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MECANISME DE TRANSMISSION DE MOUVEMENT.
La présente invention concerne les mécanismes du type dans lequel on effectue la transformation d'un mouvement de rotation en un mouvement rec- tiligne.
Le mouvement d'un élément pivotant ou rotatif, dans des machines de types divers,est fréquemment utilisé pour imprimer un mouvement recti- ligne à un élément commandé.L'élément monté pour pivoter ou pour tourner consiste généralement dans un pignon accouplé avec la source de puissance, tandis que l'élément commandé consiste dans une crémaillère. Cette sorte de transmission présente cependant plusieurs inconvénients. Par exemple, son rapport de multiplication mécanique est constante alors que de nombreu- ses machines fonctionneraient dans de meilleures conditions si les mécanis- mes transformateurs-de mouvement utilisés avaient un rapport de multipli- cation mécanique variable pour tenir compte des conditions variables de charge qui caractérisent le mode de fonctionnement des diverses machines.
La transmission du type à crémaillère et pignon a aussi l'inconvénient d'ê- tre coûteuse et de devoir être fabriquée spécialement pour chaque machine sur laquelle elle doit être montée. De plus, il existe un certain jeu entre les dents en prise des éléments de la transmission et par suite il est né- cessaire de prévoir un certain supplément de course pour avoir la certitude que l'amplitude du mouvement de l'élément commandé est suffisante.
Mais, d'autre part, ce jeu est nuisible en particulier dans la fabrication des é- léments de machine de précision., dont la course doit être réglée avec pré- cision
Le principal but de l'invention consiste à remédier à ces in- convénients au moyen d'un mécanisme de transformation de mouvement conçu de façon a supprimer les dentures d'engrenages et caractérisé par un rapport de multiplication mécanique qui varie en raison directe des conditions à remplir par la machine sur laquelle il est monté.
D'autres buts de 1'invention sont de fournir : un mécanisme de transformation de mouvement du type général pré-
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cité,par lequel on obtient le rapport de multiplication mécanique voulu dans la portion qu'on désire de la course de l'élément commander 'un moyen d'obtenir un rapport de multiplication mécanique varia- ? le dans un dispositif à bielles articulées qui satisfasse aux conditions à remplir par l'élément commandé; un mécanisme de transmission au moyen duquel Isolément commandé se bloque après avoir dépassé une position de point mort;
un mécanisme de transmission exempt de mouvement à vide ou course morte entre lui et la machine ou dispositif à commander; un mécanisme de transmission dont les caractéristiques lui permet- tent de s'adapter particulièrement à des éléments commandés de forme cylin- drique; un embrayage qui, pour assurer un fonctionnement sans à coups, comprend un dispositif qui permet le déplacement à vide de l'élément com- mandé sans contact entre les surfaces coopérantes de l'élément de commande ou menant et de l'élément commandé; une nouvelle conception et une nouvelle disposition des éléments du mécanisme de transmission qui rendent plus faciles le montage et le démon- tage des éléments et en rendent la construction plus simple et plus écono- mique.
Un exemple de réalisation d'un dispositif suivant l'invention est représenté sur les dessins annexés sur lesquels : la fig. 1 est une élévation partielle latérale d'une machine-ou- til du genre presse pourvue d'un mécanisme de transformation de mouvement construit d'après le principe de l'invention, la fig. 2 est une coupe transversale à plus grande échelle du mé- canisme de transmission suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, la fig. 3 est une vue en perspective du mécanisme de transmission avec ses éléments démontés. la fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 2, la fig. 4a est une coupe semblable partielle sur laquelle le mé- canisme de transmission et les éléments de la machine qui l'accompagnent oc- cupent des positions relatives différentes, les figs.
5 et 6 sont des coupes partielles semblables à la fig.
2 sur lesquelles les éléments du mécanisme de transmission occupent des posi- tions différentes.
Le mécanisme de transmission et de transformation de mouvement suivant l'invention est caractérisé par des particularités qui permettent de l'adapter à diverses applications et à divers types de machines, dispo- sitifs et mécanismes, dans lesquels le mouvement de rotation ou d'oscillation d'un élément de commande ou menant est transmis à un élément commandé ou me- né de façon que ce dernier soit animé d'un mouvement rectiligne.
A titre d'exemple, le mécanisme de transmission est représenté en combinaison avec une machine-outil du genre presse 121, fige 1, qui comprend un embrayage 20 pour accoupler et désaccoupler l'outil de presse (plateau ou similaire) et une barre d'excentrique 20a portée à son extrémi- té supérieure par un excentrique 20b calé sur l'arbre de commande 20c de la .machine.
L'embrayage 20 peut être du type décrit dans les demandes de bre- vets N 752 433 ou '73 271 déposées aux Etats-Unis. Mais tel qu'il est repré- senté, il est du type décrit dans cette dernière demande de brevet et com- prend un piston 29 accouplé avec la barre d'excentrique 20a et actionné par elle, fig. 4. Le piston 29, qui reçoit un mouvement alternatif dans un cy- lindre 21 qui peut aussi subir un mouvement dans les deux sens, est fermé à @
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son extrémité inférieure et constitue dans la forme de réalisation repré- sentée le poinçon mobile de la presse.
Des lumières 21a pratiquées dans le cylindre 21 permettent ou empêchent l'écoulement d'un liquide entre un réservoir 21b disposé dans le carter fixé 23 de l'embrayage et l'intérieur du cylindre 21, suivant la position de ce dernier dans le carter. Il est évident que;, à ce propos, lorsque le cylindre 21 occupe la position de la fige 4 le piston 29 peut s'y déplacer dans les deux sens sans que son mouvement soit transmis au poinçon, étant donné que les lumières 21a per- mettent au liquide de circuler dans les deux sens à travers les lumières 21a entre l'intérieur du cylindre 21 et le réservoir 21b, Il est également évident que tout mouvement de descente du cylindre 21 a pour effet de fer- mer les lumières 21a én emprisonnant ainsi du liquide entre le piston 29 et le cylindre 21,
de sorte que le mouvement du piston est transmis au poin- con mobile qui accomplit par suite une course active. Les mouvements de re- traite du cylindre 21, à la fin des courses actives sont obtenus par appui d'un épaulement 34 du piston 29 contre une bague de levée 30 qui se visse dans l'extrémité supérieure ouverte du cylindre, le piston soulevant le cy- lindre 21 dans une position dans laquelle les lumières 21a communiquent avec le réservoir 21b au moment où il arrive au voisinage et atteint la limite supérieure de sa course.
Suivant l'invention, le mécanisme transformateur de mouvement dé- signé d'une manière générale par 49 est combiné avec le cylindre 21 de l'em- brayage 20 de façon à. déclencher positivement le mouvement du cylindre 21 dans la direction de fermeture des lumières 21s,a lorsque on désire faire fonc- tionner le poinçon mobile ou plateau de la presse. A cet effet, ce mécanisme comprend un bras 60 qui porte un galet 50 et qui est lui-même porté par un arbre 62 tourillonné dans des paliers ou roulements 62a montés dans un bos- sage 62b du carter 23.
En se reportant aux figs. 2 et 4, on voit que l'ar- bre 62 est monté de façon que son axe 61 soit incliné vers le haut dans la direction du cylindre 21, et d'un côté de l'axe de ce cylindre. De préfé- rence la forme du bras 60 est choisie de façon que, dans la position la plus élevée du galet 50, fig. 2, l'axe ou tourillon 50a sur lequel le galet 50 est monté, se dirige radialement vers l'axe du cylindre 21. Le bras 60 et le galet 50 étant montés de la manière décrite, on a la certitude que, pour une amplitude déterminée du mouvement du bras 60, le galet 50 suit un tra- jet hélicoïdal dont le diamètre est sensiblement le même que celui du cy- lindre 21.
Le galet 50 s'engage normalement dans une rainure ou gorge annu- laire 22 formée dans le cylindre 21 et il a de préférence une forme légère- ment bombée qui lui permet d'osciller légèrement pendant son mouvement dans la rainure 22 sous l'effet du mouvement du bras 60. L'arbre 62, porte, à son extrémité extérieure, un bras de commande 65 qui, de son côté porte une poig- née 65a Un ressort 85 dont une extrémité s'attache sur le bâti de la machi- ne et l'autre sur le bras 65, a pour effet de maintenir normalement le bras dans la position de la fig, l, dans laquelle un bec 65b du bras est en con- tact avec une butée réglable 31 et le bras 60 maintient le galet 50 dans une position dans laquelle il retient le cylindre 21 en position de retraite, Figs.
2 et 4. Pour déclencher positivement le mouvement de descente du cy- lindre 21 et fermer ainsi les lumières 21a, on fait tourner le bras 65 en sens inverse des aiguilles d'une montre. Grâce au mode de montage décrit pour le bras 60, le galet 50 suit la rainure 22 en agissant contre le flanc inférieur de cette rainure, lorsque le bras 60 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre vers la position de la fige 5, pour abaisser le cy- lindre 21. Bien entendu, la forme des éléments peut être choisie tout en restant conforme au principe-de l'invention de façon à permettre d'obtenir le trajet nécessaire quelles que soient la forme cylindrique ou autre de l'élément et la longueur de sa course.
Dès que les lumières 21a sont fer- mées, le liquide qui est emprisonné entre le piston 29 et le cylindre 21 accouple positivement ces organes de sorte que, pendant le reste de la cour- se du piston, son mouvement se transmet au cylindre 21 par l'intermédiaire du liquide emprisonné. Pendant la course de retour du piston 29, celui-ci,
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en agissant contre la bague de levée 3::: entraîne le cylindre 21 avec lui.
Pendant les périodes de marche à vide de la machine, le galet 50 retient, ainsi qu'il a déjà été dit,le cylindre 21 à la limite supérieure de sa course, pendant que le piston 29 se déplace dans les deux sens dans le cylindre 21et que le liquide s'écoule dans les deux sens entre le cylindre et le réservoir 21b. Suivant l'invention, le mécanisme de transmission est utilisé pour supporter le cylindre 21 dans une position telle que l'épaule- ment 34 du piston 29 ne vienne pas en contact avec la bague de levée 30 en produisant un bruit de choc gênant. On voit, en se reportant à la fig. 4a qu'il existe un faible jeu entre l'épaulement 34 du piston 29 et la bague de levée 30, lorsque ce piston est à la limite supérieure de sa course.
Le mécanisme est conçu de façon que, lorsque le cylindre 21 atteint la limite supérieure du déplacement qu'il reçoit du piston 29 agissant contre la ba- gue de levée 30 (position dans laquelle le piston atteint son point mort) le ressort 85, qui agit sur le bras 65 le fait tourner dans le sens des ai- guilles d'une montre en l'amenant dans la position de la fig. 1. Le bras 60 tourne ainsi dans le sens des aiguilles d'une montre et, par l'intermédiai- re du galet 50, soulève le cylindre 21 en l'amenant hors de contact avec'le piston.
On remarquera à ce propos qu'en raison de la position angulaire du bras 60, l'effort élastique exercé par le ressort 85 et appliqué sur le bras 65 est amplifié notablement pour exercer un effort de levée considé- rable sur le cylindre 21 qu'il soulève dans la position des fig. 4 et 4a De préférence, le mécanisme est conçu de façon que le galet 50 dépasse lé- gèrement la position de point mort afin de réaliser ainsi un blocage mécani- que du cylindre 21.
En se reportant aux figs. 1 et 4, on voit que, sous l'effet d'un faible mouvement du bras de commande 65 en sens inverse des aiguilles d'une montre, le.cylindre 21, ou le poinçon ou plateau mobile de la presse est d'abord soulevé au-delà du point mort, puis descend jusqu'à ce que le pis- ton 29 attaque la bague de levée 30, figs. 4 et 4a En raison de l'action antagoniste du ressort 85 et du frottement normal du poinçon 21, le mouve- ment au-delà de ce point est difficile à provoquer par l'opérateur, sauf dans la position qui convient et suivant l'ordre de succession approprié des mouvements des éléments de l'embrayage. Le moment où le poinçon 21 doit ac- complir sa course complète est celui où le piston 29 a atteint la limite supérieure de sa course et commence à redescendre.
Pendant le mouvement de descente du piston 29, le frottement normal du cylindre 21 qui s'oppose à ce mouvement est à peu près le même que la résistance de frottement oppo- sée par le carter 23 au mouvement de descente du cylindre 21. Par suite, lors- que le piston 29 commence à descendre, les efforts de frottement sont sensi- blement nuls et l'opérateur peut facilement continuer à faire tourner la poig- née 55a en sens inverse des aiguilles d'une montre, car il'suffit d'exercer un effort supérieur au faible effort élastique exercé par le ressort 85 L' opérateur fait donc tourner la poignée 65a en sens inverse des aiguilles d' une montre au moment où le liquide est emprisonné par la machine entre le piston 29 et le cylindre 21.
Pendant la course de retour du piston 29, celui- ci venant en contact avec la bague de levée 30 fait monter le poinçon 21 et l'opérateur en cessant d'exercer un effort sur la poignée 65a permet à cet- te poignée de tourner conformément au mouvement du piston 29 et du poinçon 21. Lorsque le piston 29 atteint la limite supérieure de sa course alterna- tive, l'effort élastique exercé par le ressort 85 par l'intermédiaire du bras 65 sur le bras 60 continue à faire tourner ce dernier dans le sens des aiguil- les d'une montre, en soulevant ainsi davantage le poinçon 21 et en maintenant par suite la bague de levée 30 hors de contact du piston 29 animé d'un mouve- ment alternatif. Le bruit qui résulterait du choc de contact entre le piston et la bague de levée est ainsi supprimé.
Il ressort de ce qui précède que le mécanisme de transmission dé- crit ci-dessus a l'avantage de constituer un dispositif mécanique de comman- de positive du poinçon 21 de la presse. On évite ainsi les lourds poinçons ou têtes mobiles des presses qui sont nécessaires lorsque leur poids inter- vient dans le mouvement de descente, et on remédie en même temps aux incon-
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vénients qui résultent d'un fonctionnement à petite vitesse, du bruit con- sidérable et de l'usure plus forte. Le mécanisme de transmission permet de bloquer la tête mobile en 1'empêchant de descendre et constitue ainsi un dispositif de sécurité extrêmement avantageux.
Outre les avantages précités, le mode de montage décrit ci-dessus de l'arbre 62 et du galet 50 a 1'avanta- ge de rendre plus faciles les opérations de montage et de démontage. En se reportant à ce propos à la fig. 6, on voit que le bras 60 du galet est venu dans une position dans laquelle le galet est complètement sorti de la rai- nure 22. On peut amener le bras 60 du galet dans la position représentée en desserrant la vis d'arrêt de la butée 31 de la fig. 1 et en faisant tourner la poignée 65a dans le sens des aiguilles d'une montre. On dispose ainsi d' un moyen simple d'accouplement et de désaccouplement du galet 50 et du pla- teau 21 de la presse.
Bien que le mécanisme de transformation de mouvement ait été dé- crit en combinaison avec un type déterminé d'embrayage pour machine du gen- re presse;, il doit être entendu que ce cas ne doit être considéré qu'à titre d'exemple et que les avantages de l'invention peuvent être obtenus en'combi- nant le mécanisme de transformation de mouvement avec divers autres types de dispositifs,machines et mécanismes.