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DISPOSITIF COMPRENANT UN ACCOUPLEMENT ET UN FREIN.
L'invention est relative à un dispositif comprenant un accouplement et un frein de préférence pour la transmission directe du couple d'un volant à l'arbre à exoentrique de presses à excentriques. On connaît. des accouplements à disques et extensibles disposés sur des presses, montés comme accouplements de sécurité de manière que la course de travail du pilon de presse soit interrompue aussitôt que la personne de service lâche une tige d'embrayage à deux manches ou bien l'un des deux boutons de pression fonctionnant mécaniquement ou électriquement.
Dans des dispositifs d'accouplement de ce genre, il est également connu d'arrêter la machine au moment où le pilon atteint le point mort supérieur, et de prévoir à l'intérieur du dispositif d'accouplement, des moyens, notamment des dispositifs d'arrêt fonctionnant conditionnellement ou mécaniquement, qui assurent l'arrêt de la machine exactement-à la position du point mort supérieur.
Dans les accouplements connus, les couples de marche et de freinage ne peuvent être réglés que difficilement, parce que les pièces de construction correspondantes sont difficilement accessibles. L'accouplement construit conformément à l'invention se distingue de ceux décrits du fait que toutes les pièces individuelles sont facilement accessibles après avoir enlevé le couvercle de protection et sont disposées de façon aisément accessibles et claire. Le réglage du couple de freinage s'effectue, par exem- . ple, par la mise sous tension d'un ressort fournissant l'effort de freinage.
L'invention consiste en ce que, dans un dispositif à accouplement et frein du genre mentionné, l'effort d'accouplement et l'effort de freinage proviennent d'une pièce tournant avec les pièces de commande, par exemple d'une bague raccordée au volant par l'intermédiaire d'un frein construit à la manière d'un frein à ruban différentiel'disposé de manière à pouvoir pivoter dans son ensemble à la manière d'une balance de torsionIl résulte de la nature même des freins à rubans différentiels qu'au moyen d'efforts de commande faibles, de grands efforts d'entraînement peuvent
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être libérés et transmis de façon simple.
D'autres caractéristiques résultent de la description qui suit d'un exemple de réalisation en liaison avec les revendications et dessins -
La fig. 1 représente une vue en élévation, en partie en coupe, d'un accouplement construit conformément à l'invention, appliqué à une presse à excentrique.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 1.
La fig. 3 est une représentation partielle correspondant à la fig. 1 pour une autre position des pièces individuelles.
La fig. 4 représente un détail de façon schématique.
La fig. 5 correspond à la fig. 3 pour une position encore différente des pièces.
La fig. 6 représente schématiquement en coupe un dispositif de réglage pour la marche continue à grande échelle.
Dans le corps de presse 1 est monté l'arbre à excentrique 2 qui en dépasse. Sur le corps de presse est fixée une boite d'accouplement constituée de plusieurs pièces, fixées par exemple par des brides, qui consistent en une plaque de montage 40, un fond de logement 41, une enve- loppe essentiellement cylindrique 42 et un couvercle 34. L'enveloppe 42 présente des ouvertures 43 à travers lesquelles on peut observer le fonc- tionnement de l'accouplement et peuvent passer les courroies de commande 77. Le couvercle 34, comme on l'explique plus loin, est utilisé en même temps comme disque de freinage fixe. Quand on l'enlève, les pièces d'ac- couplement décrites dans ce qui suit sont librement accessibles.
Sur l'arbre excentrique 2 est m onté le volant 3 pouvant tourner librement, en intercalant un manchon 44, utilisé en même temps comme roue de commande, et portant éventuellement une couronne dentée. Au volant 3 commandé de façon continue par exemple au moyen d'une courroie, est fixée une bague de base à disque 45. Le volant constitue ainsi simultanément di- rectement l'une des pièces de l'accouplement à disques. La bague de base
45 est munie de dents sur son enveloppe intérieure, en 46. Dans ses dents se guident les disques 30, munis de patins de frottement 47- dela façon re- présentée sur la fig. 2.
La base 4 des disques est raccordée à l'arbre excentrique 2 par un coin 39 de manière à ne pas pouvoir tourner. La base des disques
4 est également munie de dents en 48 sur son enveloppe extérieure. Dans les dents 48 s'introduisent des disques 29 qui sont ainsi raccordés à la base des disques 4 de manière à ne pas pouvoir tourner, mais à pouvoir être déplacés en direction axiale. De même, les disques 30 sont maintenus de manière à ne pas pouvoir tourner dans les dents 46 de la bague de base 45, mais sont mobiles en direetion axiale. Les disques 29 pénètrent entre les sabots de frottement 47 des disques 30.
Quand les disques 29 sont pressés l'un contre l'autre, l'arbre excentrique 2 est accouplé par l'intermédiaire de la base des disques 4 qui y est raccordée, par les disques 29, 30 et la bague de base 45 au volant commandé 3.
L'effort d'accouplement est exercé sur les disques-par une bague de pression 27 dont la périphérie a essentiellement une section en forme d'U, dont les branches forment des deux côtés des disques 27' et 27".
La bague de pression 27, comme les disques 29 dans la denture 48 de la base des disques 4, est maintenue de manière à ne pas pouvoir tourner, mais à pouvoir se déplacer dans le sens de l'axe. Si, d'une manière décrite dans la suite, on déplace la bague vers la gauche sur la fig. 2, les disques 29 30 sont pressés les uns contre les autres par les disques 27' et l'arbre excentrique est par conséquent accouplé au volant de commande. Si on laddéplace vers le bas à droite sur la fig.2, l'arbre à excentrique 2 est freiné par l'intermédiaire des disques 27".
Le disque 27" est alors en effet pressé contre la bague de freinage 35 munie d'un sabot de frein 49 et fixée au couvercle fixe de l'accouplement 34, par exemple par vissage.
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La commande de la bague de pression 27 aussi bien dans un but d'embrayage et de débrayage,que dans le but de freiner l'arbre à excentri- que s'effectue à partir d'une tige de commande 23 guidée de manière à pou- voir se déplacer axialement dans l'arbre à excentrique construit sous for- me d'arbre creux et tournant avec lui. Dans une fente transversale 25 de cette tige de commande pénètrent en effet les extrémités de préférence ar- rondies en forme de disques de leviers 24 qui sont montés de manière à, pouvoir pivoter autour de pivots 28 montés sur la bague de pression 27 et qui s'appuient au moyen de rouleaux 26 qui y sont montés en 50, dans des évidements 51 de la base des disques 4, fixes dans la direction axiale.
En déplaçant la tige de commande 23 vers la gauche sur la fig. 2, les le- viers 24 pivotent de manière à pousser la bague de pression vers la droite, c'est-à-dire en position de freinage alors que dans la position représen- tée sur la fig. 2, ils les maintiennent dans la position de gauche, c'est- a-dire dans la position d'accouplement. Les leviers 24 passent par une fente transversale 52 de l'arbre excentrique et par une fente transversale correspondante 35 librement à travers l'essieu de la base des disques 4.
En cas d'accouplement, quand donc l'arbre à excentrique 2 tourne en même temps que le volant 3, la base des disques 4 et la bague de pression 27 tournent également ainsi que toutes les pièces qui y tiennent et qui y pénètrent. La pression excercée en cas de freinage par la bague de pression- 27 sur le couvercle 34 en direction axiale, est absorbée par un couvercle central 36 fixé à l'arbre à excentrique 2 monté sans plus de manière à ne pas se déplacer en sens axial, et sur-lequel le couvercle 34 du logement s'appuie de l'intérieur.
. Dans ce qui suit, on décrit le dispositif servant au déplacement axial de la tige de commande 23. A travers la tige de commande 23 est enfilée une cheville transversale 22 qui dépasse radialement extérieurement des deux côtés à travers la fente 21 de l'arbre excentrique 2.
Par le montage de la cheville 22 dans la fente 21, la tige de commande 23 est donc raccordée de façon à tourner avec l'arbre à excentrique 2, alors que d'autre part, suivant la longueur libre de la fente 21, elle peut se déplacer en direction axiale à l'intérieur de l'arbre excentrique.
A une de ses positions terminales, la cheville transversale 22 se trouve à une extrémité de la fente 21 et à son autre position terminale à l'autre extrémité de la fente 21. Les deux extrémités de la cheville 22 dépassent en direction radiale la fente 21 de l'arbre excentrique à l'extérieur et pénètrent à cet endroit dans une bague 20 reliée de la même manière à l'arbre excentrique 2 pour tourner avec lui et guidée de manière à pouvoir se déplacer suivant son axe, sans cependant dépasser la surface extérieure de son enveloppe. Un déplacement axial de la bague 20 próduit ainsi un déplàcement axial correspondant de la tige de commande 23 et la bague 20 tourne en même-temps que l'arbre 2 quand elle est accouplée par un déplacement axial correspondant de la tige de commande 23.
Pour pouvoir déplacer la bague 20 dans le sens de l'axe, elle est maintenue dans une bague 19 qui l'entoure., pouvant également se déplacer dans le sens de l'axe mais sans pouvoir tourner. La bague 19 est maintenue par un bras 54 raccordé de fa- çon fixe à la tôle de montage 40 et pénétrant dans une encoche 56 formée entre deux saillies 55 de la bague 19. De son côté, la bague 19 porte des tourillons extérieurs 18 dirigés radialement qui se situent de préférence sur un diamètre de la bague 19 et qui y sont fixés, par exemple par des vis ou bien ne forment qu'une pièce avec elle. Sur chacun des deux tourillons de paliers 18 se rattache de chaque côté une éclisse 16 sur lesquelles sont articulées -de chaque côté, en 55, une seconde éclisse 17.
Les éclisses 17 sont fixées en 56à leur autre extrémité, par exemple à la plaque de montage 40. Les deux paires d'éclisses 16, 17 forment donc deux genouillères agissant sur les tourillons de palier 18 de la bague 19 dont les pivots se trouvent en 55. Ces genouillères peuvent se disposer en position étirée, comme le représente la fig. 2 ou bien en position repliée suivant le schéma représenté sur la figo 4. En position étirée (fig.
2), la bague 19 et àvec elle la tige dé commande-23 sont"amenées dans la position dans laquelle s'effectue l'accouplement par l'intermédiaire du levier
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24 et de la bague de pression 27, tandis que pour la position repliée des genouillères (fig. 4) elles se trouvent dans la position pour laquelle la bague de pression 27 s'appuie contre la bague de frein 35. Le repliage et l'extension des genouillères formées par les paires d'éclisses 16, 17 s'effectue au moyen d'une fourche 5 dont les extrémités sont de nouveau fourchues en 5' et que traversent les tourillons à pivot 55.
Si la fourche 5 sur les fig. 1 et 2 est déplacée vers le haut, les mécanismes à éelisses 16, 17 sont repliés en 55 et le mécanisme de la fourche est soulevé dans la position suivant la fig. 3 qui correspond à la position de freinage de la tige de commande 23. Si on déplace la fourche 5 vers le bas à partir de sa position sur la fig. 3, les mécanismes à éclisses 16, 17 sont étirés dans la position représentée sur la fig 2 qui correspond à la position d'accouplement de la tige de commande 23 .
Le mouvement vers le bas de la fourche 5 est commandé par la rotation du volant de commande 3 par l'intermédiaire d'un frein à main différentiel. Au volant 3 est en effet fixé de façon rigide une bague 10 tournant continuellement avec fui, entourée d'un étrier de freinage supérieur 8 et d'un étrier de freinage inférieur 8' d'un frein différentiel à la main. L'étrier inférieur 8' pivote en 58 sur un bras de butée 57 formé sur l'étrier supérieur. Les autres extrémités des étriers de freinage, sont montées à une distance relativement courte l'une de l'autre sur le levier 9 servant à leur serrage, l'étrier supérieur étant articulé au moyen d'un tourillon 7 se prolongeant au-delà de la position du palier, et l'étrier inférieur en 59.
Sur le bras de butée 57 est articulée en 60 une tige de raccordement 11 de préférence réglable dans le sens de la longueur, qui agit en 61 sur le bras d'un levier à deux bras 12, 12' pivotant au point fixe 13. Sur le bras de levier 12 sont prévus à différentes distances du pivot 13 des orifices 61, auxquels l'extrémité inférieure en forme de tête de' fourche de la tige 11 peut être raccordée par un pivot au lieu de l'être en 61 de sorte que la longueur utile du bras de levier 12 soit réglable. Le point d'appui 13 du levier 12, 12' se trouve sur une pièce 14 de la boite d'accouplement servant de boite pour un ressort 15 et dans laquelle pénètre également l'arbre 76 de la fourche 5 dont la partie inférieu-. re a la forme d'une douille recevant le ressort 15.
Sur l'arbre 76 agit le bras de levier 12', Le raccordement entre le bras de levier 12' et 1' arbre 76 peut avoir la forme d'un joint sphérique, comme le représente le dessin; toutefois, le bras 12' peut également avoir la forme d'une fourche et embrasser par ses extrémités également fourchues des tourillons à ressort disposés sur l'arbre 76. Alors que l'extrémité supérieure du ressort 15 s'appuie au fond de l'orifice de la douille de la branche 76 de la fourche 5, l'extrémité inférieure s'appuie sur une vis de réglage 62 vissée à travers la pièce de la boite 14, prolongée sous forme d'un tourillon de guidage 75.
La vis de réglage 62 est vissée à travers une vis écrou 63 qui de son côté est vissée dans la boite 14 et dont la face frontale supérieure dans la fig. 1 forme une butée limitant le déplacement vers le bas du levier à fourche 5 sur lequel se pose la face frontale inférieure de l'arbre 76 dans sa position inférieure. La position la plus basse du levier à fourche 5 et par conséquent la position étirée du mécanisme formé par les éclisses.
16, 17 peut donc être réglée à l'aide de la vis écrou 63 tandis que la tension préalable du ressort 15 peut être réglée par la vis 62.
Sur un -tourillon 64 fixé. à la pièce de la boite 14 est guidé au moyen d'une fente longitudinale 65, de manière à pouvoir glisser et tourner, un cliquet 6,à l'extrémité inférieure duquel agit en 66 une tige d'embraya- ge non représentée. L'extrémité supérieure du cliquet 6 forme un crochet 6', qui coopère avec le tourillon 7 du levier 9. Entre le cliquet 6 et la pièce de logement 14 est suspendu un ressort de traction 67 qui tend à maintenir le cliquet dans la position représentée sur la fig. 1.
Sur l'arbre à excentrique 2 est finalement fixé un disque de came 31 qui présente un secteur de diamètre plus grand 68 et un secteur de diamètre plus petit 69 Sur la périphérie du disque de came 31 existe en
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outre une butée 37 apte à coopérer avec une contre-butée 38 prévue sur la fourche 5. Finalement, la fourche porte encore un galet 38' qui coopère avec le secteur 68 du disque de came 31.
Le fonctionnement est le suivant :
En cas de débrayage et d'arrêt de l'arbre excentrique 2, les pièces se trouvent dans les positions représentées sur les fig. 3 et 4 alors que la tige de commande 23 est déplacée vers la gauche à partir de la position représentée sur la fig. 2. La force du ressort tendu 15 pousse ainsi la fourche vers le haut, maintient par conséquent le mécanisme à éclisse 16, 17 replié et fournit l'effort de freinage au moyen duquel la bague de pression 27 est poussée contre la bague de freinage 35 par la tige de commande 23. Gomme la fourche 5 est poussée vers le haut, la butée 38 prévue sur elle pénètre dans l'espace formé sur la périphérie du disque à came 31 devant la butée 37. La butée 37 s'appuie par sa face frontale sur la face frontale de la butée 38.
Dans cette position de pièces,le pilon delà presse se trouve au point mort supérieur.'
Quand on doit effectuer l'embrayage, le cliquet 6 est d'abord poussé vers le haut à partir de la position représentée sur la fig. 3 par les moyens d'embrayage agissant en 66, par exemple par un effort de res- sort libéré dans ce but, de sorte que le crochet 6' se place au-dessus du tourillon 7; le ressort 67 le maintient alors dans la position embrassant le tourillon 7. En continuant à manoeuvrer le moyen d'embrayage, le cli- quet 6 est tiré vers le bas en entraînant cette fois .avec lui le tourillon 7.
Quand la bague 10 raccordée au volant de commande 3 tourne dans le sens de la flèche 70,.elle est obligée, aussitôt que par le mouvement de descente du tourillon 7 entraîné par le cliquet 6, l'étrier de frein supérieur 8 repose sur elle, d'entraîner avec elle cet étrier de freinage dans-son sens de rotation. Mais cet entraînement rencontre une résistance provenant de la tige 11, de sorte que, tout d'abord, le levier 9 tourne autour du tourillon 59 en sens inverse des aiguilles d'une montre, de la position suivant la fige 3 à la position suivant la fig. l, de sorte que les étriers 8 et 8' du frein différentiel sont tirés l'un vers l'autre et sont pressés sur la périphérie de la bague 10.
A ce moment, l'effort de frottement suffit pour entraîner les-deux rubans de frein dans le sens de la rotation, et en même temps le ressort 15 reçoit une tension supplémentaire par l'intermédiaire des leviers 12, 12' jusqu'à ce que la saillie 57 de 1'étrier de frein supérieur 8 s'appuie sur une butée formée par une vis de réglage 71 munie d'un contre-écrou 72. Par la rotation du levier 12, 12' la fourche 5 est déplacée vers le bas, la butée 38 est par conséquent écartée du trajet de la butée 37. En même temps, le mécanisme à éclisse 16, 17 est étiré par la fourche 5 de sorte que l'éclisse 16 pousse la bague 19 axialement.
A ce déplacement participe la bague 20 maintenue dans la bague 19 et au moyen de laquelle la tige de commande 23 est poussée par l'intermédiaire de la cheville transversale 22 dans la position représentée sur la fig. 2 pour laquelle l'accouplement à disques est embrayé par l'intermédiaire des leviers 24. L'arbre excentrique 2 se met à tourner.
L'effort au moyen duquel le frein à ruban différentiel est serré, se reläche à partir du moment où le levier 32 détache le crochet 6' (fig. 5) sous l'action du secteur 68 de la came. A partir de ce moment, le secteur 68 de la came coopère également avec le galet 38; les sabots de frottement 47 de l'accouplement à disques demeurent cependant pressés, c',est- à-dire qu'ils restent accouplés, parce que le mécanisme 16,17 est étiré.
Aussi longtemps que le secteur 68 de la came vient au contact du galet 38' le frein différentiel s'ouvre, l'ouverture est amorcée par l'effort de frottement agissant sur 1'étrier de freinage inférieur 8', pendant que la saillie 57 continue à s'appuyer sur la butée 71. Le frein à ruban différentiel n'est donc serré par l'effort de frottement total qu'aussi longtemps que nécessaire pour donner au ressort 15 une tension supplémentaire.
Aussitôt et aussi longtemps que l'effort d'embrayage agissant en 66 se relâche, les rubans de freins 8, 8' s'ouvrent, de sorte que l'effort de tension du ressort 15 pousse de nouveau la fourche 5 vers le haut
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dans la position représentée sur la fig. 4 pour laquelle les pièces 23 à 49, sont en position de freinage comme on le décrit plus haut.
Par la pression de la fourche 5 vers le haut, le mécanisme à éclisse 16, 17 est de nouveau replié et, par l'intermédiaire de la tige de commande 23 et de la bague de pression 27, s'effectue le serrage du frein de l'arbre excentri- que sur la bague de freinage 35
Gomme il est nécessaire dans les presses de protéger le préposé à la machine contre un accrochage, quand cesse l'effort d'embrayage agissant en 66, pendant la course de descente du pilon, l'action du levier 9 sur les rubans de frein 8, 8' est suspendue, de sorte que le ressort 15 pousse la fourche 5 vers le haut dans la position représentée sur la fig. 4 et arrête la machine, sans dégager le cliquet 6.
Comme de grands efforts pour la compression du ressort 15 peuvent être obtenus au moyen d'un frein dif- férentiel à effort de frottement relativement faible, on peut utiliser un ressort fournissant des efforts de freinage suffisamment intenses pour que l'arbre excentrique soit arrêté presque instantanément aussitôt que l'action du ressort'15 est lib érée. Le secteur 69 du disque de came 31 dont le passage devant la butée permet ce phénomène, correspond à l'abaissement du pilon de la presse de sorte que la machine s'arrête à tout moment pendant cet abaissement aussitôt que l'effort d'embrayage appliqué en 66 se relâche.
Pendant la levée du pilon, il n'est pas désirable d'arrêter la' machine. Si on soulève le cliquet 6 au cours de la levée du pilon,. la fourche 5 ne peut quand même pas être soulevée par le ressort 15 parce que, en effet, à ce moment, le secteur de plus grand diamètre du disque de came 31 roule sur le galet 38 monté de manière à pouvoir tourner sur la fourche 5.
Après un demi-tour de l'arbre excentrique 2, une saillie du disque de came 31 tourne sur le galet 73 du levier 32 monté en 74 sur la pièce de logement 14 et'le fait basculer. Au levier 32 est raccordé un bras 33 qui agit de son coté sur le cliquet 6 et le soulève. Quand la fourche 5 se soulève, la butée 38 aboutit à présent devant la butée 37 pour at tant que l'arbre 2 n'ait pas déjà été arrêté auparavant par le frein 27", 49, par exemple en cas de cessation de l'effort d'embrayage qui s'exerce en 66 quand on relâche le dispositif d'embrayage au cours de la descente du pilon. Le pilon est ainsi maintenu à sa position de point mort supérieur après que les masses tournantes raccordées à l'arbre 2 ont été aupar - avant freinées au moyen des freins 27", 49.
Dans le mode de travail décrit en dernier lieu, la presse n'effectue jamais qu'une course. L'accouplement peut cependant être aisément modifié de manière à assurer une marche continue. Dans l'exemple suivant la fig. 6, aussi longtemps que la marche continue doit avoir lieu, la fourche 5 est maintenue fixe au moyen d'un verrou 79 pénétrant dans un évidement 78 de son arbre 76. Le verrou 79 est raccordé à un bouton tcurnant 81 par un arbre 80. Sur l'arbre 80 est fixée une bague 82, par exemple au moyen de la cheville 83. La bague est soumise à 1-'action d'un ressort 84 qui a pour but de maintenir le verrou 79 dans sa position de blocage.
Le ressort est renfermé dans un logement 85 fixé au moyen de brides au logement 14 et dans lequel la bague 82 est également guidée. Le ressort 84 s'appuie entre la bague 82 et un couvercle 86 du logement 85. L'arbre 80 traverse le couvercle 86. La bague 82 porte des saillies 87 qui, quand le verrou 79 pénètre dans l'évidement 78, pénètrent de leur côté dans un renfoncement 88 prévu dans le logement 14.
Si on retire les saillies 87 du renfoncement 88 au moyen du bouton rotatif 81, et si on tourne ensuite le bouton de 90 puis qu'on le lâche, le verrou 79 ne pénètre plus dans l'évidement 78 et l'arbre 76 de la fourche 5 peut de nouveau se lever sous l'action du ressort 15, de sorte qu'on peut de nouveau opérer avec arrêt automatique de la machine après une course individuelle.
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