Brevet FR2545744A1 — publié le 19841116

Les aléseuses qui rectifient les sièges et les guides des soupapes des têtes des moteurs endothermiques accomplissent l'opération d'alésage au moyen d'un outil de forme spéciale, qui est soutenu par le mandrin d'une tête opératrice ayant un axe vertical. Cette tête est positionnée manuellement au moyen d'un pilot qui se trouve sur la partie terminale de l'outil même et qui entre dans le siège de la tige de soupape et se centre dans ce siège. Pendant l'opé ration a d'alésage la tête opératrice est bloquée dans sa position de travail, de façon que seulement l'excursion de l'outil selon l'axe vertical est rendue possible. Pour chaque opération suivante il est nécessaire de dégager les mouvements de la tête et de positionner à nouveau le pilot de l'outil dans le siège de la tige de la soupape suivante à aléser. Cette opération est valable seulement pour les sièges de soupapes qui sont alignées du même côté par rapport à l'axe longitudinal de la tête à rectifier, tandis que pour les autres sièges des soupapes qui sont alignées du côté opposé par rapport à cet axe il est nécessaire, avant tout, de tourner la tête opératrice bloquée sur un support oscillant de la table de travail et, ensuite, de positionner à nouveau cette tête opératrice sur la nouvelle ligne de travail où il y a l'autre rangée de soupapes à rectifier.Cependant, puisque l'axe de rotation du support oscillant sur lequel est ancré la tête opératrice généralement ne coïncide pas avec l'intersection des axes des sièges des soupapes se trouvant sur la tête du cylindre de part et d'autre par rapport à l'axe de la tête à rectifier, il est nécessaire non pas seulement de tourner le support oscillant, mais aussi de déplacer la tête de l'aléseuse en direction transversale par rapport à l'axe longitudinal de la machine ou, en alternative, d'effectuer un déplacement transversal de la table de travail portant le support oscillant de la tête opératrice. En effet, les machines opératrices connues prévoient un mouvement transversal de la tête opératrice, ou un mouvement transversal de la table de travail portant l'outil. Ces mouvements transversaux sont généralement limités à des excursions maximales de l'ordre de 20 à 25 mm qui, pour certains types de têtes de moteurs, ne sont pas suffisantes pour repositionner le pilot dans le siège de la tige de soupape. Dans ces cas, avec les machines opératrices connues, on est obligé de débloquer la tête opératrice, après avoir effectué une série d'opérations d'alésage selon la mEme ligne de travail, de renverser cette tête de 1800 sur la table de travail et de la repositionner sur son support de manière telle que la tête opératrice puisse continuer à effectuer l'opération d'alésage tout en conservant la même excursion transversale maximale susdite. Un autre inconvénient présenté par les machines connues utilisant le système à coussin d'air pour la translation longitudinale de la tête sconsiste en ce que, pendant cette translation, l'axe de la tête opératrice peut subir de légers désaxages par rapport à la verticale, dus à l'homogénéité imparfaite du support constitué par le coussin d'air, et en ce que, dès que le pilot est introduit dans le siège de la tige de soupape à rectifier et la tête opératrice bloquée, l'axe de cette tête reprend sa position verticale, ce qui peut causer la rupture ou la déformation du pilot La présente invention a pour but d'éviter tout inconvénient causé par le double repositionnement de la tête de la machine opératrice, puisque, avec l'outil constituant l'objet de la présente invention, un seul positionnement suffit pour obtenir la rectification complète de tous les sièges de soupapes, et ce même dans le cas où les dimensions de la tête du moteur sont considérables. De plus, puisque les articulations de la tête sont montées sur des coussinets de support, tout jeu pouvant écarter l'axe de la tête par rapport à la verticale est évité et, par cela même, les inconvénients correspondants susdits. La présente invention a pour objet un dispositif pour 1 'ar- ticulation de la plaque gui porte la tête aléseuse et qui a une forme appropriée, étant divisée en deux parties, dont une première partie est articulée autour de la colonne verticale de support de la machine et se termine en forme de fourchette,autour de laquelle s'articule la deuxième partie de la plaque qui porte la tête opératrice : de cette manière la plaque peut tourner autour de deux axes verticaux distincts, dont le premier coïncide avec l'axe de la colonne de support, tandis que le deuxième axe coïncide avec l'axe de la fourchette sur laquelle s'articule, par l'intermédiaire d'une charnière, la deuxième partie de la plaque qui porte la tête opératrice. Par conséquent, on dispose d'une machine ayant une tête opératrice avec articulation à charnière qui présente un vaste champ de travail et qui peut se déplacer sur la table de travail aussi bien en direction longitudinale, le long de l'axe de la table, qu'en direction transversale à celle-ci. De plus, la construction des deux parties a été soignée pour manoeuvrer la tête de façon particulièrement aisée et la mettre en position de travail : pour# cela un système de blocage rapide et sûr a été prévu. En particulier, le blocage de chaque articulation a été obtenu par encastre- ment entre les surfaces coniques de deux bagues solidaires l'une de la partie fixe et l'autre de la partie mobile de l'articulation à charnière,la bague mobile étant actionnée par un cylindre pneumatique notamment. Les avantages susdits et d'autres détails de construction seront mieux mis en évidence dans la description d'une forme préférée d'exécution de la présente invention, donnée à titre indicatif mais non limitatif, illustrée par les dessins ci-joints, où - la figure 1 est une vue en élévation frontale de la ma chine qui porte le dispositif conforme à la présente invention - la figure 2 est une vue de dessus de ce dispositif, qui met en évidence le champ de travail de la tête opératrice - la figure 3 montre en section le système de blocage de chacune des deux articulations de la plaque - la figure 4 montre une variante de solution du système de blocage représenté à la figure 3. Avec référence à la figure 1, la tête opératrice 1 est articulée par une charnière autour de l'axe vertical a-a et elle peut tourner librement autour de ce dernier pour 3400 environ, la rotation complète étant empêchée par lten- combrement du support à fourchette 2 qui est la partie de la plaque articulée autour de la colonne de support 3 et qui tourne autour de l'axe b-b coincidant avec l'axe de cette colonne 3. En figure 2 l'arc de cercle I-I est le lieu des positions de l'axe a-a par rotation de la fourchette 2 autour de l'axe b-b, tandis que l'arc de cercle Il-Il constitue le lieu des positions de llaxe C-C de la tête opératrice 1 correspondant à l'alignement et à la solidarisation de la tête 1 avec la fourchette 2 et à la rotation de cet ensemble, ainsi solidarisé, toujours autour de l'axe b-b , en outre, l'arc de cercle III-III est le lieu des positions de l'axe C-C de la tête 1 correspondant à cette tête-complètement repliée sur la fourchette 2 (dans la figure 2,a indique l'angle aigu qui définit la position de la tête 1 ainsi complètement repliée). En pratique,l'outil alésateur de la machine peut aisément se trouver dans un point quelconque du secteur de couronne circulaire délimite par les a r c s de cercle I-I et III-III, pouvant ainsi opérer même en dehors de la zone délimitée par les barres 4 et 5 d'ancrage des têtes de moteurs et par les supports oscillants 6 et 7, sur lesquels les barres sont fixées. Après avoir tourné les supports oscillants 6 et 7 de façon à orienter la tête de moteur de telle sorte que le siège de la tige de soupape est vertical, et après avoir bloqué ces supports dans cette position, on introduit le pilot de l'outil dans ledit siège et on procède à bloquer les articulations de la plaque de façon à empêcher tout mouvement de rotation autour des axes a-a et b-b. Le blocage dont on vient de parler est obtenu en actionnant le piston flottant 8 (cf. la figure 3) du cylindre pneumatique 9 quand l'air comprimé entre dans le canal 10, ce piston 8 se met en mouvement vers le bas et entraîne avec lui la bague en forme de demi-cône 11, qui est solidaire du piston. Puisque une autre bague en forme de demi-cône 13 est solidaire du couvercle 12 du cylindre 9,et puisque ce couvercle 12, qui est supporté par le coussinet 18, est rendu solidaire de la fourchette 2 de la plaque, la bague 11, entraînée vers le bas, s'encastre entre la bague 13 et la queue 14 et elle empêche tout mouvement réciproque entre la tête 1 et la fourchette 2. En effet, la queue 14 est fixée à l'arbre 15 qui, à son tour, est fixé au support de la tête opératrice 1. On fait remarquer que, afin d'obtenir une action de blocage plus efficace, les deux bagues en forme de demicônes 11 et 13 présentent des entailles radiales qui leur permettent de subir une déformation élastique sous pression, ce qui les bloque davantage. Dès que le cylindre 9 est déchargé de la pression d'air (le chargement et le déchargemment du cylindre sont obtenus en actionnant la pédale 16, cf. la figure 1), le piston 8 retourne dans sa position initiale sous l'action du ressort 17 entraînant donc avec lui, vers le haut, la bague 11, ce qui provoque le déblocage entre le support de la tête opératrice 1 et la fourchette 2. Un dispositif de blocage tout à fait identique se trouve sur la colonne 3 de la machine opératrice pour l'axe b-b : il entre en a c t i o n en même temps que le dispositif qui bloque l'axe de rotation a-a et coopère avec ce dernier de façon à bloquer la tête opératrice I dans sa position de travail. Une variante du dispositif de blocage qu'on vient de décrire est représentée à la figure 4, où les bagues 11 et 13 de la solution précédente prennent la forme indiquée en îîa et 13a. La bague 13a en forme de demi-cône diffère de la précédente bague 13 en ce qu'elle ne présente aucune entaille ; la bague îîa est en forme de cône et elle ne présente aucune entaille non plus, puisque, à cause de sa forme et de son insertion à la façon d'un coin entre la bague 13a et la queue 14 , elle assure dans chaque cas un blocage excellent. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'articulation de la tête d'une aléseuse verticale pour les sièges et les guides de soupapes des têtes de moteurs endothermiques, caractérisé en ce que la plaque portant la tête aléseuse (1) se compose de deux parties, dont la première est en forme de fourchette (2) qui tourne autour d'un premier axe vertical (b-b) coïncidant avec l'axe de la colonne (3) de support de l'aléseuse, tandis que la deuxième partie constitue le support de la tête aléseuse (1), la fourchette (2) et ce support étant articulés par l'intermédiaire d'une articulation à charnière à axe vertical (a-a), ce qui donne à cette tête (1) deux degrés de liberté par rotation, non seulement autour dudit premier axe (b-b), mais également autour du deuxième axe (a-a), et donc accroît les excursions de positionnement de la tête (1) en relation avec le support oscillant de la table porte-pièce. 2.- Dispositif d'articulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blocage à la rotation de chacun desdits deux axes (a-a, b-b) est obtenu par un dispositif de blocage pneumatique comprenant un piston flottant (8) coulissant à l'intérieur d'un cylindre (9) monté sur un coussinet (18) et équipé à sa partie inférieure d'une première bague (11, lla) à surface conique qui s'encastre entre une queue (14), fixée à l'arbre de rotation, et une deuxième bague à surface également conique (13, 13a) solidaire du couvercle (12) du cylindre (9), ce couvercle et l'arbre de rotation étant solidaires de la fourchette (2) de la plaque et du support de la tête (1),pour ce qui concerne le deuxième a (a-a), et de la colonne (3) et de la fourchette (2) pour ce qui concerne le premier axe (b-b). 3.- Dispositif d'articulation s-elon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague fixe (11),solidaire du couvercle (12), ainsi que la bague mobile (13),solidaire du piston (8), sont en forme de demi-cônes, l'encastrement entre la bague mobile et la bague fixe se faisant en opposant leurs surfaces coniques. 4.- Dispositif d'articulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague fixe (11a), solidaire du couvercle (12), est en forme de demi-cône, tandis que la bague mobile (13a) solidaire du piston (8), est en forme de cône, l'encastrement entre ces bagues se faisant toujours en opposant leurs surfaces coniques. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdites bagues d'encastrement (11 et 13) présentent chacune au moins une entaille radiale de déformation élastique sous pression qui augmente le degré de blocage à la rotation.