Mécanisme de commande et de réglage pour machines et appareils. Le présente invention a pour objet un mécanisme de commande et de réglage pour machines et appareils, du type comprenant un dispositif articulé susceptible d'accumuler et de restituer de l'énergie, suivant la position du dispositif articulé par rapport à une position de point mort, de façon à faire fonctionner dans un ordre de succession voulu des élé ments mécaniques, tels que par exemple l'embrayage d'une machine-outil.
.Jusqu'à présent, il était nécessaire d'armer initialement le dispositif articulé ou de prévoir un élément de temporisation ou de réaliser une succession de mouvements. On a complété ou remplacé dans la pratique ces systèmes articulés par des dispositifs électriques ou mécaniques.
Pour actionner les embrayages des ma ehines-outils, telles que, par exemple, les presses, on emploie dans la pratique des embrayages à griffes à déclenchement méca nique, avec des cames remplissant la fonction de temporisation, ainsi que celle du débrayage. 11 va sans dire que ces cames sont coûteuses à fabriquer, difficiles à usiner et doivent cor respondre avec précision aux éléments com plémentaires qu'elles actionnent, pour éviter avec certitude les incompatibilités dans le fonctionnement de la machine.
Outre ces carac tères précités, les éléments de machine à déclenchement mécanique subissent générale ment un certain retard, car les surfaces des cames ne provoquent le mouvement des élé- ments que par leurs parties extrêmes, ce qui peut donner lieu à une certaine incompatibilité entre le mouvement de la came et celui des organes qu'elle actionne à chaque tour de l'arbre commandé, et à des bruits et de l'usure qu'on observe couramment danse les embrayages du type à griffes.
Outre les embrayages du type précité, il existe de nombreux autres types de méca nismes de commande ou d'espacement com binés dans le même but avec des éléments à mouvement alternatifs et. fonctionnant par interposition d'une cale ou d'un dispositif d'espacement entre un élément menant et un élément mené à mouvement alternatif, pour transmettre le mouvement du premier au second. Ces mécanismes ont aussi l'inconvé nient d'être bruyants et, dans certains cas, il est nécessaire, en raison de l'inertie initiale et du frottement de l'élément mené, de prévoir certains moyens pour appliquer une force exté rieure de façon à céder de l'énergie à l'élément mené et à provoquer son mouvement pendant sa course de fonctionnement, sans retard.
Il résulte évidemment du retard que le dispositif fonctionne avec bruit, subit une usure exces sive et que la course de l'élément mené est incomplète.
Le mécanisme suivant l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend des éléments mobiles entre des positions opposées par rap port à une ligne de point mort, une source de force linéaire, un bras de levier et des dispositifs destinés à appliquer sélectivement cette force audit levier de part et d'autre de la ligne précitée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du méca nisme faisant l'objet. de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective par tielle d'une presse avec laquelle est combinée ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en perspective d'une partie des éléments démontés de la fig. 1.
La fig. 3 est une élévation, à plus grande échelle, semblable à la fig. 1, au moment où un dispositif articulé de commande doit être déclenché avant de s'armer pour commander ensuite un. organe combiné avec lui.
La fi-. 4 est mie élévation semblable à la fig. 1, au moment où le dispositif articulé de commande s'est armé et commence à agir sur l'organe combiné avec lui.
La fig. 5 est une coupe verticale suivant la ligne 5-5 de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue en élévation représen tant le dispositif articulé dans la position qu'il occupe après avoir continué son mouvement à partir de la position de la fig, 4.
La fig. 7 est lune coupe de détail suivant la ligne 7-7 de la fig. 3.
La fig. 8 est une coupe de détail suivant la ligne 8-8 de la fig. 14.
La fig. 9 est une coupe de détail suivant la ligne 9-9 de la fig. 6.
La fig. 10 est une vile en perspective par tielle de la forme d'exécution.
La fig. 11 est une vue semblable aux fi-. 1, 4, 5 et 6, représentant les éléments du méca nisme dans les positions qu'ils occupent au moment du blocage d'un accouplement oscil lant entre les éléments du dispositif articulé avant que ce dispositif revienne dans la posi tion de la fig. 1.
La fig. 12 est une coupe de détail à plus grande échelle suivant la ligne 12-12 de la fig. 10.
La fig. 13 est une vue en élévation sem blable à la fig. 6, représentant les éléments du dispositif articulé. La fig. 1.1 est une vue en élévation mon trant le réglage susceptible de faire fonction ner à répétition le dispositif commandé.
Le mécanisme de commande et de réglage est représenté en combinaison avec une presse 20 (fi-. 1.) pourvue d'un embrayage hydrau lique 21 du type décrit dans le brevet, suisse N 289159 pour Mécanisme actionné par fluide . Cet embrayage comprend un piston 22 (fi:. 5) qui est. accouplé par une barre dVexcentrique ?3 à un excentrique 2-1 d'un arbre de commande 25 de la presse.
Le pis ton 22 est engagé et. peut subir des déplace ments alternatifs dans un cylindre 26 qui est, fermé à son extrémité inférieure et qui, dans la forme d'exécution représentée, fait partie du plateau mobile de la presse. Le cylindre 26 peut se déplacer lui-même dans les deux sens dans un cylindre 2 7 qui sert de carter à. l'embrayage, ce cylindre ?6 étant pourvu, au voisinage de son extrémité infé rieure fermée, de lumières 28, par lesquelles l'intérieur du cylindre 26 peut communiquer avec une chambre 29 formée clans la paroi intérieure du cylindre 27.
La chambre 29 et l'intérieur du cylindre 26 contiennent un liquide qui peut circuler dans les deux sens à travers les lumières 28 lorsque le cylindre 26 monte en découvrant ces dernières. La machine peut ainsi fonctionner à vide. Lors que le cylindre 26 descend de façon à fermer les lumières 28 et que le piston 22 descend, le liquide emprisonné entre le piston et l'extrémité fermée du eylinclre '?6 établit un accouplement positif entre les deux éléments et le mouvement de descente du piston 22 est transmis ensuite au cylindre 26 par l'inter médiaire de ce liquide. Le plateau mobile de la presse exécute ainsi une course de travail.
Le mouvement de descente initial du cylindre 26, pour fermer les lumières 28, s'effectue de préférence indépendamment de l'action du piston 22. Le dispositif repré senté comprend un bras 30 qui porte un galet 31. engagé dans une gorge annulaire 32 for mée dans le cylindre 26. Le bras 30 est fixé sur un arbre .33 tourillonné clans un roule ment 34 monté dans fuie paroi latérale du corps de cylindre 27. L'arbre 33 porte à son extrémité extérieure un bras de commande :;:, qui peut faire tourner le bras 30 de l'angle qu'on désire.
L'arbre 33 est incliné par rap- l)ort à la direction de l'axe<B>(lit</B> cylindre 26 et son are propre se trouve d'un même côté (le l'axe du cylindre 26. L'arbre 33 étant ainsi monté, le galet 31 décrit un trajet hélicoïdal lorsque le bras 30 tourne avec l'arbre 33, et le diamètre de ce trajet hélicoïdal est sensible ment, le même que celui du cylindre 26. Par conséquent, le galet 31 reste dans la gorge dont il suit les parois lorsque l'arbre 33 fait tourner le bras 30.
Le mécanisme de commande et. de réglage décrit ci-après est. combiné avec le bras 35 et. dans ces conditions, commande le fonction- neir)ent de la presse 20 en déterminant. la po.dtion du cylindre \?6. L'extrémité supé rieure du bras 35 est en forme de fourche dont les branches opposées présentent des fenêtres arquées 36 l'une en face de l'autre (fi;. 5).
Une bielle de commande 37, combinée avec le bras 35, présente une tête 38 dont les branches sont. disposées de chaque côté des branches de la. fourche du bras 35, et sont articulées sur ces dernières au moyen d'un axe 39. La bielle 37 est montée de façon à oreiller autour d'un axe situé entre ses extré- iuités. On remarquera, en considérant à ce propos la fi;. 5, que la tête 38 porte une tige 40 qui se termine par une portée de dia mètre réduit, 41, ménageant au point de joue- tion. entre les parties de grand et de petit diamètre de la tige 40 un épaulement sur lequel repose une rondelle 42.
Un manchon 43 est monté sur la tige et présente à son extrémité inférieure un rebord intérieur 44 susceptible de coulisser sur la tige, le dia mètre intérieur du manchon étant plus grand que le diamètre de la. tige sur la majeure par tie de sa longueur. Le manchon traverse, à son extrémité supérieure, une ouverture pra tiquée dans un prolongement latéral 45 de l'extrémité supérieure d'un bras 46, et il est soudé dans cette ouverture; le bras 46 est. monté, à son extrémité inférieure, pour osciller sur un axe 47 tourillonné dans l'extrémité supérieure d'un bras 48 porté par le corps de cylindre 27.
Un ressort hélicoïdal 49 est dis posé autour du manchon 43 entre un épaule ment de la tête 38 et le prolongement latéral 45, et constitue Lin dispositif susceptible d'accumuler et de libérer de l'énergie pour actionner le dispositif articulé. Celui-ci com prend aussi un second ressort 50 disposé autour du prolongement de diamètre réduit 41 de la tige 40, entre la. rondelle 42 et un écrou de guidage 51 vissé sur l'extrémité du prolongement de diamètre réduit. La fonction du ressort 50 sera décrite plus loin.
Le mécanisme de commande et de réglage est pourvu d'une poignée 52 portée par un bras dirigé latéralement d'un levier coudé 53, dont l'autre bras dirigé vers le bas est pivoté en un point situé entre ses extrémités, sur un axe 54 porté par le carter de l'embrayage. L'extrémité intérieure d'un loquet 55 (fig. 2) est pivotée par un axe 56 sur le bras dirigé latéralement du levier 53, et suie extrémité en forme de crochet 57 (fig. 6) du loquet peut s'accrocher sur un goujon 58 ou s'en décrocher (voir aussi la fig. 9), ce goujon étant porté par un bras 59.
Ce dernier est pivoté sur l'axe 54 et il est rappelé par un ressort 60 dans la. direction d'un goujon d'arrêt 61 porté par l'extrémité extérieure d'un bras 62, fixé d'une manière réglable .sur l'extrémité extérieure de l'axe 54, le ressort 60 étant disposé entre le bras oscillant 59 et le bras fixe 62 et une extrémité de ce ressort. étant attachée à chacun de ces bras.
Le goujon 58, qui coopère avec le loquet 55, traverse le bras 59 et porte à son extré mité extérieure un galet 63 qui coopère avec un élément de loquet 64 articulé par un axe 65 entre les branches prolongées de la fourche du bras de commande 35. L'élément de loquet 64 est pourvu d'une fenêtre 66 qui, sur la majeure partie de sa longueur, a une forme (Yénérale correspondant à celle des fenêtres des branches prolongées de la fourche du bras 35, mais qui, à l'extrémité libre de l'élément de loquet prend une direction sensiblement per pendiculaire de faon à former une encoche 67 dans laquelle l'axe 39 peut pénétrer de façon à bloquer le mécanisme et à l'empêcher de fonctionner accidentellement ou intempes tivement.
Pour actionner l'embrayage 21, en suppo sant que la machine tourne et que le piston 22 fonctionne à vide, en se déplaçant d'un mouvement alternatif, pendant que le cylindre 26 est. soulevé dans une position dans laquelle les lumières 28 permettent au liquide de cir culer librement dans les deux sens, entre l'intérieur du cylindre et le réservoir 29, on abaisse la poignée 52 (en la faisant tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre). Lorsque le levier 53 tourne sur l'axe 54, sous l'action de la poignée 52, le loquet 55 qu'elle porte et qui, à ce moment, s'accroche derrière le goujon 58, fait osciller le bras 59 et le galet 63 qu'il porte dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, à. l'encontre de la résistance opposée par le ressort 60.
Lorsque le bras 59 tourne de cette manière, le galet 63 agit contre l'extrémité libre de l'élément de loquet 64 en un point 68 (fig. 3) ou la. sur face-came qu'il forme est sensiblement verti cale, de facon à empêcher un déclenchement intempestif de l'élément de loquet sous l'effet d'un mouvement brusque de la poignée (on remarquera. qu'à. partir du point. 68, la sur face-came de l'extrémité libre de l'élément. de loquet change de direction vers la surface inférieure en faisant un angle. d'environ 40 ). Le ressort 49 commence donc à se bander, tandis qu'en même temps le mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre du bras 35 commence à faire descendre le cylindre 26.
Le mécanisme de commande et de réglage se trouve à ce moment dans sa position de déclenchement et, étant donné que le piston 22 (qui se déplace à vide dans le evlindre 26) vient, lorsqu'il s'élève, en con tact avec une bague de levée 69 (fig. 5) située à l'extrémité supérieure du cylindre 26 qui est abaissé à ce moment par la poignée 52, le cylindre 26 est. soulevé légèrement en faisant, tourner légèrement le bras de eom- mande 35 dans le sens des aiguilles d'une montre à l'encontre de la résistance exercée par le bras 59 du galet (l'effort exercé par le ressort 49 agissant sur l'élément de loquet pour le maintenir bloqué malgré les charges normales sur la poignée).
Le piston 22 et 1è cylindre 26 venant. en contact de la manière décrite, l'élément de loquet 64 oscille vers le haut autour de son axe 65 (fig. 3). A ce moment, l'axe 39 peut descendre dans les fenêtres inclinées 36 du bras de commande 35 jusqu'à ce qu'il arrive dans la position de la, fig. 4, l'angle d'inclinaison des fenêtres 36 étant, déterminé de façon à. ralentir le mouve ment de l'axe à l'extrémité des fenêtres pour éviter L'usure. L'énergie accumulée dans le ressort 49 s'applique donc ensuite du côté gauche d'une droite 70 passant.
par l'axe du bras de commande 35, et fait ainsi tourner le bras 35 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (fi;. 6), et ce faisant, abaisse le cylindre 26 pour fermer les lumières 28. Ltant donné que la. masse de liquide est ainsi emprisonnée entre le piston 22 et le cylindre 26, le mouvement. du piston se transmet au cylindre et ces deux éléments se déplacent en un même ensemble en faisant. tourner le bras 35 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, sans que le dispositif articulé solli cité par le ressort, et qui a été développé à sa longueur maximum, continue à exercer un effort.
Pendant la première partie de ce mou vement, un excentrique 71 (fi-.<B>10)</B> sur le bras de eommande 35, attaque une surface- came 72 du loquet 55 (fig. 11 et 12) en libé- rant. ainsi le bras à galet :59 et. permettant au ressort. 60 de le faire revenir dans sa position initiale contre le goujon d'arrêt 61.
Sur la, fig. ll, les éléments (lui mécanisme de commande sont représentés dans les posi tions qu'ils occupent lorsque le cylindre 26 est venu à l'extrémité inférieure de sa course, étant. entendu que l'axe 39 est remonté dans les fenêtres 36, du fait que le dispositif arti culé s'est raccourci, et cet axe a pénétré de nouveau dans l'encoche 67 de l'élément de loquet 64, de sorte qu'il est de nouveau immo bilisé dans les fenêtres. Le retour du loquet dans sa. position de blocage est obtenu par une surface-came 73 de l'élément de loquet 64 attaquée par l'axe 39 lorsqu'il s'élève dans les fenêtres 36 du bras de commande 35.
Le mouvement de l'élément de loquet est égale ment assuré de la manière voulue par son inertie qui a tendance à le faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque le bras de commande 35 est arrêté à la fin de sa course.
Une fois terminée la course descendante du piston 22 et du plateau qu'il commande, le piston remonte et comme il est en contact avec la bague de levée 69 (fig. 5) de l'extré mité supérieure du cylindre 26, il entraîne ce dernier avec lui. Le mouvement ascendant du cylindre 26 se transmet à l'arbre 33 par le bras à. galet 30. Le bras de commande 35 tourne donc dans le sens des aiguilles d'une montre. Si l'on se reporte à la fig. 13 et si l'oii considère la droite de point mort 70, on remarquera que le dispositif articulé qui com prend les éléments 35 et 37 se rapproche de la position de point mort et que le ressort 49 se bande à ce moment..
Dès que le dispositif articulé dépasse la position de point mort, l'énergie accumulée dans le ressort 49 est libérée pour amener le mécanisme dans la position de blocage de la fig. 1.
Le mécanisme de commande et de réglage a pour fonction d'amener et de maintenir le cylindre 26 dans une position dans laquelle il reste hors de contact avec le piston 22 pen dant que celui-ci fonctionne à. vide. A cet effet, le mécanisme est. coneu de façon que, lorsque le ressort 49 l'amène dans la position de hloeage précitée, il agit pour soulever le cylindre 26 à une hauteur suffisante pour que le liston \?'3 puisse se déplacer dans les deux sens entre les limites de sa, course sans venir en contact avec la, bague de levée 69.
Le fonc- tiottnement sans bruit de l'embrayage est ainsi assuré. A ce propos, il y a lieu (le remarquer qu'étant donné que le bras à galet 30 décrit un arc considérable pour tout mouvement ascendant appréciable du cylindre 26, il en résulte un grand avantage mécanique, du fait que la force du ressort 49 du dispositif arti culé subit une forte multiplication. Le disposi tif élastique, servant à cet effet. peut donc être relativement faible.
Le mécanisme fonctionnant de la manière décrite, le plateau mobile de la presse avec lequel il est combiné effectue une seule course de travail, lorsqu'on abaisse la poignée 52 et qu'on la ramène dans sa position initiale, la machine fonctionnant à vide jusqu'à ce qu'on abaisse de nouveau la poignée. Un dispositif est prévu pour provoquer le fonctionnement à répétition du plateau, ce mode de fonction nement étant avantageux dans certains cas, par exemple dans des opérations de marte lage. Ce dispositif est désigné d'une manière générale par 74 et il est représenté en posi tion de repos sur toutes les figures, sauf les fig. 8, 10 et 14, sur lesquelles il est représenté en position de fonctionnement.
Le dispositif 74 est monté sur un support 75 qui est porté par le carter de l'embrayage et il comprend un arbre vertical 76 tourillonné dans ce support. Un levier 77 porté par l'extrémité inférieure de l'arbre sert à le faire tourner. Les mouvements de rotation de l'arbre 76 servent à soulever et à abaisser un élément de butée 78. Cet élément comprend une branche verticale pourvue d'une bouton nière 79 dans laquelle passe une vis de gui dage 80, et porte un bras 81. en forme de C à travers lequel passe l'arbre 76. Une partie horizontale 82 de la butée à laquelle est fixée la partie 81 en forme de<B>C</B> porte une came 83 en forme d'auget qui coopère avec un doigt transversal 84 porté par l'arbre.
Un ressort hélicoïdal 85, disposé entre le doigt transversal 84 et la branche horizontale de la partie en forme de C de la butée, agit pour soulever l'élément butée lorsqu'on fait tourner le levier 7 7 de la position - de la fig. 13 dans celle de la fig. 14 et de la position de la fig. 7 dans celle de la fig. 8. Dans les positions des fig. 7 et 13, le ressort 85 est fortement comprimé et en réagissant contre le bras horizontal de l'élément en forme de C et le doigt transver sal 84, il maintient la butée dans sa position inférieure.
Le ressort 85 étant à l'état com primé, le doigt transversal 84 passe sur les bords supérieurs de la came 83 en forme d'auget et il est supporté par ces bords. Mais, lorsqu'on amène le levier 77 dans la position des fig. 8, 10 et 14, le doigt transversal 84 pénètre dans l'auget de la came -et, comme l'effort. de compression sur le ressort 85 s'en trouve diminué, la. butée est. soulevée dans sa position active. L'élément de butée 78 étant en position active, la partie horizontale 82 se trouve sur la trajectoire de l'élément de loquet 64 qui est porté par le bras de commande 35.
Par suite, lorsque ce bras arrive dans la position de la. fig. 14, le talon 86 de l'élément de loquet vient en contact avec la partie 82 de la butée, comme le montre également la fig. 8, et. par suite, l'élément de loquet ne peut. pas osciller sur son axe 65 pour venir dans sa.
position de blocage de la manière décrite précédemment. Etant donné que l'élément de verrou ne peut pas revenir dans sa. position active, le mouvement à vide qui en résulte entre les éléments du dispositif articulé empêche celui-ci de dépasser la. position de point mort dans la direction de sa position de blocage, le ressort 49 continuant, à solli citer le bras de commande 35 et le cylindre 26 vers la position inférieure de déclenchement. du mécanisme. Dans ces conditions, le dispo sitif commandé fonctionne à répétition, étant entendu qu'on petit manceuvrer le levier 77 à n'importe quel moment pour interrompre ce fonctionnement.
Le ressort: 50 (fig. 5), combiné avec le ressort principal 49 du dispositif articulé de commande, a l'avantage d'amortir le choc de l'axe 39 de la bielle 37 lorsqu'il vient initiale ment en contact avec les extrémités des fenêtres 36, étant donné que, dans cette posi tion (fig. 11), les ressorts 49 et. 50 sont équi librés. En effet, lorsque la bielle 37 effectue un mouvement en dehors du manchon 43, la rondelle 42 s'applique contre le rebord infé rieur 44 de ce dernier et commence à com primer le ressort 50 entre ledit rebord et l'écrou 51.
Elle le comprime jusqu'à ce que les forces des ressorts 49 et 50 soient équili brées, c'est-à-dire que la force résultante soit nulle. Par suite, l'axe 39 ne subit aucune charge à l'origine de l'attaque et les chocs et les usures des organes sont ainsi sensiblement réduits.
Divers dispositifs de réglage sont. prévus pour assurer le fonctionnement du mécanisme de la manière voulue et ils ont principalement pour but d'éviter d'avoir à les usiner avec des tolérances étroites. Par exemple, une vis 87 (fig. 1), qui constitue une butée de la queue 88 du bras de commande 35, peut. être réglée de façon à. établir le jeu qu'on désire entre la partie supérieure du piston 22 et la bague de levée 69 à l'extrémité supérieure de la course du piston.
La. possibilité de régler le bras 62, qui porte la butée à galet. 59, per met de régler la poignée 52 et le bras à galet 62 jusqu'à ce qu'on obtienne le jeu qu'on désire, généralement de 0,79 mm entre l'élé ment de loquet 64 et le bras à galet en empê chant ainsi un contact métallique lorsque le bras à galet ne fonctionne pas.
La tige 76 du dispositif de réglage du fonctionnement à répétition 74 porte une vis d'arrêt 89 qui sert à limiter le mouvement de rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de la poignée 52, et des éléments qui l'accompagnent. On règle la vis de butée 89 de façon que le bras à galet. 59 commence juste à venir en contact avec la surface-came inclinée de l'élément de loquet 64 au point 90 (fig. 3).
Le mouvement de levée de l'élément de loquet 64 est ainsi assuré sous l'effet du mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du bras 35, en raison de la, liaison cinématique entre le cylindre 26 et le piston 22 (flg. 5), et ainsi qu'il a été décrit précédemment.
Dans une variante, on petit accoupler une pédale mécanique avec le mécanisme cle com mande et de réglage, dont. on peut ainsi se servir lorsqu'on le désire, mais qui n'introduit pas une charge supplémentaire qui s'oppose au mouvement de la. poignée 52 lorsqu'on emploie cette dernière. Ce dispositif est repré senté sur les fi-. 1 et 4. On peut voir sur la fis. 1 que l'extrémité de la gaine extérieure fixe 92 d'un câble flexible est attachée à une butée 91 qui fait, partie du bâti de la machine et qui sert. également à supporter un ressort 93.
L'élément intérieur coulissant 94 du dis positif à câble présente une extrémité filetée introduite dans un ceillet 95 de l'extrémité inférieure du levier 53 et est. portée par lui. > Tn écrou 96, qui se visse sur l'extrémité file tée de l'élément, coulissant du dispositif à câble, retient le ressort 93 entre l'aeillet 95 et la butée 91 de façon à ramener la poignée 52 dans sa position supérieure lorsqu'elle a, été abaissée dans la position des fi,-. 4 et 6. Ainsi qu'on peut le voir, l'oeillet 95 peut coulisser sur l'élément coulissant 94, de sorte que la pédale non,représentée, qui y est accouplée, reste immobile lorsqu'on actionne la poignée 52.
Par suite, il n'est pas nécessaire d'exercer un effort. à la main sur la poignée 52 polir surmonter l'effort du ressort combiné avec la pédale. On diminue ainsi l'effort à exercer sur la poignée et par suite la fatigue de l'ouvrier. Bien entendu, lorsque le câble 94 est. actionné par la pédale, le ressort 93 con tribue à faire revenir la pédale dans sa posi tion en agissant contre la butée 81.
Control and adjustment mechanism for machines and devices. The present invention relates to a control and adjustment mechanism for machines and apparatuses, of the type comprising an articulated device capable of accumulating and restoring energy, according to the position of the articulated device with respect to a neutral position. , so as to operate in a desired order of succession mechanical elements, such as for example the clutch of a machine tool.
Until now, it was necessary to initially arm the articulated device or to provide a timing element or to carry out a succession of movements. These articulated systems have been completed or replaced in practice by electrical or mechanical devices.
In order to actuate the clutches of machine tools, such as, for example, presses, mechanical release clutches are used in practice, with cams fulfilling the function of timing, as well as that of the disengagement. It goes without saying that these cams are expensive to manufacture, difficult to machine and must correspond precisely to the additional elements which they actuate, in order to avoid with certainty incompatibilities in the operation of the machine.
In addition to these aforementioned charac teristics, mechanically triggered machine elements generally experience a certain delay, since the surfaces of the cams only cause movement of the elements through their end parts, which can give rise to a certain incompatibility between the movement of the cam and that of the parts which it actuates with each revolution of the controlled shaft, and to the noises and wear which one commonly observes in clutches of the claw type.
In addition to clutches of the aforementioned type, there are many other types of control or spacing mechanisms combined for the same purpose with reciprocating elements and. operating by interposing a wedge or a spacing device between a driving element and a reciprocating driven element, to transmit movement from the first to the second. These mechanisms also have the disadvantage of being noisy and, in some cases, it is necessary, due to the initial inertia and the friction of the driven element, to provide some means for applying an external force in such a way. to yield energy to the driven element and to cause its movement during its operating stroke, without delay.
It obviously results from the delay that the device operates with noise, undergoes excessive wear and that the stroke of the driven element is incomplete.
The mechanism according to the invention is characterized in that it comprises elements movable between opposite positions with respect to a neutral line, a source of linear force, a lever arm and devices intended to selectively apply this. force said lever on either side of the aforementioned line.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the mechanism forming the subject. of the invention.
Fig. 1 is a partial perspective view of a press with which said embodiment is combined.
Fig. 2 is a perspective view of part of the dismantled elements of FIG. 1.
Fig. 3 is an elevation, on a larger scale, similar to FIG. 1, when an articulated control device must be triggered before arming to then control a. organ combined with it.
The fi-. 4 is a similar elevation to FIG. 1, when the articulated control device is armed and begins to act on the organ combined with it.
Fig. 5 is a vertical section taken along line 5-5 of FIG. 3.
Fig. 6 is an elevational view showing the articulated device in the position it occupies after continuing its movement from the position of FIG, 4.
Fig. 7 is a detail section taken along line 7-7 of FIG. 3.
Fig. 8 is a detail section taken on line 8-8 of FIG. 14.
Fig. 9 is a detail section taken on line 9-9 of FIG. 6.
Fig. 10 is a partial perspective city of the embodiment.
Fig. 11 is a view similar to fi-. 1, 4, 5 and 6, representing the elements of the mechanism in the positions which they occupy when the locking of an oscillating coupling between the elements of the articulated device before this device returns to the position of FIG. 1.
Fig. 12 is a detail section on a larger scale taken along line 12-12 of FIG. 10.
Fig. 13 is an elevational view similar to FIG. 6, showing the elements of the articulated device. Fig. 1.1 is a view in elevation showing the setting capable of repeatedly making the controlled device work.
The control and adjustment mechanism is shown in combination with a press 20 (fig. 1.) provided with a hydraulic clutch 21 of the type described in Swiss patent No. 289159 for Fluid Actuated Mechanism. This clutch includes a piston 22 (fi :. 5) which is. coupled by an eccentric bar? 3 to an eccentric 2-1 of a control shaft 25 of the press.
Pis ton 22 is engaged and. can undergo reciprocating movements in a cylinder 26 which is closed at its lower end and which, in the embodiment shown, forms part of the movable plate of the press. The cylinder 26 can itself move in both directions in a cylinder 27 which serves as a housing. the clutch, this cylinder 6 being provided, in the vicinity of its closed lower end, with slots 28, through which the interior of the cylinder 26 can communicate with a chamber 29 formed in the interior wall of the cylinder 27.
Chamber 29 and the interior of cylinder 26 contain liquid which can flow back and forth through lumens 28 as cylinder 26 rises uncovering the lumens. The machine can thus operate empty. As the cylinder 26 descends so as to close the ports 28 and the piston 22 descends, the liquid trapped between the piston and the closed end of the cylinder 6 establishes a positive coupling between the two elements and the downward movement of the cylinder. piston 22 is then transmitted to cylinder 26 via this liquid. The movable plate of the press thus executes a working stroke.
The initial downward movement of the cylinder 26, to close the slots 28, is preferably carried out independently of the action of the piston 22. The device shown comprises an arm 30 which carries a roller 31. engaged in an annular groove 32 for mée in the cylinder 26. The arm 30 is fixed on a shaft .33 journalled clans a bearing 34 mounted in the side wall of the cylinder body 27. The shaft 33 carries at its outer end a control arm:;:, which can rotate the arm 30 to the desired angle.
The shaft 33 is inclined with respect to the direction of the axis <B> (bed </B> cylinder 26 and its own are on the same side (the axis of cylinder 26. With the shaft 33 thus mounted, the roller 31 describes a helical path as the arm 30 rotates with the shaft 33, and the diameter of this helical path is substantially the same as that of the cylinder 26. Therefore, the roller 31 remains in the groove of which it follows the walls when the shaft 33 rotates the arm 30.
The control mechanism and. adjustment described below is. combined with the arm 35 and. under these conditions, controls the operation of the press 20 by determining. the position of the cylinder \? 6. The upper end of the arm 35 is in the form of a fork, the opposite branches of which have arcuate windows 36 facing each other (fi ;. 5).
A control rod 37, combined with the arm 35, has a head 38 whose branches are. arranged on either side of the branches of the. fork of the arm 35, and are articulated on the latter by means of an axis 39. The connecting rod 37 is mounted so as to pillow about an axis situated between its ends. It will be noted, considering in this connection the fi ;. 5, that the head 38 carries a rod 40 which ends in a range of reduced diameter, 41, sparing at the cheek point. between the large and small diameter parts of the rod 40 a shoulder on which rests a washer 42.
A sleeve 43 is mounted on the rod and has at its lower end an internal rim 44 capable of sliding on the rod, the internal diameter of the sleeve being greater than the diameter of the. stem for most of its length. The sleeve passes through, at its upper end, an opening made in a lateral extension 45 of the upper end of an arm 46, and it is welded into this opening; the arm 46 is. mounted, at its lower end, to oscillate on a pin 47 journaled in the upper end of an arm 48 carried by the cylinder body 27.
A coil spring 49 is disposed around the sleeve 43 between a shoulder of the head 38 and the lateral extension 45, and constitutes a device capable of accumulating and releasing energy to actuate the articulated device. This com also takes a second spring 50 disposed around the reduced diameter extension 41 of the rod 40, between the. washer 42 and a guide nut 51 screwed onto the end of the reduced diameter extension. The function of the spring 50 will be described later.
The control and adjustment mechanism is provided with a handle 52 carried by an arm directed laterally by an angled lever 53, the other arm of which directed downwards is pivoted at a point situated between its ends, on an axis 54 carried by the clutch housing. The inner end of a latch 55 (Fig. 2) is pivoted by a pin 56 on the laterally directed arm of lever 53, and soot hook-shaped end 57 (Fig. 6) of the latch can catch on a stud 58 or detach from it (see also fig. 9), this stud being carried by an arm 59.
The latter is pivoted on the axis 54 and it is biased by a spring 60 in the. direction of a stop pin 61 carried by the outer end of an arm 62, fixed in an adjustable manner. on the outer end of the shaft 54, the spring 60 being disposed between the swing arm 59 and the fixed arm 62 and one end of this spring. being attached to each of these arms.
The stud 58, which cooperates with the latch 55, passes through the arm 59 and carries at its outer end a roller 63 which cooperates with a latch element 64 articulated by a pin 65 between the extended branches of the fork of the control arm 35 The latch element 64 is provided with a window 66 which, over the major part of its length, has a shape (Y generally corresponding to that of the windows of the extended branches of the fork of the arm 35, but which, at the free end of the latch element takes a direction substantially perpendicular so as to form a notch 67 into which the pin 39 can penetrate so as to block the mechanism and prevent it from functioning accidentally or inadvertently.
To operate the clutch 21, assuming that the machine is running and the piston 22 is running empty, moving in a reciprocating motion, while the cylinder 26 is. raised in a position in which the slots 28 allow the liquid to circulate freely in both directions, between the interior of the cylinder and the reservoir 29, the handle 52 is lowered (by rotating it counter-clockwise). a watch). When the lever 53 turns on the axis 54, under the action of the handle 52, the latch 55 which it carries and which, at this moment, hooks behind the stud 58, oscillates the arm 59 and the roller 63 which he wears counterclockwise, at. against the resistance offered by the spring 60.
When arm 59 rotates in this manner, roller 63 acts against the free end of latch member 64 at point 68 (Fig. 3) or 1a. on the cam face that it forms is substantially vertical, so as to prevent inadvertent triggering of the latch element under the effect of a sudden movement of the handle (it will be noted. that from the point. 68, the cam face of the free end of the latch member changes direction toward the lower surface at an angle of approximately 40). The spring 49 therefore begins to bend, while at the same time the anti-clockwise movement of the arm 35 begins to lower the cylinder 26.
The control and adjustment mechanism is at this moment in its tripping position and, since the piston 22 (which moves empty in the evlinder 26) comes, when it rises, into contact with a lifting ring 69 (Fig. 5) located at the upper end of cylinder 26 which is lowered at this time by handle 52, cylinder 26 is. lifted slightly by doing so, turn the control arm 35 clockwise slightly against the resistance exerted by the arm 59 of the roller (the force exerted by the spring 49 acting on the latch element to keep it locked despite normal loads on the handle).
The piston 22 and 1st cylinder 26 coming. in contact in the manner described, the latch member 64 oscillates upwardly about its axis 65 (Fig. 3). At this moment, the axis 39 can descend into the inclined windows 36 of the control arm 35 until it arrives in the position of, fig. 4, the angle of inclination of the windows 36 being, determined so as to. slow down the movement of the axis at the end of the windows to avoid wear. The energy accumulated in the spring 49 is therefore then applied to the left side of a straight line 70 passing.
by the axis of the control arm 35, and thus rotates the arm 35 counterclockwise (fi ;. 6), and in doing so, lowers the cylinder 26 to close the ports 28. Therefore that the. mass of liquid is thus trapped between piston 22 and cylinder 26, the movement. of the piston is transmitted to the cylinder and these two elements move in the same whole by doing. turn the arm 35 anticlockwise, without the articulated device urged by the spring, and which has been developed to its maximum length, continuing to exert a force.
During the first part of this movement, an eccentric 71 (fig. <B> 10) </B> on the control arm 35, attacks a cam surface 72 of the latch 55 (fig. 11 and 12) in release. - rant. thus the roller arm: 59 and. allowing the spring. 60 to return it to its initial position against the stop pin 61.
On the, fig. 11, the elements (the control mechanism are shown in the positions they occupy when the cylinder 26 has come to the lower end of its stroke, it being understood that the axis 39 is raised in the windows 36, of the causes the articulated device to shorten, and this pin has re-entered the notch 67 of the latch element 64, so that it is again immobilized in the windows. its locking position is obtained by a cam surface 73 of the latch element 64 engaged by the pin 39 as it rises into the windows 36 of the control arm 35.
The movement of the latch member is also ensured in the desired manner by its inertia which tends to make it rotate clockwise when the control arm 35 is stopped at the end of its stroke.
Once the downward stroke of the piston 22 and of the plate which it controls is complete, the piston rises and as it is in contact with the lifting ring 69 (fig. 5) of the upper end of the cylinder 26, it drives this last with him. The upward movement of the cylinder 26 is transmitted to the shaft 33 by the arm at. roller 30. The control arm 35 therefore rotates in the direction of clockwise. If we refer to fig. 13 and if the oi considers the line of neutral 70, it will be noted that the articulated device which comprises the elements 35 and 37 approaches the position of neutral and that the spring 49 is banded at this time.
As soon as the articulated device exceeds the neutral position, the energy accumulated in the spring 49 is released to bring the mechanism into the blocking position of FIG. 1.
The function of the control and adjustment mechanism is to bring and maintain the cylinder 26 in a position in which it remains out of contact with the piston 22 while the latter is operating at. empty. For this purpose, the mechanism is. designed so that, when the spring 49 brings it into the aforementioned hloeage position, it acts to lift the cylinder 26 to a sufficient height so that the strake \? '3 can move in both directions between the limits of its , stroke without coming into contact with the, lifting ring 69.
This ensures that the clutch operates silently. In this connection, it should be noted that since the roller arm 30 describes a considerable arc for any appreciable upward movement of the cylinder 26, there results a great mechanical advantage, because the force of the spring 49 of the articulated device undergoes a high multiplication, and the elastic device used for this purpose may therefore be relatively weak.
The mechanism operating in the manner described, the movable plate of the press with which it is combined performs a single working stroke, when the handle 52 is lowered and brought back to its initial position, the machine running empty until 'to lower the handle again. A device is provided for causing the tray to operate repeatedly, this operating mode being advantageous in certain cases, for example in hammering operations. This device is generally designated by 74 and it is shown in the rest position in all the figures, except FIGS. 8, 10 and 14, on which it is shown in the operating position.
The device 74 is mounted on a support 75 which is carried by the clutch housing and it comprises a vertical shaft 76 journalled in this support. A lever 77 carried by the lower end of the shaft is used to turn it. The rotational movements of the shaft 76 serve to raise and lower a stop element 78. This element comprises a vertical branch provided with a button 79 through which passes a guide screw 80, and carries an arm 81. C-shaped through which the shaft 76 passes. A horizontal part 82 of the stop to which the <B> C </B> -shaped part 81 is fixed carries a cam 83 in the form of a trough which cooperates with a transverse finger 84 carried by the shaft.
A coil spring 85, disposed between the transverse finger 84 and the horizontal branch of the C-shaped part of the stopper, acts to lift the stopper member when the lever 7 7 is rotated from the position - of FIG. 13 in that of FIG. 14 and the position of FIG. 7 in that of FIG. 8. In the positions of fig. 7 and 13, the spring 85 is strongly compressed and by reacting against the horizontal arm of the C-shaped element and the transverse finger 84, it maintains the stopper in its lower position.
The spring 85 being in the compressed state, the transverse finger 84 passes over the upper edges of the cam 83 in the form of a bucket and it is supported by these edges. However, when the lever 77 is brought into the position of FIGS. 8, 10 and 14, the transverse finger 84 enters the bucket of the cam -et, like the force. compression on the spring 85 is reduced, the. stopper is. raised to its active position. The stop element 78 being in the active position, the horizontal part 82 is in the path of the latch element 64 which is carried by the control arm 35.
Consequently, when this arm arrives in the position of the. fig. 14, the heel 86 of the latch member comes into contact with the portion 82 of the stopper, as also shown in FIG. 8, and. as a result, the latch element cannot. not oscillate on its axis 65 to come into its.
locking position as described above. Since the lock element cannot get back into sa. active position, the resulting empty movement between the elements of the articulated device prevents it from exceeding the. neutral position in the direction of its locking position, the spring 49 continuing to bias the control arm 35 and the cylinder 26 towards the lower release position. of the mechanism. Under these conditions, the controlled device operates repeatedly, it being understood that the lever 77 can be operated at any time to interrupt this operation.
The spring: 50 (fig. 5), combined with the main spring 49 of the articulated control device, has the advantage of absorbing the shock of the axis 39 of the connecting rod 37 when it initially comes into contact with the ends of the windows 36, given that, in this position (fig. 11), the springs 49 and. 50 are balanced. Indeed, when the connecting rod 37 performs a movement outside the sleeve 43, the washer 42 is applied against the lower rim 44 of the latter and begins to compress the spring 50 between said rim and the nut 51.
It compresses it until the forces of the springs 49 and 50 are balanced, that is, the resulting force is zero. As a result, the pin 39 is not subjected to any load at the origin of the attack and the shocks and the wear of the members are thus significantly reduced.
Various adjustment devices are. provided to ensure the operation of the mechanism in the desired manner and their main purpose is to avoid having to machine them to narrow tolerances. For example, a screw 87 (Fig. 1), which constitutes a stopper for the tail 88 of the control arm 35, can. be adjusted so as to. establish the desired clearance between the top of the piston 22 and the lift ring 69 at the upper end of the piston stroke.
The possibility of adjusting the arm 62, which carries the roller stop. 59, allows the handle 52 and the roller arm 62 to be adjusted until the desired clearance is obtained, generally 0.79 mm between the latch element 64 and the roller arm in thus prevents metal contact when the roller arm is not operating.
The rod 76 of the repeat run adjuster 74 carries a stop screw 89 which serves to limit the counterclockwise rotational movement of the handle 52, and its accompanying components. The stop screw 89 is adjusted so that the roller arm. 59 is just beginning to contact the inclined cam surface of the latch member 64 at point 90 (Fig. 3).
The lifting movement of the latch element 64 is thus ensured under the effect of the clockwise rotational movement of the arm 35, due to the kinematic connection between the cylinder 26 and the piston 22 (flg. 5), and as described above.
In a variant, we can couple a mechanical pedal with the key control and adjustment mechanism, including. one can thus use when desired, but which does not introduce an additional load which opposes the movement of the. handle 52 when the latter is used. This device is represented on the fi-. 1 and 4. You can see on the fis. 1 that the end of the fixed outer sheath 92 of a flexible cable is attached to a stopper 91 which forms part of the frame of the machine and which serves. also to support a spring 93.
The inner sliding element 94 of the positive cable device has a threaded end introduced into a eyelet 95 of the lower end of the lever 53 and is. carried by him. > Tn nut 96, which is screwed onto the threaded end of the sliding element of the cable device, retains the spring 93 between the eyelet 95 and the stop 91 so as to return the handle 52 to its upper position when 'it has been lowered into the position of the fi, -. 4 and 6. As can be seen, the eyelet 95 can slide on the sliding element 94, so that the pedal not shown, which is coupled thereto, remains stationary when the handle 52 is actuated.
Therefore, it is not necessary to exert an effort. by hand on the handle 52 polish overcoming the spring force combined with the pedal. This reduces the force to be exerted on the handle and consequently the fatigue of the worker. Of course, when the cable 94 is. actuated by the pedal, the spring 93 helps to return the pedal to its position by acting against the stop 81.