Brevet FR2529576A1 — publié le 19840106

L'invention concerne une machine pour la trempe super ficielle au moyen d'une torche à arc électrique de pièces métalliques, particulièrement de forme essentiellement allongée, constituée par deux supports se faisant face avec au moins une paire de têtes de serrage pour la pièce, montées rotatives dans les supports, et reliées à une commande de rotation, dont l'une des têtes de serrage est montée mobile en translation dans le sens axial dans l'un des supports et 1' autre tête de serrage peut être déplacée vers la première tête de serrage afin de fixer la pièce ; la machine comprend egalement un organe d'entrainement relié au deuxième support pour lui imprimer un mouvement d'oscillation en direction du premier support. Dans une machine de ce genre connue, le deuxième support est relié par l'intermédiaire d'une bielle à la manivelle en trainéeuniformément d'une commande à manivelle pour réaliser le mouvement d'oscillation. L'amplitude du mouvement d'oscillation est réglée à la manivelle. Pour permettre de fixer les pièces entre les têtes de serrage le support mobile est fait de deux parties dont l'une, celle qui porte la tête ou les têtes de serrage, peut être réglée en écartement et fixée en position. L'inconvénient de telles machines est que les opérations de réglage pour obtenir un mouvement d'oscillation d'amplitude voulue et pour monter et fixer les pièces demandent beaucoup de temps. Un autre inconvénient est que les commandes ne permettent d'agir que de façon limitée sur le mouvement relatif entre la surface de la pièce traitée et la torche à arc (brevet allemand 2 703 4f9 et modèle d'utilité allemand 2 702 409. C'est un but de l'invention de créer une machine pour la trempe superficielle de pièces métalliques qui pusse être réglée de façon simple pour différentes longueurs de pièces et pour différentes courses d'oscillation. Ce résultat est obtenu par l'invention avec une machine du genre décrit au début grace au fait que, tant pour régler la distance axiale entre les têtes de serrage que pour servir de commande pour le mouvement oscillant, on utilise une commande à vis mère entraînée par un servo-moteur, et qu'il est associé au servo-moteur un dispositif de commande par lequel on peut faire passer de la marche à droite à la marche à gauche le servo-moteur avec des courses d'oscillation présélectionnables. Grâce à l'invention, on effectue avec un seul et même mécanisme d'entraînement aussi bien le réglage des tetes de serrage sur la pièce à traiter que le mouvement d'oscillation. Il n'est plus necessaire désormais de procéder à de longues opérations de réglage sur des organes mécaniques d'une commande à manivelle pour obtenir les courses d'oscillation souhaitées. De tels réglages sont pré-donnés au dispositif de commande et ils peuvent être effectués sans problème par le servomoteur commutable de la marche à droite à la marche à gauche. Selon un mode de réalisation de l'invention, il est associé au dispositif de commande un indicateur de valeur réelle pour la position de la tête de serrage portée par le support mobile. L'indicateur de valeur réelle peut être un dispositif de mesure de longueur disposé à côté du support. Par l'intermédiaire de cet indicateur de valeur réelle, le dispositif de commande reçoit le rétrosignal qui est utilisé pour la position zéro par rapport à. laquelle doit s'effectuer le mouvement oscillant. Mais le rétrosignal de position réelle est également important pour des missions de ccTnmande plus complexes ; si, par exemple, le dispositif de commande est à programmation libre, on peut par exemple régler la vitesse de réglage en fonction de la position axiale de la pièce par rapport à la torche à arc. On sait que la vitesse de déplacement de la tache d'ignition sur la surface de la pièce est importante pour la qualité de la trempe. La vitesse de réglage peut donc être adaptée aux exigences en matière d'uniformité de la trempe.Mais, au moyen du dispositif de commande, on peut agir non seulement sur la vitesse de réglage du mouvement d' oscillation mais aussi sur le mouvement de rotation. Etant donné que la vitesse de déplacement de la tache d'ignition est une résultante -du mouvement d'oscillation et du mouvement de rotation de la pièce, le dispositif de commande est capable, en tenant compte de ces deux mouvements, de régler de façon optimale la vitesse de parcours aux servo-moteurs intéressés. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d' exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente en vue perspective parallèle une machine pour la trempe superficielle sans son bâti de machine - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la machine selon la figurez, Le bâti de machine 1 porte un support 2 fixe et un support 3 pouvant se déplacer dans le bâti de machine 1. Dans les supports 2 et 3 sont montées rotatives plusieurs paires de têtes de serrage 4 à 10 Les têtes de serrage 5, 72 9, 10 sont reliées entre elles ainsi qu a un moteur d'entraînement 14 par l'intermédiaire de pignons 11 et de chaînes d'entraine- ment 12, 13.Le support mobile 3 est relié pour son entraînement à rn servo-moteur 15 par l'intermédiaire de deux vismères 16, 17 parallèles et de deux engrenages à roues coniques 19, 20 reliés entre eu par un arbre de transmission 18. Sur le coté latéral du support 3 mobile, il est prévu un émetteur de position réelle 22 signalant la position du support 3 à un dispositif de commande 21. La façon dont opèrent en liaison le dispositif de commande 21 et les moteurs d'entrainement 14, 15 sera expliquée en detail plus loin. Prenant à titre d'exemple les têtes de serrage 4 et 5, la figure 2 montre leur structure ainsi que la possibilité d'ajustage du support 3 mobile La tête de serrage 5 est constituee par une douille de guidage 23 montée tournante mais ca lée en placement axial dans le support 2, qui porte le pignon Il. Dans la douille de guidage 23 peut se déplacer axialement contre la force d'un ressort 25 un fourreau 24. Un gui dague à clavette 26 sert à relier solidairement le fourreau 24 et la douille de guidage 23. A son extrémité libre, la douille 24 porte une tête d'entraînement 27 avec pointe 28 et cliquet 29 pour maintenir et faire tourner un arbre à cames 30 monté dans le dispositif. Au moyen d'un levier d'ouverture 31 qui vient heurter un collet 32 prévu à l'autre extrémité du fourreau 24, on peut déplacer axialement le fourreau 24 afin de débloquer l'arbre à cames 30 de son encastrement ou de l'y fixer. L'autre tête de serrage 4 est fixée libre en rotation mais calée en déplacement axial dans le support 3. Le support 3 est monté sur la partie filetée 33 de la vis mère 16 qui est une tige montée sur billes, calée en déplacement axial. La vis mère 16 est montée dans des paliers 34, 35, 36 du bâti 1. La mise en marche et le fonctionnement de la machine décrite s'effectuent de la façon suivante. Au dispositif de commande 21 est pré dé finie pour le support mobile 3 une position dans laquelle les pièces 30 peuvent être montees entre les pointes 4, 28 des têtes de serrage, cl est-à-dire une position dans laquelle l'écartement des pointes est légèrement plus grand que la longueur des pièces. Ensuite, en fonction de la grandeur ainsi redéfinie au dispositif de commande 21, le servo-moteur 15 déplace le support 3 en direction de l'autre support 2 de sorte qu'en même temps que le ressort 25 se bande, les pièces 30 sont serrées. Cette position zéro est reinjectée par le dispositif de mesure de longueur 22 au dispositif de commande 21.Dans le dispositif de commande à programme libre on règle non seulement la course d'oscillation mais aussi la vitesse du servo-moteur 15 avec laquelle le support 3 effectue par l'intermédiaire des broches 16, 17 un mouvement de va-et-vient par rapport à la position zéro. En outre, ce mouvement de va-et-vient peut également être accordé grâce au dispositif de commande 21 au mouvement de rotation provenant du moteur 14. Le resultat est que l'on peut agir sur le parcours et sur la vitesse de déplacement de la tache d'ignition d'une torche à arc opérant sur la came d' un arbre à cames. Pour adapter le dispositif à une longueur différente de la pièce traitée, les autres conditions de travail restant inchangees, il suffit de déplacer le support 3 dans une nouvelle position zéro. Tous les autres réglages restent les mêmes. Naturellement, pour la trempe superficielle, il est également possible d'adopter un programme différent, c'est-à-dire une autre vitesse et un autre parcours de déplacement. Dans l'exemple de réalisation représenté, on a montré au lieu de toutes les torches à arc associées à chacune des cames, une seule torche à arc 37 qui, au moyen d'une broche filetée de manoeuvre 38 entraînée par moteur, se déplace sur une barre de guidage 39 parallèle à l'arbre à cames 30. La barre de guidage 39 est portée par un levier 40 à deux bras quia sous l'action d'une servo-commande 41, pivote de telle orte que la distance entre la tête de torche à arc 37 et la came à tremper peut être réglée. Par l'intermédiaire du dispositif de commande 21, le réglage peut être fonction de 1' angle de rotation de l'arbre à cames 30 de façon que, compte tenu du contour de la came, l'intervalle entre la surface de la came et la tête de torche reste constant. REVENDICATIONS 1. Machine pour la treize superficielle au moyen d'une torche à arc de pièces métalliques, de forme essentiellement allongée, constituée par deux supports se faisant face avec au moins une paire de têtes de serrage pour la pièce, montées rotatives dans les supports et reliées à une commande de rotation, dont l'une des têtes de serrage est montée mobile en translation dans le sens axial dans l'un des supports et 1' autre tête de serrage peut être déplacée vers la première tete de serrage afin de fixer la pièce, ainsi que par un organe d' entrainement relié au deuxième support pour lui imprimer un mouvement oscillant en direction du premier support, caractérisee en ce que, tant pour régler la distance axiale entre les têtes de serrage (4 à 10) que pour servir de commande pour le mouvement oscillant il est prévu une commande à vis mère (16, 17) entraînée par un servo-moteur (15), et, en ce qu'il est associé au servo-moteur (15) un dispositif de commande (21) avec lequel on peut faire passer de la marche à droite à la marche à gauche le servo-moteur (15) pour des courses d'oscillation prédéfinies. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un indicateur de valeur réelle (22) pour la position de la tête de serrage (4, 6, 8, 9) portée par le support (3) mobile est associé au dispositif de commande (21). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'indicateur de valeur réelle (22) est un dispositif de mesure de longueur disposé à côté du support mobile (3). 4. Machine selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'aide du dispositif de commande (21) et en fonction de la position axiale des têtes de serrage (4 à 10), la vitesse de réglage est réglable suivant un programme pré défini. 5. Machine selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de commande (21) adapte le mouvement de rotation des têtes de serrage (4 à 10) à leur mouvement oscillant. 6. Machine selon une quelconque des revendications 1 à 5; caractérisé en ce que la torche à arc (37) est porté par un dispositif de levier (40) entraîné par moteur, et en ce que son moteur (41) est commandé par le dispositif de commande (21) en fonction du mouvement de rotation de la pièce (30) de telle sorte que l'intervalle entre la tête de torche et la surface de la pièce reste pratiquement constant.