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BOITE DE. VITESSE POUR LA POUPEE FIXE DES MACHINES OUTILS, NOTAMMENT
DES TOURS.
Généralement, les boites de vitesses pour la poupée fixe des machines-outils, notamment des tours, comportent plusieurs organes de ma- noeuvre adjoints chacun à un baladeur et comportant autant de positions d'enclenchement que le.baladeur. Dans une boite à deux étages et à deux baladeurs, par exemple, dont le-un comporte deux positions et l'autre trois positions de travail, on obtient en tout six rapport d'engrenages. Dans ce cas, un organe de manoeuvre comporte deux positions d'enclenchement et l'autre en comporte trois.
L'établissement du rapport d'engrenages voulu exige ici une certaine réflexion et de l'attention car chaque rapport est déterminé par la combinaison de deux ajustements d'enclenchement que l'on doit trouver en règle générale dans un tableau.
On connaît également des boites de vitesses de poupée, munies d'un système dit "à manoeuvre rapide", lequel permet d'effectuer une pré- sélection du rapport à l'aide d'une poignée et son enclenchement propre- ment dit à 19aide d'une seconde poignée. Appliqué à la boite mentionnée plus haut, ce système signifierait qu'un bouton rotatif à six positions de manoeuvre sert à la sélection du rapport et que, une fois cette manette ajustée, on actionne un levier afin d'établir le rapport d'engrenage vou- lu.
Ces boites à présélection sont toutefois sensiblement plus coûteuses. Les raisons économiques exigent donc que l'on soit en mesure de fournir les deux types de boites, selon le désir de la clientèle.
Pour permettre la simplification de la construction nonobstant cette obli- gation, et conformément à l'invention, la poupée peut comporter au choix, et de façon interchangeable, soit un dispositif de manoeuvre à organes
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d'enclenchement adjoints individuellement aux éléments de la boite soit un dispositif de manoeuvre muni d'un système préselecteur. Il suffit donc d'établir une boite de vitesses déterminée, que l'on peut ensuite munir de l'un ou de l'autre système de manoeuvre selon le désir de l'acheteur.
L'invention est particulièrement applicable à une boite de poupée comportant deux arbres de commande portant chacun une poignée et qui étaient à ce jour réunis individuellement aux fourches coulissantes des baladeurs, de sorte qu'un arbre sert à la commande d'un baladeur, et l'autre, à celle de l'autre baladeur. Selon l'invention, l'un des deux dispositifs de manoeuvre interchangeables relie chaque arbre, par des pi- gnons intermédiaires, à la fourche coulissante d'un baladeur adjoint à cet arbre, tandis que l'autre dispositif de commande couple un de ces deux arbres à un système de commande produisant la rotation de disques prése- lecteurs qui coulissent en opposition et relie l'autre arbre à un système d'entraînement produisant le coulissement des disques présélecteurs.
On connaît des systèmes à commande rapide, dans lesquels le bouton présélecteur fait tourner deux tambours coulissants, munis de sail- lies cependant que le levier de manoeuvre fait coulisser ces tambours en sens opposés, de sorte que leurs doigts entraînent les baladeurs dans la direction requise. Le système préselecteur selon l'invention est établi de préférence d'une manière semblable, car il comporte des groupes de disques sélecteurs coulissant sur un arbre cannelé relié par un engrenage cônique à un bouton sélecteur, ces groupes étant reliés par des fourches à des crémaillères qui coulissent en sens inverse sous l'action d'un pi- gnon de commande qui leur est commun.
Les dessins représentent un exemple d'exécution préféré de l'invention :
La fig. 1 est un schéma cinématique de la boite de vitesses de la poupée;
La fig. 2 montre schématiquement et en perspective le système de commande muni du système présélecteur;
La fig. 3 est une coupe transversale selon 3-3 de la fig. 4 de la poupée comportant le système de commande à présélecteur de la fig. 2;
La fig. 4 est une vue antérieure partielle de la poupée, en regardant le coté droit de la fig. 3 ;
La fig. 5 est une coupe selon la ligne 5-5 de la fig. 3 ;
La fig. 6 est une coupe transversale, selon la ligne 6-6 de la fig. 7 par une poupée comportant un système de commande à deux leviers, où les baladeurs sont manoeuvrés individuellement;
La fig. 7 est une vue antérieure partielle de la poupée, en regardant la fig. 6 du côté droit;
La fig. 8 est une coupe selon la ligne 8-8 de la fig. 6.
On décrira d'abord brièvement une boite de poupée de tour con- venant particulièrement pour 'application de l'invention:
Sur un arbre 13, commandé par le moteur 12, sont calés trois pignons 14, 15 et 16 dont les deux premiers peuvent engrener sélectivement avec les baladeurs 18 et 19 montés sur un arbre 17. Un pignon 20, calé sur ce dernier arbre, peut être couplé, par un baladeur 21 monté sur un arbre 22, avec le pignon 16, ce qui produit l'inversion de l'arbre 17.
La commande est établie de façon que le baladeur 21 ne puisse s'enclen- cher que si les baladeurs 18 et 19 sont déclenchés.
Pour assurer la transmission de l'entraînement à un arbre 23, l'arbre 17 porte, en plus du pignon 20, deux autres pignons clavetés 24 et
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25. Un pignon baladeur multiple, comprenant les pignons 26,27 et 28 mon- tés sur 1-'arbre 23, peut être ajusté de telle façon que l'engrènement s'éta- blisse soit entre les pignons 20 et 28 à nombres de dents égaux, soit éntre les pignons 25 et 27, soit entre les pignons 24 et 26.
Le troisième étage de la boite de vitesses consiste en un deu- xième baladeur multiple, monté sur 19arbre 23 et comprenant les pignons 29 et 30, ainsi que les pignons 32 et 33 calés sur un arbre 31. Les pignons 29 et 32 ont les mêmes nombren de dents, tandis que ces nombres sont diffé- rents pour les pignons 30 et 33. Donc, lorsque l'arbre 13 est entraîné à une vitesse donnée, on obtient 2 x 3 x 2 = 12 échelons de vitesse pour l'arbre 31. Ce dernier peut être relié à la broche 10 suivant deux chai- nes cinématiques différentes. La chaîne ci-après sera utilisée pour le dé- grossissage:
Le pignon 32 calé sur 1 ) arbre 31 engrène avec un pignon fou 34 monté librement sur un arbre 35 et pouvant être mis en prise avec un bala- deur 36 monté sur un arbre 37.
Ce dernier émerge du corps de poupée et porte à son extrémité libre une poulie de transmission 38 qui commande par une courroie 39, une poulie de transmission fixée à l'extrémité de la broche 10. Lorsque le pignon 36 est mis en prise avec le pignon intermé- diaire fou 34, la broche 10 est entraînée par l'intermédiaire de la cour- roie 39, cela au choix, avec l'une des douze vitesses de l'arbre 31.
Au lieu d'être entraînée par la courroie 39, la broche 10 peut aussi être commandée depuis l'arbre 31 par des pignons. Sur l'arbre 31 est calé un pignon 40 constamment en prise avec un pignon 41 calé sur l'ar- bre 35. Ce dernier porte toutefois un baladeur multiple comprenant deux pignons 43 et 42, pouvant engrener sélectivement avec des pignons 44 et 45 calés sur la broche. Lorsque le pignon 36 pour la commande à courroie de la broche est déclenchée, et que l'on enclenche à sa place le pignon 42 ou 43 , la broche 10 se trouve entrainée exclusivement par des pignons, cependant que l'arbre 37 est entraîné à vide par la courroie 39.
La manoeuvre des trois baladeurs multiples 29, 30 et 42, 43 et 36 s'effectue au moyen d'un seul levier pouvant occuper cinq positions an- gulaires différentes et pouvant enclencher les trois baladeurs multiples suivant cinq combinaisons différentes à l'aide d'une série de cames.
Par contre, dans la machine connue, la manoeuvre des deux baladeurs multi- ples 18, 19 et 26, 27, 28 est obtenue par le système à deux leviers mon- tré dans les fige 6 à 8.-
Dans les figs. 1, 3 et 6, les axes des différents arbres montés dans les parois transversales 11 du corps de poupée sont désignés par des chiffres romains. Alors que dans le schéma des la fig. 1 les arbres ont été représentés comme si leurs axes se situaient dans le plan du dessin, les figs. 3 et 6 représentent les positions relatives effectives de ces arbres.
Un arbre horizontal creux, monté dans la paroi avant 46 de la poupée et dans un bloc-palier 47, règne transversalement à ces arbres.
L'arbre 48 émerge de la paroi avant 46 et porte un levier à main claveté 49. A l'intérieur de l'arbre creux est monté un arbre 50 qui émerge à l'avant de cet arbre creux, où il porte également un levier à main clave- té 51.
Parallèlement à ces deux arbres et obliquement au-dessous de ceux-ci se trouve un pivot 52 monté dans un palier 53 vissé en 54 au corps de poupée. Sur l'extrémité avant du pivot 52 sont montés deux segments dentés 55 et 56 pouvant tourner l'un par rapport à l'autre et engrenant avec des pignons 57 et 58 dont le premier est calé sur l'arbre 50 et l'au- tre sur l'arbre 48.-
On peut donc trouver le segment 55 à l'aide du levier 51 et le segment 56 à l'aide du levier 49.
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Une tige 59 parallèle aux arbres II et III et située immédiate- ment au-déssous de ceux-ci, figs. 6 et 8 est montée dans les parois du corps de poupée ; moyeux de deux fourches de commande 60 et 61 coulis- sent sur cette tige. La fourche 61 attaque le baladeur multiple 26,27, 28 et la fourche 60 le baladeur multiple 18, 19. Au moyeu de la fourche 61 est fixée une crémaillère 62 qui engrène avec le segment 56. Au moyeu de la fourche 60 est également fixée une crémaillère 63, constamment en prise avec le segment 55.
On peut donc-, à l'aide du levier 51, amener la four- che 60, et par cpnséquent le baladeur multiple 18, 19 dans les positions d'enclenchement voulues, tandis que le baladeur multiple 26-28 peut être ame- né dans les positions voulues par le levier de manoeuvre 49.
On a décrit jusque ici les éléments connus d'un tour. Aux fins de la présente invention, on peut éliminer le support de palier 53 et démon- ter la fourche 60. Ceci laisse de la place pour l'incorporation du systè- me "à manoeuvre rapide", qui permet la présélection du rapport d'engrenage voulu par rotation d'un bouton.
Ce système de manoeuvre rapide sera exposé en regard des figs.
2 à 5. Dans la fig. 3, on retrouve la fourche 61 pour la manoeuvre du ba- ladeur multiple 26,27, 28 et la crémaillère 62 fixée au moyeu de cette fourche. Toutefois, la fourche 60 est remplacée par une fourche 64 dont le moyeu 55 est guidé à coulissement sur un arbre cannelé 66, et qui assu- re la manoeuvre du baladeur multiple 18, 19. En 67, on a vissé à la paroi latérale de gauche 68 du corps de poupée un châssis de support 69 compor- tant un bras 72 vissé en 70 et en 71 aux parois du corps de poupée, ce châssis pouvant être supprimé lorsqu'on applique un système de commande à deux leviers, comme montré dans la fig. 8.
L'arbre cannelé 66 est monté dans les parois parallèles du châssis 69. En outre, ce châssis reçoit un arbre cannelé 73, parallèle à l'arbre 66 et sur lequel est guidé à coulissement un bloc 74. Dans ce bloc est monté, sur un tourillon parallèle aux arbres 50 et 48, un petit pignon 75 interposé entre l'arbre cannelé 73 et la crémaillère 62, ce pignon engrenant tant avec cette dernière qu'avec une denture de cré- maillère prévue sur la face inférieure de l'arbre cannelé 73. Ceci a pour effet qu'un déplacement du bloc 74 d'une valeur déterminée produit un déplacement double de la fourche 61. En outre, un arbre cannelé 76, monté à rotation dans le châssis 69 s'étend parallèlement aux arbres 66 et 73, à peu près à équidistance de ceux-ci.
Sur 1'arbre 76 sont montés à coulissement deux tambours sélecteurs 77 et 78 comprenant chacun deux disques sélecteurs écartés l'un de l'autre d'une certaine distance.
Comme montré dans la fig. 3, les disques sélecteurs présentent des b,ossa- ges répartis sur leur pourtour et dont les dimensions, mesurées sur la périphérie, sont différentes.
Les deux tambours sélecteurs 77 et 78 peuvent être amenés à coulisser sur l'arbre cannelé 76 en entraînant les deux fourches 61 et 64. A cette fin, le moyeu 65 présente sur sa face supérieure deux doigts 79 situés dans le même plan radial de l'arbre cannelé 66, mais séparés par un intervalle qui correspond sensiblement à celui qui sépare les disques sélecteurs d'un même tambour.
Les doigts 79 se trouvent exactement sous l'axe des deux tam- bours sélecteurs. Le bloc 74 présente sur sa face dorsale deux doigts ana- logues 80, situés exactement au niveau de l'axe des tambours sélecteurs.
Les doigts 79 et 80 peuvent être entraînés par les saillies des disques sélecteurs. Le fait, à savoir, si cet entraînement se produit ou non dépend de la position angulaire des tambours sélecteurs. Pour assurer la mise au point requise, l'extrémité de droite de l'arbre cannelé 76 porte un pignon conique 81, en prise avec un pignon conique 82 d'un arbre ver- tical 83 monté dans le châssis 69 et couplé à l'arbre 50 par une paire d'En- grenages coniques 84,85. Le levier 51 a été supprimé à l'extrémité avant de cet arbre et remplacé par un bouton rotatif 86 qui peut être amené dans
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six positions différentes à 1?aide d'un index 87 et d'une échelle 89 et est maintenu dans chacune de ces positions par des billes à ressorts 88.
Les deux tambours sélecteurs 77 et 78 peuvent donc être amenés dans deux posi- tion angulaires différentes à l'aide du bouton 76. Le dispositif ci-après permet de déloger simultanément les tambours sélecteurs de la fig. 5 et de les déplacer dans le sens opposé :
Dans le châssis 69, on prévoit deux crémaillères 90 et 91,pa- rallèles à l'axe des tambours sélecteurs et guidées à coulissement, les dentures de ces crémaillères étant tournées l'une vers l'autre et étant en prise avec un pignon 92 dont le moyeu est monté sur 1?arbre 83 et pré- sente une denture conique 93. Cette dernière engrène avec un pignon 94 calé sur l'arbre 48. Donc, en tournant l'arbre creux 48, on peut dépla- cer les deux crémaillères 90 et 91 en sens contraires.
A chacune de ces crémaillères est fixée une fourche 95 qui attaque 1-'un des deux tambours 77, 78.
Aux fins de la présente invention la paroi antérieure 46 de la poupée est munie d'une tubulure 96 venant de fonderie et formant pa- lier, et qui demeure inutilisée dans le cas du système à deux leviers, mais qui, dans le cas du système à manoeuvre rapide sert à recevoir le pivot 97 d'un levier de manoeuvre 98 destiné à tourner l'arbre 48 avec tout l'effort nécessaire. A cette fin, 1-'arbre creux 48 et le pivot 97 sont couplés par des secteurs dentés 99, calés sur chacun de ces arbres engrenant entre eux.
Lorsqu'une dent du disque de gauche du tambour 77 rencontre le doigt de droite 80, le bloc 74 et la fourche 61 sont amenés à celle des trois positions possibles qui se situe à l'extrême gauche. Lorsque le dis- que de droite du tambour 78 rencontre le doigt de gauche 80, la fourche 61 se déplace à l'extrême droite. Par conséquent, en disposant convenable- ment les dents des quatre disques des deux tambours, on peut réaliser tout déplacement voulu de la fourche 61, bien que les tambours se dépla- cent chaque fois 1?un vers 1?autre, depuis la position de la fig. 5, jus- qu'à ce qu'ils se rencontrent, afin de réaliser la mise au point voulue de la boite de vitesses. Ceci concerne également la fourche 64.
Après la mise au point de la boite de vitesses, les organes 77, 78, 90, 91, 48, 99, 98 retournent à la position de départ, cela sous l'ef- fet de ressorts de rappel 100 dont un est intercalé entre la fourche de droite 95 et la paroi de gauche du châssis 69, tandis qu'un autre est interposé entre la fourche de gauche 95 et la paroi de droite du châssis 69.
A défaut des dispositions particulières, il pourrait se produire qu'une manoeuvre brusque du levier 98 ait pour effet que les baladeurs multiples à enclencher soient projetés au delà de la position requises Pour éviter cet inconvénient, on prévoit des billes à ressort guidées dans les moyeux des fourches 61 et 64 au moyen de douilles orientées radialement aux tiges 59 et 66 et influencées par des ressorts à tension préalable,qui refoulent les billes dans des crans correspondants de ces tiges. Ces douilles sont indiquées par 101 dans la fig. 3.
En démontant le châssis 69 et les organes quil supporte, on laisse de la place pour l'incorporation du système de manoeuvre à deux leviers avec le support de palier 53. La poupée décrite ici peut donc être munie au choix du système de commande à deux leviers ou à préselec- tion.
REVENDICATIONS.
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