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" Perfectionnements aux commandes par courroies des machi- nes-outils".
La présente invention est relative à des perfec- tionnements aux commandes par courroies de machines-outils et se rapporte particulièrement aux commandes autonomes dans lesquelles un arbre de renvoi qui entraîne la machine par une courroie, est entraîné lui-même par une courroie à partir d'un moteur, le moteur et l'arbre de renvoi étant montés sur la machine ou sur un bâti voisin de la machine.
Dans la description du brevet anglais n 558.665 est décrite une commande de ce type, dans laquelle le moteur d'entraînement et l'arbre de renvoi sont montés sur un bâti rigide monté de façon à pouvoir osciller autour d'un axe parallèle à celui de l'arbre à entraîner et l'agencement est tel que le poids du moteur tendant à faire basculer le
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bâti autour de son axe, tend une courroie transmettant la force motrice de l'arbre de renvoi à l'arbre entraîne de la machine, la force de tension étant réglée au moyen de dispositifs à ressorts.
L'objet de la présente invention est de procu- rer un mode de construction perfectionné d'un dispositif d'entraînement de ce genre, dont la fabrication et l'entre- tien soient facilités.
Suivant l'invention, dans un dispositif d'en- traînement par courroie pour machines-outils, du type ex- posé, le châssis portant le mécanisme est formé de deux plaques ou pièces latérales à rebords écartées, reliées rigidement l'une à l'autre par des pièces transversales qui portent la monture du moteur d'entraînement ou de com- mande, et l'arbre de renvoi et les pièces autour desquelles le bâti oscille sont montés dans des paliers partes par des carters fixés de manière amovible aux faces intérieures des pièces latérales.
Les plaques ou pièces latérales à rebords sont faites de préférence par emboutissage ou estampage dans une plaque d'acier ou autre métal mais elles peuvent être faites de tôle métallique ou être obtenues par coulée ordi- naire ou moulage sous pression d'un alliage léger ou autre métal convenable.
La courroie transmettant la force motrice de l'arbre de renvoi à la machine est mise sous tension par le poids du moteur tendant à faire basculer le bâti autour de son axe, et la force de tension est réglée à la valeur con- venable par un système à ressorts consistant en un piston travaillant en un cylindre fermé avec un ressort de compres- sion disposé entre chaque fond du cylindre et le piston.
La tige du piston est accouplée par une bielle au bâti qui porte le moteur, tandis que l'autre extrémité
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du cylindre peut âtre reliée à pivotement à une extrémité en un point fixe sur la colonne ou le support portant le bâti. De préférence, toutefois, le cylindre est relié à la colonne ou au support par un jeu de bielles déplaçable angulairement ou baladeur, commandé par un levier et agencé de telle manière que lorsque le levier est déplacé dans un sens, la tension de la courroie est relâchée et que le passage de la courroie d'une poulie de la machine à une autre est grandement facilité.
De préférence, la bielle qui relie la tige de piston au bâti mobile est formée d'une tige vissée de manière à permettre un régla- ge, dans un trou axial de la/tige de piston, de telle manière que la longueur effective de la bielle peut être ajustée pour contr8ler la tension de la courroie, la tige étant bloquée par un écrou de blocage dans la position ou elle a été ajustée.
Les deux pièces latérales du bâti, pièces em- bouties ou coulées, sont de préférence identiques en sorte qu'un jeu seulement d'outils ou de matrices est nécessaire pour les fabriquer, et comme le moteur et l'ar- bre de renvoi peuvent être aisément inversés , le même ensemble peut être assemblé ou changé de place pour four- nir une transmission de puissance de l'un ou de l'autre c8té du bâti.
Une forme pratique d'ensemble d'entraînement ou de commande suivant l'invention est illustrée en manière d'exemple sur les dessins accompagnant le présent mémoire, dessins dans lesquels
Figure 1 est une élévation latérale avec coupe partielle de l'ensemble d'entraînement;
Figure 2 est une vue en plan, moteur enlevé;
Figure 3 est une vue latérale d'une des pièces latérales du bâti;
Figure 4 est une vue en plan de la pièce laté- raie;
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Figures 5 et 6 sont des vues en plan et une élévation latérale, respectivement, de la chaise infé- rieure des colonnes de support;
Figures 7 et 8 sont une élévation en bout et un plan renversé respectivement, de la chaise de support pour le bâti;
Figure 9 est le plan d'une des pièces transver- sales qui relient les pièces latérales du bâti;
Figure 10 est une élévation en demi-coupe d'une enveloppe de palier pour l'arbre de renvoi;
Figure 11 est une élévation d'un des carters du palier de basculement principal ;
Figure 12 est une vue en plan d'un des broches de palier de basculement;
Figure 13 est une élévation fragmentée de l'un des paliers de basculement assemblé.
Dans l'ensemble de commande illustré, les par- ties principales du bâti sont deux pièces latérales con- sistant en portes pièces de tôle emboutie 10,11. Celles- ci sont conformées avec un profond rebord périphérique 12 les qui peut être de même venue que/ou soudé aux parois plates des pièces.
Les pièces latérales sont reliées de manière rigide et sont maintenues à écartement fixe l'une de l'au- tre par deux barre s cylindriques d'acier écartées 13, 13 dont les extrémités sont reçues dans des bossages ou ren- flements creux 14, 14 sondés aux faces intérieures des pièces latérales. Les extrémités des barres sont percées axialement en 15 et taraudées pour recevoir des goujons 16 qui traversent des trous alignés dans les pièces laté- rales, et lorsque les goujons sont fixés, elles attirent les pièces latérales ensemble contre les extrémités des barres.
Des saillants 17 montés sur les barres 13 sont soudés ou fixés d'autre façon à la face inférieure de rails
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18 à section en U s'étendant à angle droit des barres.
Les saillants sont de préférence serrés sur les barres de manière à pouvoir glisser, en sorte que l'écartement en- tre les rails peut être aisément ajusté pour s'adapter aux moteurs de différents types ou grandeurs. Les rails sont rainurés en 19 pour recevoir des boulons 20 en vue de fixer aux rails un moteur électrique 21. Une poulie cannelée 22 sur l'arbre du moteur est adaptée pour entraî- ner par des courroies trapézoïdales 23 une poulie canne- lée 24 sur un arbre de renvoi 25, sur lequel est montée une poulie à gradinsou une poulie à cône 26, afin de recevoir une courroie pour l'entraînement d'un tour ou d'une autre machine-outil. Les poulies et les courroies sont entourées d'une enveloppe de garde ou couvercle en t8le 27.
La tension des courroies 23 est réglée de la manière habituelle par des goujons 29 vissés de manière réglable dans des prolongements 30 des saillants 17 à une extrémité des rails 18 et portant contre l'embase du moteur.
Le bâti portant le moteur et l'arbre de renvoi est porté de manière à pivoter autour d'un axe horizontal à l'extrémité supérieure de deux colonnes de support tu- bulaires parallèles 31, 31. Les extrémités inférieures des colonnes sont serrées dans des manchons fendus 32 venus d'une pièce avec une chaise 33 agencée pour être boulonnée au bâti de la machine à entraîner. En faisant glisser les colonnes dans les manchons, la hauteur de l'ensemble peut être facilement réglée pour s'adapter à différentes machines.
Dans une forme modifiée, de bâti peut être sup- porté de manière similaire sur une simple colonne.
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Les extrémités supérieures des colonnes sont serrées dans des bossages ou renflements creux 34 à fentes,exis- tant sur la base d'une chaise 35 forgée ou conformée en U présentant des branches parallèles montantes écartées dont l'écart est tel que le bâti peut s'ajuster entre elles.
Les branches 36 sont forées horizontalement pour recevoir des broches à têtes 37 qui sont bloquées dans les branches par des vis de montage pénétrant dans des rainures annulaires 38 de broches et qui forment le pivot sur lequel oscille ou bascule le bâti. Ces broches pénètrent dans des manchons métalliques 39 assemblés à des douilles de caoutchouc 40 dont les surfaces exté- rieures sont assemblées aux surfaces intérieures des ailes 41 qui sont boulonnées aux faces intérieures des pièces latérales 10,11 du bâti. Les broches peuvent être ajus- tées à force dans les manchons ou peuvent. être clavetées aux manchons de telle sorte que la totalité du mouvement angulaire relatif entre le châssis et sa monture soit absorbé par les douilles en caoutchouc.
Dans l'un et l'autre cas, les douilles de caous- chouc isolent le bâti avec le moteur et l'arbre de renvoi, de la monture fixe, et éliminent ou réduisent le bruit et les vibrations.
Au lieu d'employer des douilles de caoutchouc assemblées, on peut employer des manchons en caoutchouc qui sont simplement comprimés entre le manchon intérieur et le carter.
En variante, au lieu de douilles de caoutchouc on peut employer des douilles de matière plastique ou des douilles de toute autre matériau convenable imprégné de lubrifiant.
Le poids du moteur tend à faire basculer le bâti
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autour de ses pivots dans un sens propre à tendre la cour- roie entre l'arbre de renvoi et la machine, et la force de tension est réglée par des dispositifs à ressort qui sont agencés de manière à permettre à la tension de se relâcher lorsqu'on fait passer la courroie d'un gradin de la poulie- 25 à un autre. Dans ce but une crosse 42 est montée à pivotement sur la barre transversale 13 à l'ex- trémité éloignée de l'arbre de renvoi et porte une tige 43 filetée qui est vissée dans la tige de piston creux 44 d'un piston 45 travaillant dans un cylindre fermé 46.
Des ressorts de compression 47 et 48 sont agencés entre le piston et chaque extrémité du cylindre. En faisant tourner la tige de piston, la tige 43 est déplacée axiale- ment pour régler la longueur effective de la liaison entre la crosse et le piston, les pièces étant bloquées dans leur position de réglage par un écrou de blocage 49. L'ex- trémité inférieure du cylindre est fermée par un bouchon 50 auquel est fixée une extrémité d'une bielle incurvée 51. L'autre extrémité de cette bielle est montée à pivote- ment entre les extrémités libres de bras 52 clavetés sur une broche 53 qui est montée à rotation dans une chaise 54 serrée de façon qui permette un réglage, sur la colonne 31. Une poignée à levier 55 est fixée à une extrémité de la broche 53.
Normalement, comme cela est montré sur la figure 1, les bras 52 s'étendent sensiblement verticalement vers le bas à partir de la broche 53, et l'axe de la liaison à pivotement entre les bras et la bielle 51 se trouve de l'autre coté de l'axe de la broche à partir d'une prolon- gation de l'axe du cylindre 46, du c8té opposé à celui de l'axe de la broche. Dans cette position tout le poids du moteur qui n'est pas équilibré par l'arbre de renvoi agit pour tendre la courroie de transmission sous le contrôle
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des ressorts dans le cylindre.
Lorsqu'on désire faire passer la courroie de transmission d'une poulie à une autre de la machine et de ltarbre de renvoi, la broche 53 est déplacée angulai- rement par la poignée 55 pour déplacer la liaison entre les bras et la bielle au dessus du centre relativement à la broche et lui faire parcourir un arc dtun peu plus de 180 jusqutà ce que les bras soient en position sensi- blement verticale et que la bielle vienne en contact et se bloque contre un doigt d'arrêt 56. Dans cette position la partie non équilibrée du poids du moteur est supportée par le cylindre et le ressort inférieur 47, et la tension de la courroie est relâchée de telle qorte que la courroie peut être facilement déplacée. La poignée 55 est alors basculée autour de sa position d'origine.
Si à quelque moment il devenait nécessaire de remplacer les paliers de l'arbre de renvoi ou les douilles sur lesquelles bascule le bâti, ctest là chose très simple puisque les deux plaques latérales peuvent être séparées en enlevant les goujons 16 qui sont vissés dans les barres transversales 13.
REVENDICATIONS
1 . Ensemble de commande à courroie du genre décrit pour machines-outils dans lequel un bâti portant un moteur de commande et un arbre de renvoi est formé de deux plaques ou pièces latérales espacées à rebords, re- liées de façon rigide par des pièces transversales qui portent la monture du moteur, et xi où l'arbre de renvoi et les pièces autour desquelles le bâti oscille sont mon- tés dans des paliers portés par des carters fixés de ma- nière amovible aux faces intérieures des pièces latérales.
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"Improvements to machine-tool belt drives".
The present invention relates to improvements to the belt drives of machine tools and relates particularly to stand-alone drives in which a countershaft which drives the machine by a belt, is itself driven by a belt from the present invention. 'a motor, the motor and the countershaft being mounted on the machine or on a frame adjacent to the machine.
In the description of British Patent No. 558,665 is described a control of this type, in which the drive motor and the countershaft are mounted on a rigid frame mounted so as to be able to oscillate about an axis parallel to that of the shaft to be driven and the arrangement is such that the weight of the motor tending to tilt the
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built around its axis, tension a belt transmitting the driving force of the countershaft to the driven shaft of the machine, the tension force being regulated by means of spring devices.
The object of the present invention is to provide an improved mode of construction of such a drive device, the manufacture and maintenance of which are facilitated.
According to the invention, in a belt drive device for machine tools, of the type shown, the frame carrying the mechanism is formed of two plates or side pieces with spaced edges, rigidly connected to one another. the other by transverse parts which carry the mounting of the drive or control motor, and the countershaft and the parts around which the frame oscillates are mounted in bearings part by housings removably attached to the faces interior of the side pieces.
The flanged side plates or pieces are preferably made by stamping or stamping in a plate of steel or other metal but they can be made of sheet metal or be obtained by ordinary casting or die casting of a light alloy or other suitable metal.
The belt transmitting the driving force from the countershaft to the machine is put under tension by the weight of the motor tending to tilt the frame about its axis, and the tension force is adjusted to the appropriate value by a spring system consisting of a piston working as a closed cylinder with a compression spring disposed between each cylinder bottom and the piston.
The piston rod is coupled by a connecting rod to the frame which carries the engine, while the other end
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of the cylinder can be pivotally connected at one end at a fixed point on the column or the support carrying the frame. Preferably, however, the cylinder is connected to the column or to the support by a set of angularly movable or sliding connecting rods, controlled by a lever and arranged in such a way that when the lever is moved in one direction, the tension of the belt is released and the passage of the belt from one machine pulley to another is greatly facilitated.
Preferably, the connecting rod which connects the piston rod to the movable frame is formed of a screwed rod so as to allow adjustment, in an axial hole of the piston rod, such that the effective length of the piston rod. connecting rod can be adjusted to control the tension of the belt, the rod being locked by a locking nut in the position in which it has been adjusted.
The two side pieces of the frame, stamped or cast pieces, are preferably identical so that only a set of tools or dies are needed to make them, and since the motor and the idler shaft can be easily reversed, the same assembly can be assembled or relocated to provide power transmission from either side of the frame.
A practical form of drive or control assembly according to the invention is illustrated by way of example in the drawings accompanying this specification, in which drawings
Figure 1 is a side elevation with partial section of the drive assembly;
Figure 2 is a plan view, engine removed;
Figure 3 is a side view of one of the side parts of the frame;
Figure 4 is a plan view of the side piece;
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Figures 5 and 6 are plan views and side elevation, respectively, of the lower chair of the support columns;
Figures 7 and 8 are an end elevation and an inverted plane, respectively, of the support chair for the frame;
Figure 9 is the plan of one of the transverse pieces which connect the side pieces of the frame;
Figure 10 is a half-sectional elevation of a bearing shell for the countershaft;
Figure 11 is an elevation of one of the housings of the main tilt bearing;
Figure 12 is a plan view of one of the tilt bearing pins;
Figure 13 is a fragmentary elevation of one of the assembled tilt bearings.
In the illustrated control assembly, the main parts of the frame are two side parts consisting of pressed sheet metal parts 10,11. These are shaped with a deep peripheral rim 12 which may be the same as / or welded to the flat walls of the parts.
The side pieces are rigidly connected and are kept at a fixed distance from one another by two spaced cylindrical steel bars 13, 13, the ends of which are received in bosses or hollow bulges 14, 14 probed on the inner faces of the side pieces. The ends of the bars are axially drilled at 15 and tapped to receive studs 16 which pass through aligned holes in the side pieces, and when the studs are attached they pull the side pieces together against the ends of the bars.
Projectors 17 mounted on the bars 13 are welded or otherwise fixed to the underside of the rails
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18 in U section extending at right angles to the bars.
The protrusions are preferably clamped to the bars so that they can slide, so that the spacing between the rails can be easily adjusted to accommodate motors of different types or sizes. The rails are grooved at 19 to receive bolts 20 for securing to the rails an electric motor 21. A splined pulley 22 on the motor shaft is adapted to drive by trapezoidal belts 23 a splined pulley 24 on the rails. a countershaft 25, on which is mounted a stepped pulley or a cone pulley 26, in order to receive a belt for driving a lathe or other machine tool. The pulleys and belts are surrounded by a guard envelope or cover in t8le 27.
The tension of the belts 23 is regulated in the usual way by studs 29 screwed in an adjustable manner in extensions 30 of the projections 17 at one end of the rails 18 and bearing against the base of the engine.
The frame supporting the motor and the countershaft is carried so as to pivot about a horizontal axis at the upper end of two parallel tubular support columns 31, 31. The lower ends of the columns are clamped in clamps. split sleeves 32 coming in one piece with a chair 33 arranged to be bolted to the frame of the machine to be driven. By sliding the columns into the sleeves, the height of the assembly can be easily adjusted to suit different machines.
In a modified form, a frame can be similarly supported on a single column.
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The upper ends of the columns are clamped in hollow bosses or bulges 34 with slots, existing on the base of a forged or U-shaped chair 35 having spaced apart rising parallel branches the spacing of which is such that the frame can squeeze. 'adjust between them.
The legs 36 are drilled horizontally to receive headed pins 37 which are locked in the legs by mounting screws penetrating into annular pin grooves 38 and which form the pivot on which the frame swings or tilts. These pins penetrate metal sleeves 39 assembled with rubber bushes 40, the outer surfaces of which are joined to the inner surfaces of the wings 41 which are bolted to the inner faces of the side pieces 10,11 of the frame. The pins can be force-fitted into the sleeves or can. be keyed to the sleeves so that all of the relative angular movement between the frame and its mount is absorbed by the rubber bushings.
In either case, the rubber bushings isolate the frame with motor and countershaft, from the fixed mount, and eliminate or reduce noise and vibration.
Instead of employing assembled rubber bushings, one can employ rubber sleeves which are simply compressed between the inner sleeve and the housing.
Alternatively, instead of rubber bushings, plastic bushings or bushings of any other suitable material impregnated with lubricant may be employed.
The weight of the motor tends to tip the frame
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around its pivots in a direction suitable for tensioning the belt between the countershaft and the machine, and the tension force is regulated by spring devices which are arranged in such a way as to allow the tension to be released when The belt is passed from one step of the pulley to another. For this purpose a stick 42 is pivotally mounted on the crossbar 13 at the end remote from the countershaft and carries a threaded rod 43 which is screwed into the hollow piston rod 44 of a working piston 45. in a closed cylinder 46.
Compression springs 47 and 48 are arranged between the piston and each end of the cylinder. By rotating the piston rod, the rod 43 is moved axially to adjust the effective length of the connection between the butt and the piston, the parts being locked in their adjustment position by a locking nut 49. The former - lower end of the cylinder is closed by a plug 50 to which is fixed one end of a curved connecting rod 51. The other end of this connecting rod is pivotally mounted between the free ends of arms 52 keyed to a pin 53 which is rotatably mounted in a chair 54 clamped so as to allow adjustment, on column 31. A lever handle 55 is attached to one end of spindle 53.
Normally, as shown in Figure 1, the arms 52 extend substantially vertically downward from the spindle 53, and the axis of the pivotal connection between the arms and the connecting rod 51 is from the pin. other side of the axis of the spindle from an extension of the axis of cylinder 46, on the opposite side to that of the axis of the spindle. In this position all the weight of the engine which is not balanced by the countershaft acts to tension the transmission belt under control.
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springs in the cylinder.
When it is desired to pass the transmission belt from one pulley to another of the machine and the countershaft, the spindle 53 is moved angularly by the handle 55 to move the link between the arms and the connecting rod above. center relative to the spindle and make it travel in an arc of a little more than 180 until the arms are in a substantially vertical position and the connecting rod comes into contact and locks against a stop finger 56. In this position the unbalanced part of the engine weight is supported by the cylinder and the lower spring 47, and the belt tension is released such that the belt can be easily moved. The handle 55 is then tilted around its original position.
If at any time it becomes necessary to replace the countershaft bearings or the bushings on which the frame swings, this is very simple since the two side plates can be separated by removing the studs 16 which are screwed into the bars. transverse 13.
CLAIMS
1. Belt drive assembly of the kind described for machine tools in which a frame carrying a drive motor and a countershaft is formed of two spaced apart plates or side pieces with flanges, rigidly connected by cross pieces which carry the motor mount, and xi where the countershaft and the parts around which the frame oscillates are mounted in bearings carried by housings removably attached to the inner faces of the side parts.