FR2477049A1

FR2477049A1 - Transmission for rotary cutter - uses belt to drive reduction gear train and idling pulley on output shaft with cutter fixing to shaft or pulley

Info

Publication number: FR2477049A1
Application number: FR8004414A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-28
Filing date: 1980-02-28
Publication date: 1981-09-04
Also published as: FR2477049B1

Abstract

The transmission provides a wide range of radial velocities for rotary cutters (15), a marked step-up is achieved by switching from a reduction gear train drive to an endless belt (4) and pulley wheel drive. Low and high (15) speed cutting wheels are built onto tubular hubs (5,6). The former key directly to the gear train output shaft (1), the latter (15) keying onto the output pulley wheel (3). The output pulley wheel is mounted free to rotate on the reduction train output shaft (1), the belt (4) also traversing a drive pulley and a reduction train input pulley. The output pulley (3) and shaft assembly permit the fixing (9) of cutting wheel hubs to one or the other of the two components.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour l'entrainement à vitesse variable d'outils tournants de machines d'usinage telle que, par exempie, des tronçonneuses, des perceuses, des fraiseuses, etc... The present invention relates to a device for the variable speed drive of rotating tools of machining machines such as, for example, chainsaws, drills, milling machines, etc.

Il est bien connu que la vitesse de rotation d'un outil d'usinage dépend à la fois de la nature du matériau à usiner et des caractéristiques de#l'outil. It is well known that the speed of rotation of a machining tool depends both on the nature of the material to be machined and on the characteristics of the # tool.

Ainsi en tronçonnaqe, par exemple, la vitesse périphérique à communiquer à l'outil circulaire dépend de l'outil proprement dit (fraise en acier rapide ou au carbure, meule résinoide, meule diamantée, disque à friction, scie circulaire, etc..) et éqalement du matériau à tronçonner (fer, acier, laiton, aluminium, cuivre, plastique, verre, caoutchouc, bois, etc, etc )
Pour prendre un exemple précis : l'acier doux peut être tronçonné avec une fraise en acier rapide tournant à une vitesse tangentielle de 0,5 mètre par seconde environ, tandis que l'aluminium anodisé peut se tronçonner avec une fraise au carbure tournant aux alentours de 50 mètres/seconde (cent fois plus vite que dans le cas précédent).Thus in sectioning, for example, the peripheral speed to be communicated to the circular tool depends on the tool itself (high-speed steel or carbide milling cutter, resinoid grinding wheel, diamond grinding wheel, friction disc, circular saw, etc.) and also the material to be cut (iron, steel, brass, aluminum, copper, plastic, glass, rubber, wood, etc, etc.)
To take a specific example: mild steel can be cut with a high-speed steel cutter rotating at a tangential speed of about 0.5 meters per second, while anodized aluminum can be cut with a carbide cutter rotating around 50 meters / second (a hundred times faster than in the previous case).

Or, s'il existe actuellement des machines spécifiques à chaque cas particulier, il n'existe pas de machines réellement universelles offrant une plaqe suffisamment importante de variation de vitesse. However, if there are currently machines specific to each particular case, there are no truly universal machines offering a sufficiently large plate of speed variation.

Les poulies à qradin ou àdiamètre variable ne peuvent pas être utilisées aux vitesses basses puisque les courroies patinent. Par contre, enqrenages, pignons et chaines sont inutilisables aux grandes vitesses. Variable or variable diameter pulleys cannot be used at low speeds since the belts are slipping. On the other hand, gears, sprockets and chains cannot be used at high speeds.

Un procédé couramment utilisé consite à faire appel b un moteur électrique à vitesse variable (piles commutables, bobinages indépendants ou variateur électronique). A commonly used method consists of using a variable speed electric motor (switchable batteries, independent windings or electronic variator).

Mais dans les deux premiers cas, la variation de vitesse obtenue est au mieux dans le rapport 1 à 4, ce qui est loin d'être suffisant, dans le troisième cas le couple varie dans de trop fortes proportions pour être utilisable en usinaqe. But in the first two cases, the speed variation obtained is at best in the ratio 1 to 4, which is far from sufficient, in the third case the torque varies in too large proportions to be usable in machining.

La présente invention propose un dispositif universel permettant d'obtenir sur une même machine des plages de vitesses très éloignées et un minimum d'opérations pour le passaqe d'une vitesse à une autre. The present invention provides a universal device making it possible to obtain very distant speed ranges on the same machine and a minimum of operations for passing from one speed to another.

Le dispositif d'entrainement à vitesse variable selon l'invention comprend - Un moteur d'entrainement dont l'axe est de préférence parallèle è l'axe
de la broche porte-outil.The variable speed drive device according to the invention comprises - A drive motor whose axis is preferably parallel to the axis
of the tool spindle.

- Un réducteur dont les arbres, lent et rapide, sont parallèles à l'arbre
moteur. - A reduction gear whose shafts, slow and fast, are parallel to the shaft
engine.

- Une courroie reliant la poulie motrice, la poulie de l'arbre rapide du ré
ducteur et-une poulie folle située sur l'arbre lent du réducteur. Le recul
du moteur assurant à cette courroie une tension convenable.- A belt connecting the driving pulley, the pulley of the high speed shaft
ductor and-a mad pulley located on the slow shaft of the reducer. Hindsight
of the motor ensuring that this belt has adequate tension.

- Une poulie folle sur l'arbre lent du réducteur. Sur celle-ci, solidaire
d'un fourreau, on peut monter l'outil d'usinage bloqué entre ses flasques
pour l'obtention d'une vitesse rapide d'usinage. - A mad pulley on the slow shaft of the reducer. On it, united
a sleeve, you can mount the machining tool blocked between its flanges
to obtain a fast machining speed.

- Un moyeu-flasque coiffant, sans le toucher, le fourreau décrit ci-dessus
et solidaire de l'arbre lent du réducteur. Sur ce moyeu, on monte l'outil
d'usinage de la vitesse lente, bloqué entre ses flasques.- A flange hub covering, without touching, the sheath described above
and secured to the slow shaft of the reducer. On this hub, we mount the tool
slow speed machining, stuck between its flanges.

- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent à la
lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence
aux dessins annexés dans lesquels la figure du plan 1/2 est une vue laté
rale de l'ensemble du dispositif.- Other characteristics and advantages of the invention appear on the
reading of the detailed description which follows and which is made with reference
to the accompanying drawings in which the figure of the plan 1/2 is a side view
the whole system.

Sur le plan 2/2, la figure t représente le détail de l'arbre porte outil en version rapide et la figure 3 représente le détail de l'arbre porte- outil en version vitesse lente. On the 2/2 plane, Figure t shows the detail of the tool holder shaft in the fast version and Figure 3 shows the detail of the tool holder shaft in the slow speed version.

D'après la figure 1 du plan 1/2, le dispositif de l'invention comprend un moteur d'entrainement 20 qui peut être à plusieurs vitesses, commutable par un interrupteur électrique non représenté. According to Figure 1 of the plan 1/2, the device of the invention comprises a drive motor 20 which can be at several speeds, switchable by an electric switch not shown.

On peut communiquer à celui-ci un recul assurant une bonne tension de la courroie entrainée par la poulie motrice. It is possible to communicate to this latter a recoil ensuring good tension of the belt driven by the driving pulley.

Une courroie 21 relie la poulie motrice 22,. la poulie rapide au réducteur 23 et la poulie folle 24 de l'arbre de broche. A belt 21 connects the driving pulley 22 ,. the rapid pulley to the reducer 23 and the idler pulley 24 of the spindle shaft.

Cette figure montre l'application de l'invention à une tronçonneuse comprenant un réducteur 25, une colonne avec crémaillère (non représentée) 26, un étau 27, un socle 28, un outil de coupe 29 et un dispositif non représenté commandant la descente et le relevage de l'outil sur la pièce commandé par le levier 30. This figure shows the application of the invention to a chainsaw comprising a reduction gear 25, a column with rack (not shown) 26, a vice 27, a base 28, a cutting tool 29 and a device not shown controlling the descent and the lifting of the tool on the part controlled by the lever 30.

Sur le plan 2/2, figure a, est représenté l'arbre de l'outil de coupe 1 qui n'est autre que l'arbre lent du réducteur décrit plus haut. On the plane 2/2, FIG. A, the shaft of the cutting tool 1 is shown, which is none other than the slow shaft of the reduction gear described above.

Sur celui-ci, un fourreau formant poulie tourne librement par l'intermédiaire de deux roulements 2 et 10. On it, a sheath forming a pulley rotates freely by means of two bearings 2 and 10.

L'ensemble est maintenu grâce à l'écrou 9 qui maintient le roulement 10 en position par l'intermédiaire d'une entretoise 8. The assembly is held in place by the nut 9 which keeps the bearing 10 in position by means of a spacer 8.

Sur le fourreau 3, on réalise une plage destinée à recevoir une courroie 4, celle-ci peut être crantée. On the sheath 3, there is provided a range for receiving a belt 4, it can be notched.

Ce fourreau supporte également un flasque 5 dont la rotation est.soli- daire grâce à une clavette. This sheath also supports a flange 5 whose rotation est.solidaire thanks to a key.

L'outil 15 vient s'appliquer contre ce flasque, il est en sandwich entre celui-ci et le flasque 6, le tout étant bloqué par un écrou 7. The tool 15 is applied against this flange, it is sandwiched between the latter and the flange 6, the whole being blocked by a nut 7.

On peut pratiquer dans les flasques 5 et 6 des trous permettant de loger des pions d'entrainement de l'outil qui lui-même présentera les perforations correspondantes. Holes 5 and 6 can be made in the flanges making it possible to accommodate drive pins of the tool which itself will have the corresponding perforations.

On voit que dans ce dispositif, quelle que soit la vitesse de l'arbre 1 du réducteur, l'outil est entrainé par la courroie. It can be seen that in this device, whatever the speed of the shaft 1 of the reduction gear, the tool is driven by the belt.

Sur la figure 3 du plan 2/2, on a retiré les flasques 5 et 6, l'outil 15 l'écrou 7 et l'entretoise 8. In FIG. 3 of the plane 2/2, the flanges 5 and 6 have been removed, the tool 15 the nut 7 and the spacer 8.

On a remplacé cet ensemble par une pièce 14 qui est clavetée sur l'arbre 1 et qui remplace l'entretoise 8 ainsi que le flasque arrière 5, cette pièce 14 est maintenue en position par l'écrou 9. L'outil 13 est mis en position, ainsi que son flasque 12, et le tout étant bloqué par l'écrou 11. This assembly has been replaced by a part 14 which is keyed onto the shaft 1 and which replaces the spacer 8 as well as the rear flange 5, this part 14 is held in position by the nut 9. The tool 13 is put in position, as well as its flange 12, and the whole being blocked by the nut 11.

On peut également prévoir des trous de goujon, pour s'assurer de la rotation de l'outil solidairement avec ses flasques. One can also provide stud holes, to ensure the rotation of the tool integrally with its flanges.

On voit que dans cette disposition l'outil est entrainé par l'arbre du réducteur quelle que soit la rotation de la pièce 3 qui est folle autour de cet arbre. We see that in this arrangement the tool is driven by the reduction gear shaft regardless of the rotation of the part 3 which is crazy around this shaft.

Le dispositif ci-dessus comporte les avantages suivants - l'alésage des outils 15 et 13 n'est pas le même, ce qui intedit la possi
bilité à l'utilisateur de se tromper puisque dans le cas d'une fraise-scie
par exemple la denture à utiliser en vitesse rapide n'est pas la même que
celle à utiliser en vitesse lente.The above device has the following advantages - the bore of the tools 15 and 13 is not the same, which prohibits the possi
user flexibility to make a mistake since in the case of a saw mill
for example the toothing to be used in fast speed is not the same as
the one to use at slow speed.

- la position du plan de l'outil reste la même dans les deux cas de figure. - the position of the tool plane remains the same in both cases.

- Rapidité de la passation de la vitesse lente à la vitesse rapide : un écrou
à dévisser, retirer le moyeu-flasque porte-outil en service pour enfiler
le nouveau moyeu-flasque, revisser l'écrou.- Quick changeover from slow to fast speed: a nut
to unscrew, remove the hub-flange tool holder in service to thread
the new flange hub, tighten the nut.

- En associant le dispositif ci-dessus à un moteur électrique à deux vitesses
on obtiendra facilement : deux vitesses très rapides et deux vitesses très
lentes.- By combining the above device with a two-speed electric motor
we will get easily: two very fast speeds and two very fast speeds
slow.

- Dans tous les cas, entre les arbres, moteur et d'entrainement, la trans
mission comprend une courroie qui, en patinant, sert de limiteur de couple
et évite ainsi le bris éventuel de l'outil de coupe. - In all cases, between the shafts, engine and drive, the trans
mission includes a belt which, while skating, serves as a torque limiter
and thus avoids possible breakage of the cutting tool.

Pour reprendre l'exemple d une tronconneuse, î#intérêt de l'invention consiste donc essentiellement dans l'obtention rapide et aisée des plages de vitesses très éloignées. On peut ainsi très bien obtenir sur une même machine des vitesses lentes (25 et 50 tours/minute par exemple) et des vitesses rapides (1500 et 3000 tours/minute par exemple) avec un moteur électrique à deux vitesses. To return to the example of a chainsaw, the interest of the invention therefore essentially consists in quickly and easily obtaining very distant speed ranges. Slow speeds (25 and 50 revolutions / minute for example) and fast speeds (1500 and 3000 revolutions / minute for example) can thus very easily be obtained on the same machine with a two-speed electric motor.

Claims

1. Device for the variable speed drive of rotating tools of machining machines comprising a drive motor and a reducer, characterized in that the belt connecting the motor shaft to the speed shaft of the reducer, puts also in rotation a mad pulley located on the slow shaft of said reducer, so that two tools and their flange hubs can be driven according to the shape of their hub either by the mad pulley or by the slow shaft of the reducer and thus be driven by a fast speed in the first case, by a slow speed in the second case.

2. Device according to claim 1, characterized in that the slow shaft of the reducer continuously rotating under the action of the drive motor does not hinder the rapid speed rotation of a mad pulley mounted on balls in direct connection with the driving pulley. This mad pulley constituting a sheath on which a tool and its flanges can be mounted.

3. Device according to claim 2 characterized in that one can mount and key on the slow shaft of the reducer, the assembly consisting of a hub-flange and its tool; this assembly being such that it comes to cap, without touching it, the sheath secured to the idler pulley described above.

4. Device according to one of claims 1 to 3 characterized in that the cutting tool remains in the same plane, whether in fast version or in slow version.

5. Device according to one of claims 1 to 4 characterized in that the so-called slow and fast tools, not having the same bore according to the very constitution of the hubs, it is impossible for a user to be mistaken in mounting, for example, on fast speed a tool designed to operate on slow speed.

6. Device according to one of claims 1 to 5 characterized in that the motor can be an electric motor with several speeds.

7. Device according to one of claims 1 to 6 characterized in that the belt connecting the motor shaft, the reduction gear shaft and the shaft of the drive spindle constitutes a torque limiter.