Machine à éprouver et roder les roues dentées La présente invention a trait à une machine qui peut servir à faire tourner en engrènement mutuel une paire de roues dentées, en vue de les éprouver, de les roder ou de les soumettre à une opération si milaire ; au moyen de cette machine on peut notam ment déterminer le jeu qu'il convient de prévoir en tre les roues dentées avant leur rodage.
Il s'agit d'une machine peu coûteuse et entière ment mécanique qui, au cours d'opérations répétées visant à éprouver, roder ou traiter similairement un certain nombre de roues dentées (ou paires de roues dentées) d'un même modèle, une fois montée et réglée pour assurer le jeu désiré, peut établir automa tiquement le même jeu pour chaque paire de roues, quelles que soient les différences qui sont suscepti bles d'exister dans les dimensions des roues soumises au traitement et qui résultent des tolérances de fa brication.
La machine objet de l'invention comprend une tête de support, un boîtier à arbre mobile dans ladite tête, un dispositif de fixation ayant une liaison avec jeu avec le boîtier et destiné à être bloqué sur la dite tête, un ressort servant à solliciter le dispositif de fixation vers une première position limite de sa liaison à jeu avec le boîtier et un dispositif à com mande manuelle servant à effectuer successivement le serrage du dispositif de fixation et à faire mouvoir le boîtier à arbre jusqu'à la seconde position limite dé ladite liaison à jeu, en surmontant la résistance d'un ressort.
La forme de réalisation préférée de la machine est représentée, à titre d'exemple, sur les dessins annexés dans lesquels La fig. 1 est une vue en plan de la machine en tière.
La fig. 2 est une vue partie en élévation frontale et partie en coupe verticale de la tête de la machine qui supporte la roue dentée la plus petite, ou pignon de la paire.
La fig. 3 est une coupe verticale par un plan pa rallèle à la fig. 2, du mécanisme prévu pour régler le jeu.
La fig. 4 représente le mécanisme d'arrêt et de verrouillage, le même mécanisme étant visible à plus petite échelle à la fig. 2.
Les fig. 5, 6 et 7 sont des coupes verticales par les plans 5-5, 6-6 et 7-7 de la fig. 3, respectivement. La fig. 8 est une coupe horizontale par le plan 8-8 de la fig. 4.
La machine possède un bâti 10 sur lequel un chariot horizontal 11 est ajustable le long de glissiè res 12, par rotation d'une vis 13 à l'aide d'un volant à main 14. Une tête ou support de roue dentée 15 est ajustable verticalement le long de la glissière 16 du chariot, ce mouvement étant obtenu en faisant tourner une vis 17 qui, à cette fin, est pourvue à son extrémité supérieure d'un carré destiné à recevoir une clé de serrage. La tête 15 supporte de façon rotative une broche ou arbre 18 qui est destiné à tourner au tour d'un axe horizontal 19 et est pourvu d'un man drin propre à supporter une roue dentée conique ou hypoïde G destinée à engrener avec un pignon com plémentaire P.
Sur le bâti 10 est aussi montée une tête ou support de pignon 21 dont on peut régler la position le long de glissières horizontales 22 en fai sant tourner une vis 23 à l'aide d'un volant à main 24. Les glissières 22 sont parallèles à l'axe 19 de la roue dentée G et perpendiculaires aux glissières 12 et à l'axe 25 du susdit pignon P porté par la tête 21. Par conséquent, grâce aux trois réglages mentionnés, il est possible d'effectuer l'engrènement des éléments d'un couple roue dentée-pignon de tout modèle rentrant dans l'échelle de travail de la machine.
Le pignon P est maintenu par un mandrin ap proprié sur un arbre ou broche 26 qu'on peut faire tourner manuellement à l'aide d'un volant de manoeu- vre 27 ou qui peut être entraîné mécaniquement par l'entremise d'une transmission à poulie 28 et courroie sans fin, à l'aide d'un moteur (non représenté) situé dans la partie inférieure du bâti.
L'arbre 26 touril lonne dans un bôitier de support 29 (fig. 2) qui pi vote sur la tête 21 autour d'un axe pivot 31 parallèle à l'arbre, un ressort 32 tendant constamment à faire pivoter ledit boîtier 29 en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 2) jusqu'à une position limite, dé terminée par la rencontre d'une vis de butée réglable 33 avec une partie 34 de la tête.
On peut faire mouvoir le boîtier à broche 29 en surmontant la résistance du ressort 32 et main tenir ce boîtier dans une position déterminée par rap port à la tête grâce à un dispositif de centrage qui comprend un bras 35 (fig. 2 et 3). Ce bras est as semblé de façon pivotante avec la tête 21 à l'aide d'un axe 36 et présentant une entaille en V 37 des tinée à recevoir un bouton de centrage sphérique 38 porté par le boîtier. Lorsque le bras 35 reçoit un mouvement senestrorsum, l'entaille 37 agit sur le bouton à la façon d'une came pour l'amener au cen tre de ladite entaille.
Ce mouvement du bras 35 est effectué par une vis 39 qui est vissée dans la tête 21 et pourvue d'une poignée de manoeuvre 41. Lorsqu'on desserre la vis 39, un ressort 42 oblige le bras 35 à pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre pour libérer le bouton 38 et permettre ainsi au boîtier de se mouvoir autour du pivot 31 (fig. 2) comme in diqué par la flèche 31' de la fig. 3.
Dans une forure 43 de la tête 21 (fig. 3) est mo bile horizontalement une pièce tubulaire 44 sur la quelle est vissé un collet ou douille de serrage 45, dont la portion extrême de droite est fendue pour former une série de languettes ou doigts flexibles 46 (fig. 3 et 7) qui, à l'aide d'un cône élargisseur 47, peuvent être élargis, c'est-à-dire élastiquement fléchis radialement vers l'extérieur, de telle sorte qu'ils en trent en contact avec la paroi de la forure 43 par leurs faces extérieures.
La surface conique de l'organe élargisseur 47 est en contact avec les doigts 46 du collet 45 et un ressort 48 sollicite constamment cet organe dans la direction voulue (vers la droite à la fig. 3) pour élargir le collet 45. Pour dégager ce collet, il est prévu un écrou 49 qui est pourvu d'une poignée 51 et assemblé par un pas de vis 52 avec la pièce tubulaire 44.
Lorsqu'on visse l'écrou 49 dans le sens dextrorsum pour le déplacer vers la gauche de la fig. 3 sur la pièce 44, le cône élargis- seur 47 se meut, en surmontant la poussée du ressort 48, et desserre le collet 45, le dispositif de fixation par serrage 44-45-46 pouvant alors être déplacé li brement dans la forure 43.
Entre le dispositif de fixation par serrage 44 à 46 et le boîtier à broche 29 est prévue une liaison à jeu comprenant une tige 53 sur laquelle la pièce tubu laire 44 peut coulisser entre deux butées, dont l'une est un épaulement 54 et l'autre comprend une ron delle 55 et un écrou 56 vissé sur l'extrémité de la tige. Un ressort à boudin 57, qui agit entre la tige 53 et la pièce 44, sollicite constamment la pièce 44 vers la droite, contre la butée 55, 56. Une languette portée par l'extrémité de gauche de la tige 53 est reçue dans une chape 58 qui est fixée au boîtier 29, et dans laquelle peut tourner un axe-pivot 59 dont une portion centrale est aplatie et assemblée de fa çon coulissante avec les côtés 61 d'une fente de la languette.
Cet assemblage coulissant à languette et pivot 58-59-61 permet le mouvement de pivotement du boîtier 29 dans la direction 31' et le mouvement axial simultané de la tige 53, mais empêche celle-ci de tourner autour de son axe propre. Une clavette 60 empêche le dispositif de fixation de tourner sur la tige 53.
Le jeu prévu entre les roues dentées G et P est proportionnel à l'amplitude du mouvement axial qu'effectue le dispositif de fixation entre la butée 54 et la butée 55-56. On peut régler ce jeu en faisant tourner l'écrou de butée 56 d'un angle qui peut être relevé sur une graduation portée par un anneau 62 fixé audit écrou par une vis d'arrêt 63, la lecture s'effectuant en coopération avec un repère formé sur un chapeau 64 solidaire de la tige 53.
L'arbre 26 est entraîné par un moteur (relié par une courroie à la poulie 28) qui est commandé en partie par un interrupteur limiteur 65 fixé à la pièce tubulaire 44. Lorsque cette dernière est en con tact avec l'épaulement 54 de la tige 53, une vis 66 portée par la chape 58 bute contre la tige de com mande 67 pour fermer l'interrupteur et permettre ainsi le fonctionnement du moteur. Il s'ensuit que la machine ne peut fonctionner mécaniquement que si la pièce 44 bute contre l'épaulement 54, mais on peut néanmoins faire tourner l'arbre 26 manuellement à l'aide du volant à main 27.
Pour limiter le mouvement d'avance (c'est-à-dire vers la gauche de la fig. 1) de la tête 21 le long des glissières 22, une vis d'arrêt 68 (fig. 2 et 4), vissée dans une console 69 de la tête, vient buter contre un bouton en acier trempé 71 porté par la plaque 72. Cette plaque (fig. 2, 4 et 8) recouvre une autre pla que 73 fixée au bâti 10, les deux plaques étant assu jetties l'une à l'autre par une vis de blocage 74 qui traverse une ouverture de la plaque 72 et une fente allongée 75 de la plaque 73.
Les faces adjacentes des plaques sont pourvues de stries 76 entrant mutuel lement en prise et, pour permettre d'effectuer un ré glage grossier ou préliminaire de la position avancée limite de la tête, on peut déplacer la plaque 72 sur la plaque 73, après avoir desserré le dispositif de blo cage 74. En vue d'un réglage de précision, on peut faire tourner la vis d'arrêt 68 dans la console 69, à l'aide de son bouton moleté 77, après desserrage d'un écrou de blocage 78.
Pour empêcher toute possibilité que la tête 21 soit amenée à sa position de chargement ou de mon tage, c'est-à-dire à droite des fig. 1 et 2, pendant que le dispositif de fixation par serrage 44, 45, 46 est en action, il a été prévu un dispositif de verrouillage actionné par un écrou 49 (poignée 51). Ce dispositif comprend une tige formant pêne 79 qui coulisse ver ticalement dans la tête 21 et dont l'extrémité infé rieure peut s'engager dans une entaille de retenue 81 pratiquée dans une plaque ajustable 72. La tige formant pêne est constamment sollicitée vers le haut, pour venir à une position où elle est dégagée de l'en taille, par un ressort 82 (fig. 5).
Elle est déplacée vers le bas, pour s'engager dans l'entaille, par une carne 83 solidaire de l'écrou 49. Cette came possède une forme telle que le verrouillage n'est supprimé que lorsque la poignée 51 a été amenée à la position de droite de la fig. 5, l'écrou 49 ayant à ce moment fait mouvoir l'organe élargisseur 47 vers la gauche de la fig. 3 et par ce moyen desserré le dispositif de blo cage 44, 45, 46. La came entre en contact avec un galet suiveur de came en acier trempé 80 qui est so lidaire de lak tige 79 et dont la rotation à l'intérieur de la tête 21 est empêchée par une clavette 90.
Pour indiquer l'amplitude du mouvement du boî tier à arbre 29 (fig. 2) autour de son axe-pivot 31, il a été prévu un dispositif indicateur à cadran 84 dont la tige de commande 85 est constamment solli citée vers le bas, pour venir buter contre une équerre 86, fixée au boitier 29, par un léger ressort 87 (fig. 6). Lorsque le boîtier pivote pour déplacer l'arbre 26 vers la droite ou vers la gauche de sa position neu tre (fig. 2), l'équerre 86 élève ou abaisse respective ment la tige 85 d'une distance qui est visible sur l'indicateur 84.
On décrira maintenant une opération typique de la machine, en supposant que la tête 21 occupe sa position de chargement, située à droite de sa posi tion de travail de la fig. 1, que le dispositif de fixa tion 44, 45, 46 est resserré et que la vis 39 a été serrée pour appliquer le dispositif de centrage 37, 35, 38. En montant des calibres appropriés (non repré sentés) sur les arbres 18 et 26 et en faisant alors tourner les volants 1.4 et 24 pour faire avancer le chariot 11 et la tête 21 jusqu'à ce que les calibres butent l'un contre l'autre, on peut amener les arbres à leurs positions relatives correctes, à l'effet de faire tourner en engrènement mutuel des spécimens parfaits des roues dentées G et P.
Cette relation implique un certain degré de jeu, préalablement choisi, entre les roues dentées. On établit la position avancée limite correcte de la tête 21 en ajustant la plaque 72 sur la plaque 73, en faisant ensuite tourner la vis 68 jus qu'à ce qu'elle bute contre l'organe d'arrêt 71 et en serrant alors l'écrou de blocage 78. On règle alors l'indicateur 84 à zéro, on ramène la tête 21 à sa po sition de chargement par rotation du volant 24 et l'on desserre le dispositif de centrage 35, 39.
On monte maintenant sur les arbres 18 et 26 une paire de roues dentées G et P réellement destinées à être éprouvées et l'on fait avancer la tête 21 jusqu'à sa position limite, déterminée par le dispositif d'arrêt 68, 71. A ce moment, les roues dentées seront main tenues mutuellement en contact métal contre métal sous l'action du ressort 32 puisque le dispositif de centrage est maintenant sans effet. On fait alors tour ner l'écrou gradué 56 pour séparer la pièce tubulaire 44 de l'épaulement de butée 54 d'une distance égale à celle dont il faut que le pignon soit séparé de la roue dentée pour établir le degré de jeu préalable ment choisi.
Cette distance peut être déterminée soit par le calcul, soit par des essais effectués avec des roues dentées montées dans la machine. Dans l'un et l'autre cas, après que l'écrou 56 a été réglé on fait pivoter la poignée 51 jusqu'à sa position limite vers la gauche de la fig. 5, de manière à serrer le dispo sitif de fixation 44, 45, 46 et à tirer l'épaulement 54 contre la pièce tubulaire 44. Ce dernier mouve ment qui s'effectue en surmontant la résistance de ressorts 32 et 57,a pour effet de rétracter le boitier à arbre pour établir le degré de jeu préalablement choisi entre les roues dentées.
En même temps, le pêne de verrouillage 79 s'engage dans l'entaille 81 et la vis 66 bute contre la tige 67 de l'interrupteur, ce qui a pour effet d'amener le circuit du moteur à l'état voulu pour permettre aux roues dentées de tourner en engrènement à l'aide d'une énergie mo trice. A ce moment, l'indicateur indique dans quelle mesure la distance de montage des roues dentées (c'est-à-dire la distance comprise entre la face arrière de la roue G et l'axe 25 du pignon P) diffère de la distance de montage envisagée. On peut noter cette information pour' en faire usage ultérieurement lors qu'on effectuera l'assemblage des roues dentées. dans leur montage définitif. On fait alors tourner les roues dentées en prise dans la machine pour les éprouver, les roder ou à d'autres fins.
Ceci terminé, on peut ramener la tête 21 à sa position de chargement après avoir amené la poignée 51 à sa position limite de droite (fig. 5), car la tête ne peut être dégagée qu'après que le pêne verrouilleur 79 a été rétracté. De plus, comme le dispositif de blocage 44, 45, 46 est desserré lorsque le pêne est rétracté, il est impossible d'effectuer l'engrènement d'une autre paire de roues dentées sur la machine tant que le réglage du jeu n'a pas de nouveau été établi.
Toutefois, pour faire tour ner en engrènement une autre paire de roues dentées G et P dû même modèle, il suffit de monter ces. roues sur leurs arbres, de faire avancer la tête 21 contre la butée 71 et d'amener par pivotement la poignée 51 à sa position limite de gauche de la fig. 5. Ceci éta blit automatiquement le degré de jeu préalablement choisi.