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DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT POUR MACHINES-OUTILS ANIMEESD'UN MOUVEMENT
ALTERNATIF.
L'invention concerne spécialement un dispositif simple, compact et robuste pour l'entraînement du système mobile de machines-outils animées d'un mouvement alternatif, généralement un mouvement rectiligne de va-et-vient.
Une application type d'un tel dispositif se rapporte à l'entraînement des tabliers des raboteuses. Celles-ci sont généralement constituées par une table mobile portant la pièce à raboter. L'outil est fixé sur un chariot porte-outils immobile pendant le rabotage mais qui peut être animé d'un mouvement de déplacement latéral produisant l'avance.
Le dispositif de l'invention constitue donc essentiellement un appareil destiné, par exemple, à s'accoupler à l'arbre de commande desdites raboteuses en remplacement des poulies fixes et folles et des courroies correspondantes qui, précédemment, à l'aide d'un chasse-courroie donnaient la rotation à droite correspondant au sens de marche de la table pour le rabotage et à gauche pour le sens correspondant au retour rapide en arrière de la table. Le dispositif de l'invention présente,comme première caractéristique essentielle, de pouvoir être réalisé en un ensemble capable d'être appliqué extérieurement à la machine sans rien modifier à celle-ci, sauf à lui enlever des poulies, courroies droites, croisées et diverses autres commandes de transmission rendues inutiles par l'application du dispositif de l'invention.
Ce dispositif est essentiellement caractérisé par la combinaison d'un-moteur électrique,d'un régulateur d'inertie, d'un mécanisme inverseur et d'un réducteur de vitesse.
Dans une exécution préférée, cette combinaison est telle qu'à l'aide du système d'engrenage convenablement disposé, on obtient un mouvement de rotation continu dans un sens et un autre mouvement dans le sens opposé de deux pignons tournant librement sur un arbre commun et pouvant être ren-
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dus solidaires de cet arbre à tour de rôle ou bien être maintenus-tous deux libres sur ledit arbre commun, ce qui correspond à l'arrêt de celui-ci.
Cette solidarisation alternative desdits pignons avec ledit arbre pourra être aisément obtenue à l'aide, par exemple, d'un embrayage double à lamelles en acier trempé. Ce dispositif est complété-par un système régulateur constitué, par exemple, par un volant de masse tournant à grande vitesse sur l'arbre primaire, cette masse pouvant être dûment réglée. Ce système régulateur est, en l'occurrence, d'intérêt primordial car, au moment de l'inversion du sens de rotation de l'arbre d'attaque, il faut également inverser le sens de déplacement linéaire du tablier de la machine-outil équipée. Or, dans les grandes machines, notamment, cette table a un poids considérable, lequel est encore augmenté par les pièces à raboter qui s'y trouvent placées. Il en résulte une grande force vive qu'il est nécessaire d'annuler complètement et de restituer en sens inverse.
A ce grand effort d'inertie, viennent encore s'ajouter les efforts d'inertie du pignon attaquant la crémaillère de la table, les engrenages de réduction éventuels de l'arbre d'attaque et du manchon d'accouplement entre le dispositif de 1'invention et la machine qui en est équipée.
Toutes ces caractéristiques apparaîtront davantage de la description ci-après d'un mode préféré d'exécution, lequel est donné seulement à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : les figures 1 et 2 sont, respectivement, une vue de face et une vue latérale schématique montrant l'ensemble du dispositif, objet de l'invention; la figure 3 représente, en coupe longitudinale, les éléments essentiels du mécanisme d'inversion; la figure 4 est une coupe partielle par la ligne IV-IV de la figure 3.
Dans cette exécution, le dispositif de l'invention est foras par la combinaison d'un moteur électrique 1, d'un régulateur d'inertie 2, d'un mécanisme inverseur 3, et d'un réducteur de vitesse essentiellement variable réalisé généralement par un système d'engrenage disposé entre l'arbre d'attaque primaire et l'arbre secondaire animé d'un mouvement à droite et à gauche à volonté.
Dans l'exécution décrite, le moteur 1 entraîne, par les courroies 4, la poulie 5. montée sur l'arbre d'entrée 6 du mécanisme inverseur 3 Celui-ci est logé dans un carter 7 Dans ce carter, ledit arbre d'entrée 6 prend appui sur des roulements 8-9 et porte, clavetés, deux pignons dentés 10-11. Dans ledit carter 7 prend également appui, par des roulements 12-13, l'arbre de sortie 14. Sur celui-ci est montée folle, par l'intermédiaire des roulements 15-16 la cuvette 17 formant l'élément femelle d'un dispositif d'embrayage à disque. Sur le prolongement postérieur 18 de cette cuvette est calé le pignon denté 19 qui engrène avec le premier pignon 10 de l'arbre d'entrée 6.
Sur le même arbre de sortie 14 est montée folle, par l'intermédiaire des roulements 20-21-22, une seconde cuvette 23 formant un second élément femelle du même dispositif d'embrayage à disque. Sur le prolongement postérieur 24 de ladite cuvette est calée la couronne 25 intérieu- rement dentée et engrenant avec le second pignon 11 calé sur l'arbre d'entrée 6. L'élément mâle 26 du dispositif d'embrayage est susceptible de coulisser sur l'arbre de sortie 14 mais est solidarisé au mouvement de rotation de celui-ci.
Sur cet élément mâle est prévue une gorge 27 dans laquelle est engagé un étrier 28 surmonté d'un tourillon 29 engagé dans le bout libre d'une manivelle 30 dont l'autre bout est claveté sur l'extrémité in- férieure d'un axe ;il faisant saillie sur la paroi supérieure du carter 7; sur le bout saillant 32 est fixée la manivelle 33 Sur l'axe d'entrée 6 sont fixés le volant d-inertie 2 et la poulie d'entraînement 5
Le fonctionnement de ce dispisitif est donc comme suit :
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le moteur électrique est mis en marche et le mécanisme embrayeur étant sup- posé enclencher l'élément femelle 17,l'arbre d'entrée 6, par les pignons
8-19 entraine l'arbre de sortie 14. via Isolement mâle 26-27 dudit embrayeur.
Ledit arbre de sortie 14 tourne dans un sens qui est, par exemple, celui qui provoque l'entralnement du tablier de la raboteuse dans le sens de travail.
La manivelle 33 est placée dans la trajectoire d'un organe mis en mouvement en fin de course dudit tablier, d'une telle manière qu'à ce moment ledit le- vier est tourné d'un angle prédéterminé amenant la translation d'éléments mâles 26-27 de l'embrayage, lequel, libérant l'élément femelle 17, embraie le second élément femelle 23. De cette position nouvelle résulte que l'arbre de sortie 14 est entraîné, cette fois, par ledit élément femelle 23 solidaire de la couronne intérieurement dentée 25 entraînée par le pignon 11 monté sur l'arbre d'entrée 6. Le sens de rotation de l'arbre de sortie 14est donc inverse du mouvement précédent.
On provoque ainsi la course retour du ta- blier de la raboteuse et ce mouvement alternatif se poursuit ici d'une ma- nière parfaitement régulière sous le contrôle de ladite manivelle 33 Le volant d'inertie 2 dont la masse est relativement grande diminue dans de fortes proportions les à-coups au moteur de l'inversion du mouvement et réduit ainsi la consommation de l'énergie électrique par la diminution de la puissance nécessaire au moteur.
La rotation primaire à grande vitesse venant de l'entraînement direct de l'arbre d'entrée 6 par le moteur 1 et les courroies 4 peut être divisée à l'origine par un système d'engrenages de précision en une rotation rapide à vitesse constante et soit une vitesse unique, soit trois vitesses lentes différentes fonctionnant en sens inverse de la première rotation. La manivelle ou levier 33 de commande pourra être aisément raccordé par une tringle adéquate à l'ancien dispisitif qui, dans les raboteuses, actionnait le chasse-courroie. Tous les mécanismes décrits peuvent être contenus dans un solide carter nervuré 7 et munis d'ailettes de refroidissement et d'un système de lubrification automatique.
Ce dispositif pourra être aisément adapté à toute machine animée d'un mouvement rectiligne alternatif et plus spécialement à toute raboteuse courant sans nécessiter de réglage, sauf à la mise en service et éventuellement en période de rodage.
On pourra évidemment présenter le dispositif, objet de l'invention, sous des formes notoirement différentes de celles représentées notamment aux figures 1 et 2. En effet, la position relative entre le moteur et le dispositif inverseur est essentiellement variable. Semblablement, l'arbre de sortie du dispositif inverseur pourrait être accouplé à l'arbre d'entrée d'un réducteur de vitesse ou tout variateur de vitesse de manière à pouvoir adapter le dispositif à tout genre de machines.'
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif d'entralnement pour machines-outils animées d'un mouvement alternatif, spécialement pour raboteuses, caractérisé en ce qu'il consiste en la combinaison d'un moteur électrique, d'un régulateur d'inertie, d'un mécanisme inverseur et d'un réducteur de vitesse.
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DRIVING DEVICE FOR MACHINE-TOOLS ANIMATED BY A MOVEMENT
ALTERNATIVE.
The invention relates in particular to a simple, compact and robust device for driving the mobile system of machine tools moving in a reciprocating motion, generally a rectilinear reciprocating motion.
A typical application of such a device relates to the drive of the aprons of planers. These generally consist of a mobile table carrying the workpiece to be planed. The tool is fixed on a tool carriage which is stationary during planing but which can be driven by a lateral displacement movement producing the feed.
The device of the invention therefore essentially constitutes an apparatus intended, for example, to be coupled to the control shaft of said planers, replacing the fixed and idle pulleys and the corresponding belts which, previously, using a belt drive gave the rotation to the right corresponding to the direction of travel of the table for planing and to the left for the direction corresponding to the rapid return back of the table. The device of the invention has, as a first essential characteristic, that it can be produced in an assembly capable of being applied externally to the machine without modifying the latter, except by removing pulleys, straight, crossed and various belts from it. other transmission commands rendered unnecessary by the application of the device of the invention.
This device is essentially characterized by the combination of an electric motor, an inertia regulator, an inverter mechanism and a speed reducer.
In a preferred embodiment, this combination is such that with the aid of the suitably arranged gear system one obtains a continuous rotational movement in one direction and another movement in the opposite direction of two gears rotating freely on a common shaft. and can be met
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due to be integral with this shaft in turn or to both be kept free on said common shaft, which corresponds to stopping the latter.
This alternative securing of said pinions with said shaft can be easily obtained using, for example, a double clutch with hardened steel plates. This device is completed by a regulator system consisting, for example, of a mass flywheel rotating at high speed on the primary shaft, this mass being able to be duly adjusted. This regulating system is, in this case, of primary interest because, at the time of the reversal of the direction of rotation of the drive shaft, it is also necessary to reverse the direction of linear movement of the machine-tool apron. equipped. However, in large machines, in particular, this table has a considerable weight, which is further increased by the planing parts which are placed there. This results in a great living force that it is necessary to cancel completely and restore in the opposite direction.
In addition to this large inertia force, there are also the inertia forces of the pinion attacking the rack of the table, the possible reduction gears of the attack shaft and of the coupling sleeve between the 1 invention and the machine which is equipped with it.
All these characteristics will appear more clearly from the following description of a preferred embodiment, which is given only by way of example, without any limiting nature and with reference to the accompanying drawings, in which: FIGS. 1 and 2 are, respectively, a front view and a schematic side view showing the entire device, object of the invention; FIG. 3 represents, in longitudinal section, the essential elements of the reversing mechanism; Figure 4 is a partial section on the line IV-IV of Figure 3.
In this embodiment, the device of the invention is formed by the combination of an electric motor 1, an inertia regulator 2, an inverter mechanism 3, and an essentially variable speed reducer generally produced by a gear system arranged between the primary drive shaft and the secondary shaft driven by a movement to the right and to the left at will.
In the embodiment described, the motor 1 drives, via the belts 4, the pulley 5. mounted on the input shaft 6 of the reversing mechanism 3 The latter is housed in a casing 7 In this casing, said shaft of entry 6 is supported by bearings 8-9 and carries, keyed, two toothed pinions 10-11. In said housing 7 is also supported, by bearings 12-13, the output shaft 14. On the latter is mounted idly, by means of the bearings 15-16 the cup 17 forming the female element of a disc clutch device. On the posterior extension 18 of this cup is wedged the toothed pinion 19 which meshes with the first pinion 10 of the input shaft 6.
On the same output shaft 14 is mounted idly, via the bearings 20-21-22, a second cup 23 forming a second female element of the same disc clutch device. On the rear extension 24 of said cup is wedged the ring 25 internally toothed and meshing with the second pinion 11 wedged on the input shaft 6. The male element 26 of the clutch device is able to slide on the. 'output shaft 14 but is secured to the rotational movement thereof.
On this male element is provided a groove 27 in which is engaged a caliper 28 surmounted by a journal 29 engaged in the free end of a crank 30, the other end of which is keyed on the lower end of a pin. it protruding from the upper wall of the housing 7; on the protruding end 32 is fixed the crank 33 On the input shaft 6 are fixed the inertia flywheel 2 and the drive pulley 5
The operation of this device is therefore as follows:
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the electric motor is started and the clutch mechanism being supposed to engage the female element 17, the input shaft 6, by the pinions
8-19 drives the output shaft 14. via male insulation 26-27 of said clutch.
Said output shaft 14 rotates in a direction which is, for example, that which causes the entrainment of the apron of the planer in the working direction.
The crank 33 is placed in the path of a member set in motion at the end of the travel of said apron, in such a way that at this moment said lever is rotated by a predetermined angle causing the translation of male elements. 26-27 of the clutch, which, releasing the female element 17, engages the second female element 23. This new position results in the output shaft 14 being driven, this time, by said female element 23 integral with the internally toothed crown 25 driven by the pinion 11 mounted on the input shaft 6. The direction of rotation of the output shaft 14 is therefore the reverse of the previous movement.
This causes the return stroke of the planer table and this reciprocating movement here continues in a perfectly regular manner under the control of said crank 33 The flywheel 2, the mass of which is relatively large, decreases over time. strong proportions jerk the motor from the reversal of movement and thus reduce the consumption of electrical energy by reducing the power required by the motor.
The high speed primary rotation coming from the direct drive of the input shaft 6 by the motor 1 and the belts 4 can be originally divided by a precision gear system into a fast constant speed rotation and either a single speed or three different slow speeds operating in the opposite direction to the first rotation. The crank or control lever 33 can be easily connected by a suitable rod to the old device which, in planers, actuated the belt spur. All the mechanisms described can be contained in a solid ribbed casing 7 and provided with cooling fins and an automatic lubrication system.
This device can be easily adapted to any machine animated by a reciprocating rectilinear movement and more especially to any current planer without requiring any adjustment, except when putting into service and possibly during the running-in period.
The device, object of the invention, can obviously be presented in forms which are notoriously different from those shown in particular in FIGS. 1 and 2. In fact, the relative position between the motor and the reversing device is essentially variable. Similarly, the output shaft of the reversing device could be coupled to the input shaft of a speed reducer or any variable speed drive so that the device could be adapted to any kind of machines.
CLAIMS.
1.- Drive device for machine tools with reciprocating motion, especially for planers, characterized in that it consists of the combination of an electric motor, an inertia regulator, a mechanism inverter and a speed reducer.