Brevet FR2850044A1 — publié le 20040723

L'invention concerne un dispositif pour le polissage de roues dentées. Lors de la fabrication de roues dentées de haute valeur, un traitement de polissage de finition est nécessaire, lors duquel des rugosités des dents, en particulier au niveau 5 des flancs, sont éliminées. Cette mesure sert d'une part à la diminution du bruit des engrenages. D'autre part, ce polissage diminue l'usure. Le problème de l'invention réside dans la mise au point d'un nouveau dispositif, qui permet un polissage plus efficace que dans l'état de la technique, avec un besoin inférieur en espace d'installation. Le dispositif résolvant le problème pour le polissage de roues dentées est caractérisé par un poste de chargement pour l'alimentation des roues dentées, un poste de polissage pour le polissage des flancs des dents, un poste de test pour tester le degré de polissage et un poste de déchargement pour l'évacuation des roues dentées traitées, les postes mentionnés étant disposés autour d'un dispositif de transport rotatif 15 transportant les roues dentées de poste en poste. Avantageusement, selon cette solution de l'invention, on a intégré au moyen d'un dispositif de transport rotatif un poste de polissage et un poste de test dans un seul dispositif, qui évacue des roues dentées polies et testées sur un polissage suffisant. En particulier, cette solution d'invention présente la possibilité de laisser des roues dentées, 20 dont le degré de polissage n'est pas suffisant, dans le processus de traitement et de les ramener de manière très efficace au poste de polissage, un dispositif de commande étant prévu à cette fin, qui commande en fonction du résultat du test l'évacuation d'une roue dentée vers le poste de déchargement ou son retour vers le poste de polissage. L'invention est basée sur le fait que lors de processus de polissage, des traitements 25 ultérieurs sont souvent nécessaires et qu'il est donc particulièrement intéressant d'associer l'un avec l'autre un poste de polissage et un poste de test via un dispositif de transport rotatif dans un seul dispositif, économisant de la place. Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, les postes sont disposés dans l'ordre mentionné. Dans une autre forme d'exécution, le poste de test peut être disposé 30 entre le poste de chargement et le poste de polissage. Les roues dentées qui ne nécessitent pas de polissage traversent alors les autres postes sans traitement. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, le poste de polissage est suivi d'un poste de lavage pour l'élimination d'agents de polissage des roues dentées. Ce poste de lavage est en particulier nécessaire lorsque ces agents de polissage, par exemple le liquide d'alésage utilisé pour le polissage, fausseraient le test consécutif dans le poste de test. Ceci est par exemple le cas lorsque, comme dans la forme d'exécution préférée de l'invention, le poste de test pour le test du degré de polissage est prévu avec une analyse 5 de bruit. Lors de cette analyse de bruit, on évalue par exemple les bruits qui sont générés lorsque l'éprouvette à tester entraîne une roue dentée d'essai. Outre une analyse de bruit, le dispositif de test peut également utiliser des capteurs de mesure mécaniques ou des capteurs de mesure de la lumière pour un test géométrique, qui palpent les dents de la roue dentée de l'éprouvette. Le test géométrique est en particulier réalisé dans 10 procédés de test de fraisage d'un flanc et de deux flancs. Sur le poste de test, on a opportunément prévu des dispositifs pour le découplage acoustique du poste de test des autres postes. Pour le découplage acoustique des corps, on peut par exemple utiliser des paliers en caoutchouc supportant le poste d'essai ou d'autres éléments d'amortissement. Le dispositif de polissage présente de préférence des roues dentées de polissage rotatives autour d'un axe vertical. De manière à correspondre à une telle construction du dispositif de polissage, le dispositif de transport rotatif est avantageusement pourvu d'un élément rotatif autour d'un axe vertical, destiné à recevoir les roues dentées. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, l'élément rotatif comprend, de manière répartie sur son périmètre, des dispositifs de fixation des roues dentées, correspondant au nombre de postes, la distance angulaire entre les dispositifs de fixation des roues dentées étant de préférence constante et les dispositifs de fixation des roues dentées pour maintenir les roues dentées étant prévus avec l'axe de rotation des roues 25 dentées dans le sens vertical. Comme dispositif de fixation des roues dentées, on utilise avantageusement de pinces de fixation radialement en saillie. Opportunément, l'élément de rotation pour le transfert des roues dentées aux postes et le transfert des roues dentées des postes est verticalement mobile dans sa totalité. Dans une telle construction, dans chaque position de rotation, dans laquelle les pinces de fixation sont orientées vers les 30 différents postes, on peut simultanément introduire une roue dentée dans chaque poste en abaissant l'élément rotatif ou prélever une roue dentée de chaque poste en soulevant l'élément rotatif. Opportunément, le poste de test présente un mandrin pneumatique destiné à recevoir la roue dentée à tester, dont le diamètre est inférieur au diamètre du trou de l'axe de la roue dentée à tester, qui peut être élargi par une pression hydraulique de telle manière qu'il peut entraîner la roue dentée à tester agrippée avec une roue dentée d'essai. L'invention est explicitée à l'aide d'un exemple d'exécution et les dessins en annexe, se rapportant à cet exemple d'exécution. La figure 1 représente un dispositif selon l'invention dans une vue latérale, la Figure 2 représente le dispositif de la Figure 1 en vue du dessus, la Figure 3 est une vue du dessus sur un dispositif de polissage utilisé dans le dispositif des Figures 1 et 2 la Figure 4 représente le poste de polissage de la Figure 3 dans une vue en 10 perspective, la Figure 5 représente un détail du poste de polissage des Figures 3 et 4, la Figure 6 représente un dispositif de transport rotatif utilisé dans le dispositif des Figures 1 et 2 dans une vue du dessus, la Figure 7 représente un dispositif de test utilisé dans le dispositif des Figures 1 et 15 2 dans une vue en perspective, la Figure 8 représente un détail du dispositif de test de la Figure 7 et la Figure 9 représente un autre détail du dispositif de test de la Figure 7. Autour d'un dispositif de transport rotatif 1 on a disposé un poste de chargement 2, un poste de polissage 3, un poste de lavage 4, un poste de test 5 et un poste de 20 déchargement 6. Une bande transporteuse 7 se termine au niveau du poste de chargement 2 pour l'alimentation des roues dentées 39. Une bande transporteuse 8 se termine au niveau du poste de déchargement 6, à l'aide de laquelle les roues dentées sont évacuées. Dans le poste de lavage 4, on a prévu des dispositifs de pulvérisation non 25 représentés pour le rinçage des roues dentées auxquelles adhère l'émulsion d'alésage ou l'huile appliquée dans le poste de polissage. Comme il ressort en particulier de la Figure 6, le dispositif de transport rotatif présente une pièce de base 9 avec un moteur d'entraînement 10. Sur la pièce de base est logé un élément rotatif 11 pouvant être entraîné en rotation par le moteur d'entraînement 30 10 autour d'un axe vertical. L'élément rotatif 11 présente cinq pinces d'agrippement 13 radialement en saillie par rapport à un disque support 12 central, avec à chaque fois deux mâchoires d'agrippement 14 pouvant être déplacées pneumatiquement dans le sens tangentiel selon la flèche 15. La distance angulaire entre les pinces d'agrippement 13 est constante. Les postes mentionnés 2 à 6 sont disposés de manière correspondante à cette distance angulaire autour du dispositif de transport rotatif 1. La pièce de base 9 du dispositif de transport rotatif 1 comporte en outre un dispositif d'élévation non représenté grâce auquel l'élément rotatif 11 peut être soulevé et abaissé dans sa totalité. On se réfère à présent aux Figures 3 à 5, qui représentent le poste de polissage 3 en détail. Un coulisseau 17 est disposé sur un bâti de fixation 16 du poste de polissage 3. Le coulisseau 17 représenté séparément dans la Figure 5 présente trois roues dentées de 10 polissage 18 à 20 disposées aux sommets d'un triangle, dont les roues dentées de polissage 18 et 19 ont des logements à cardan. La roue dentée de polissage 20 peut être déplacée contre le coulisseau 17 dans une rainure 21, perpendiculairement à son axe de rotation et présente un dispositif d'accouplement 22 pour un dispositif de rotation. Comme on peut le voir dans la Figure 15 5, la rainure 21 débouche sur un trou 23 rond formé dans le coulisseau 17. Pour entraîner la roue dentée de polissage 20, on utilise un moteur d'entraînement 24 qui est relié via une courroie dentée (non représentée) avec un arbre d'entraînement 25, qui peut être raccordé avec la roue dentée de polissage 20 de manière à l'entraîner, via le dispositif d'accouplement 22. Le coulisseau 17 peut être déplacé à l'aide d'un dispositif de déplacement pneumatique ou hydraulique 26, qui s'agrippe à un tenon contre-dépouillé 27 du coulisseau 17, en comprimant les roues dentées de polissage 18 à 20 contre une roue dentée à polir perpendiculairement à l'axe de rotation de la roue dentée de polissage 20. Les indices de référence 28 et 29 désignent, dans les Figures 3 et 4, des poinçons 25 de maintien opposés l'un à l'autre, entre lesquels peut être maintenue la roue dentée à polir, et qui présentent un cône de centrage non représenté destiné à agripper le trou de l'axe de la roue dentée. Le poinçon de maintien 28 est soulevé et abaissé à l'aide d'un dispositif d'élévation 30 pneumatique, suite à quoi une roue dentée à usiner peut être maintenue entre les poinçons de maintien 28 et 29 et introduite dans cette position entre 30 les roues dentées de polissage 18 à 20. Au niveau du poinçon de maintien 29 supérieur s'agrippe un dispositif pour réaliser des mouvements oscillants verticaux, qui comprend un moteur d'entraînement 31 et une bielle 32 articulée excentriquement à l'axe de rotation du moteur d'entraînement 31. On se réfère à présent aux Figures 7 à 9, l'indice de référence 33 représentant une pièce de base d'une installation de test avec des pieds 53. Un coulisseau 34 avec une roue dentée d'essai 35 est disposé sur la pièce de base 33. En outre, on a disposé un moteur d'entraînement 36 sur la pièce de base, qui est 5 raccordé avec un arbre d'entraînement 38 denté de manière à l'entraîner via un arbre d'entraînement denté 37 et une courroie dentée non représentée. L'arbre d'entraînement 38 sert à la rotation d'une roue dentée 39 à tester pouvant être placée sur cet arbre. Comme il ressort de la Figure 9, la roue dentée 39 à tester peut être placée sur un mandrin 40 de l'arbre 38. Le mandrin 40 présente un espace annulaire 41 qui est 10 recouvert par un anneau 42 élastiquement extensible. Un canal 43 débouche dans l'espace annulaire 41 pour l'alimentation d'un liquide hydraulique. Comme il ressort de la Figure 8, la roue dentée 35 d'essai est fixée de manière rotative à un étrier de fixation 44, l'étrier de fixation 44 étant relié à une branche 45 qui est maintenue de manière à pouvoir pivoter via une articulation 46 à une autre branche 15 47 face à la branche 45. Les branches 45 et 47 sont sollicitées l'une par rapport à l'autre via un ressort 53. La branche 47 est reliée à une pièce de raccordement 48 en forme de clavette pour le raccord avec le coulisseau 34. L'étrier 44 est raccordé avec un capteur de bruit 49 dont les signaux électriques 20 sont alimentés via une conduite 50 dans d'un dispositif d'analyse acoustique 51 représenté schématiquement dans la Figure 8. Il est entendu que le dispositif décrit ci-dessus comprend un dispositif de commande commandant le mouvement des pièces mobiles. On décrit dans la suite le mode de fonctionnement du dispositif. Des roues dentées 39 amenées via la bande transporteuse 7 butent dans le poste de chargement 3 contre une butée, de telle manière qu'elles se trouvent dans une position de transfert. Dans cette position représentée dans la Figure 2, la pince d'agrippement 13 correspondante reçoit la roue dentée. Le dispositif de commande assure à présent une rotation de l'élément de rotation 11 d'un angle de 720. La roue dentée se trouve ensuite 30 dans une position entre les poinçons de maintien 28 et 29. Le dispositif d'élévation prévu sur la pièce de base du dispositif de transport rotatif 1 abaisse l'élément rotatif 1 1 dans sa totalité, de telle manière que la roue dentée se trouve sur le poinçon de maintien 28 inférieur, la partie conique en saillie assurant un centrage. Le poinçon de maintien soulève ensuite la roue dentée jusqu'à butée contre le poinçon de maintien 29. La roue dentée est ensuite guidée davantage entre les poinçons de maintien 28 et 29, par le dispositif d'élévation 30 pneumatique, jusque dans la position en hauteur entre les roues dentées de polissage 18 à 20. A l'aide du dispositif de déplacement 26, qui déplace le coulisseau 17, les roues dentées 18 à 20 sont mises en contact avec la roue dentée à 5 polir, la roue dentée 20 entraînée par le moteur d'entraînement 24, la courroie dentée non représentée et l'arbre 25 mettant en rotation la roue dentée à polir et les autres roues dentées de polissage 18 et 19. Le dispositif d'entraînement pneumatique 26 assure la pression nécessaire des roues dentées contre la roue dentée à polir. La roue dentée à polir effectue, en même temps que son mouvement rotatif, un mouvement oscillant dans 10 le sens vertical, qui est réalisé par le dispositif d'oscillation avec le moteur d'entraînement 31 et l'arbre logé de manière excentrique 32 et qui assure un frottement des dents dans le sens longitudinal l'une avec l'autre. Le poinçon de maintien 28 oscillant avec la roue dentée est axialement supporté par un ressort (non représenté). A la fin du processus de polissage, le coulisseau 17 est retiré et le poinçon de 15 maintien 28 se déplace vers le bas jusque dans la position entre les mâchoires d'agrippement 14 de la pince 13, qui reprend la roue dentée polie et qui la déplace, par une rotation supplémentaire de l'élément de rotation 11, de 72 dans une position de lavage dans le poste de lavage 4. Un jet y rince l'agent de polissage appliqué pendant le polissage sur la roue dentée. Après le processus de lavage, la roue dentée est transportée 20 dans le poste de test 5, o elle est disposée dans une position au-dessus du mandrin 40. Le dispositif d'élévation abaisse l'élément de rotation 11, de telle manière que la roue dentée se place sur le mandrin 40. Les mâchoires d'agrippement 14 reculent. Il se forme un raccord mécanique entre le mandrin 40 et la roue dentée à tester via le fluide hydraulique comprimé dans l'espace annulaire 41, par gonflement de l'anneau 42. En 25 avançant le coulisseau 34, la roue dentée 35 d'essai est assemblée avec la roue dentée 39 à tester. La roue dentée 39 à tester entraînée par le moteur d'entraînement 36 via les arbres 37 et 38 développe, en s'engrenant avec la roue dentée 35 d'essai tournant à vide des bruits dont le spectre de fréquence et l'intensité dépendent du degré de polissage ou de l'état de la surface de la roue dentée 39 à tester. Le capteur de bruit 49 enregistre ces 30 bruits et les alimente dans le dispositif d'analyse acoustique 51. Dans le dispositif d'analyse acoustique 51 sont enregistrés des signaux de comparaison. Il peut ainsi décider si le degré de polissage est suffisant ou pas. Lorsque le degré de polissage est suffisant, la roue dentée concernée est placée au niveau du poste de déchargement 6 sur la bande transporteuse 8 et évacuée. Par la fixation du capteur de bruit 43 sur l'étrier 44 et sa fixation sur la branche 45, qui est assemblée avec un ressort via l'articulation 46 avec la branche 47, il est possible d'alimenter le bruit obtenu par les roues dentées 35 et 39 sans les fausser dans le dispositif d'analyse 51. Il est entendu que les processus décrits ici à l'aide d'une seule roue dentée passant dans le dispositif se déroulent simultanément dans chaque position angulaire dans lesquelles sont orientées les cinq (ou les cas échéant plus) pinces d'agrippement 13 vers les postes 2 à 6, c'est-à-dire que dans chaque position angulaire, une roue dentée est réceptionnée, polie, lavée, testée et déchargée, le dispositif d'élévation abaissant et 10 soulevant à chaque fois l'élément rotatif 1. Un cas particulier relativement fréquent survient lorsque le poste de test 5 constate un polissage insuffisant. Dans ce cas, le dispositif de commande mentionné assure alors que la roue dentée concernée n'est pas déchargée au niveau du poste de déchargement 6, mais passe à nouveau dans les postes 3 à 5. Un dispositif d'arrêt non représenté, disposé 15 à une certaine distance du poste de chargement 2 assure qu'il ne se forme pas une file de roues dentées au niveau du poste de chargement, lorsque, suite à un passage répété d'une roue dentée, une roue dentée apprêtée au niveau du poste de chargement ne peut être transférée, la possibilité que plusieurs roues dentées successives sont déclarées insuffisamment polies existant également. Alors que le poste de lavage et le poste de polissage sont disposés sur un plateau support commun, le poste de test est dans une large -mesure découplé pour éviter le transfert de bruit des corps des autres constituants du dispositif au poste de test. Le poste de test peut également se trouver avec ses pieds 53 sur des logements en caoutchouc ou d'autres amortisseurs d'oscillation qui limitent encore mieux la 25 transmission du bruit. En variation par rapport à l'exemple d'exécution décrit, le poste de lavage peut également être précédé d'une centrifugeuse pour l'élimination des résidus des liquides utilisés pour le polissage. Revendications 1. Dispositif pour le polissage de roues dentées, caractérisé par un poste de chargement (2) pour l'alimentation des roues dentées, un poste de polissage (3) pour le polissage des flancs des dents, un poste de test (5) pour tester le degré de polissage et un 5 poste de déchargement (6) pour l'évacuation des roues dentées traitées, les postes mentionnés étant disposés autour d'un dispositif de transport rotatif (1) transportant les roues dentées (39) de poste en poste. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de 10 commande est prévu, qui commande en fonction du résultat du test l'évacuation d'une roue dentée vers le poste de déchargement (6) ou son retour vers le poste de polissage (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les postes (2, 3, 5, 15 6) sont disposés dans l'ordre mentionné ou que le poste de test est disposé entre le poste de chargement et le poste de polissage. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le poste de polissage (3) est suivi d'un poste de lavage (4) pour l'élimination d'agents de 20 polissage des roues dentées (39). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le poste de test (5) pour tester le degré de polissage est prévu avec un dispositif (51) pour l'analyse du bruit ou pour le test géométrique à l'aide d'un capteur de mesure 25 mécanique et/ou un capteur de mesure de la lumière. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un dispositif électrique de commande et d'évaluation est prévu pour la réalisation d'un test de fraisage d'un flanc, un test de fraisage des deux flancs, d'un test de conicité 30 et/ou d'un test de la pente, les tests de fraisage d'un flanc ou de deux flancs étant le cas échéant basés sur une analyse du bruit. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des dispositifs sont prévus pour le découplage acoustique et/ou le découplage des vibrations du poste de test des autres postes. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de polissage (3) présente des roues dentées de polissage (18-20) rotatives autour d'un axe vertical. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que 10 le dispositif de transport rotation présente un élément rotatif (11) rotatif autour d'un axe vertical, destiné à recevoir les roues dentées (39). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément rotatif ( 1) peut être déplacé verticalement dans sa totalité pour le transfert des roues dentées (39) 15 aux postes (2-6) et pour le transfert des roues dentées (39) des postes (2-6). 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'élément rotatif (11) présente des dispositifs de fixation (13) des roues dentées, répartis sur sa périphérie, correspondant au nombre de postes (2-6). 20 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les dispositifs de fixation (13) des roues dentées pour le maintien des roues dentées (39) sont prévus avec l'axe de rotation des roues dentées dans le sens vertical. 13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la distance angulaire entre les dispositifs de fixation (13) des roues dentées est constante. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'on a formé des pinces de fixation (13) radialement en saillie comme dispositifs de 30 fixation des roues dentées. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le poste de test (5) présente un mandrin pneumatique (40) destiné à recevoir la roue dentée (39) à tester.