<B>Mécanisme d'entraînement d'un chariot</B> longitudinal et d'un chariot transversal d'une machine-outil La présente invention concerne un mécanisme d'entraînement d'un chariot longitudinal et d'un chariot transversal d'une machine-outil, en particulier d'un tour à charioter et à fileter, au moyen d'une barre de commande et d'une vis-mère, parallèles l'une à l'autre et à la direction de déplacement du chariot longitudinal.
On sait que, dans les tours classiques par exemple, la barre de commande transmet le couple moteur, à l'intérieur du chariot longitudinal, tantôt à un pignon engrenant avec une crémaillère fixée au banc du tour (chariotage longitudinal), tantôt à une vis servant au déplacement du chariot transversal (chariotage trans versal); durant les opérations de filetage la barre de commande est au repos et la vis-mère est en prise avec un écrou non rotatif dont est équipé le chariot longi tudinal.
Le mécanisme d'entraînement qui fait l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'un pignon claveté coulissant sur la barre de commande engrène constamment avec au moins un deuxième pignon monté rotatif sur l'un des bras d'une bascule montée sur le chariot longitudinal pour pouvoir pivoter sur un axe coïncidant avec l'axe de rotation de la barre de commande et susceptible d'être amenée à la main dans une position de travail dans laquelle elle est retenue par un dispositif d'arrêt et dans laquelle ledit deuxième pignon communique sa rotation à un écrou qui est monté axialement fixe dans le chariot longitudinal et qui est constamment en prise avec ladite vis-mère.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une telle forme d'exécution équipant un tour, ainsi qu'une variante d'un détail de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un tour équipé de ladite forme d'exécution, la fig. 2 est une vue en perspective schématisée montrant la partie inférieure du chariot longitudinal et les organes du mécanisme d'entraînement qui travaillent lors de déplacements de ce chariot, la fig. 3 est une vue en perspective schématisée montrant le chariot longitudinal, le chariot transversal et les organes du mécanisme d'entraînement qui travaillent lors de déplacements du chariot transversal, la fig. 4 est une coupe partielle, suivant un plan perpendiculaire aux axes de la barre de commande et de la vis-mère d'une variante,
d'un détail du mécanisme d'entraînement.
A la fig. 1 on a représenté l'ensemble d'un tour à charioter et à fileter. On reconnaît en particulier la poupée fixe A avec la broche principale B, le chariot longitudinal C porté et guidé par le banc D, le chariot transversal E porté et guidé par le chariot longitudinal C.
Le couple d'un moteur principal est transmis de manière classique, au moyen d'un variateur, d'une part à la broche B dont la vitesse de rotation est indiquée par un tambour gradué F, et d'autre part, par l'intermédiaire de trains d'engrenages (comprenant des roues de fietage interchangeables et une boîte de chariotage et filetage), à une barre de commande G; celle-ci s'étend parallèlement au banc D tout comme une vis-mère H (fig. 2 et 3) qui possède une commande autonome comprenant un moteur-stop disposé à l'intérieur du carter J.
En se référant plus particulièrement aux fig. 2 et 3 on voit que le corps du chariot longitudinal C comprend une partie supérieure 10, une partie médiane 11 et une partie inférieure 12. La barre de commande G et la vis-mère H traversent la partie 11 de ce corps. Une bascule K, composée d'un moyeu 13, d'un bras de commande à main 14 et de deux bras doubles 15 dont l'un est caché et relié de façon rigide à l'autre par des axes 16, 17, est montée dans cette partie de corps 11 pour pouvoir tourner autour d'un axe coïncidant avec l'axe de rotation de la barre de commande G.
Celle-ci est crénelée sur la plus grande partie de sa longueur, passe librement à travers le moyeu 13 de la bascule K et entraîne en rotation, par clavetage coulissant, un pignon 45 retenu axialement fixe par rapport à la bascule K. Ce pignon 45 engrène constamment avec deux pignons 18, 19 montés rotatifs sur les axes 16 et 17, respectivement qui font partie de la bascule K. .
Dans les fig. 2 et 3 la bascule K est montrée dans une position neutre, médiane. Si elle est mue à partir de cette position dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre (en regardant de droite à gauche dans les fig. 2 et 3) le pignon 18 est mis en prise avec l'une des dentures que présente un écrou 20 qui est tourillonné dans la partie 11 du corps du chariot longitudinal et qui est constamment en prise avec la vis-mère H. Une deuxième denture de l'écrou 20 est constamment en prise avec une roue dentée intermédiaire 21.
Un organe de transmission 22 qui peut librement tourner sur le moyeu du pignon 45, a d'une part une denture droite engrenant avec la roue 21 et, d'autre part, une denture conique engrenant avec un pignon conique 23 fixé sur un arbre transversal 24 qui porte une roue à main 25 combinée avec un dispositif de lecture 26. Il est facile à voir que si la bascule K occupe sa position neutre, on peut actionner la roue à main 25 pour faire tourner l'éc"rou 20 qui, en se déplaçant sur la vis-mère H, provoque un déplacement (réglage) correspondant du chariot longitudinal.
Si l'écrou 20 est entraîné en rotation par la barre de commande G (c'est-à-dire si l'on a mû la bascule K ainsi qu'il a été dit au début de ce paragraphe) le chariot longitudinal C est déplacé (à droite ou à gauche suivant le sens de rotation de la barre de commande G) et la roue à main 25 tourne à vide par suite de son entraînement par l'écrou 20.
Il importe de noter qu'une troisième possibilité d'obtention de déplacements du chariot longitudinal consiste à faire marcher le moteur-stop disposé à l'intérieur du carter J. Ce moteur-stop entraîne alors en rotation, de préférence par l'intermédiaire d'une transmission à courroie, la vis-mère H. Si la vitesse de rotation de cette vis-mère est un multiple de la vitesse de rotation de l'écrou 20 pendant les opérations de chario- tage, cette rotation de la vis-mère donne, suivant son sens, une avance rapide ou un recul rapide du chariot longitudinal.
Il convient de noter que la vis- mère H peut être mise en rotation et arrêtée à n'importe quel moment, donc aussi bien quand l'écrou 20 tourne que lorsque cet écrou est au repos; dans le premier cas, l'avance rapide ou le recul rapide sera tout simplement superposé au déplacement dû à la rotation de la barre de commande G. Toutes ces possibilités simplifient considérablement le travail de l'ouvrier et augmentent sensiblement la capacité de travail du tour.
Quand on a mû la bascule K dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre (en regardant de droite à gauche dans les fig. 2 et 3) à partir de sa position neutre, le pignon 19 monté sur l'axe 17 de la bascule K vient en prise avec une roue dentée 27 (fig. 3). Celle-ci se trouve constamment en liaison d'entraînement, par l'inter médiaire d'un arbre 28, d'un engrenage conique 29, 30, de roues dentées 31, 32 et d'un pignon 33, avec une vis de commande 34 servant au déplacement du chariot transversal E; comme d'habitude cette vis 34 est touril- lonnée dans la partie supérieure 10 du chariot longi tudinal et coopère avec un écrou fixé au chariot trans versal.
La roue dentée 32 engrène également avec une roue dentée 35 fixée sur un arbre 36 qui porte une roue à main 37 (fig. 1) semblable à la roue à main 25 et com binée à un dispositif de lecture semblable au dispositif de lecture 26. Quand la bascule K se trouve en position neutre la roue à main 37 peut être actionnée pour régler la position du chariot transversal E.
Dans la forme d'exécution des fig. 1 à 3, la bascule K est verrouillée dans chacune de ses deux positions extrêmes et dans sa position neutre, médiane, par un verrou 38 monté coulissant dans le bras 14 de la bascule et susceptible de s'engager dans l'un ou l'autre de trois perçages (correspondant aux trois positions de la bascule K) que présente la partie médiane 11 du corps de chariot longitudinal.
La fig. 4 montre une variante de ce dispositif de verrouillage. Le bras 15' de la bascule K présente trois encoches 39 correspondant aux trois positions de la bascule. Un cliquet 40, auquel l'arbre 28 sert comme pivot, présente un doigt venant s'engager dans l'une ou l'autre des encoches 39; ce cliquet 40 est chargé par un ressort à boudin 41 par l'intermédiaire d'un piston 42 guidé dans un support 43 boulonné à la partie 11 du corps de chariot longitudinal; un chapeau 42 peut être vissé plus ou moins sur ce support 43 pour doser la force que le ressort 41 exerce sur le cliquet 40.
On voit que le plan commun à l'axe de la barre de commande G et à celui du pignon 18 est au moins approximativement perpendiculaire au plan commun à l'axe de ce pignon 18 et à celui de la vis-mère H. D'es lors, on conçoit aisément que pour l'un des sens de rotation, la denture de l'écrou exerce sur celle du pignon 18 une réaction R quia une composante radiale R. et une composante radiale R,._ Cette dernière donne lieu à un couple M qui tend à éloigner le pignon 18 de la denture du pignon 20.
Les organes 15', 40, 41, 42, 43, 44 constituent un dispositif d'arrêt qui lorsqu'il est en action exerce sur la bascule K un couple N (opposé au couple M) dont la grandeur peut être réglée par actionnement du chapeau 44. Le couple M est propor tionnel à la résistance opposée à l'avancement du chariot longitudinal. On peut ainsi dire que 1a force de retenue du dispositif d'arrêt est dosée de sorte que la bascule K soit remise dans sa position neutre par la composante radiale de la denture de l'écrou sur le pignon 18 quand la résistance opposée à l'avancement du chariot longitudinal dépasse une limite prédéter minée.
Beaucoup d'autres modifications pourraient être apportées à la forme d'exécution décrite à titre d'exemple. L'un des pignons 18,19 pourrait être omis; la disposition devrait alors être telle que le pignon restant puisse communiquer sa rotation à l'écrou 20 si la bascule (K) occupe l'une de ses positions de travail et à la vis 34 de commande du chariot transversal E si la bascule occupe son autre position de travail.
<B> Drive mechanism of a longitudinal carriage </B> and of a transverse carriage of a machine tool The present invention relates to a drive mechanism of a longitudinal carriage and of a transverse carriage of a machine tool. a machine tool, in particular a turning and threading lathe, by means of a control bar and a lead screw, parallel to each other and to the direction of travel of the longitudinal carriage .
We know that, in conventional lathes for example, the control bar transmits the engine torque, inside the longitudinal carriage, sometimes to a pinion meshing with a rack fixed to the lathe bed (longitudinal turning), sometimes to a screw used to move the transverse carriage (transversal stock removal); during the threading operations the control bar is at rest and the lead screw is engaged with a non-rotating nut with which the longitudinal carriage is fitted.
The drive mechanism which is the object of the present invention is characterized in that a keyed pinion sliding on the control bar constantly meshes with at least a second pinion rotatably mounted on one of the arms of a rocker mounted. on the longitudinal carriage in order to be able to pivot on an axis coinciding with the axis of rotation of the control bar and capable of being brought by hand into a working position in which it is held by a stop device and in which said second pinion communicates its rotation to a nut which is mounted axially fixed in the longitudinal carriage and which is constantly in engagement with said lead screw.
The appended drawing shows, by way of example, such an embodiment fitted to a lathe, as well as a variant of a detail of this embodiment.
Fig. 1 is an overall perspective view of a lathe equipped with said embodiment, FIG. 2 is a schematic perspective view showing the lower part of the longitudinal carriage and the members of the drive mechanism which work during movements of this carriage, FIG. 3 is a schematic perspective view showing the longitudinal carriage, the transverse carriage and the members of the drive mechanism which work during movements of the transverse carriage, FIG. 4 is a partial section, along a plane perpendicular to the axes of the control bar and of the lead screw of a variant,
a detail of the drive mechanism.
In fig. 1 shows the assembly of a turning and threading lathe. We recognize in particular the fixed headstock A with the main spindle B, the longitudinal carriage C carried and guided by the bed D, the transverse carriage E carried and guided by the longitudinal carriage C.
The torque of a main motor is transmitted in a conventional manner, by means of a variator, on the one hand to the spindle B whose speed of rotation is indicated by a graduated drum F, and on the other hand, by the intermediate gear trains (comprising interchangeable thread wheels and a turning and threading box), to a control bar G; this extends parallel to the bench D just like a lead screw H (fig. 2 and 3) which has an independent control comprising a stop motor placed inside the housing J.
Referring more particularly to FIGS. 2 and 3 it can be seen that the body of the longitudinal carriage C comprises an upper part 10, a middle part 11 and a lower part 12. The control bar G and the lead screw H pass through part 11 of this body. A rocker K, composed of a hub 13, a hand control arm 14 and two double arms 15, one of which is hidden and rigidly connected to the other by pins 16, 17, is mounted in this body part 11 to be able to rotate around an axis coinciding with the axis of rotation of the control bar G.
The latter is crenellated over most of its length, passes freely through the hub 13 of the rocker K and drives in rotation, by sliding keying, a pinion 45 retained axially fixed relative to the rocker K. This pinion 45 constantly meshes with two pinions 18, 19 rotatably mounted on the axes 16 and 17, respectively which form part of the rocker K..
In fig. 2 and 3 the K flip-flop is shown in a neutral, middle position. If it is moved from this position in a counterclockwise direction (looking from right to left in figs. 2 and 3) the pinion 18 is engaged with one of the teeth that has a nut 20 which is journaled in the part 11 of the body of the longitudinal carriage and which is constantly in engagement with the lead screw H. A second toothing of the nut 20 is constantly in engagement with an intermediate toothed wheel 21.
A transmission member 22 which can freely rotate on the hub of pinion 45, has on the one hand a straight toothing meshing with the wheel 21 and, on the other hand, a conical toothing meshing with a bevel pinion 23 fixed on a transverse shaft 24 which carries a hand wheel 25 combined with a reading device 26. It is easy to see that if the rocker K occupies its neutral position, the hand wheel 25 can be actuated to rotate the screen 20 which, by moving on the lead screw H, causes a corresponding displacement (adjustment) of the longitudinal carriage.
If the nut 20 is driven in rotation by the control bar G (that is to say if the rocker K has been moved as was said at the beginning of this paragraph) the longitudinal carriage C is moved (to the right or to the left depending on the direction of rotation of the control bar G) and the hand wheel 25 turns empty as a result of its being driven by the nut 20.
It should be noted that a third possibility of obtaining displacements of the longitudinal carriage consists in making the stop motor arranged inside the housing J. operate. This stop motor then drives in rotation, preferably by means of 'a belt transmission, the lead screw H. If the speed of rotation of this lead screw is a multiple of the speed of rotation of the nut 20 during the driving operations, this rotation of the lead screw gives, according to its direction, a rapid advance or a rapid retreat of the longitudinal carriage.
It should be noted that the lead screw H can be set in rotation and stopped at any time, therefore both when the nut 20 turns and when this nut is at rest; in the first case, the rapid advance or rapid retreat will quite simply be superimposed on the movement due to the rotation of the control bar G. All these possibilities considerably simplify the work of the worker and significantly increase the working capacity of the lathe .
When the rocker K has been moved in the direction of clockwise rotation (looking from right to left in fig. 2 and 3) from its neutral position, the pinion 19 mounted on the axis 17 of the rocker K engages with a toothed wheel 27 (fig. 3). This is constantly in a driving connection, via a shaft 28, a bevel gear 29, 30, toothed wheels 31, 32 and a pinion 33, with a control screw 34 for moving the transverse carriage E; as usual this screw 34 is pivoted in the upper part 10 of the longitudinal carriage and cooperates with a nut fixed to the transverse carriage.
The toothed wheel 32 also meshes with a toothed wheel 35 fixed on a shaft 36 which carries a hand wheel 37 (fig. 1) similar to the hand wheel 25 and combined with a reading device similar to the reading device 26. When the rocker K is in the neutral position the hand wheel 37 can be actuated to adjust the position of the transverse carriage E.
In the embodiment of FIGS. 1 to 3, the rocker K is locked in each of its two extreme positions and in its neutral, middle position, by a latch 38 slidably mounted in the arm 14 of the rocker and capable of engaging in one or the another of three holes (corresponding to the three positions of the rocker K) that the middle part 11 of the longitudinal carriage body has.
Fig. 4 shows a variant of this locking device. The arm 15 'of the rocker K has three notches 39 corresponding to the three positions of the rocker. A pawl 40, to which the shaft 28 serves as a pivot, has a finger which engages in one or the other of the notches 39; this pawl 40 is loaded by a coil spring 41 via a piston 42 guided in a support 43 bolted to part 11 of the body of the longitudinal carriage; a cap 42 can be screwed more or less on this support 43 in order to measure the force that the spring 41 exerts on the pawl 40.
It can be seen that the plane common to the axis of the control bar G and to that of the pinion 18 is at least approximately perpendicular to the plane common to the axis of this pinion 18 and to that of the lead screw H. D ' Therefore, it is easily understood that for one of the directions of rotation, the toothing of the nut exerts on that of the pinion 18 a reaction R which has a radial component R. and a radial component R, ._ The latter gives rise to a torque M which tends to move pinion 18 away from the teeth of pinion 20.
The members 15 ', 40, 41, 42, 43, 44 constitute a stop device which, when it is in action, exerts on the rocker K a torque N (opposite to the torque M), the magnitude of which can be adjusted by actuating the lever. cap 44. The torque M is proportional to the resistance opposed to the advance of the longitudinal carriage. It can thus be said that the retaining force of the stop device is dosed so that the rocker K is returned to its neutral position by the radial component of the toothing of the nut on the pinion 18 when the resistance opposed to the advance of the longitudinal carriage exceeds a predetermined limit.
Many other modifications could be made to the embodiment described by way of example. One of the pinions 18,19 could be omitted; the arrangement should then be such that the remaining pinion can communicate its rotation to the nut 20 if the rocker (K) occupies one of its working positions and to the control screw 34 of the transverse carriage E if the rocker occupies its other working position.