs qui suivent en correspondance à ladite rotation, non pas sur les molettes 4 et 5, mais sur les molettes 5 et 4. Dès lors, il est indispensable que les molettes soient calées angulairement d'une façon parfaite l'une 2502-0 par rapport à l'autre pour que les motifs de chacune s'impriment dans la pièce en suivant rigoureusement la trace laissée par les motifs de la molette opposée. Il est donc néces- saire de pouvoir régler avec précision, à tout moment, le calage angulaire relatif desdites molettes - c'est-à- dire des points C et D - et, par conséquent le calage angulaire relatif des engrenages menés 10 et 11 - c'est- à-dire des points A et B. Or, ce calage angulaire varie lorsque les engrenages menants 8 et 9 sont déplacés en translation coaxiale, ceci en raison.de la pente des dentures hélicoïdales. Bien entendu, aucune poussée axiale ne s'applique sur l'arbrè.7, étant donné que les dentures des engrenages menants 8 et 9 assimilables à des chevrons annulent, en raison de la symétrie, les réactions axiales. Dans la forme de réalisation selon la figure 1, le dispositif de réglage dudit calage comporte un couple vis-écrou micrométrique; la vis 12 est soli- daire d'une tige 13 dont une extrémité est attelée à l'arbre 7 par l'intermédiaire d'une butée à billes 14 à double effet qui transmet le déplacement axial de ladite vis audit arbre dans les deux sens, mais non la rotation de celui-ci à cette vis; d'ailleurs, l'autre extrémité de la tige est guidée en translation dans un support 15 et empêchaede tourner par une clavette 16; l'écrou 17 est libre en rotation, mais immobilise en translation axiale par une fourchette 18 solidaire du support fixe 15. Le dispositif de réglage comporte, en outre, un couple roue tangente - vis sans fin pour la commande du réglage; la roue tangente 19 est taillée à la périphérie de l'écrou 17 et la vis sans fin 20 qui engrène avec cette roue, est portée par une tige de manoeuvre 21; celle-ci est montée tournante et immobi- lisée en translation dans le corps fixe 22 d'un compteur 23; elle est munie d'un bouton 24 ou d'une manette de préhension pour le règlage. Dès lors, en manoeuvrant le bouton 24, on fait tourner la vis sans fin 20, donc la roue tangente 19 et l'écrou 17 dont elle est solidaire, ce qui a pour effet de déplacer en translation axiale, dans un sens ou le sens opposé, la vis micrométrique 12, laquelle entraîne dans le même mouvement, les engrenages menants 8 et 9. Il en résulte que les engrenages menés 10 et 11 se décalent angulairement l'un par rapport à l'autre. Le règlage est alors effectué jusqu'à coïncidence parfaite des empreintes laissées par les molettes 4 et 5 sur la pièce 6. Suivant la deuxième forme de réalisation illustrée par la figure 3, le dispositif comporte, comme précédemment, un groupe 1, un arbre menant 7 et des arbres menés 2, 3 entraînant des molettes 4, 5 de formage à froid d'une pièce intercalaire 6. Cependant, dans cette deuxième forme de réalisation, les arbres menés 2 et 3 sont solidaires d'engrenages 25 et 26 qui sont normalement situés en regard l'un de l'autre et dont les dentures hélicoïdales respectives sont identiques et de même pente. Ces engre- nages 25 et 26 sont en prise avec un engrenage menant commun 27 accouplé à l'arbre 7 et dont la denture hélicoïdale est symétrique de celles desdits engrenages menés. Dans cette forme de réalisation selon la figure 3, le dispositif de réglage coopère avec l'un des engrenages menés, 26 par exemple. Il comporte comme précédemment un couple vis-écrou micrométrique. L'écrou 28 est guidé en translation longitudinale par une glis- sière fixe 29 qui l'empêche de tourner et il est solidaire d'une fourchette 30 qui transmet la translation de cet écrou à l'engrenage mené 26. La vis 31 coopérant avec l'écrou est libre de tourner mais une tige 32 dont elle est solidaire et qui est munie d'un bouton de manoeuvre 33, est immobilisée en translation axiale dans le corps fixe 34 d'un compteur 35. Dès lors, en manoeuvrant le bouton 33, on fait tourner la vis 31 qui entraîne en translation axiale l'écrou 27 et, par l'intermédiaire de la four- chette 30, l'engrenage mené 26. En raison de l'accou- plement des trois engrenages et de la pente de leurs dentures, cette translation engendre un décalage angu- laire relatif des dentures des engrenages menés 25 et 26, donc des arbres porte-molettes 2 et 3. Dans ce cas, une poussée axiale s'applique sur l'arbre 3, en raison de la réaction des dentures. Mais, étant donné que la pente de celles-ci est faible, l'intensité de cette poussée est relativement réduite et en tout cas, très facile à supporter par les paliers et butées de l'arbre. Bien entendu, la machine peut comporter plus de deux molettes de formage et autant d'arbres d'entraînement accouplés à autant d'engrenages menés qui sont en prise avec au moins un engrenage menant. Dans ce cas, l'un quelconque au moins de tous ces engre- nages à dentures hélicoïdales doit être déplaçable axia- lement pour pouvoir règler les calages angulaires rela- tifs de toutes les molettes. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation, représentées et décrites en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif pour le règlage précis du calage angulaire relatif des arbres entraînant les molettes de formage d'une machine de forgeage rotatif, caractérisé en ce qu'au moins deux arbres 2, 3 devant tourner dans le même sens et en synchronisme sont soli- daires d'engrenages menés à denture hélicoïdale (10, Il ou 25, 26) en prise constante avec au moins un engrenage menant à denture hélicoïdale conjuguée (8, 9 ou 27) qui est accouplé à un dispositif moteur (1), l'un au moins de ces engrenages étant mobile en translation coaxiale et relié à un dispositif de réglage micrométrique (12 à 24 ou 28 à 35) de sa position axiale qui permet, en fonc- tion de la pente d'inclinaison des dentures, de détermi- ner le calage angulaire relatif des deux engrenages menés. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux engrenages menants (8, 9) à dentures hélicoldales de pentes symétriques, solidaires coaxialement l'un de l'autre et en prise avec au moins deux engrenages menés conjugués (10, 11) immo- bilisés en translation axiale, le dispositif de réglage micrométrique intervenant sur l'ensemble des deux engre- nages menants. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de réglage précité comporte un couple vis-écrou micrométrique dont la vis 17, immobilisée en rotation mais attelée par une butée tournante 14 aux engrenages menants (8,9) est guidée en translation axiale, tandis que l'écrou (17), immobilisé en translation est libre de tourner et relié à un moyen de commande 19 à 24. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de commande précité compor- te une roue tangente (19) solidaire de l'écrou micrométrique (17) et engrenant avec une vis sans fin (20) prolongée par une tige de manoeuvre (21). 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il ne comporte qu'un seul engrenage menant à denture hélicoïdale (27) qui est en prise avec celles conjuguées identiques d'au moins deux engrenages menés (25, 26) dont l'un (26) est mobile en translation coaxiale tandis que le ou les autres ne le sont pas, de même d'ailleurs que l'engrenage menant, le dispositif de réglage micrométrique (28 à 35) intervenant sur l'engrenage mené mobile coaxialement. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de réglage précité comporte un couple vis-écrou micrométrique dont la vis 31 accouplée à un moyen de commande (32, 33) est immo- bilisée en translation axiale et coopère avec l'écrou (28) qui par contre est guidé en translation axiale et immobilisé en rotation, cet écrou étant solidaire d'une fourchette (30) prenant l'engrenage mené (26) mobile coaxialement.