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Indicateur de vitesse à variation progressive.
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La présente invention concerne un indicateur de¯¯vitesse à variation progressive, comportant un panneau portant les indi- cations nécessaires, un élément monté à rotation ou mobile d'une autre manière à l'arrière du panneau et portant un certain nombre de cadrans ou d'éléments de cadrans, destinés à être amenés successivement -en regard d'une fenêtre de lecture pratiquée dans le panneau par un mécanisme actionné et commandé par une manette, un volant ou un bouton, un index commun à tous les cadrans et commandé par les variations de, la vitesse et un organe de commande, un tambour rotatif pouvant être déplacé angulairement à la main d'une position vers une autre et portant des indications valables conjointement avec celles du panneau,
les indications nécessaires du tambour et des cadrans étant rendues visiblesà travers une fenêtre pratiquée dans le panneau.
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Dans l'application de l'invention à une machine comportant une broche rotative qui doit être actionnée à des vitesses variant progressivement par un dispositif de changement de vitesse action- né lui-même par un arbre animé d'un mouvement de rotation continu, et utilisé en combinaison avec un changement de vitesse à en- grenages entraînant la broche à un certain nombre de vitesses fixes, la variation progressive de la vitesse pouvant être ef- fectuée pour chacun des étages du changement de vitesse à engre- nages de façon qu'il en résulte une vitesse variant progressive- ment pour toute la gamme des vitesses fixes, le nombre des cadrans ou éléments de cadrans de l'indicateur correspond au nombre des vitesses fixes fournies par le changement de vitesse à engrenages,
et un cadran ou élément de cadran est prévu pour chaque étage du changement de vitesse à engrenages et est automatiquement amené en regard de la fenêtre de lecture par un organe de manoeu- vre qu'on peut appeler organe mécanique de manoeuvre du changement de vitesse à engrenages assurant le passage d'un étage à l'autre de ce changement de vitesse.
Les déplacements de l'index sont commandés par les variations de la vitesse produites par le dispositif de changement progressif, en combinaison avec un organe de manoeuvre et le maximum de l'amplitude d'oscillation de l'index correspond au. maximum de la variation produite par le changement de vitesse.
Dans l'agencement de l'indicateur en vue de son utilisation sur une perceuse, le panneau peut porter des inscriptions indi- quant :
1) Le maximum et le minimum des vitesses de coupe pour des matières différentes, ces inscriptions pouvant être exécutées en une couleur déterminée, par exemple en vert*
2) Un titre ou en-tête ainsi conçu :" Diamètre des mèches en millimètres" placé au-dessus d'une série de chiffres indiquant
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une gamme de diamètres des mèches commençant par exemple-à 6mm et allant en augmentant, par exemple jusque 37 mm. Ces inscriptions peuvent être exécutées en rouge par exemple, et elles peuvent être prévues au-dessus d'une fente pratiquée dans le panneau.
Sur cette fente, et après le nombre "37", on peut également prévoir 1 inscription "Vitesse de coupe" , suivie de "Mètres/min."placée au-dessous de la fente.' Ces inscriptions peuvent être exécutées en vert Au-dessous de la fente, on peut prévoir l'inscription: "Tours-minute de la mèche", qui peut être exécutée en noir.
Le tambour à commande manuelle placé à l'arrière de la fente présente un certain nombre de colonnes correspondant au nombre de tailles des mèches et indiquant le nombre de tours-minute des différentes mèches pour les différentes vitesses de coupe..Ces inscriptions peuvent être exécutées en noir. Le tambour présente également une colonne de nombres indiquant les vitesses de coupe en mètres-minute. Les chiffres de cette colonne peuvent être ins- crits en vert.
Au-dessous de la fente peut être prévu un autre titre ainsi conçu :" Gammes de vitesses disponibles % Ces gammes corres- pondent alors au nombre des vitesses que permet d'obtenir le changement de vitesse à engrenages. Elles peuvent s'étendre respectivement de 70 à 132, de 132 à 257, de 257 à 490, de 490 à 945, de 945 à 1825, et de 1825 à 3500. Ces inscriptions,peuvent être exécutées en noir.
' Au-dessous du tableau des gammes, on peux inscrire le titre :" Vitesse de la. broche en tours-minute". Il peut être placé au-dessus d'une fenêtre pratiquée dans le panneau et derrière laquelle on peut faire apparaître un élément de cadran tracé sur' un secteur rotatif. A chaque extrémité de la fenêtre, on peut inscrire le mot "Gamme". Ces inscriptions peuvent être exécutées en noir.
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Chacun des secteurs gradués peut se présenter sous la forme d'un arc de cercle. Le nombre des secteurs correspond à celui des vitesses que permet de réaliser le changement de vitesse à engrenages'. Il a été précédemment indiqué que ce nombre de vitesses est de six, les gammes respectives prévues pour les différents secteurs correspondant à celles qui ont été indiquées ci-dessus, et qui sont inscrites sur le panneau.
Dans leur demande de brevet jumeau déposé ce jour, les demandeurs ont décrit un dispositif de changement de-vitesse progressif à poulies constituées chacune. par deux disques coniques, dans lequel l'une des poulies est accouplée à un moteur ou à un arbre moteur et entraîne l'autre poulie par l'intermédiaire d'une courroie, le déplacement en translation axiale des disques coniques étant provoqué par un déplacement en translation, dans une direc- tion ou dans l'autre, d'une chaîne en prise avec, des pignons à chaîne faisant corps avec des écrous munis respectivement d'un filetage à gauche et d'un filetage à droite et accouplés cinéma - tiquement aux disques des poulies.
Ce brevet jumeau propose d'assurer le déplacement de la chaîne à l'aide d'un pignon en prise avec cette chaîne et actionné à l'aide d'un volant ou d'un autre organe de commande. Ce brevet propose également d'agencer les poulies de façon qu'elles produisent un'faible rapport de changement de vitesse, et de les combiner avec un changement de vitesse à engrenages pour augmenter ce rapport.
Dans un autre brevet jumeau déposé ce jour, les Demandeurs ont décrit un dis- positif grâce auquel un organe auto-centreur et inverseur es-t relié cinéma tiquement à un organe d'entraînement rotatif par un levier de pression ou un bouton-poussoir de commande pour le déplacement de la chaîne dans une direction ou dans l'autre, la pression exercée sur le levier ou le bouton-poussoir étant
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maintenue jusqutà ce que la -vitesse désirée apparaisse sur un indicateur de vitesse.
Suivant la présente invention, les deux disques coniques de la deuxième poulie du dispositif à variation de -vitesse progres- sive peuvent être accouplés à un arbre sur lequel est monte à 'coulissement un groupe de pignons agencés pour être amenés en ou hors de prise avec un certain nombre de pignons du changement de vitesse à engrenages pour l'entraînement de le-broche de la machine à des vitesses successivement étagées, qui peuvent être au nombre de six ainsi qu'il a été indiqué précédemment.
Les pignons coulissants permettant le passage des vitesses peuvent être commandés à l'aide d'un levier actionné par une came qu'on peut faire tourner par fractions successives à l'aide d'un levier à encliquetage ou d'un autre organe approprié, éventuellement placé, à extrémité inférieure du chariot de la broche de la perceuse $ ou pouvant occuper toute autre position appropriée, et appelé ci-après l'organe .de manoeuvre -du .changement de vitesse à engrenages.
La came est reliée par des engrenages à une couronne dentée qui porte le cadran, indicateur sous la forme de six secteurs répartis avec des intervalles égaux autour de l'axe du cadran pour être utilisés avec un changement de vitesse à engrenages agencé pour donner six vitesses différentes, l'agen- cement étant tel que, lorsque l'organe de manoeuvre est actionné pour passer les vitesses dans le changement de vitesse à engre- nages, cet organe oriente simultanément le cadran rotatif pour amener le secteur gradué correspondant en regard de la fenêtre de lecture du panneau.
Des organes sont prévus pour immobiliser le cadran rotatif dans une position précise par exemple un ressort ou un élément soumis à la sollicitation d'un ressort et agencé pour s'engager dans l'un ou l'autre de six alvéoles ou encoches pratiqués dans le pourtour ou une autre partie du cadran rotatif.
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Toute variation intermédiaire de la vitesse de l'arbre à vitesse variable est obtenue par un déplacement de la chaîne dans une direction ou dans l'autre, ce qui est réalisé à l'aide d'un levier, d'un bouton-poussoir, ou d'un autre organe de manoeuvre, qu'on peut appeler organe de commande de la variation progressive de cette vitesse, et qui peut également être plac à proximité convenable de l'organe de manoeuvre du changement de vitesse à engrenages, de façon que l'opérateur puisse les manoeu- vrer à l'aide de ses deux mains. Les six secteurs gradués coopè- rent avec un index commun ( ou une aiguille) dont les mouvements sont commandes par les variations de la vitesse de l'arbre pouvant tourner à des vitesses différentes.
A cet effet, cet arbre peut entraîner une génératrice de courant électrique, et les variations 'de la vitesse de l'arbre peuvent erre utilisées pour modifier les impulsions de la génératrice, afin de déplacer l'index de façon telle qu'il indique les variations de la vitesse.
Ce déplacement de l'index sur l'un ou l'autre des six secteurs gradués indique avec .précision toute différence, même d'un tour-minute, pour la gamme inférieure dans laquelle la vitesse peut varier par exemple entre 70 et 132 tours-minute.Par ailleurs, on obtient une indi- cation exacte d'une différence de deux tours-minute dans une gamme de vitesses allant par exemple de 132 à 257 tours-minute, ou d'une différence de cinq tours-minute dans une gamme allant par exemple de 257 à 490 tours-minute, ou encore d'une même différence de cinq tours-minute dans la gamme suivante allant par exemple de 490 à 945 tours-minute, ou d'une différence de dix tours-minute dans la gamme suivante qui peut s'étendre de 945 à 1825 tours-minute,
ou enfin d'une différence de vingt tours- minute dans la dernière gamme qui peut s'étendre de 1825 à
3500 tours-minute.
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Par exemple, s'il est nécessaire de percer un trou dans une pièce en fonte avec une mèche de 6 mm, l'agencement décrit permet de faire tourner le tambour à la main de faon qu'il indique la vitesse de coupe qui, dans ce cas, peut être de 18,287 mètres-minute.
Dans la colonne du tambour placée en regard de l'indica- tion "6mm" concernant le diamètre de la mèche, on peut lire le nombre 917, qui est le nombre de tours-minute. Ce nombre s'ins- crit dans la gamme allant de 945 à 490, figurant dans le tableau que porte,le panneau.
L'opérateur actionne alors l'organe de manoeuvre du changement de vitesse à engrenages pour mettre en prise la vitesse correspondante, et il manoeuvre l'organe de changement progressif de la vitesse jusqu'à ce que l'index vienne se placer entre les graduations du cadran correspondant aux nombres 915 et 920.
On procède de la même manière pour toutes les mèches, tous les matériaux, et toutes les vitesses de coupe dans les limites prévues pour la machine.
En résumé, le moteur actionnant la broche entraîne le' dispositif de variation progressive de la vitesse, qui entraîne à son tour le changement de vitesse à engrenages monté dans la boite* la vitesse de rotation de la broche est modifiée à l'aide de deux organes de manoeuvre, en l'espèce d'un organe commandant le changement de vitesse à engrenages, et d'un organe commandant le dispositif de changement progressif de la vitesse, ces organes se présentant sous la forme de leviers ou d'éléments équivalents.
L'organe de manoeuvre du changement de vitesse à engre- nages amène en prise les pignons nécessaires, et place en même
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temps le secteur gradué correspondant en regard de la fenêtre de lecture.
Les variations de la vitesse de l'arbre pouvant tourner à des vitesses différentes actionnent en synchronisme un tachymètre ou un autre appareil approprié, et l'organe de manoeuvre du dispositif de changement progressif modifie la position de l'index sur chacun des secteurs gradues.
L'utilisation d'un certain nombre de secteurs gradués permet l'obtention et la lecture d'un nombre très supérieur de vitesses. Chaque vitesse désirée de la broche peut être indiquée pour chaque type de machine, pour chaque taille des outils de coupe, et pour chaque vitesse de coupe.
Toutes les indications peuvent être . centralisées sur un panneau.
On peut choisir l'agencement tel que les -vitesses fixes du changement de vitesse à engrenages et les vitesses variables du dispositif à changement progressif se chevauchent, pour obtenir de cette façon une gamme continue ou autre gamme convenable de . tours-minute, de vitesses de coupe, ou d'autres indications.
Si on le désire,l'indicateur peut être éclairé.
Sur le dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif :
La fig. 1 est une vue de face d'un indicateur représentant un mode de mise en oeuvre de l'invention.
Les figs. 2 et 3 sont des vues en élévation latérale de l'indicateur, prises dans la direction des flèches 2 et 3 de la fige 1.
Les figs. 4 et 5 sont des vues en coupe, suivant les lignes 4-4 et 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue du panneau destiné à être fixé sur la' face antérieure de l'indicateur, et portant des indications concernant une perceuse.
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La fig. 7 est une vue d'un plateau monté à rotation à l'arrière de l'indicateur et portant les secteurs' gradués précités constituant l'ensemble du cadran de l'indicateur*
La fig. 8 est une vue en développement d'un tableau mon-t é sur le tambour rotatif précité et portant dès indications vala- bles conjointement avec celles du panneau.
La fig. 9 montre l'indicateur combiné avec des poulies de changement de vitesse du type à disques coniques, actionnées et commandées de la manière décrite ci-après.
A désigne le corps de l'indicateur qui, dans l'exemple représenté, est constitué par une pièce de fonderie destinée à être fixée par des vis A1 sur le chariot de la perceuse ou une autre partie appropriée de la machine. A2 désigne un couvercle qui est fixé sur le corps par des vis A3. En B est indiqué un panneau qui est fixé au couvercle A2 et qui, dans l'exemple représenté, portent les indications précédemment décrites et que montre la fig. 6. Pour plus de clarté, ces indications ont été supprimées sur la fig. 1.
En C est indiqué un plateau annulaire portant six secteurs graduéset monté à rotation à l'arrière de l'indicateur sur des poulies de guidage D .Ce plateau est rendu solidaire d'une couronne E présentant sur son pourtour des dents E1. . La'couronne est montée à rotation libre sur un bossage A4 ou un palier du corps A .
Dans la couronne dentée E sont pratiqués six alvéoles de blocage E3 destinés à recevoir une bille E4 poussée par un ressort .Le plateau annulaire C porte les six secteurs gradués que montrent les figs. 6 et 7, et l'un quelconque de ces sec- teurs peut être amené en regard de la fenêtre du panneau à l'aide d'un mécanisme actionné et commandé par une manette F qui a été précédemment appelée organe de manoeuvre du changement de vitesse
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@ à engrenages .En G dst indiqué l'index d'un tachymètre Gl ou d'un autre indicateur de -vitesse.
J désigne un tambour solidaire d'un arbre rotatif J1 qui est muni à chaque extrémité d'un bouton de manoeuvre J2. Sur l'arbre J1 est fixé un élément de blocage J3 dans le pourtour J4 duquel sont pratiquées des encoches J5, dans lesquelles doit s'engager une bille J6 poussée par un ressort et destinée à maintenir le tambour dans l'une des positions angulaires à laquelle il est amené pour immobiliser chaque rangée de nombres de ce tambour en regard de la-fente J7 de l'indicateur que montre la fige 1. Les nombres que peut porter le tambour sont indiqués à titre d'exemple sur la fig. 8. Une des rangées de nombres est représentée en regard de la fente J7 sur la fig. 6.
En ce qui concerne le mécanisme due montre la fig. 9 du dessin, L désigne un moteur électrique accouple à un arbre M sur lequel est montée une poulie N constituée par deux disques coniques déplaça blés sxialement, et qui entraîne par l'intermé- diaire d'une courroie Q, une autre poulie 0 également constituée par deux disques coniques déplaça blés axialement et montée sur. un arbre P, le déplacement axial des disques coniques étant produit par un mouvement de translation dans un sens ou dans l'autre d'une chaîne R en prise avec des pignons à chaîne faisant corps avec des écrous munis respectivement d'un filetage à droite et à gauche et reliés cinématiquement aux disques coniques.
Ce mécanisme, ainsi qu'un bouton-poussoir ou un autre organe de manoeuvre pour le déplacement de la chaîne dans une direction ou dans l'autre, sont décrits en détail dans les brevets jumeaux précités R1 désigne un groupe de pignons clavetés à coulisse- ment sur l'arbre P et agencés pour être déplacés et amenés respectivement en prise avec des pignons R2 montés à rotation sur un arbre à l'intérieur de la boîte de changement de vitesse.
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Ce déplacement est provoque par la commande dans une direction ou dans l'autre d'un levier à deux bras articulé sur un axe S .Le bras S1 de ce levier est accouplé cinématiquement à une rainure périphérique R3 pratiquée dans le groupe de pignons R1, tandis que le bras opposé S2 est relié cinématiquement à une rainure formant came T3 pratiquée dans le pourtour d'une came X . Le pignon supérieur de l'arbre de renvoi est en prise permanente avec une roue dentée T solidaire d'un arbre Tl sur lequel est claveté à oulissement un groupe T2 de deux pignons agencés pour être déplacés axialement et pour venir respectivement en prise avec un groupe U de deux pignons dans lequel est montée à coulissement une partie cannelée de la broche U2 portant le mandrin recevant la mèche.
Le déplacement en translation axiale du groupe T2 de deux pignons dans un sens ou dans l'autre est produit par un levier à deux bras articulé en V. Le bras V1 de ce levier est relié cinématiquement au groupe de pignons T2 tandis que l'autre bras est relié cinématiquement à une rainure formant came R4.
La came X est accouplée à un pignon conique W en prise avec un autre pignon conique W1 solidaire d'un,pignon droit W2 avec autre pignon conique W1 solidaire d'un, pignon droit monté fou sur un axe fixe W3 et engrenant cvec un autre pignon W4 solidaire d'un arbre de faible longueur W5 sur lequel est fixé un pignon W6 en prise avec un pignon W7 pouvant tourner librement sur l'axe fixe W3 et faisant partie d'un pignon engrenant avec les dents E1 de la couronne dentée E sur laquelle est fixé le plateau C portant les secteurs gradués de l'indicateur
Le pignon conique W est accouplé un pignon droit 3? avec lequel engrène un pignon F2 solidaire d'un élément d'ac- couplement F4 destiné à coopérer avec un autre élément d'ac- couplement F5
solidaire d'un arbre F6 qui peut être déplacé
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en translation à l'aide de la Manette de changement de vitesse F . lorsque, dans le dispositif précédemment décrit, la manette est manoeuvrée en vue d'un changement de vitesse, elle fait en même temps tourner le cadran C , pour amener le secteur gradué correspondant en regard de la fenêtre du panneau.
Toute modification intermédiaire de la vitesse est obte- nue par la manoeuvre du bouton Z antérieurement décrit, jusqu'à ce que la modification nécessaire soit indiquée par l'index G sur le secteur gradué que l'on voità ce mènent à travers la fenêtre.
Il va de soi que,sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications à la réalisation qui vient d'être décrite.
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1.- Indicateur de vitesse à variation progressive compor- tant un panneau portant les indications nécessaires, un élément rotatif ou mobile d'une autre manière à l'arrière du panneau et portant un certain nombre de cadrans indicateurs ou de secteurs gradués destinés à être amenés successivement en regard d'une fenêtre de lecture du panneau par un mécanisme actionné et commandé par un levier de manoeuvre, un valant ou un bouton, un index commun à tous les cadrans ou secteurs gradués et commandé pa'r les variations de la vitesse et un organe de commande.