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Mécanisme de transmission à roues à friction, en particulier pour machines-outils.
Parmi les mécanismes de transmission qui permet- tent une variation progressive du rapport de transmission, le mécanisme d'entraînement à roues à friction mérite la préfé- rence à cause de la simplicité de sa construction. Il a toute- fois l'inconvénient que son usure est grande et que son rende- ment est relativement mauvais, à cause des fortes pertes de frottement qui se produisent en particulier aux grandes vites- ses. Bien que la pression d'application entre les roues à fric- tion puisse être minime aux grandes vitesses, avec un couple proportionnellement petit, on est cependant obligé d'opérer avec une forte pression, pour que la puissance puisse être n
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transmise de façon parfaite aux petites vitesses avec un couple proportionnellement grand.
L'invention permet de supprimer cet inconvénient en faisant en sorte que la pression d'application dépende du couple transmis, de telle sorte que, pour un petit couple et une grande vitesse la pression soit proportionnellement pe- tite, et qu'elle augmente proportionnellement à l'augmenta- tion du couple lorsque le rapport de transmission varie. Un dispositif d'entraînement à roues à friction de ce genre per- met de transmettre la puissance voulue dans toutes les posi- tions, mais aux grandes vitesses ses pertes de frottement sont sensiblement plus petites, parce que la pression d'application peut alors être rendue assez petite et réduite à une valeur suffisant tout juste pour transmettre le couple.
Le nouveau dispositif d'entraînement, qui convient particulièrement bien pour les machines-outils, notamment pour les perceuses, se distingue donc par une réduction sensible de l'usure et par une augmentation du rendement.
La variation de la pression d'application en vue de l'adaptation au couple à transmettre peut être provoquée de façon simple par le dispositif servant à régler le rapport de transmission. Ce dispositif fait varier par exemple, pen- dant le réglage, la tension de ressorts qui produisent la pression d'application. On obtient un dispositif particuliè- rement simple en utilisant de façon connue deux plateaux à friction de forme conique, solidaires l'un de l'autre, pou- vant être déplacés transversalement et étant montés entre deux plateaux fixes reliés, l'un à l'arbre moteur et l'autre à l'arbre entratné.
Le chariot servant à déplacer les pla- teaux à friction centraux peut alors agir directement sur des ressorts dont la force est transmise aux disques fixes au @
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moyen d'un levier simple pour chaque ressort.
Un exemple de réalisation de l'invention est représenté dans le dessin annexé.
Fig. 1 est une coupe transversale,
Fig. 2 une vue de profil,
Fig. 3 une vue de face du dispositif réglé pour une grande vitesse et,
Fig. 4 une vue correspondante du dispositif réglé pour une petite vitesse.
Le moteur d'entraînement 1 fait tourner un arbre 2 sur lequel un plateau à friction 4 est monté, au moyen d'un coussinet 3, de façon à ne pouvoir tourner, mais à pouvoir coulisser axialement. La face inférieure du plateau 4 est en contact avec la surface conique d'un deuxième plateau à friction 5, dont l'arbre 6 est porté par un chariot 7 et porte à son autre extrémité un plateau à friction 8 correspondant au plateau 5 et dont la surface conique entraîne un quatrième plateau à friction 9 dont la forme correspond à celle du plateau 4, ce plateau 9 étant également monté sur un arbre 11, au moyen d'un coussinet 10, de façon à ne pouvoir tourner, mais à pouvoir coulisser axialement. L'arbre 11 est l'arbre qui reçoit la puissance fournie. C'est par exemple l'arbre central d'une perceuse.
Pour faire varier le rapport de transmission on actionne le chariot 7, au moyen d'un volant de manoeuvre 12 agissant sur un arbre 13,de façon à le déplacer sur un arbre 13' entre les positions extrêmes indiquées en Figs. 3 et 4.
Les coussinets 3 et 10 reliés aux plateaux 4 et 9 comportent une denture de crémaillère 14 avec laquelle engrènent les roues dentées 15 actionnées au moyen de leviers 16.
Les leviers 16 sont articulés en 17 sur des tiges 18 portant
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des ressorts de compression 19. Ces ressorts s'appuient, par leurs extrémités opposées à l'articulation 17, sur un prolongement 20 du chariot 7, 'de façon à être comprimés de la façon indiquée en Figs. 3 et 4, lorsque le chariot est déplacé vers la droite dans le dessin. Ceci a pour effet d'augmenter la pression d'application exercée par les ressorts 19, par l'in- termédiaire des leviers 16 et des dentures 14, 15, sur les plateaux 4 et 9 qui peuvent coulisser axialement. Fig. 4 indique la position dans laquelle l'arbre 11 est entraîné à une petite vitesse avec un couple proportionnellement grand.
En conséquence, les ressorts, qui sont maintenant presque complétement comprimés, exercent une forte pression d'application.
Dans la position indiquée en Fig. 3 l'arbre 11 est entraîné à une grande vitesse. La pression d'application est proportionnellement petite, de sorte qu'il y a peu de frottement, malgré la grande vitesse.
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Friction wheel transmission mechanism, in particular for machine tools.
Among the transmission mechanisms which allow a progressive variation of the transmission ratio, the friction wheel drive mechanism deserves the preference because of the simplicity of its construction. However, it has the drawback that its wear is great and that its efficiency is relatively poor, because of the high friction losses which occur in particular at high speeds. Although the application pressure between the friction wheels may be minimal at high speeds, with a proportionately small torque, however, one is obliged to operate with high pressure, so that the power can be n
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transmitted perfectly at low speeds with proportionately large torque.
The invention makes it possible to eliminate this drawback by making the application pressure depend on the torque transmitted, so that, for a small torque and a high speed, the pressure is proportionally small, and that it increases proportionally. to increasing torque when the transmission ratio varies. A friction wheel drive device of this kind allows the desired power to be transmitted in all positions, but at high speeds its friction losses are appreciably smaller, because the application pressure can then be reduced. made small enough and reduced to just enough value to transmit torque.
The new drive unit, which is particularly suitable for machine tools, especially for drills, is therefore characterized by a significant reduction in wear and an increase in efficiency.
The variation of the application pressure with a view to adapting to the torque to be transmitted can be caused simply by the device serving to adjust the transmission ratio. This device varies, for example, during the adjustment, the tension of the springs which produce the application pressure. A particularly simple device is obtained by using, in a known manner, two friction plates of conical shape, integral with one another, able to be moved transversely and being mounted between two fixed plates connected, one to the other. motor shaft and the other to the driven shaft.
The carriage used to move the central friction plates can then act directly on the springs, the force of which is transmitted to the fixed discs at the @
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means of a single lever for each spring.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a cross section,
Fig. 2 a profile view,
Fig. 3 a front view of the device adjusted for high speed and,
Fig. 4 a corresponding view of the device set for low speed.
The drive motor 1 rotates a shaft 2 on which a friction plate 4 is mounted, by means of a bearing 3, so as not to be able to turn, but to be able to slide axially. The lower face of the plate 4 is in contact with the conical surface of a second friction plate 5, the shaft 6 of which is carried by a carriage 7 and carries at its other end a friction plate 8 corresponding to the plate 5 and of which the conical surface drives a fourth friction plate 9, the shape of which corresponds to that of the plate 4, this plate 9 also being mounted on a shaft 11, by means of a bearing 10, so as not to be able to turn, but to be able to slide axially. Shaft 11 is the shaft which receives the power supplied. It is for example the central shaft of a drill.
To vary the transmission ratio, the carriage 7 is actuated by means of a handwheel 12 acting on a shaft 13, so as to move it on a shaft 13 'between the extreme positions indicated in FIGS. 3 and 4.
The bearings 3 and 10 connected to the plates 4 and 9 comprise a rack toothing 14 with which the toothed wheels 15 meshed, actuated by means of levers 16.
The levers 16 are articulated at 17 on rods 18 carrying
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compression springs 19. These springs are supported, by their ends opposite to the articulation 17, on an extension 20 of the carriage 7, 'so as to be compressed in the manner indicated in FIGS. 3 and 4, when the carriage is moved to the right in the drawing. This has the effect of increasing the application pressure exerted by the springs 19, via the levers 16 and the teeth 14, 15, on the plates 4 and 9 which can slide axially. Fig. 4 indicates the position in which the shaft 11 is driven at a low speed with a proportionately large torque.
As a result, the springs, which are now almost completely compressed, exert strong application pressure.
In the position shown in Fig. 3 the shaft 11 is driven at a high speed. The application pressure is proportionately small, so that there is little friction, despite the high speed.