Brevet FR2857891A1 — publié le 20050128

L'invention concerne de façon générale un appareil pour la réparation et la rénovation des surfaces d'appui d'arbres tournants de grosses machines sur un site de travail, et plus particulièrement un tour transportable 5 pour portées qui peut être aisément transporté jusqu'à un emplacement sur le terrain où une machine doit être réparée, montée en place sur l'arbre de la machine devant être tourné, puis mis en oeuvre pour enlever toutes traces de grippage et autres irrégularités de surface de l'arbre 10 afin qu'il soit prêt à la remise en place de ses paliers. Le Brevet des Etats-Unis d'Amérique N 6 065 378 décrit un tour transportable pour portées comprenant deux anneaux de serrage qui sont conçus pour être centrés en des emplacements espacés sur la longueur d'un arbre devant être 15 rénové. Plusieurs barres de guidage s'étendent entre les anneaux de serrage et supportent de façon coulissante un ensemble de préhension à anneaux divisés. Un support d'outil de coupe est fixé à la partie annulaire tournante de l'ensemble de préhension de manière que, lorsque 20 l'anneau mobile est entraîné, le support d'outil exécute un mouvement orbital par rapport à l'arbre en cours de rénovation. Une vis unique d'avance entraînée par un servo moteur provoque une translation de l'ensemble de préhension le long de la barre de guidage. Dans le montage antérieur décrit dans le Brevet N 6 065 378 précité, une seule vis d'avance était utilisée pour déplacer l'ensemble de préhension le long des barres de guidage. Le tour décrit dans ce Brevet présentait donc certains problèmes de tolérance en travaillant sur les 30 arbres de grande dimension. Lorsque l'outil de coupe attaquait l'arbre devant être usiné, il opposait une résistance au mouvement longitudinal de l'ensemble de préhension sur les barres de guidage. Le côté opposé à la vis d'avance était en retard, en sorte que la coupe 35 effectuée par l'ensemble de coupe n'était pas perpendiculaire ni concentrique à l'arbre en cours d'usinage. Le tour pour portées de la présente invention évite cet inconvénient. Au lieu d'avoir une seule vis d'avance, 5 le tour selon l'invention utilise deux vis d'avance qui sont positionnées et entraînées simultanément afin de maintenir le dispositif de préhension, portant l'outil de coupe, perpendiculaire et concentrique à la pièce cylindrique en cours d'usinage. Dans le cas de l'invention, 10 en comparaison avec le montage antérieur, la pièce est usinée plus efficacement. Les particularités et avantages précédents de l'invention sont obtenus au moyen d'un tour transportable destiné au tournage d'un arbre, qui comporte des premier et 15 second anneaux de blocage conçus pour être centrés en des emplacements espacés sur la longueur de l'arbre ou du conduit devant être tourné. Les premier et second anneaux de blocage supportent plusieurs barres cylindriques et allongées de guidage. Un ensemble de préhension est 20 supporté de façon coulissante sur les multiples barres de guidage, l'ensemble de préhension étant du type comprenant un élément annulaire fixe et un élément annulaire mobile monté sur tourillon afin de tourner par rapport à l'élément annulaire fixe. Un porte-outil de coupe est monté sur 25 l'élément annulaire mobile de l'ensemble de préhension pour supporter un outil de coupe. Un premier moyen d'entraînement comprend deux vis-mères positionnées diamétralement et entraînées simultanément et en synchronisme pour translater l'ensemble de préhension le 30 long des barres de guidage, et un second moyen d'entraînement est monté sur l'élément annulaire fixe et fait tourner l'élément annulaire mobile portant le porteoutil suivant une orbite circulaire autour de la pièce. Les premier et second anneaux de blocage sont 35 traversés chacun par plusieurs trous radiaux taraudés dans lesquels sont vissés un nombre correspondant de vis réglables de centrage de l'arbre qui peuvent être aisément réglées pour rendre l'ensemble de préhension concentrique avec l'accès de l'arbre devant être tourné au moment du montage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples, nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du tour transportable pour portées selon une forme appréciée de 10 réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en perspective avant montrant l'ensemble à engrenages d'entraînement; la figure 3 est une vue en perspective avec coupe du tour pour portées de la figure 1. En référence d'abord à la figure 1, il est représenté de façon générale en 10 un tour transportable pour portées construit conformément à l'invention. Il est conçu pour être monté sur un arbre ou un conduit (non représenté) dont la surface a besoin d'un usinage. On voit que le tour 10 20 pour portées comporte des premier et second anneaux de serrage 12 et 13 ayant un diamètre intérieur suffisamment grand pour entourer la pièce devant être usinée. L'anneau de serrage 12 et l'anneau de serrage 13 ont sensiblement la même forme et les mêmes dimensions. Chacun d'eux comprend 25 des segments semi-circulaires 14 et 16 qui peuvent être fixés l'un à l'autre de façon amovible suivant une ligne de joint 20 par des boulons basculants 21 afin de former un anneau. Des trois taraudés 22 sont formés radialement à 30 travers l'épaisseur des anneaux de serrage. Plusieurs boulons de centrage 24 sont vissés dans les trous taraudés 22. Les boulons de centrage 24 sont déplacés vers l'intérieur et l'extérieur des trous taraudés 22 dans une direction radiale afin de s'adapter à une gamme de 35 dimensions de pièces devant être usinées. Deux guides 26 et 28 d'anneau sont formés d'une seule pièce avec le segment 14 de l'anneau de serrage 12. De la même manière, deux guides 30 et 32 d'anneaux sont formés d'une seule pièce avec le segment semicirculaire 14 de 5 l'anneau de serrage 13. Des guides 34 et 35 d'anneau sont formés chacun d'une seule pièce avec le segment semicirculaire 16 de l'anneau de serrage 12. Des guides 36 et 38 d'anneau sont également formés d'une seule pièce avec le segment semi-circulaire 16 de l'anneau de serrage 13. Les 10 guides 36, 38, 30, 32, 34, 36 et 38 d'anneau comprennent chacun un alésage longitudinal comme indiqué en 40. Une première barre de guidage 42 comprenant une tige d'acier cylindrique et lisse est ajustée dans l'alésage longitudinal 40 des guides 26 et 30 d'anneau. Une barre de 15 guidage identique 44 s'étend entre les guides 28 et 32 d'anneau. Des vis de blocage telles qu'indiquées en 46 fixent les barres de guidage 42 et 44 dans leurs alésages respectifs 40. Une barre de guidage 48 s'étend entre le guide d'anneau 34 et le guide d'anneau 36. Des vis de 20 blocage 46 fixent la barre de guidage 48 dans l'alésage longitudinal 40 des guides d'anneau 34 et 36. Une dernière barre de guidage 50 s'étend entre les guides d'anneau 35 et 38 et des vis de blocage 46 fixent la barre de guidage 50 dans l'alésage longitudinal 40. Un ensemble 52 de préhension est supporté de façon coulissante le long des barres de guidage 42, 44, 48 et 50. Cet ensemble de préhension peut être du type décrit de façon plus particulière dans le Brevet des Etats-Unis d'Amérique N 5 549 024. Comme expliqué dans ce dernier 30 Brevet, l'ensemble de préhension 52 à bâti divisé comprend un élément annulaire fixe 54. Une couronne dentée mobile 58, dont seule une petite partie peut être vue à travers une ouverture formée dans le carter protecteur 56 sur la figure 3, est disposée en dessous de ce carter protecteur 35 56 et tourne sur des paliers (non représentés) qui s'étendent dans la direction axiale depuis la surface latérale plane de l'anneau fixe 54. Cette couronne dentée mobile est conçue pour être entraînée par un moteur convenable (non représenté). La façon dont le moteur est configuré pour entraîner la couronne dentée tournante 58 de 5 l'ensemble de préhension 52 est décrite de façon complète dans le Brevet N 5 549 024 précité. L'ensemble de préhension à anneau divisé comporte deux segments semicirculaires 60 et 62 qui sont joints l'un à l'autre suivant une ligne 64 de joint et peuvent être bridés solidement 10 l'un contre l'autre par des boulons pivotants. Quatre éléments de guidage 68, 70, 72 et 74 du dispositif de préhension sont réalisés d'une seule pièce avec l'anneau fixe 54 de préhension, sur la surface de son côté extérieur. Ces éléments de guidage présentent chacun un 15 alésage longitudinal, comme indiqué en 76 pour recevoir des paliers linéaires 78 qui entourent les barres de guidage 42, 44, 48 et 50. Un support 80 d'outil de coupe est monté sur la couronne dentée mobile 58 et usine la pièce comme expliqué dans le Brevet N 5 549 024 précité. Comme représenté sur la figure 2, un ensemble d'entraînement désigné de façon générale en 86 est intégré au premier anneau de serrage 12. L'ensemble d'entraînement 86 communique un mouvement de translation commandée à l'ensemble de préhension 52 le long des barres de guidage 25 42, 44, 48 et 50 entre les anneaux de serrage 12 et 13. Le premier anneau de serrage 12 comprend un anneau fixe 88 conçu pour être serré sur la pièce cylindrique à usiner et un anneau rotatif 90 qui tourillonne de façon à tourner sur l'anneau fixe 88, l'anneau rotatif 90 présentant plusieurs 30 dents d'engrenage 92 sur sa surface périphérique. Une boîte d'engrenage d'asservissement 93 à deux vitesses est montée sur l'anneau fixe 88. Un arbre de sortie 94 s'étend depuis un moteur d'entraînement 95, deux roues dentées d'entraînement 96 étant montées sur l'arbre de sortie 94. 35 La boîte d'engrenage comprend en outre une roue 98 à denture droite qui est montée sur un axe 100 de roue droite et est retenue sur l'axe par une bague 102. Les roues dentées d'entraînement 96 et la roue 98 à denture droite forment un train d'engrenage qui engage les dents d'engrenage 92 sur la surface périphérique de l'anneau 5 rotatif 90. Le train d'engrenage réalise une réduction de vitesse entre la vitesse du moteur d'entraînement et la vitesse à laquelle l'anneau rotatif est entraîné. Les dents d'engrenage 92 sur l'anneau rotatif 90 engrènent avec un pignon d'engrenage 108. Le pignon d'engrenage est monté sur 10 un axe 110 de pignon, lesquels sont encastrés dans les guides 28 et 34 d'anneau. Une bague 112 est enfoncée dans le capot (non représenté) de l'engrenage d'entraînement, laquelle bague maintient le pignon 108 et l'axe 110 en place. Les dents du pignon d'engrenage 108 engrènent avec deux roues dentées 114 et 115 d'entraînement de vis d'avance qui sont montées chacune dans des guides 28 et 34 d'anneau. Deux vis filetées 116 et 117 d'avance sont accouplées chacune fonctionnellement aux roues dentées 114 20 et 115 d'entraînement de vis d'avance qui sont maintenues chacune sur les vis 116 et 117 d'avance par un écrou associé 118. Les vis d'avance 116 et 117 tourillonnent chacune de façon à tourner à leurs extrémités opposées dans le premier anneau de serrage 12 et dans le second anneau de 25 serrage 13. Des écrous 120 d'avance sont disposés sur l'ensemble de préhension 52 de façon à entourer la vis d'avance 116 et la vis d'avance 117. Les écrous d'avance 120 sont en prise avec l'ensemble 52 d'entraînement de préhension et la 30 rotation des vis d'avance provoque une translation de l'ensemble de préhension 52 le long des barres de guidage 42, 44, 48 et 50 entre les anneaux de serrage 12 et 13. Une fois que l'ensemble de préhension 52 a achevé une passe le long de la pièce pendant sa course de coupe à 35 basse vitesse, il est ramené dans la position de départ par une première pression sur un commutateur "inversion" du servo moteur 95 et le passage de la boîte d'engrenage 93 à deux vitesses dans sa position "rapide" pour un retour rapide de l'ensemble de préhension 52. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent 5 être apportées au tour décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tour pour portées pour l'usinage de pièces cylindriques, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) des premier et second anneaux de serrage (12, 13) 5 qui sont maintenus en alignement concentrique en des positions espacées par plusieurs barres de guidage (42, 44, 48, 50) espacées circonférentiellement, les premier et second anneaux de serrage étant conçus pour entourer et serrer la pièce cylindrique; (b) un ensemble de préhension (52) supporté de façon coulissante sur les multiples barres de guidage; et (c) un ensemble d'entraînement (86) destiné à communiquer un mouvement commandé de translation à l'ensemble de préhension le long des multiples barres de 15 guidage entre les premier et second anneaux de serrage, l'ensemble d'entraînement comprenant au moins deux vismères (116, 117) espacées circonférentiellement tourillonnant de façon à tourner par leurs extrémités opposées dans les premier et second anneaux de serrage, 20 chaque vis-mère portant un écrou mobile (120) en prise fonctionnelle avec l'ensemble de préhension, l'ensemble d'entraînement comprenant en outre un moteur d'entraînement (95) relié fonctionnellement pour faire tourner simultanément, ensemble, les deux ou plus de deux vis25 mères. 2. Tour pour portées selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier anneau de serrage comprend un anneau fixe (88) conçu pour être serré sur la pièce cylindrique et un anneau rotatif (90) tourillonnant de 30 façon à tourner sur l'anneau fixe, l'anneau rotatif ayant des dents d'engrenage (92) sur sa surface périphérique. 3. Tour pour portées selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement comprend une roue (98) à denture droite sur un arbre de sortie (100) de 35 ce moteur et est accouplé à l'anneau fixe, la roue à denture droite faisant partie d'un train d'engrenage qui est en prise avec les dents d'engrenage sur la surface périphérique de l'anneau rotatif. 4. Tour pour portées selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement comprend 5 plusieurs roues dentées d'entraînement (96) montées sur un arbre de sortie (94) de ce moteur, lesquelles sont accouplées à une roue (98) à denture droite qui est accouplée à l'anneau fixe, les roues dentées d'entraînement et la roue à denture droite faisant partie d'un train 10 d'engrenage qui est en prise avec les dents d'engrenage (92) sur la surface périphérique de l'anneau rotatif. 5. Tour pour portées selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train d'engrenage réalise une réduction de vitesse entre la vitesse du moteur 15 d'entraînement et la vitesse à laquelle l'anneau rotatif est entraîné. 6. Tour pour portées selon la revendication 4, caractérisé en ce que le train d'engrenage effectue une réduction de vitesse entre la vitesse du moteur 20 d'entraînement et la vitesse à laquelle ledit anneau rotatif est entraîné. 7. Tour pour portées selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une roue à denture droite (114) ou (115) sur au moins deux vis-mères 25 (116, 117), en prise de fonctionnement avec les dents d'engrenage sur la surface périphérique de l'anneau rotatif. 8. Tour pour portées selon la revendication 2 et caractérisé en ce qu'il comporte en outre: (a) au moins deux pignons d'engrenage (108) engrenant chacun avec les dents d'engrenage (92) sur la surface périphérique de l'anneau rotatif; et (b) une roue (98) à denture droite reliée aux deux ou plus de deux vis- mères, les roues à denture droite étant en 35 prise avec les dents d'engrenage des pignons d'engrenage. 9. Tour pour portées selon la revendication 3, et caractérisé en ce qu'il comporte en outre une roue à denture droite sur au moins deux vis-mères qui engrènent avec les dents d'engrenage sur la surface périphérique de l'anneau rotatif. 10. Tour pour portées selon la revendication 5, et caractérisé en ce qu'il comporte en outre une roue à denture droite sur les deux ou plus de deux vis-mères qui engrènent avec les dents d'engrenage sur la surface 10 périphérique de l'anneau rotatif. 11. Tour pour portées selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de préhension comporte un anneau non rotatif (54) et un anneau rotatif (58), l'écrou mobile étant en prise avec l'anneau non rotatif et l'anneau 15 rotatif supportant un porte-outil (80) de coupe. 12. Tour pour portées selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'anneau rotatif comporte des dents d'engrenage (92) sur une surface périphérique de cet anneau et l'anneau non rotatif supporte un second moteur 20 d'entraînement ayant une roue dentée sur son arbre de sortie pour engrener fonctionnellement avec les dents d'engrenage sur la surface périphérique de l'anneau rotatif. 13. Tour pour portées selon la revendication 11, 25 caractérisé en ce que le porte-outil de coupe comprend un mécanisme coulissant destiné à porter un outil de coupe et à commander un déplacement radial commandé de l'outil de coupe. 14. Tour pour portées selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que les premier et second anneaux de serrage et l'ensemble de préhension comprennent chacun deux éléments semi-circulaires (14, 16) et chacun des éléments semi-circulaires supporte deux des multiples barres de guidage. 15. Tour pour portées selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des boulons il réglables (24) de centrage disposés dans des trous taraudés (22) formés aisément à travers les premier et second anneaux de serrage pour un montage concentrique du tour pour portées sur la pièce cylindrique.