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Dispositif à réglage fixé d'avance, pour changement de vites,se @ de machines-outils.
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L'invention se rapporte à un dispositif à réglage fixé d'avance, pour changement de vitesse de machines-outils.
On connaît des dispositifs à réglage fixé d'avance, pour. les mécanismes de commande des boites de vitesse et des machi- nes-outils, notamment des tours et des machines à tourelle révolver. A côté des dispositifs de ce genre, à commande é- lectrique et hydraulique, il existe également des dispositifs à commande mécanique qui n'ont cependant pu trouver qu'une .application pratique restreinte, car leur construction est trop compliquée, leur manoeuvre n'est pas assez sûre et leur usure trop élevée.
On a par exempledéjà proposé d'utilisée, comme organes à réglage fixé d'avance, destambours dont l'enveloppeest garnie de cames de commande. Le placement précis de ces ca- mes est cependant assez difficile et on ne peut les utiliser en assez grand nombre que sur des tambours relativement longs.
Dans un autre dispositif mécanique à réglage fixé d'avance, on se sert ,d'un disque glissant, mis en rotatïon par un dis-.
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que indicateur que l'on peut régler à l'échelon désiré de la boite de vitesse, la position du disque étant mise au point par glissement longitudinal dans le sens axial, alors que sa face frontale est munie, dans le sens du glissement, d'éche- lons disposés en cercle, concentriquement par rapport à son axe de rotation et engrenant avec des organes de déplacement provoquant le glissement des blocs de roues. Cette installa- tion ne donne cependant pas satisfaction, en ce sens qu'ici deux disque glissants aoivdnt fonctionner conjointement, a- lors que leurs échelons affectent un profil compliqué.
L'invention part du principe d'un dispositif à réglage fixé d'avance de la dernière espèce citée, travaillant donc au moyeu d'un oisque glissant portant des échelons sur la face frontale; elle a pour but de réaliser une construction aussi peu encombrante, aussi compacte et aussi simple que possible pour un dispositif mécanique de ce genre à réglage fixé n'avance.
Ce résultat est obtenu par le fait que les organes de déplacement, provoquant le glissement des blocs ae roue:::, sont constitués sous forme de tiges dentées, montées dans un bloc fixe, leur axe étant parallèle à celui du disque glissant, engrenant par paires sur les côtés opposés de pignons, à rai- son a'une paire ae ties dentées par pignon, ce dernier fai- sant partie d'un rouleau de commando logé dans le bloc fixe;
lors du déplacement uu disque glissant, ces tiges dentées sont déplacées différemment loin, en sens contraire l'une par rap- port à l'autre, par suite de l'existence des échelons prévus sur la face frontale, alors que ledisque glissant reçoit chaque fois, dans un de ses évidements la tige revenant en arrière.
Le dispositif conforme à l'invention a une série d'avan- tages. Dans ce dispositif, tous les mouvements de glisse-
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ment sont remplaces, là où la chose est utile, par des mouve- ments en développante'. La trajectoire de force est courte et les mouvements, angulaires répétés sont évités. Les orga- nes peu'nombreux nécessaires sont constitués très simplement et peuvent donc être fabriqués à peu de frais. Une trop gran- de exactitude, dans leur usinage n'est pas indispensable.
Il est également essentiel que'l'on arrive, par cette inven- tion, à pouvoir faire des choix nombreux de réglages, sans que cela nécessite des installations peu pratiques. Selon une forme -d'exécution de l'invention, à laquelle forme on don- ne la préférence,les échelons, de la face frontale du disque glissant sont constitués par des forages différemment profonds pratiqués dans le disque, qui sont disposés concentriquement autour de l'axe de rotation et que l'on peut, par rotation, placer au choix en regard des tiges de commande des rouleaux de réglage..
@ . Pour faciliter la compréhension de l'invention, un exem- ple d'exécution est représenté par le dessin.
La fig. 1 montre une coupe transversale,
La fig. 2 une coupe longitudinale et La 'fige 3 une vue en plan partielle du nouveau disposi- tif à réglage fixé d'avance.
La fig. 4 représente un détail, alors que
Les fig. 5 à 7 montrent des vues en plan du disque glis- sant.
La fige 8 montre sohématiquement quelques possibilités de réglage.
Dans les fig. 1 à 3 on désigne par 10 un arbre vertical disposé dans 'la boite à fuseau de la machine et que l'on peut faire tourner, par exemple à partir du support, en agis- sant sur un levier de commande, le mouvement étant transmis par des arbres intermédiaires et des roues dentées coniques.
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Cet arbre vertical porte deux leviers pivotants 11 et 12 s'engageant pur le dessus et par le debsous dans la rainure circulaire 13 d'un disque glissant 15 calé et pouvant être dé- placé sur l'arbre horizontal 14.
On peut faire tourner de certains échelons angulaires l'arbre 14 et, par son intermédiaire, le aisque glissant 15, en manoeuvrant le bouton de commande 18 agissant'sur l'axe 17 allant à la face avant de la boîte à fuseau, et sur l'engrenage cône 16; les échelons déterminés par des arrêts à bille 19, sont enclenchés au moyen du disque indicateur 20.
Dans le prolongement axial ae l'arbre horizontal 14 se trouve un bloc 'Il monté sur la poupée portant le fuseau et ser- vant de support l'arbre horizontal 14; ce bloc 21 porte une série de forages cylindriques verticaux 23, 24, ainsi que des forages horizontaux 25, perpendiculaires et latéraux aux précédents, dont ils sont voisins. Dans les forages 22, 23, 4 sont placés librement des rouleaux 26, 27 et 28 de longueurs .différentes, portant à chacune de leurs extrémités un pignon 29 et 30, pour autant qu'ils ne soient pas dentés sur toute leur longueur, comme c'est le cas du rouleau 28.
Parmi les pignons, ceux inférieurs 30, se trouvant en de- hors du bloc 21, engrènent avec des crémaillères 31, sur les- quelles sont fixées les fourches 33 coulissant sur un axe com- mun 32 et agissant sur les jeux de roues coulissantes 34, 35 et 36. Dans les forages horizontaux 25 du bloc 21, se trouvent les tiges librement déplaçables 57, 38 qui sont dentées sur une partie de leur longueur et qui, ainsi que le montre en particulier la fig. l, sont chaque fois adjointes par paires au pignon supérieur 29 des rouleaux de commande 26 etc., alors que leurs extrémités de droite sortent du bloc 21.
La fig. 1 montre clairement la disposition des paires de tiges 37, 38 l'une par rapport à l'autre et p,ar rapport aux rouleaux
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26, 27, 28.
La fig. 4 représente une forme préférée pour une tige 37, resp. 38. La denture s'engageant .dans le pignon 29 est dési- gnée ici par 39. Sur l'extrémité de droite de la tige est visée une tige filetée 41, pouvant être calée par l'écrou 40, et à l'aide de laquelle la position de la tige 37 peut-être réglée très exactement par rapport au disque glissant 15.
Dès lors, pour pouvoir fixer une vitesse désirée au moyen du système décrit, et en faisant coulisser les jeux de roues 34, 35 et 36, le disque glissant 15 est muni d'une série de forages de profondeurs différentes, disposés d'une façon bien définie. A titre d'exemple, ces forages différemment profonds sont représentés, vus en plan, par les fige 5 à 7.
Une série de ces forages est toujours disposée sur un cercle 45, resp. 46, resp. 47; on doit toutefois imaginer que les cercles 45 à 47 des fig. 5 à 7 se trouvent en réalité sur un seul et même disque glissant 15.
Ainsi que ,le montre la fig. 2, on a prévu, . sur le disque glissant 15, en partie de forages 48 'traversant le disque de part en part, en partie de forages 49 ne traversant pas le disque; le diamètre des forages est choisi tel que les tiges 36, 37 peuvent y pénétrer.
L'objet de l'invention fonctionne comme suit :
Lorsque l'on fait tourner l'arbre vertical 10, en agis- sant sur le tringlage qui lui est propre, les leviers 11 et 12 pivotent, de sorte que le disque 15 glisse sur l'arbre 14 vers lebloc 21. Selon que l'on a préalablement fixé, au moyen du bouton de manoeuvre 18, une position angulaire défi- 'nie du disque glissant 15, les tiges.
37, 38 ou bien ne se trouveront en face -d'aucun forage du disque glissant, ou bien se trouveront en face de forages à mi-épaisseur, ou bien en face de forages traversant le disque de part en part, c'est
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à dire que, parmi les tiges 37, 38 formant paire, ou bien l'une est complètement enfoncée dans le bloc 21 et l'autre est glissée en position opposée dans un forage 48 traversant le disque glissant 15 de part en part;
ou bien la tige 37 pé- nètre à mi-course dans le bloc 21 et la contre-tige 38 y pénè- tre également à mi-course. Le schéma de réglage selon lequel s'effectuent les mouvements (le tiges 57, 38 est indiqué par la fig. 8 qui représenta, à titre d'exemple, diversespositions des tiges 37, 38 pour desblocs de roues coulissantes compor- tant trois, resp. deux, resp. une roue dentée. Il est entendu que l'en doit choisir de manière correspondante les séries de forages disposés sur des cercles concentriques au disque glis- sant 15. En combinent de manière appropriée les différentes positions, on obtient au total douze écnelons de vitesse pour le dispositif a réglage fixé d'avance figuré sur le dessin.
En exécutant les tiges 37, 38 à la manière représentée par la fig. 4, on réalise l'avantage particulier que toute usure possible do différents organes du dispositif de réglage fixé d'avance peut être compensée très exactement en modi- fiant la longueur de la tige au moyen de la tige filetée 41, De plus, les tiges étant déplaçables, on peut admettre de plus grandes tolérances dans la fabrication et dans le montage des pièces du dispositif à réglage fixé d'avance.
Dans las boîtes de vitesse, par exemple dans les poupées à fuseau des tours, les nombres ae tours vont en diminuant à partir de la commande. Il en résulte que les roues tournant lentement ont des dentures plus larges. Pour permettre la manoeuvre facile d'un tel mécanisme, il est utile que, dans le cas où. plusieurs blocs de roues sont déplacés, ceux-ci s'engrenant l'un après l'autre. Cela est rendu possible de manière simple par le fait que les tiges de commande 37, 38 des différents blocs de roues reçoivent des longueurs diffé-
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rentes, resp. que ces tiges sortent différemment loin du bloc 21.
Les détails d'exécution peuvent aussi différer de ceux indiqués dans l'exemple du dessin. C'est ainsi que le dépla- cement du disque glissant 15 pourrait par exemple être provo- qué par pignon et 'crémaillère; de même, les tiges 37, 38 se déplaçant en sens inverse, pourraient être reliées par des leviers, au lieu de l'être par un pignon.
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Adjustment device fixed in advance, for changing gears, machine tools.
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The invention relates to a device with pre-set adjustment for changing the speed of machine tools.
There are known devices with preset adjustment, for. control mechanisms for gearboxes and machine tools, in particular lathes and revolving turret machines. Besides devices of this kind, electrically and hydraulically controlled, there are also mechanically controlled devices which, however, have found only a limited practical application, because their construction is too complicated and their operation is not necessary. is not safe enough and their wear too high.
For example, it has already been proposed to use, as members with pre-set adjustment, desambours the casing of which is lined with control cams. The precise placement of these cams, however, is quite difficult and they can only be used in sufficient numbers on relatively long drums.
In another mechanical device with adjustment fixed in advance, one uses a sliding disc, rotated by a dis-.
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that indicator that can be adjusted to the desired scale of the gearbox, the position of the disc being adjusted by longitudinal sliding in the axial direction, while its front face is provided, in the direction of sliding, with 'Steps arranged in a circle, concentrically with respect to its axis of rotation and meshing with displacement members causing the wheel blocks to slide. However, this installation is not satisfactory, in the sense that here two sliding discs aoivdnt operate jointly, when their steps affect a complicated profile.
The invention starts from the principle of an adjustment device fixed in advance of the last mentioned species, therefore working at the hub of a sliding bird carrying rungs on the front face; its aim is to achieve a construction that is as compact, as compact and as simple as possible for a mechanical device of this type with fixed adjustment in advance.
This result is obtained by the fact that the displacement members, causing the sliding of the wheel blocks :::, are formed in the form of toothed rods, mounted in a fixed block, their axis being parallel to that of the sliding disc, meshing by pairs on opposite sides of pinions, due to a pair of teeth per pinion, the latter being part of a commando roller housed in the fixed block;
during the displacement of the sliding disc, these toothed rods are displaced differently far, in opposite directions with respect to each other, owing to the existence of the steps provided on the front face, while the sliding disc receives each times, in one of its recesses the rod going back.
The device according to the invention has a number of advantages. In this device, all sliding movements
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ment are replaced, where it is useful, by developing movements'. The force trajectory is short and repeated angular movements are avoided. The small number of parts needed are very simple and can therefore be produced inexpensively. Too much accuracy in their machining is not essential.
It is also essential that it is possible, by this invention, to be able to make numerous choices of settings, without this requiring impractical installations. According to one embodiment of the invention, to which form is given preference, the rungs of the front face of the sliding disc consist of differently deep holes made in the disc, which are arranged concentrically around it. the axis of rotation and which can be placed by rotation as desired opposite the control rods of the adjustment rollers.
@. To facilitate understanding of the invention, an exemplary embodiment is shown in the drawing.
Fig. 1 shows a cross section,
Fig. 2 a longitudinal section and Fig. 3 a partial plan view of the novel pre-set device.
Fig. 4 represents a detail, while
Figs. 5 to 7 show plan views of the sliding disc.
Fig. 8 shows sohematically some adjustment possibilities.
In fig. 1 to 3 denote by 10 a vertical shaft arranged in the spindle box of the machine and which can be rotated, for example from the support, by acting on a control lever, the movement being transmitted. by intermediate shafts and bevel gears.
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This vertical shaft carries two pivoting levers 11 and 12 which engage from above and from below in the circular groove 13 of a sliding disc 15 wedged and which can be moved on the horizontal shaft 14.
The shaft 14 and, through it, the sliding plate 15, can be made to rotate by certain angular steps, by operating the control button 18 acting on the axis 17 going to the front face of the spindle box, and on the cone gear 16; the rungs determined by ball stops 19, are engaged by means of the indicator disc 20.
In the axial extension of the horizontal shaft 14 is a block II mounted on the tailstock carrying the spindle and serving as a support for the horizontal shaft 14; this block 21 carries a series of vertical cylindrical boreholes 23, 24, as well as horizontal boreholes 25, perpendicular and lateral to the previous ones, with which they are neighbors. In the bores 22, 23, 4 are freely placed rollers 26, 27 and 28 of different lengths, carrying at each of their ends a pinion 29 and 30, provided that they are not toothed over their entire length, as this is the case with roll 28.
Among the pinions, the lower ones 30, located outside the block 21, mesh with racks 31, on which are fixed the forks 33 sliding on a common axis 32 and acting on the sets of sliding wheels 34 , 35 and 36. In the horizontal bores 25 of the block 21, there are the freely movable rods 57, 38 which are toothed over part of their length and which, as shown in particular in FIG. l, are each time added in pairs to the upper pinion 29 of the control rollers 26 etc., while their right ends come out of the block 21.
Fig. 1 clearly shows the arrangement of the pairs of rods 37, 38 relative to each other and p, ar relative to the rollers
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26, 27, 28.
Fig. 4 shows a preferred shape for a rod 37, resp. 38. The toothing which engages with the pinion 29 is here designated by 39. On the right end of the rod is a threaded rod 41, which can be wedged by the nut 40, and with the aid from which the position of the rod 37 can be adjusted very exactly with respect to the sliding disc 15.
Therefore, in order to be able to set a desired speed by means of the system described, and by sliding the sets of wheels 34, 35 and 36, the sliding disc 15 is provided with a series of holes of different depths, arranged in a manner well defined. By way of example, these differently deep boreholes are represented, seen in plan, by figs 5 to 7.
A series of these boreholes is always arranged on a circle 45, resp. 46, resp. 47; one must however imagine that the circles 45 to 47 of FIGS. 5 to 7 are actually on a single sliding disc 15.
As shown in fig. 2, we have planned,. on the sliding disc 15, partly from boreholes 48 'passing right through the disk, partly from boreholes 49 not crossing the disk; the diameter of the boreholes is chosen such that the rods 36, 37 can penetrate them.
The object of the invention operates as follows:
When the vertical shaft 10 is rotated, by acting on its own linkage, the levers 11 and 12 pivot, so that the disc 15 slides on the shaft 14 towards the block 21. Depending on whether A defined angular position of the sliding disc 15, the rods, has been previously fixed by means of the operating button 18.
37, 38 either will not be in front of any drilling of the sliding disc, or will be in front of mid-thickness drillings, or else in front of drillings crossing the disc right through, it is
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to say that, among the rods 37, 38 forming a pair, either one is completely inserted in the block 21 and the other is slid in the opposite position in a bore 48 passing through the sliding disc 15 right through;
or else the rod 37 penetrates halfway into the block 21 and the counter-rod 38 also enters it halfway. The adjustment diagram according to which the movements are carried out (the rods 57, 38 is indicated by fig. 8 which shows, by way of example, various positions of the rods 37, 38 for sliding wheel blocks comprising three, resp. . two, resp. a toothed wheel. It is understood that the en must correspondingly choose the series of holes arranged on circles concentric with the sliding disc 15. By suitably combining the different positions, a total is obtained twelve speed splits for the pre-set adjustment device shown in the drawing.
By executing the rods 37, 38 in the manner shown in FIG. 4, the particular advantage is realized that any possible wear of different members of the pre-fixed adjustment device can be compensated very exactly by modifying the length of the rod by means of the threaded rod 41. In addition, the rods being movable, it is possible to admit greater tolerances in the manufacture and in the assembly of the parts of the device with adjustment fixed in advance.
In gearboxes, for example in spindle headstocks of turns, the numbers of turns will decrease from the time of order. As a result, the slowly rotating wheels have larger teeth. To allow easy operation of such a mechanism, it is useful that, in the event that. several blocks of wheels are moved, these meshing one after the other. This is made possible in a simple manner by the fact that the control rods 37, 38 of the different wheel blocks are given different lengths.
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annuities, resp. that these rods come out differently far from block 21.
Construction details may also differ from those shown in the example drawing. Thus, the displacement of the sliding disc 15 could, for example, be caused by rack and pinion; similarly, the rods 37, 38 moving in the opposite direction could be connected by levers, instead of being connected by a pinion.