<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux machines pour Inexécution de cames
L'invention est relative aux moyens d'établissement de vis sans fin ou de cames cylindriques -- ci-après désignées également comme vis sans fin -- destinées à commander le déplacement d'une cheville ou galet conique suivant un arc de cercle, et s'applique en particulier aux machines à tailler les cames utilisées dans des mécanismes de direction, mécanismes dans lesquels la came attaque un ou plusieurs galets ou chevilles montés sur un bras oscillant et communique, pour des quantités égales de rotation, soit un mouvement angulaire uniforme soit un mouvement angulaire varié au bras oscillant.
Conformément à une caractéristique de l'inventions une machine à tailler comprend un porteòutil tournant, un outil
<Desc/Clms Page number 2>
coupant monté en rotation dans le tifit porte-outil, la distance ehtre l'axe de rotation du porte-outil et celui de l'outil étant égal au rayon de l'arc, ainsi que des moyens pour maintenir le bord coupant de l'outil perpendiculaire ou sensiblement perpendi- culaire à l'inclinaison ou angle de l'hélice de la vis sans fin ou de la came durant le déplacement du porte-outil.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, une machine pour l'exécution de cames comprend en combinaison : un porte-ouvrage, des moyens pour entrainer le dit porte-ouvrage en rotation autour de son axe, un porte-outil) conditionné pour recevoir une fraise dont le profil correspond à celui de la cheville ou galet ;
moyens pour entrainer en rotation le dit porte-outil autour de son axe, des moyens pour déplacer le dit porte-outil et le porte-ouvrage relativement entre-eux suivant
EMI2.1
une direction parallèle à l'axe du porte-ouvrage gactsex xtisxxxxRrrtxxtxkattxpsactttl&:x7fâXxxtiict- 10 mots nuli3 mmrxxmgar, ainsi que des moyens pour déplacer le dit porto-outil et le porte-ouvrage, relativement entre-eux, dans une direction perpendiculaire aux axes du porte-ouvrage et du porte-outil*
Les mouvements relatifs du porte-outil et du porte-ouvrage sont contrôlés de telle manière que le.déplacement relatif résultant entre le couteau et l'ébauche de came portée par le porte-ouvrage s'effectue suivant la ligne de déplacement de la cheville ou du galet lorsqu'on fait tourner la came dans le mécanisme de direction assemblé.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention un mécanisme à rapport de vitesses variable comprend un organe de commande, entraîné en rotation à une vitesse constante; un organe commandée des moyens pour déplacer les dite organes relativement entre eux suivant une direction axiale, l'un des dits organes présentant une surface en engagement avec l'autre organe, la conformation ou inclinaison de la dite surface, par rapport à l'axe de rotation, déterminant le rapport des vitesses des organes de commande et commandé.
<Desc/Clms Page number 3>
Tout rapport voulu, soit constant, soit irrégulier, peut être communiqué à l'organe commandé par la conformation de la sur% ce, et) ou par le taux de déplacement relatif suivant une direction axiale entre les organes de commande et commandé, Des moyens ,actionnés soit manuellement, soit automatiquement, peuvent être prévus pour régler l'inclinaison ou angle de la face de l'outil par rapport à l'inclinaison ou angle de l'hélice de la vis sans fino
L'invention a été représentée aux dessins annexés dans les- quels:
Fig 1 est une vue en élévation latérale;
Fig 2 est un plan partiel,d'une disposition constructive;
Fig 3 est une élévation partielle par bout;
Fig 4 est une vue en élévation latérale;
et,
Fig 5, 6 et 7 des vues de détail d'une variante de construc- tion;
Fig 8 est une vue schématique d'une autre variante;
Figs 9, 10 et Il montrent des outils conformateurs des cames;
Figs 12 et 13 sont des vues perpendiculaires entre elles d'un mécanisme de direction utilisant une came que permettent de réali- ser les machines de l'invention;
Figs 14, 15 et 16 sont des vues d'une machine construite conformément à une autre caractéristique de l'invention: Fig 14 représentant une élévation latérale, Fig 15 un plan et Fig 16 un plan partiel en coupe d'un détail; Figs 17 à 23 sont des vues d'une machine construite conformément à une autre caractéristique de l'invention: Fig 17 représentant une élévation latérale, Fig 18 une vue en plan, Fig 19 une coupe en élévation; Fig 20 une vue en élévation par l'arrière du porte-outil;
Figs 21, 22 et 23 représentent respectivement une vue en élévation, un plan et une coupe ,obtenue suivant la ligne x-x de la fig 21, du dispositif à rapport de vitesse variable.
En se référant en particulier aux figs 12 et 13 qui repré-
<Desc/Clms Page number 4>
sentent un mécanisme de direction comportant une vis sans fin ou came que la machine est plus spécialement appropriée à con- former, 1 désigne la vis sans fin ou came attaquant une cheville ou galet 2 dont l'axe est place perpendiculairement à la face d' un bras 3 fixé à un axe oscillant 4, le galet ou cheville étant de ce fait assujetti à se mouvoir par le travers de -la vis sans fin ou came suivant un arc de cercle dont le rayon est R- ca
L'établissement de semblables vis sans fin est impratica- ble par les méthodes usuelles de taille des via, de même qu'elle ne pourrait être conforméesà l'aide d'une vis mère , du fait que le pas P, l'hélice d'inclinaisonÓ,
l'inclinaison du flan de la denture et le diamètre D du noyau ou âme varient tous de quantités inconstantes d'un bout à l'autre de la vis.
En se référant aux figures 1, 2, 9, 10 et 11, 5 désigne une ébauche de vis sans fin, montée sur un mandrin 6 et une pointe 7. Le mandrin est entrainé par une poulie à gradins 8 sur laquelle passe une courroie d'entrainement, la poulie étant supportée dans une tte 9.
Un arbre 10, monté dans des paliers 11 sur un chariot al 12 passe sous l'ébauche de vis 5, perpendicul èrement à l'axe de cette dernière, exactement par rapport à l'ébauche,dans la même position relative que celle occupée par l'arbre ou axe 4 , sur lequel est monté le bras 3 portant la cheville ou galet 2, par rapport à la vis terminée.
Un plateau porte-outils 13 est fixé à l'extrémité antérieure de l'arbre 10, le rayon, à partir du centre du plateau jusqu'au centre des trous d'outils 13',formés dans le plateau, étant égal au rayon R du bras 3.
L'arbre 10 est entrainé par la poulie à gradins 8 et un système d'engrenages de changement de vitesse 14,par l'inter- médiaire de joints universels 15, 16, ainsi que des pignons d'angle 17,18, de manière que le plateau 13 tourne simultané- à ment à l'ébauche de via/des vitesses proportionnelles aux engrenages utilisés.
<Desc/Clms Page number 5>
L'arbre 10 est également engrené, grâce à une roue dentée intermédiaire 19, avec un arbre 20 solidaire d'un plateau 21, de telle sorte que ce plateau 21 tourne à la même vitesse et dans le même sens que le plateau porte-outil 13.
Un outil indique en 22, est monté de façon à tourner dans le plateau porte-outil 13, et il est maintenu de façon rigide dans l'extrémité supérieure d'une tige ou bielle de liaison
23, dont l'extrémité inférieure est montée sur un ergot ou maneton 24 du plateau 21.
Le chariot 12 est porté par un berceau 25 susceptible d'être élevé ou abaissé par rapport au bâti 26 de la machine, et verrouillé en position à l'aide des boulons 26' en permettant ainsi de placer les outils dans toute position voulue par rapport à l'axe de l'ébauche de vis sans fin.
Le chariot 12 peut être rapproché et écarté de l'ébauche à l'aide du volant à main 27 et de la vis 28, ou bien grâce à un dispositif automatique approprié actionné par des engrenages.
En fonctionnement, si l'ébauche de vis 5 est entrainée en rotation, l'outil 22 se déplace par le travers de l'ébauche et engendre une vis de la forme requise suivant le train d'engre- nages utilisé et la conformation de l'outil-
La tige oubille de liaison 23 maintient les bords coupant de l'outil très sensiblement perpendiculaires à l'inclinaison un ou angle de l'hélice de la vis pendant que l'outil décrit/arc de cercle par le travers de l'ébauche-
Si on le désire, on pourra employer plusieurs outils, ceux- ci étant montés dans les trous d'outils 13', et les outils sont reliée entre eux à la manière représentée soit à la figure 7, soit à la fig 8.
Dans la fig 7, chaque outil est soljdaire d'une roue d'en- grenage 29, et les roues d'engrenages sont à. leur tour engro- nées avec des pignons fous 30 disposés en dehors du cercle de pas des trous d'outils un outil étant rigidement relié à l'extrémité supérieure de la tige de liaison, ainsi qu'il a été
<Desc/Clms Page number 6>
décrit.
Semblable agencement peut être employé lorsqu'on désire munir d'un outil chacun des trous d'outil 13'. Toutefois, lorsque chacun des autres trous d'outil doit être utilisé, on applique la disposition que montre la fig 8, dans laquelle les roues d'en- grenag, intermédiaires 30 sont disposées sur le cercle de pas des trous d'outils-
Les engrenages sonttels que tous les outils se meuvent à la même vitesse autour de leurs axes.
Lorsqu'on fait ussage de plusieurs outils, l'agencement des outils peut être tel que l'un d'eux taille le flanc gauche, un autre ne taille que le noyau ou âme, et un autre taille le flanc droit, cette succession d'opérations se répétant suivant le nombre de positions d'outil disponibles, les outils étant représentés aux figures 9, 10 et 11.
Dans la variante représentée aux figs 3, 4 et 5, appropriée au cas ou l'axe 10 ne peut passer ni par dessous ni par dessus l'ébauche 5 de la vis ,en raison de la faible longueur du rayon R, le plateau porte-outil n'est soutenu que d'un côté par des paliers 31 montés sur le chariot 12. Les outils sont fixés dans des pivots ou axes 32, montés de manière à tourner en même temps da.ns le plateau 13 et dans la plaque de fermeture ou cou- vercle 33. Les pivots ou axes 32 portent des roues d'engrenages 34, en prise avec des roues d'engrenages intermédiaires 35 dont les axes 36 sont montés de façon à tourner dans le plateau 13 et le couvercle 33.
Les roues d'engrenages intermédiaires sont également en prise avec un engrenage central 37, présentant le même diamètre que ceux qui sont solidaires des pivots ou axes d'outils, et est fixé à un arbre central 38 traversant un manchon 39 auquel est assujetti le plateau 13. L'arbre central 38, et par suite la roue d'engrenage qui en est solidaire ,sont maintenus stationnaires par un bras 40. Les outils indiqués dans cette variante présentent chacun une conformation qui corres pond au contour en section droite du filet à tailler dans
<Desc/Clms Page number 7>
l'ébauche, bien qu'évidemment les outils représentés aux figures 9, 10 et 11 puissent être employés.
En fonctionnement, la rotation du plateau 13, du couvercle 33, des engrenages des axes ou pivots d'outils 34 et des engrenages intermé - diaires 36P autour de l'engrenage fixe 37, transmet aux axes ou pi- vote d'outils et par conséquent aux outils, la même action que la tige de liaison de l'agencement précédemment déorit, c'est à dire que si la face de l'outil est disposée perpendiculairement à l'incli- naison ou angle de l'hélice de la vis sans fin au point d'entrée de l'outil dans la came, la dite face restera perpendiculaire à l'inclinaison ou angle d'hélice:
, depuis le point d'entrée jusquau point de sortie-
Pour des vis sans fin présentant un rayon de bras, R, très réduit, l'inclinaison ou l'angle.d'hélice n'est pas constant, mais devient plus petit à chaque extrémité de la viso
Le bras 40 prévenant la rotation de l'arbre central et de l'engre- nage qui en est solidaire, est établi de manière que lui-même, et par suite le dit arbre 38 et le dit engrenage 37,puissent âtre entraînés en rotation dans une mesure suffisante de part et d'autre de la position centrale initiale par l'intermédiaire d'une vis sans fin 41 et d'un secteur 42, le bras 40 oocupant la position médiane jusqu'au moment ou les outils ont pénétrés de toute la profondeur dans l'ébauche.
La rotation partielle de faible amplitude, en arrière et en avant, peut être assurée soit à l'aide du volant à main 43 portant un axe 44 fixé à la vis sans fin 41,ou grâce à des moyens automatiques appropriés, vis de renversement, cames ou tiges de liaison et mani- velle, ou l'équivalent, commandés par l'arbre de la machinée Il en résulte une légère rotation de la roue d'engrenage centrale, fixe,57, à gauche et à droite de sa position initiale, ce mouvement détermi- nant à son tour un léger mouvement de rotation des pivots d'outil 32 et des outils 22, de part et d'autre de leur position initiales, les faces des outils se présentant alors perpendiculairement à l'inclinaison ou angle de l'hélioe, de bout en bout de l'ébauche*
<Desc/Clms Page number 8>
décrit.
Semblable agencement peut être employé lorsqu'on désire munir d'un outil chacun des trous d'outil 13'. Toutefois, lorsque chacun des autres trous d'outil doit être utilisé, on applique la disposition que montre la fig 8, dans laquelle les roues d'en- grenages intermédiaires 30 sont disposées sur le cercle de pas des trous d'outils-
Les engrenages sont/tels que tous les outils se meuvent à la même vitesse autour de leurs axes-
Lorsqu'on fait usge de plusieurs outils, l'agencement des outils peut être tel que l'un d'eux taille le flanc gauche, un autre ne taille que le noyau ou âme, et un autre taille le flanc droit, cette succession d'opérations se répétant suivant le nombre de positions d'outil disponibles, les outils étant représentés aux figures 9, 10 et 11.
Dans la variante représentée aux figs 3, 4 et 5, appropriée au cas ou l'axe 10 ne peut passer ni par dessous ni par dessus l'ébauche 5 de la vis ,en raison de la faible longueur du rayon R, le plateau porte-outil n'est soutenu que d'un côté par des paliers 31 montés sur le chariot 12. Les outils sont fixés dans des pivots ou axes 32P montés de manière à tourner en même temps dans le plateau 13 et dans la plaque de fermeture ou cou- vercle 33.
Les pivots ou axes 32 portent des roues d'engrenages 34Y en prise avec des roues d'engrenages intermédiaires 35 dont les axes 36 sont montés de façon à tourner dans le plateau 13 et le couverole 33, Les roues d'engrenages intermédiaires sont également en prise avec un engrenage central 37, présentant le même diamètre que ceux qui sont solidaires des pivots ou axes d'outils, et est fixé à un arbre central 38 traversant un manchon 39 auquel est assujetti le plateau 13. L'arbre central 38, et!. par¯suite la roue d'engrenage qui en est solidaire , sont maintenus stationnaires par un bras 40.
Les outils indiqués dans cette variante présentent chacun une conformation qui corres pond au contour en,section droite du filet à tailler dans
<Desc/Clms Page number 9>
l'abaissement d'un support 60, portant la vis sans fin 47, et par suite à la vis sans fin de se dégager de la reue 52 en arrêtant le mouvement d'avancement.
En se référant aux figs 14, 15, et 16, la machine à tailler les cames qui s'y trouve représentée, est conditionnée pour employer une fraise,c'est à dire un outil coupant, entrainé en rotation autour de son axe et dont le profil correspond à celui de la cheville eu du galet venant en engagement avec la came terminée.
Dans cette disposition, l'ébauche de came 5 est montée, Gemme dans l'agencement représenté aux figures précédentes, dans un mandrin supporté par des paliers 61, 62 , solidaires d'un chariot 63, lequel est monté à glissement sur le bâti 64 de la machine; Le chariot 63 est pourvu à une extrémité d'un galet 65, amené en engagement avec une came 66 grâce à l'action de ressorts 67.
La fraise,indiquée en 68, entrainée en rotation par une poulie à courroie 681, est montée tournante dans un support 69 assujetti à coulisser verticalement dans un guide 70, et pourvu d'un volant à main 71 grâce auquel on peut régler la profondeur d'avancement de la fraise.
EMI9.1
Le support7p x:kxcromprmxÈ2rx comporte, a son extrémité infé- rieure, une rainure 72 dans laquelle est monté une cheville ou galet 73 appartenant à un bras 74 fixé à une roue hélicoïdale
75, La roue hélicoïdale 75 est en prise a.vec une vis sans fin 76 solidaire d'un arbre 77, sur lequel et également assujetti un pignon conique 78 en engrènement avec un pignon conique 79 monté sur un arbre 80 portant la came 66.
L'arbre 77 est entraîné par un train d'engrenages indiqué dans l'ensemble par 81, et l'arbre 82 supportant et commandant le mandrin, l'arbre étant commandé à son tour par l'intermédiaire d'un système de vis sans fin et de roue hélicoïdale, indiqué en
83, et une poulie à courroie 84.
Lorsque la came produite par la machine est destinée à être
<Desc/Clms Page number 10>
utilisée dans des mécanismes de direction d'automobiles, il convient de ne pas réaliser un contact parfait en tous points du galet ou cheville et du tracé de came, mais d'obtenir un contact parfait sur les deux flancs de ce tracé dans la position médiane, et un certain degré de liberté ou jeu lorsque le galet ou cheville se déplace de sa position médiane vers et à chaque extrémité de sa trajectoire.
A cet effet, le support 69 est étalement monté de manière à pouvoir coulisser transversalement, c'est à dire à se rappro- cher et s'écarter de l'axe de l'ébauche de came 6, et le support est pourvu d'un galet 85 prenant contact avec une surface de came 86 et appuyé sur cette dernière par des ressorts 87.
En fonctionnement, lorsque l'arbre 82 est entrainé, le bras 74 et la ca,me 66 sont déplaces en relation devtemps avec cet arbre. La rotation de la came provoque un déplacement de l'ébauche de came suivant son axe propre, et le mouvement du bras 74 communique un glissement vertical au support 69, le mouvement relatif résultant entre le couteau monté dans le support 69 et l'ébauche de came se produisant suivant la ligne du déplace- ment de la cheville ou galet lorsque la came est entra&née en rotation dans le mécanisme de direction assemblé.
Lorsque le chariot 63 est animé d'un mouvement de va et vient par la came 66, la surface de came 86 vient en engagement avec le galet 85, et détermine l'avancement et le recul du porte- outil 69 et par suite de la fraise qui s'y trouve montée en direction de l'axe de la came, en accroissant et réduisant de ce fait la profondeur de coupe de la, fraise.
On prévoit un dispositif, désigné dans l'ensemble par 88, pour provoquer automatiquement le dégagement de la roue héliceï- dale du système de roue hélicoïdale et'vis sans fin 83, à la fin du déplacement alternatif du chariot 63.
De préférence, la rainure 72 est formée dans une partie qui est reliée de façon réglable au support 69, ce qui permet dêemployer différentes longueurs de bras 74 pour communiquer
<Desc/Clms Page number 11>
au support des déplacements verticaux de diverses amplitudes.
La came 66 peut être de forme telle qu'elle communique au chariot 63 soit un mouvement régulier, soit un mouvement irrégulier; dans le premier cas afin de produire une came donnant sensiblement des déplacements equi-angulaires du bras oscillant dans le mécanisme de direction terminé pour des quantités égales de rotation de la came, et, dans le second cas afin de réaliser une came communiquant au bras oscillant des déplacements angulaires de valeur variable pour des quan- tités égales de rotation de la came.
En se référant aux dispositions que montrent les figs 17 à 23, dispositions dans lesquelles on fait emploi d'une fraise, le mouvement de cette fraise est contrôla par un dispositif à rapport de vitesses variable, représenté en particulier aux fige 21, 22 et 23.
Le dispositif comprend un manchon 89 dont une portion de la périphérie a été supprimée, comme il est indiqua en 90, un bord de la partie découpée étant conformé en surface de came de profil voulu. Cette surface de came est suivie par une patte décommande 91 prolongeant un manchon 92 monté coulissant sans rotation sur un arbre 93, et rendu solidaire d'un organe 94 , fileté extérieurement, traversant un écrou assujetti dans un logement 95 fixé sur le bati de la machine.
Le manchon 89 est fixé sur une douille 96, assujettie à un arbre 97 qui entraine, par l'intermédiaire des pignons d'angle 98 et 99, une/chaîne 100 passant sur la roue à chaine
101 et une roue à chaine 101' fixée au logement 102, monté tournant dans un palier 103. Le logement 102 est alèse pour recevoir un porte outil 104, la distance entre l'axe du porte outil et l'axe de rotation du logement étant égale au rayen du bras oscillant dans le mécanisme de direction monté.
Le porte outil est fixé sur une poulie à courroie, 105, laquelle est entrainée par une courroie de toute manière appropriée.
<Desc/Clms Page number 12>
L'arbre 93 est rendu solidaire d'une roue à chaine 106, sur laquelle passe une chaine 107 entrainée par une roue à chaine 108 rendue solidaire de l'arbre 82, lequel est commandé par un dispositif à roue hélicoïdale et via sans fin indiqua dans l'ensemble en 83.
En fonctionnement, à supposer que l'arbre 82 soit entrainé en rotation, et que la fraise soit également entrainée en rotation par sa poulie 105, le mouvement est communiqué à l'arbre 93 qui, de ce fait, provoque l'avancement du manchon fileté 94 dans son écrou.
Le prolongement ou patte 91, solidaire du manchon 92, ett par suite entrains en rotation, par le mouvement de rotation de l'arbre 93, et également animé d'un mouvement de va et vient en raisen du mouvement qui lui est communiqué par le manchon fileté.
Suivant le pr@fil de la surface de came, le mouvement al- terna,tif de la patte s'ajoute au mouvement de rotation communiqué à l'arbre 97 par l'arbre 93, ou se soustrait de ce mouvement, et par suite l'arbre commandé sera entrainé à des vitesses qui dépendent du profil de cette surface de came.
Il résulte de ce qui précède qu'en cenformant convenablement la surface de came ménagée sur le manchon 89, en peut obtenir toute variation voulue dans le rapport des vitesses entre les arbres 93 et 97, tel que réglé à l'origine par le dispositif d'engrenages. En d'autres termes, on pourra modifier ce rapport en modifiant l'inclinaison de la surface de came .
Si l'inclinaison de la surface dans une directien, par rapport à l'axe de rotation, produit un accroissement de la vitesse, l'inclinaison dans l'autre direction déterminera une réduction de vitesse, tandis que si la surface est parallèle à l'axe de rotation la vitesse de l'arbre 97 sera la même que celle de l'arbre 93.
Si l'on désire produire une came qui, pour des quantités égales de rotation, communique au bras oscillant des déplacements
<Desc/Clms Page number 13>
angulaires varias dans le dispositif ou mécanisme de direction monté, la surface de came sera conformée de manière à transmet- tre des valeurs de déplacement variables correspondantes, au logement perte-fraise, et cette dernière sera déplacée par le travers de l'ébauche de came de la même façon que la came finie déplace la cheville ou le galet dans le mécanisme de direction assemblé.
Lorsque la came produite par cette machine est destinée à être utilisée dans des mécanismes de direction d'autemobiles, auquel cas il est désirable, ainsi qu'il a été indiqué précé- demment, que la cheville ou galet possède un certain degré de liberté ou jeu en tous points de sa trajectoire sauf dans la
Position médiane, le logement 102 et le palier 103 sont montés à glissement sur un berceau 110, et repoussés, par des ressorts 111, en direction de doigts 112, mentes d'une manière réglable dans un support 113 fixé à la machine.
Une surface de came 114, solidaire du logement 102, prend appui contre les doigts 112.
Lorsque le logement 102 est entrainé en rotation, l'engage ment de la came avec les doigts fixes provoque le glissement du palier 103, et en même temps du logement 102,sur le berceau
110, la came étant conformée de manière'que le porte outil 104 et l'outil 68 se rapprochent et s'écartent légèrement de l'axe de la came en accroissant et réduisant de ce fait la profondeur de coupe de la fraise 68.
Revendications.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.