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Dispositif pour le débrayage automatique du mouvement BOUS l'action d'une butée, notamment dans les mécanis- mes d'avance des machines-outils.
Les dispositifs connus à ce jour pour l'arrêt automatique, par débrayage, du mouvement de mécanismes, notamment dans les mécanismes d'avance d'accouplements employés dans les machines- outils, sont établis sous la forme d'accouplements à disques à dont@ obliques orientées radialement dans un plan perpendicu- laire à l'axe de l'arbre. Les dentures sont pressées les unes contre les autres par l'action d'un ressort dont la force cor- respond au couple le plus élevé du mécanisme. Lorsque ce couple est dépassé, la composante axiale de l'effort périphérique en excès s'exerçant sur les dents provoque un déplacement axial de celles-ci, de sorte que ces dents se mettent hors prise, que l'accouplement se débraye et que le mouvemebt du mécanisme s'arrête.
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L'inconvénient de tels accouplementsà griffes réside dans la friction trop élevée qui se produit d'une part entre les dents de des accouplements lors de leur dégagement réciproque, et d'autre part, dans les portéesdes parties mobiles de l'accou- plement, prévues sur l'arbre. Ce frottement, dont l'importance est variable, agit défavorablement sur la valeur de l'effort de débrayage déterminé par la tension du ressort, de sorte que cet effort varie dans des limites relativement importantes, ce qui peut conduire à une surcharge du mécanisme ou à un débrayage en présence d'un effort moindre que celui qui correspond à la puissance de la machine.
Un autre désavantage réside dans le procédé d'exécution fastidieux et coûteux de la denture.
L'invention vise un dispositif dans lequel les griffes d'ac- couplement sont remplacées par une simple denture droite, le débrayage de l'accouplement s'effectuant par dégagement latéral des dents en prise. Les dents roulent partiellement les unes sur les autres lors de ce mouvement, de sorte que le frottement entre les dents est réduit. L'angle d'engrênement augmente dans ce cas progressivement, ce qui détermine une allure favorable de l'effort de débrayage.
La partie mobile de l'accouplement exécute un mouvement rotatif, de aorte qu'elle peut être montée sur billes ou rouleaux afin de réduire le frottement. Un autre avantage réside dans l'exé- cution simple et peut coûteuse des dents.
Les fig. 1 à 11 représentent un exemple d'exécution de l'invention.
Figs. 1 et 2 montrent l'exécution des principes de l'accou- plement .
Figs. 3 et 4 montrent le processus de l'accouplement auto- matique.
Figs. 5 et 6 montrent un système d'accouplement pour les deux sens de mouvement du mécanisme.
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pipa. 7, 8 et 9 montrent une disposition de l'aocouplement pour l'avance longitudinale et transversale du chariot-support de machines-outils.
Figs. 10 et 11 montrent l'application à un tour universel.
Comme montré dans les Figs. 1 et 2, le couple est fourni par l'arbre 1, sur lequel est calé le pignon 2. Le pignon 3 est monté à rotation sur l'arbre 1 ; il possède le même nombre de dents que le pignon 2. les pignons 2 et 3 engrènent avec un troisième pignon 4 dont la denture présente une largeur double de celle de chacun des pignons 2,3. Le pignon 4 est monté à rotation aur l'arbre 5 disposé exentriquement sur l'arbre 6, mon- té lui-même à rotation dans le mécanisme. Un bras 7 est fixé rigidement à l'arbre 6. Il est soumis à l'action du ressort 8 dont la force correspond an couple le plus élevé du mécanisme.
Une extrémité de ce ressort s'appuye à l'aide de la cuvette 9 sur une vis de réglage 1 convenablement disposée, prévue dans le mécanisme, tandis que son autre extrémité coopère avec une entaille du bras 7 par l'intermédiaire de la pointe 11. Ce bras peut osciller entre des butées 12 et 13 prévues dans le mécanis- me. Une position du bras 7 correspond à l'embrayage de l'accouple- ment, Fig. 2, et l'autre au débrayage de cet accouplement fig. 4.
Ce dispositif fonctionne comme suit :
Le couple est fourni par l'arbre 1 et est transmis par le pignon 2 au pignon 4 et de là au pignon 3, d'où il est transmis, à l'aide d'un pignon non représenté, aux autres organes de transmission du mécanisme. Le pignon 4 est maintenu en prise avec les pip-nons 2 et 3 par l'action du ressort 8, cependant que le bras 7 s'appuya contre la butée 12.
Aussitôt que le couple du mécanisme dépasse la valeur admissible déterminée par la ten- sion du ressort 8, il y a rupture de l'équilibre entre la force périphérique agissant entre les dents des pignons 2, 3, 4 en pri- se et la force du ressort 8, de sorte que les dents du pignon 4 se déragent des dentures des pignons 2, 3 et que le pignon 4
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pivote autour de l'axe de l'arbre 6, Fig. 3, jusqu'à ce qu'il se trouve complètement hors prise, Fig. 4. L'arbre moteur 1 continue à tourner, mais le mouvement du pignon 3 et des autres organes récepteura du mécanisme qui viennent à sa suite est arrêté.
Dans cette position débrayée le bras 7 s'appuye contre la butée 13, contre laquelle il est pressé par le ressort 8.
Le réembrayage du mécanisme eat assuré par exemple au moyen d'une manette non représentée, fixée sur l'arbre 6, à l'aide de laquelle le bras 7 est amené par pivotement dans la position initiale déterminée par la butée 12. Afin de permettre à tout moment une mise en prise du pignon 4 avec le pignon 2 en mouve- ment et le pignon immobilisé 3, la denture de ces pipnons est rectifiée de telle façon que les flancs en développante des dents se coupent dans le cercle d'échanfrinement de la denture.
On obtient ainsi des dente pointues qui permettent une mise en prise rapide des pignons.
Dans l'exemple selon les Fige. 5 et 6, le dispositif de débrayage présente l'avantage de pouvoir servir pour les deux sens de rotation. Le couple est fourni par l'arbre 14 sur lequel sont calés les pignons 15 et 16 et sur lequel est monté libre- ment le pignon 17, ?on'; les dents sont de même grandeur et de même nombre que celles du pignon 16. Le pignon 15 engrené avec le pignon 18 calé sur l'arbre 19. Cet arbre porte en outre le pignon calé 20 et le pignon libre 21, dont les dents sont de même nombre et ont les mêmes dimensions que celles du pignon 20.
Les pignons 17 et 21 engrènent avec le pignon 22 monté sur l'ar- bre 23 qui transmet le couple aux autres organes du mécanisme.
Sur l'arbre 24, monté à rotation dans le mécanisme, est fixé le bras 25, dans lequel le pignon 27 est monté à rotation à l'aide de l'arbre 26, ce pignon pouvant être mis en prise, selon la position du bras 25, soit avec les pignons 16,17, soit avec les pignons 20, 21. L'amplitude d'oscillation du bras 25 est limitée par les butées 28, 29 fixées dans le mécanisme. Le
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couple transmis est réglé par le ressort 30 qui prend appui sur le bâti du mécanisme et agit sur le levier 31 pouvant pivoter autour de l'arbre 32 fixé dans le bâti du mécanisme.
Le galet 33 monté à rotation aur le levier 31 coopère avec l'entaille du bras 25 ou avec ses surfaces obliques 34, 35.
Ce dispositif fonctionne comme suit : Le bras 25 est repré- senté dans la position neutre, dans laquelle le pignon 27 est hors priae, l'arbre 23 étant arrêté. Le bras 25 est maintenu dans cette position sous l'effet du ressort 30 ot du galet 33 qui s'engage dans l'entaille du bras.
Par suite du pivotement du bras 25, produit par exemple à l'aide d'une manette non représentée, fixée sur l'arbre 24, ce qui amène ce bras dans la position dans laquelle il s'applique contre la butée 29, le pignon 27 est mis hors de prise d'avec les pi- gnons Ici, 17, de sorte que le couple est transmis depuis l'arbre 14, par les pignons 16,27, 17,22, à l'arbre 23, lequel tourne dans un sens déterminé. L'arbre 25 est maintenu dans cette posi- tion par l'action du ressort 30, dont la force agit sur la surface oblique 34 du bras 25 par l'intermédiaire du galet 33.
Lorsque la force agissant entre les dents des pignons en prise augmente, le pignon 27 est mis automatiquement hors prise sous l'effet de la pression et le mécanisme s'arrête. Le bras 25 est maintenu dans la position neutre comme décrit plus haut.
Pour renverser la rotation de l'arbre récepteur 23, on amène le bras 23 dans la position dans laquelle celui-ci s'applique contre la butée 28, le pignon 27 étant en prise avec les pignons 20,21 et l'arbre 23 Jtant commandé depuis l'arbre 14 par les pignons 15, 18,20, 27, 21, 22. Le bras 25 est maintenu dans cette posi- t ion par l'action du ressort 30 qui, par l'intermédiaire du galet 33, agit sur la surface oblique 35 du bras 25, comme indiqué en pointillé.
Les fip-s. 7, 8, 9 montrent l'application de l'invention au mécanisme de l'avance dans les tours serai-automatiques. Le couple
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est fourni par l'arbre 36. Sur ce dernier est calé le pignon 37 et le pignon 38, cet arbré portant à rotation libre le pignon 39 dont les dents août de même nombre et de même grandeur que celles du pignon 38. Le pignon 39 engrêne avec le pignon 40 calé sur l'arbre 41, sur lequel est en outre calé la pignon 42. Ce dernier engrené avec le pignon 43 calé sur l'arbre 44 sur lequel est en outre calé le pignon 45 engrenant avec la crémaillère 46 servant à l'avance longitudinale du chariot et montée dans le banc de la machine.
Le pignon 37 engrène avec le pignon 47 calé sur l'arbre 49 sur lequel est en outra calé le pipnon 50, et qui porte à rotation libre le pignon 51 dont les dents sont de même nombre et de même grandeur que celles du pignon 50.
Le pignon 51 engrené avec le pignon 52 monté sur la vis- mère 53 pour l'avance transversale du chariot, cette vis étant engagée dans l'écrou 54 solidaire du chariot transversal du sup- port. Le pignon 58 est monté à rotation sur l'arbre 57 solidaire du bras oscillant 55 monté à rotation sur l'arbre 56 monté dans le corps du bâti du support. Le bras 55 peut; pivoter entre les butées 59, 60, le pignon 50 étant en prise soit avec les pignons 38, 39 pour 1' avance longitudinale du support, soit avec les pignons 50,51 pour l'avance transversale de celui-ci. Le bras 55 est maintenu dans les positions extrêmes déterminées par les butées 59, 60 par l'action du ressort 61, dont la tension permet de régler le couple voulu du mécanisme d'avance selon la force decoupe maximum del'outil.
Le ressort 61 agit, par l'intermédiaire du levier 62 monté à rotation sur l'arbre 63 solidaire du bâtidu support, sur le galet 64, monté à rotation sur ce levier. Le galet 64 coopère avec les surfaces obliques 65, 66 du bras 55. Celui-ci peut 'être actionne à la main à l'aide d'un levier 67 calé sur l'arbre 56.
Ce ispositif fonctionne comme suit: dans la position repré- sentée du bras 55, le pignon 58 est maintenu en prise avec les pip-nons 38, 39 sous l'action du ressort 61 arissant par l'inter- médiaire du levier 62 et du galet 64, sur la surface oblique 66
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du bras 55 appuyé contre la bute* 59. Le couple est fourni par l'arbre 36 commandé par le mécanisme d'avance non montré, et est transmis par cet arbre, par l'intermédiaire des pignons 37, 38, 58, 39, 40,42, 43 au pignon 45 en prise avec le pignon 46, de aorte que le mouvement d'avance longitudinale dana le sens " S " eat communiqué au support monté sur son bâti et que l'outil 68 (Fig. 9) enlève des copeaux de la pièce 69 sur le trajet a-b.
Aussitôt que le tranchant de l'outil arrive au point b, le bâti du support heurte la butée 70 prévue en un point convenable du banc, ce qui arrête l'avance du support. L'arrêt du support détermine l'arrêt du pignon 45 et donc aussi celui des parties ont rainées du mécanisme du carter du support, à savoir, dans le cas présent, 43,42, 40,39.
Toutefois, les pignons 37,38, con- tinuent à tourner sous l'effet de l'arbre moteur 36, de sorte que l'effort s'exerçant entre les dents des pignons 38,39, 58 dépasse celui pour lequel le mécanisme a été réglé et surmonte la force du ressort 61, cependant que la réaction développée met le pignon 58 hors prise, de telle façon que le bras 55 pivo- te jusqu'à ce qu'il rencontra la butée 60, position dans laquel- le il estmaintenu désormais par le ressort 61 qui agit sur la surface obl ique 65 du levier 55, par l'intermédiaire du galet 64, après quoi la liaison entre l'arbre moteur 36 et les parties du mécanisme servant à l'av ance longitudinale est interrompue.
En effectuant son mouvement angulaire en direction de la butée 60, le bras 55 passe par la position neutre, et le pignon 58 vient engrener avec les pipnons 50,51, de sorte que l'arbre 49 comman- dé par le pignon 47 entraîne,par l'intermédiaire des pignons 50, 51,52, la vis-mère 53 et l'écrou 54 engagé sur celle-ci, ce qui a pour effet une avance du chariot transversal du support.
L'outil 68 s'écarte de la pièce sur le trajet b-c et, aussitôt qu'il atteint le point c, le chariot transversal 71 heurte la butée 72, de sorte que l'avance transversale s'arrête. Le mouve- ment de la vis-mère 53 et des pignons 52,51, 58 s'arrête simul- t @@ément. Cornue le pip-non 50 continue à tourner par l'action des
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pignons 37, 47 entraînât depuis l'arbre moteur 36, l'effort péri- phérique augmente dana les dents et proveque la mise hors prisa du pignon 58, en agissant contre la tension du ressort (SI.
Le bras 55 pivote jusqu'à ce qu'il heurte la butée 59, de sorte que le pipnon 58 engrené à nouveau avec les pipnons 38,39, de telle façon que l'avance longitudinale est à nouveau enclenchée de la manière décrite ci-dessus, et que l'outil continue à se déplacer le long du trajet b-d, avec enlèvement de copeaux.
Aussitôt que l'outil arrive au point d, l'avance est arrêtée par une autre butée située dans une position appropriée sur le banc, et le processus décrit ci-dessus se répète, l'outil se déplie le long du trajet d-e, l'avance longitudinale est à nouveau arrêtée au point e et le travail se poursuit jusqu'au point j, où une butée convenablement réglée actionne un interrup- teur électrique, et le support retourne à une vitesse accélérée jusqu'au point A et le cycle d'opérations, décrit ci-dessus, se répète sur une nouvelle pièce serrée dans le mandrin de la machine.
Les fige. 10 et 11 représentent schématiquement le mécanis- me du bâti du support d'un tour universel, dans lequel l'objet de l'invention est appliqué avantageusement à l'actionnement de l'avance longitudinale et transversale dans les deux directions.
Le couple est transmis depuis l'arbre moteur non représenté, p. ex. à l'aide d'une vis sans fin et d'un pignon à via sans fin, à l'arbre 75 de la boite de transmission où bâti du support.
Le pignon 76 calé sur l'arbre 75 commandé d'une part, par le pignon 77, l'arbre 78 et d'antre part, par le pignon 79, l'arbre 80. L'arbre 75 porte les paires de pignons identiques 8i, 81' et 82, 82'. Un pignon de chaque paire est calé, tandis que l'au- tre est monté fou. Les paires de pignons correspondantes 83, 83' et 84, 84' sont montées respectivement sur l'arbre 78 et l'arbre 80.
Les paires de pipnons 82, 82' et 83, 83' peuven engrener alt ernativement avec le pignon 85 pour l'avance longitudinale
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tandis que loti paires de pignons 81, 81' et 84, 84' peuvent en- grener avec le pignon 86 pour l'avance transversale. Les pignons fous 82', 83' engrènent simultanément avec la pignon 87 calé sur l'arbre b8, d'où le mouvement est ensuite transmis par le pignon calé 89 qui engrène avec le pignon 90, calé lui-même sur l'arbre 91 sur lequel est également calé le pignon 92 engrenant avec la crémaillère 93 fixée dans la banc de la machine.
Les pipnons fous 81', 84' engrènent simultan ment avec le pignon 94 qui transmet le mouvement aux pignons 93 calé sur l'arbre de la vie-mère 96 qui coopère avec l'écrou 97 solidaire du chariot transversal du support 98.
Le pignon 85 est monté à rotation sur le bras 99 monté dans le carter du mécanisme, ce bras étant muni d'une fonte longitu- dinale qui, lorsque ce pignon occupe la position neutre, est orien- tée verticalement. Le pignon 86, monté d'une façon analogue est monté à rotation sur le bras oscillant 100, dont la fente est orientée horizontalement lorsque ce dernier pignon occupe la position horizontale. les bras oscillants 99, 100 sont sollici- tés par des ressorts dont la force correspond àu couple le plus élevé du mécanisme, cette réalisation étant analogue à celle représentée dans l'exemple des fige. 5, 6.
Les deux bras 99, 100 sont actionnés par une même manette 101 montée à l'aide du joint à rotule 102 fixé dans le carter et guidée à l'aide de la cou- lisse en croix 103, laquelle permet un déplacement de la manette dans les deux directions aussi bien dans le sens horizontal que dans le sens vertical, le bras 93 étant actionné à l'aide du coulisseau 104, et le bras 100 à l'aide du coulisaeau 105.
Le carter du support et le chariot longitudinal du support solidaire de ce carter sont limitée dans leur course longitudina- le par la butée 106 montée réglable sur le banc de la machine ; demême, lo chariot transversal 98 est limité dans son avance trans- versale p .r la butée fixée au chariot longitudinal.
Ce dispositif fonctionne comme suit :
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L'avance longitudinale étant enclenchée à l'aide delà manet- te 101, p r déplacement de celle-ci dans le sens horizontal. ]Le sens de rotation de l'arbre 75 est choisi de telle façon que, le pivotement de la manette 101 vers la gauche ait pour effet de mettre en prise le pignon 85 avec les pignons 83, 83' grâce à la coopération du coulisseau 104 avec la fente du bras 99, tandis que le système de transmission constitué par les pipnons 87, 89 90, détermine une rotation telle du pignon 92, que le chariot avance vers la gauche. Lorsque le levier 101 est pivoté vers la droite, le pignon 85 est mis en prise avec les pignons 82, 82', tandis que le système de transmission constitué par les pignons 87, 89,90 et le pignon 92 détermine une avance longitudinale du chariot.
Le mouvement de la manette 101 est donc parallèle au mouvement longitudinal du chariot. Lors de de déplacement horizon- tal do la manette 101, son coulisseau 105 se déplace librement dans la fene horizontale du bras 100, de sorte que ce dernier n'exécute aucun mouvement et reste au repos. Aussitôt que le chariot longitudinal heurte la butée 106, la force agissant sur les dentures des pignons 85, 83, 83' augmente et surmonte celle du ressort agissant sur le bras 99, lequel est amené dans sa position neutre, de sorte que le pignon 87 de dégage des pignons 83, 83' et que le mouvement du mécanisme s'arrêta. Dans le cas où l'avance du chariot longitudinal est orientée vers la droite, ce chariot coopère avec une butée fixée au banc du tour à droite du chariot et analogue à la butée 106, et l'avance est arrêtée comme plue haut.
L'avance transversale est arrêtée par déplace- ment de la manette 101 dans le sens vertical. Lors du pivotement de la manette 101 vers le haut, le bras 100 pivote sous l'action du coulisseau 105 de telle façon que le pignon 86 est mis en prise avec les pignons 81, 81', de sorte que, vu la transmission assu- rée par les pignons 94, 95, la vie-mère 96 tourne dans un sens tel que le chariot transversal,98 se dirige vers l'arrière. Lors de ce mouvement vertical de la manette 101, le coulisseau 104 traverse librement la fente verticale du bras 99, de sorte que
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oe dernier rente immobile.
Le déclenchement automatique se produit dès que le chariot transversal heurte la butée 107, et cela de la même manière que celle décrit* précédemment, à savoir, par accroissement de la force périphérique dans les dents des pignons 86, 81, 81', qui surmonte l'effet du ressort agis- sant sur le bras 100. Pour limiter la course du chariot: t ransversal 98, on prévoit une butée analogue à l'avant. loi également, le déplacement de la manette 101 est parallèle à celui du chariot. Au déplacement de la manette de bas en haut correspond une avance du chariot vers l'arrière, tandis qu'au déplacement de la manette vers le bas correspond un déplacement du chariot vers l'avant.
REVENDICATIONS.
I. Dispositif pour le débrayage automatique du mouvement sous l'action d'une butée, notamment dans les mécanismes d'avance des machines-outils, caractérisés en ce que les dents des accou- plements forment des dentures droites en développante la partie mobile de l'accouplement étant maintenue en prise par l'effet d'un ressort réglé pour correspondre au couple la plus élevé du mécanisme, cette partie mobile étant débrayée lorsque la force agissant entre les dents dépasse la valeur limite réglée.
2. Dispositif selon 1, caractérisé en ce que les dents de la partie mobile del'accouplement exécutent un mouvement radial lors de l'embrayage et du débrayage.
3. Dispositif selon 1, 2, caractérisé en ce que la partie débrayable de l'accouplement est montée à rotation sur un bras oscillant dont la course est limitée par des butées.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.