Dispositif transmetteur d'efforts. La présente invention a pour objet un dis positif transmetteur d'efforts entraînant un organe récepteur. Ce dispositif est du genre comprenant un mécanisme présentant deux pièces montées de façon à pouvoir tourner et munies chacune d'un filet de vis en prise avec l'organe récepteur, l'effort auquel est soumis l'organe récepteur étant supporté alternati vement par l'un et l'autre de ces filets,
et au moins une came tournante agissant par l'in- termédiaire de billes sur l'une au moins des- dites pièces, de façon à lui faire effectuer pé riodiquement un déplacement axial entraînant l'organe récepteur.
Les dispositifs de ce genre sont notamment utilisés pour réduire les frottements dans les mécanismes du genre vis. et écrou lorsque ces dispositifs sont appliqués, comme c'est le cas dans les pressoirs, à la transmission d'efforts importants.
Une réalisation d'un dispositif connu de ce genre à vis et écrou fonctionne, par exem ple, de la manière suivante: Une came tournante exerce sur un écrou par l'intermédiaire des billes une poussée sui vant l'axe de la vis et sans mouvement rela tif des filets en prise, tandis qu'un second écrou, soustrait à cette poussée, tourne libre ment sur la vis pour se présenter à l'action de la came et recevoir à son tour une poussée axiale, sans mouvement relatif des filets en prise,
l'action alternée des écrous assurant pratiquement la continuité de l'effort axial sur la vis.
La came motrice de ce .dispositif connu comporte une série de saillies et de dépres sions alternées réparties sur une couronne co axiale à la vis et recevant l'effort moteur qui lui imprime une rotation continue. La rota tion de la came, en plus de sa fonction qui consiste à agir en poussée axiale sur les écrous, doit entraîner en rotation, par rapport à la vis, l'écrou sur lequel la poussée -axiale ne s'exerce pas.
La liaison. angulaire, à cet ef fet, a été assurée par ressorts de rappel in- terposés entre la came et l'écrou. Mais cette disposition présente l'inconvénient suivant: Si le pas de la came n'a pas une valeur rigoureusement déterminée par rapport au pas de la vis, à clhaque tour, l'écrou qui doit "être ramené, dans le sens axial, au contact de la came prend de l'avance ou du retard par rap port à cette dernière.
Ces avances ou ces re tards s'ajoutent tour par tour et, après un temps variable, les ressorts sont comprimés ou détendus nu maximum et le fonctionnement du dispositif est rendu impossible.
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et, à cet effet, les deux pièces montées de façon à pouvoir tourner et munies chacune d'un filet de vis en prise avec l'organe récepteur sont entraînées angulairement cha cune par frottement de telle façon que, lors que la came tourne, chacune d'elle. tourne au tour de son axe pendant. que son filet de vis ne supporte pas l'effort auquel est soumis l'organe récepteur. Ce dispositif présente l'a vantage que l'entraînement par friction per met d'employer une came n'ayant pas besoin d'être usinée avec grande précision.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, six formes d'exécution du dispo sitif objet de l'invention et une variante de l'une de ces formes.
La fig. 1 montre, en coupe axiale d'en semble, une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue de détail correspon dant à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue perspective avec ar rachements d'une seconde forme d'exécution. La fi-. 4 est une vue de la came de cette forme d'exécution.
La fié,. 5 est une vue en plan de cette came.
La. fig. 6 est une coupe axiale d'une troi sième forme d'exécution à deux sens d'entraî nement.
La fig. 7 est une coupe axiale d'un détail relatif au montage des billes de cette forme d'exécution.
La fig. 8 est une vue en plan correspon dante avec la came supposée retirée. Les fig. (l à 11 montrent deux autres formes d'exécution du dispositif comportant des vis sans fin, la fig. 11 étant une vue eit bout montrant la disposition intérieure de deux vis sans fin coaxiales du dispositif de la fig. 10.
La fig. 12 montre, en coupe axiale, une forme d'exécution à deux vis agissant sur un organe récepteur commun à deux taraudages.
La fig. 13 est une vue perspective par tielle montrant une variante du dispositif de la fig. 12.
lie dispositif de la fig. 1 est plus spécia lement applicable à un pressoir. La vis 1 est fixe et un plateau ou sommier 2 se déplace dans le sens axial pour créer une poussée sur la, matière à, presser.
Un carter 3 est solidaire d'un plateau à trous 4 entraîné en rotation par un mécanisme à cliquets analogue à ceux couramment em ployés dans la technique des pressoirs. Ce carter entraîne en rotation au moyen de te nons 5 une couronne 6 dont la face supérieure est taillée de façon à présenter une série de rampes 7 montrées en coupe transversale à la fig. 2.
A chacune de ces rampes correspond une bille 8 montée dans une cage 9 qui assure la répartition angulaire convenable de toutes les billes sur lesquelles un premier écrou 10 ap puie par un chemin de roulement 11.
La cage 9 est en outre reliée en rotation par friction à l'écrou 10 par des patins 12 pressés contre une portée interne de la cage 9 par des res- sorts 14.
La face intérieure de la couronne 6 com- porte un chemin de roulement 15 pour des billes 16 par l'intermédiaire desquelles elle s'appuie sur le plateau 2, un second chemin de roulement 17 étant rapporté sur ce dernier.
Un deuxième, dispositif à friction 12a, tel que celui décrit pour l'écrou 10, assure la, liai son entre la, couronne-came 6 et le second écrou 18 pour l'entraînement par friction de celui-ci par cette couronne 6, l'écrou 18 étant libre par rapport à cette dernière dans le sens axial.
Des ressorts 20 tendant à faire tourner l'écrou 10 sont interposés entre des bossages 21 de l'écrou 10 et des bossages correspon dants 22 prévus sur une couronne 23 entraî née en rotation par friction par le carter 3 au moyen d'une liaison à friction 24.
Le fonctionnement est le suivant: L'écrou 18, étant appuyé sur le plateau 2 par son embase, transmet à la vis 1 la réac tion créée par la matière pressée. En tournant le carter 3 pair rapport aux billes 8, fixes du fait que leur .cage 9 est maintenue immo bile sur l'écrou 10 par les patins 12, dans le sens qui correspond à la flèche F de la fig. 2, les billes 8 prenant appui sur l'écrou 10, dé placent axialement le plateau 2 vers le bas. Pendant ce mouvement, l'écrou 18,
entraîné angulairement par la came 6, a conservé le contact avec le plateau 2, l'écrou 18 cessant, par suite de glissement, d'être entraîné dés qu'il bute contre le plateau 2. On conçoit en en effet que, le pas de la vis 1 étant plus grand que celui des rampes 7, les transla tions du plateau 2 sont en retard sur celles de l'écrou 18.
Dès que les billes 8 sont au sommet .des rampes 7, un mouvement ultérieur du carter 3 a pour effet de faire immédiatement cesser la réaction de la came 6 sur l'écrou 10 que la détente des ressorts 20, préalablement com primés par le mouvement du carter 3, fait tourner sur la vis jusqu'à ce que le contact entre la came 6 et l'écrou 10, par les billes 8, soit de nouveau établi.
Un mouvement ulté rieur du carter 3 reproduit les fonctions qu'on vient de décrire et l'abaissement du plateau 2. Le mouvement angulaire du carter 3 étant plus considérable que celui de l'écrou 10, les patins 24 de la couronne 23 glissent sur le carter 3 lorsque les ressorts sont suffisam ment comprimés.
Après descente du plateau 2, à la fin du serrage, pour relever l'ensemble du dispositif le long de la vis 1, une broche ou clavette 25 est introduite, par la partie supérieure, dans des perforations des, écrous 10 et 18, de façon à solidariser ceux-ci angulairement avec le carter 3. La came 6 et les billes 8 sont ainsi misses hors d'action et tout l'ensemble s'élève comme un écrou unique le long de la vis 1.
Dans la forme d'exécution de la fig. 3, une vis 1 reçoit deux écrous 2 et 3 qui, par leurs embases s'appuient respectivement sur les rangées de billes 4 et 5 reposant sur une came 6 qui s'appuie elle-même, par une butée à billes 7, sur un sommier 8. Si la vis 1 est fixe axialement, le sommier 8 se déplace le long de celle-ci; si le sommier 8 est fixe, la vis 1 se déplace axialement.
La came 6 est solidaire angulairement d'un carter 9 qui enveloppe les deux écrous et qui est agencé pour recevoir un mouvement de rotation continue, soit à la main, soit à partir de toute source motrice appropriée. Dans le premier cas, le carter 9 peut être pourvu d'un levier ou poignée ou d'un volant de manoeuvre.
Les écrous 2 et 3 sont entraînés en rotation par la came 6 uniquement par friction. A cet effet, un certain nombre de sabots de friction 10 sont logés dans des perforations radiales uniformément réparties pratiquées, d'une part, dans le fond supérieur 11 du carter 9 et, d'autre part, dans la came 6. Des ressorts 12 agissent pour appliquer les sabots 10 contre les portée 2a :et 3a des écrous en s'épaulant sur des vis 14.
Les vis 14 inférieures assurent la liaison angulaire permanente entre la came 6 et le carter 9.
Les caractéristiques mécaniques des res- sorbs 12 ,déterminent l'importance des frotte ments d'entraînement des, écrous 2 et 3. On peut, bien entendu, substituer aux ressorts 12 tous autres moyens de rappel des sabots au contact des écrous. On peut notamment faire intervenir, à cet effet, le magnétisme par ai mantation permanente ou par excitation d'électro-aimants.
Les deux rangées de billes 4 et 5, en con tact avec la même came 6 et sur lesquelles s'appuient respectivement les écrous 2 et 3, pourraient être montées dans une cage au lieu d'être maintenues comme représenté dans des gorges 16 qui, sur la came 6, sont taillées parallèlement aux faces 17 et 18 alternative ment inclinées de cette dernière.
Le fonctionnement est le suivant: Une rotation étant imprimée au carter 9 et par suites à la came 6, dans le sens de la flèche 19, les billes telles que 4 et 4a ne peu vent pas glisser sur l'écrou 2 parce que le frottement de glissement est trop considérable si l'on tient compte de la charge appliquée Îi cet écrou qui supporte la. réaction exercée par la vis.
Par contre, les billes peuvent rouler sur les surfaces avec lesquelles elles sont en con tact, le frottement de roulement étant. consi dérablement plus réduit que le. frottement de glissement. Chaque bille 4. 4a est soulevée par la rampe 17 sur laquelle elle roule (sens de la flèche 20). Comme elle roule aussi sur la gorge 16 de l'écrou 2, elle se déplace par rapport à cet écrou d'un angle égal à la moi tié du déplacement angulaire de la came 6. Ce déplacement angulaire correspond en effet à la, somme des ares de contact développés sur la came 6 et sur l'écrou 2.
Ces ares sont égaux si la. bille a roulé sur l'un et l'autre de ces or ganes, sans glissement, ce (lui est le cas. Il en résulte que la bille ne se soulève de la hau teur fl que pour un déplacement angulaire a de 1-a came 6, c'est-à-dire pour un déplace ment angulaire correspondant à une rampe ascendante 17 et une rampe descendante 18. L'écrou 3, pour ne pas perdre contact avec la came 6 par les billes 5, doit descendre de la. hauteur dont on a monté la vis, soit d'abord de fl, puis de f3 à nouveau, puisque les billes 5 ont roulé au fond des dépressions de la came.
L'écrou 3 doit donc descendre au total de 2 ,l pour un déplacement angulaire de la came égal à a. Si p est le pas de la vis, on a.
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Comme exprime le pas de la came, il faut donc que
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le pas de la vis soit théori quement double de celui de la. came. Mais, du fait de l'entraînement par friction des écrous 2 et 3, le pas de la vis peut être supérieur à cette valeur, un glissement se produisant entre la came et l'écrou, dès due celui-ci ap puie sur celle-là par l'intermédiaire des billes.
On voit donc que les imprécisions d'usinage de la came, ou de la vis, sont sans impor- tance réelle pourvu due le pas de la vis soit au moins égal à, deux fois le pas de la came.
La friction exercée par les sabots 10 sur les écrous peut être très faible puisqu'elle n'agit que pour entraîzier, le long de la vis 1, l'écrou qui lie supporte pas d'effort axial. Si cette friction était choisie toujours supérieure à celle mise en jeu entre les filets de vis, les deux écrous tourneraient avec la came et le dispositif agirait comme un système vis-écrou ordinaire, pour le cas où aucune charge ne serait transmise. Comme la friction entre les filets de vis varie avec les efforts à transmettre, on peut,
dans le cas d'efforts variables, choi sir la friction de liaison. entre les écrous et la came telle que le glissement ne se produise qu'a partir d'un effort déterminé. Ce cas est avantageux pour l'application du dispositif aux vérins, robinets et vannes, appareils de serrage. La, manceuvre à vide est rapide puis que les écrous, tournant en un seul ensemble, se déplacent par rapport à la vis deux fois plus vite que lorsque la came intervient comme expliqué. Cette intervention se pro duit automatiquement dès que l'effort à trans mettre atteint une certaine valeur.
Dans la disposition décrite, si le carter 9 est entraîné en rotation dans le sens inverse de la flèche<B>19,</B> l'ensemble des deux écrous 2 et 3 agit comme un écrou ordinaire, la charge agissant alors pour favoriser le mou vement axial relatif. Cette action est d'autant plus favorable que le pas de la vis est plus rapproché de la valeur de réversibilité. Lors que tel n'est pas le cas, on peut prévoir une liaison rigide temporaire entre le carter 9 et les écrous 2 et 3 telle, par exemple, qu'un mé canisme à rochet et cliquet, un embrayage commandé ou toute autre disposition.
Dans la forme d'exécution destinée à la transmission d'efforts dans les deux sens re présentée à la fig. 6, deux cames 6 et. 6a sont prévues solidaires angulairement du même carter 9, qui est en deux pièces assemblées. Ces cames sont disposées de part et d'autre des écrous 2 et 3 et servent l'une pour l'en traînement dans un sens et l'autre pour l'en traînement dans le sens contraire.
Lorsque la came 6a est active, l'écrou 2 prend appui sur celle-ci au moyen d'une rangée de billes par une embase 2a, tandis que l'écrou 3 prend appui sui cette came 6a au moyen d'une se conde rangée de billes par une bague 21a por tée par des doigts 23a.
Lorsque c'est la came- 6 qui est active, l'écrou 2 prend appui sur elle par l'intermédiaire d'une bague 21 por tée par des doigts 23 et l'écrou 3 par l'inter- médiaire .d'une portée 3a; les doigts d'un écrou s'engagent entre les intervalles des doigts de l'autre écrou pour permettre les dé placements angulaires relatifs requis.
Les deux rangées de billes 4 et 5, corres pondant à chaque came 6 et 6a, sont disposées entre deux parois latérales 24, 25, respective- ment 24a, 25a coaxiales avec les cames, de façon que chaque rangée soit guidée entre une de ces parois et l'autre rangée correspon dante.
Dans la forme :d'exécution de la fig. 9, une roue dentée 26 a ses dents en prise avec les filets de .deux vis sans fin 27a et 27b. La vis 27a, prolongée par une tige 28, s'appuie par une embase 29 de cette tige sur une des rangées de billes 30 d'une came 31 solidaire du carter 32 et qui reçoit l'effort moteur à transmettre à la roue 26. La came 31 appuie sur une partie fixe par des billes, 33 et 34 et est entraînée par l'axe 35.
La vis 27b s'appuie, par son embase 36, sur l'autre rangée de billes 37 de la came 31, et des sabots 38 rappelés par ressorts assurent l'entraînement en rotation par friction des vis 27a et 27b par la came 31.
Le fonctionnement -est identique à celui des autres réalisations. Lorsque la vis 27a agit, en poussée tangentielle et sans rota tion autour de l'axe X-X, sur la roue 26, la vis 27b tourne autour de l'axe X-X par rapport aux dents de la roue 26.
Le fonc tionnement est exactement celui décrit en dé- tail. en référence au dispositif de la fig. 3, la vis 1 de cette figure correspondant à la roue 26, et les écrous 2 ,et 3 aux vis 27a et 27b.
Dans la forme d'exécution de la fig. 10 analogue à celle de la fig. 9, l'effort peut être transmis à la roue dentée ïndifférem- ment,dans un sens ou dans l'autre.
Dans ce dispositif, deux cames 31 et 31a sont utilisées et calées sur un axe commun 35 de part et .d'autre de deux vis sans fin 27a et 27b, dont les filets sont en prise avec les dents de la roue. Chacune des cames est bu tée par billes 33 contre un palier 39.
La vis 27a est entraînée en rotation par friction, par la came 31; la vis 27b est entraînée en rota tion de la même façon par la came 31a et l'une et l'autre des vis 27a et 27b sont pour vues de prolongements 40 qui traversent des évidements correspondants 41 de l'autre vis pour S'engager dans une cuvette 42 qui prend appui sur la rangée intérieure de. billes 43 de chacune des .cames 31 et 31a.
Chacune des vis 27a et 27b prend appui, d'autre part, directe ment sur la came correspondante par la ran gée de billes extérieure 44. Les deux vis s'ap puient donc pour chaque sens d'entraînement de la roue chacune sur l'une des rangées de billes .de celle des. crames 31 et 31a correspon dant à ce sens d'entraînement.
Une telle disposition est avantageusement applicable, par exemple, à la direction des véhicules automobiles lourds, les camions en particulier, pour réduire l'importance des ef forts à exercer, toutes choses égales d'ailleurs, sur le volant.
Ce dernier dispositif est également appli cable aux appareils de levage (palans et treuils) soumis à des efforts très importants.
Dans l'exemple de réalisation de la fig. 12, les pièces tournantes sont constituées par des vis 46 et 47 se vissant toutes deux dans l'organe récepteur 45.
Les vis 46 et 47 sont disposées parallèle- ment et prennent appui respectivement par l'intermédiaire de billes 51 sur des cames 48 et 49. Ces cames sont similaires à celles des exemples précédents et entraînent .leurs vis respectives en rotation par friction au moyen de sabots de friction 50.
Les vis reposent, par leurs embases 46a et 47a, sur les billes 51 sou- mises à l'action des rampes des cames.
Les billes sont logées dans des cages 52 pourvues de dentures périphériques 53, de même diamètre primitif et constamment en grenées, de telle sorte que la rotation de l'une d'elles entraîne celle de l'autre, mais en sens inverse.
Les cames sont de la même manière reliées angulairement entre elles par des dentures 5:1 et l'une d'elles est de plus engrenée avec un pignon 55 qui reçoit la commande motrice.
Le fonctionnement est le suivant: Les calages respectifs des deux carnes sont tels que l'une agit parses rampes asc4ir- dantes sur les billes 51, tandis que l'autre a ses rampes descendantes en action. La came qui agit par ses rampes ascendantes soulève la vis (la vis 46, par exemple) qui supporte à elle seule la. charge appliquée sur l'organe 45. Elle ne subit ainsi pas de mouvement de rotation, mais simplement un déplacement axial. La vis 47, sur laquelle ne s'exerce au cune charge, tourne d'un certain angle du fait de sa liaison à friction avec la came 49 et subit une translation axiale par rapport à, l'organe 45.
Cette translation se décompose en deux parties qui représentent l'une, la montée absolue de l'organe 45 lié en translation à la. vis 46 et l'autre, la descente absolue de la vis 47 qui a. suivi les rampes descendantes de la came 49. La vis 47 est alors prête à être soulevée, sans rotation, et la vis 46 est prête à descendre en tournant, la charge de l'organe 45 s'exerçant sur la vis 47.
Dans la variante du dispositif de la fig. 12 représentée à, la fig. 13, les deux vis 46 et 47 sont remplacées par des vis sans fin 57 et 59 portées respectivement par les arbres 60 et 61. L'organe récepteur comporte un arbre 55 portant deux roues dentées 56 et 57 avec les dents desquelles sont en prise les fi- lets des vis 57 et 59 respectivement.
Chaque arbre 60, 61 est entraîné par les cames de la même façon que les vis 46 et 47 du disposi tif de la fig. 12, de sorte que l'arbre 55 tourne par suite des poussées axiales alterna tives des vis 57 et 59 sur les roues dentées.