FR2622945A1 - Disengageable drive mechanism for a rotating ring gear - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a disengageable drive mechanism for a rotating ring gear driven by a stepper mechanism. The mechanism according to the invention is characterised in that the said stepper drive mechanism 4 is mounted on a lever 5 pivoting about an axis 6 which is parallel to the axis of pivoting of the ring gear 1, the said lever 5 being subjected to a load 7 applying the stepper drive mechanism 4 against the ring gear 1. Application: transfer machines.

Description

Mécanisme d'entraînement debrayable pour couronne tournante
L'invention concerne un mécanisme d'entraînement débrayable pour couronne tournante entraînée par un mécanisme pas-à- pas.Disengageable drive mechanism for rotating crown
The invention relates to a disengageable drive mechanism for a rotating crown driven by a step-by-step mechanism.

De telles couronnes sont utilisées par exemple dans des mécanismes de transfert et nécessitent en général un positionnement précis dans diverses positions angulaires in dexées. Les mécanismes de débrayage connus sont compliqués, parfois peu fiables, et entraînent des coût de fabrication et d'entretien élevés. Les pièces et posages entraînés par les couronnes tournantes sont de plus très fragiles desorte que les surcharges auxquelles elles peuvent être soumises risquent d'entraîner un endommagement si la couronne n'est pas arrêtée dès l'apparition d'une telle surcharge. Les dispositifs de débrayage connus, lies à la détection des surcharges, sont eux aussi compliqués, onéreux et souvent peu fiables.Such crowns are used, for example, in transfer mechanisms and generally require precise positioning in various in-dexxed angular positions. Known declutching mechanisms are complicated, sometimes unreliable, and involve high manufacturing and maintenance costs. The parts and fittings entrained by the rotating crowns are moreover very fragile so that the overloads to which they can be subjected risk causing damage if the crown is not stopped as soon as such an overload occurs. The known declutching devices, linked to the detection of overloads, are also complicated, expensive and often unreliable.

La présente invention vise à obtenir un dispositif d'entraînement pour couronne tournante qui permette un indexage extrèmement précis et qui assure en outre un débrayage immédiat de l'entraînement lors de l'apparition d'une surcharge sur la couronne.The present invention aims to obtain a drive device for a rotating crown which allows extremely precise indexing and which also ensures immediate disengagement of the drive when an overload appears on the crown.

A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérise par le fait que ledit mécanisme d'entraînement pas-à-pas est monté sur un levier pivotant autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement de la couronne, ledit levier étant soumis à une charge d'application du mécanisme d'entraînement pas-à-pas contre la couronne. Avantageusement, le mécanisme d'avancement pas-à-pas comprend un pignon en prise avec une denture de la couronne. To this end, the device according to the invention is characterized in that said step-by-step drive mechanism is mounted on a lever pivoting about an axis parallel to the pivot axis of the crown, said lever being subjected to an application load of the step-by-step drive mechanism against the crown. Advantageously, the step-by-step advancement mechanism comprises a pinion engaged with a toothing of the crown.

La poussée sous charge d'une dent du pignon dans un creux de dent de la couronne assure un indexage précis alors que le pivotement du bras, contre l'effet de la charge, dans le cas de l'apparition d'une surcharge du couple d'entraînement (par exemple lors d'un blocage intempestif de la couronne tournante), produit un débrayage immédiat de l'entraînement, la dent menante échappant de la dent menée.The thrust under load of a tooth of the pinion in a hollow of the crown tooth ensures precise indexing while the pivoting of the arm, against the effect of the load, in the event of the appearance of a torque overload drive (for example during an untimely blocking of the rotating crown), produces an immediate disengagement of the drive, the driving tooth escaping from the driven tooth.

Afin d'éviter le frottement des sommets de dents au moment du débrayage qui serait dû à l'inertie d'arrêt du mécanisme d'entraînement, l'invention prévoit, selon une forme de réalisation préférée, que la charge est formée par un dispositif d'application bistable. En cas d'apparition d'une surcharge, la charge est-entraînée en une seconde position stable correspondant au débrayage complet du pignon menant.In order to avoid friction of the tops of the teeth at the time of disengagement which would be due to the inertia of stopping of the drive mechanism, the invention provides, according to a preferred embodiment, that the load is formed by a device bistable application. In the event of an overload, the load is driven into a second stable position corresponding to the complete disengagement of the driving pinion.

Dans ce cas, le dispositif d'application bistable doit comporter un moyen de passage de la position de débrayage à la position d'embrayage. Avantageusement, en outre, le mécanisme d'application bistable comporte un moyen de passage de la position d'embrayage à la position de débrayage, ce qui permet de débrayer la commande de la couronne pour toute opération de contrôle, d'entretien, de montage ou de démontage nécessitant un entraînement manuel de la couronne.In this case, the bistable application device must include means for passing from the disengaged position to the clutch position. Advantageously, moreover, the bistable application mechanism comprises a means for passing from the clutch position to the disengage position, which makes it possible to disengage the control of the crown for any control, maintenance or mounting operation. or disassembly requiring manual drive of the crown.

Les moyens de passage d'une position à l'autre du dispositif d'application de charge peuvent être mécaniques à commande manuelle, mécaniques à commande pneumatique ou électrique, ou bien purement pneumatiques ou électriques.The means for passing from one position to the other of the load application device may be mechanical with manual control, mechanical with pneumatic or electric control, or else purely pneumatic or electric.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en perspective et coupe partielle d'une portion de couronne et d'un mécanisme d'entraînement selon un exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de l'ensemble de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est analogue à la figure 1, pour une variante - la figure 5 est analogue à la figure 2, pour la variante de la figure 4; - la figure 6 est analogue à la figure 5, pour la position débrayée du mécanisme; - les figures 7 et 8 sont analogues respectivement aux figures 5 et 6, mais pour une autre variante, et - les figures 9 et 10 sont également analogues respectivement aux figures 5 et 6, mais pour encore une autre variante.The invention will be clearly understood on reading the following description made with reference to the accompanying drawing in which: - Figure 1 is a schematic perspective view and partial section of a portion of the crown and of a drive mechanism according to an exemplary embodiment of the invention; - Figure 2 is a plan view of the assembly of Figure 1; - Figure 3 is a sectional view along line III-III of Figure 2; - Figure 4 is similar to Figure 1, for a variant - Figure 5 is similar to Figure 2, for the variant of Figure 4; - Figure 6 is similar to Figure 5, for the disengaged position of the mechanism; - Figures 7 and 8 are respectively similar to Figures 5 and 6, but for another variant, and - Figures 9 and 10 are also similar to Figures 5 and 6 respectively, but for yet another variant.

Dans tous les exemples décrits, l'entraînement de la couronne est effectué au moyen d'un pignon moteur. Tout mécanisme d'entraînement pas-à-pas connu, tel que croix de
Malte, came globoîde, moteur pas-à-pas, etc., peut être utilisé pour la motorisation du pignon.In all the examples described, the drive of the crown is carried out by means of a motor pinion. Any known step-by-step drive mechanism, such as a cross
Malta, globoid cam, stepper motor, etc., can be used for motorizing the pinion.

On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 3 qui illustrent un premier exemple de réalisation de l'invention.We first refer to Figures 1 to 3 which illustrate a first embodiment of the invention.

Une couronne 1 menée en rotation sur un bâti 2 comporte une denture 3 en prise avec un pignon moteur 4. Dans l'exemple représenté, la denture 3 est intérieure.Le pignon 4 est monté sur un levier 5 pivotant autour d'un axe 6 parallèle à l'axe du pignon moteur 4 et à l'axe de la couronne 1. Un ressort de compression 7, hélicoldal dans l'exemple représenté, dont une extrémité est en appui sur une butée 8 et l'autre extrémité est en appui sur le levier 5, forme une charge d'application du pignon 4 contre la denture 3 de la couronne 1.A crown 1 driven in rotation on a frame 2 has a toothing 3 engaged with a driving pinion 4. In the example shown, the toothing 3 is internal. The pinion 4 is mounted on a lever 5 pivoting about an axis 6 parallel to the axis of the drive pinion 4 and to the axis of the crown 1. A compression spring 7, helical in the example shown, one end of which is supported on a stop 8 and the other end is supported on the lever 5, forms an application load of the pinion 4 against the teeth 3 of the crown 1.

A l'arrêt, la charge d'application constituée par le ressort 7 assure un positionnement précis d'une dent du pignon 4 dans un creux de la denture 3 ou inversement. En rotation, en cas de surcharge, la dent menante est repoussée par rapport à la dent menée, le levier 5 s'écartant de la denture 3 contre l'action du ressort 7, sans risque d'endommagement.When stopped, the application load constituted by the spring 7 ensures precise positioning of a tooth of the pinion 4 in a hollow of the toothing 3 or vice versa. In rotation, in the event of an overload, the driving tooth is pushed back relative to the driven tooth, the lever 5 moving away from the teeth 3 against the action of the spring 7, without risk of damage.

On se réfère maintenant aux figures 4 à 6 qui décrivent une première variante de l'invention. Les mêmes références 1 à 6 désignent les mêmes éléments que dans l'exemple des figures 1 à 3. Dans cette forme de réalisation, le levier 5 est soumis à la force d'un dispositif à genouillère constitué par un levier 9 pivotant autour d'un axe fixe 10. Une extrémité du levier 9 est articulée autour d'un axe 11 sur le levier 5 alors que son autre extrémité 12 est reliée à un ressort hélicoîdal 13.We now refer to Figures 4 to 6 which describe a first variant of the invention. The same references 1 to 6 designate the same elements as in the example of FIGS. 1 to 3. In this embodiment, the lever 5 is subjected to the force of a toggle device constituted by a lever 9 pivoting around a fixed axis 10. One end of the lever 9 is articulated around an axis 11 on the lever 5 while its other end 12 is connected to a helical spring 13.

En fonctionnement normal (figure 5), le ressort 13 tend à faire pivoter le levier 9 dans le sens des aiguilles d'une montre (sur le dessins, ce qui fournit la force d'application du pignon 4 contre la denture 3 de la couronne 1. En cas d'apparition d'une surcharge, le pignon 4 tend à s'écarter de la couronne 1 en faisant pivoter le levier 9 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (sur le dessin). Dès que ce mouvement a atteint une amplitude suffisante, le ressort 13 vient dans l'alignement du levier 9 et, immédiatement après, le ressort 13 produit une rotation supplémentaire du levier 9 qui amène le pignon 4 hors de prise de la denture 3 (figure 6). La remise en prise du pignon 4 avec la denture 3 doit être faite volontairement, mécaniquement dans l'exemple des figures 4 à 6, après annulation de la cause de surcharge. In normal operation (Figure 5), the spring 13 tends to rotate the lever 9 clockwise (in the drawings, which provides the force for applying the pinion 4 against the teeth 3 of the crown 1. If an overload occurs, the pinion 4 tends to move away from the crown 1 by turning the lever 9 anticlockwise (in the drawing). has reached a sufficient amplitude, the spring 13 comes into alignment with the lever 9 and, immediately after, the spring 13 produces an additional rotation of the lever 9 which brings the pinion 4 out of engagement of the toothing 3 (FIG. 6). re-engagement of the pinion 4 with the toothing 3 must be done voluntarily, mechanically in the example of FIGS. 4 to 6, after cancellation of the cause of overload.

Dans la forme de réalisation des figures 7 et 8, un bras 14 assure la remise en prise. Le bras 14 peut être la tige du piston d'un vérin ou la tige d'un actionneur électrique. Le bras 14 peut éventuellement être commandé dans les deux sens pour permettre un débrayage.In the embodiment of Figures 7 and 8, an arm 14 ensures the engagement. The arm 14 can be the piston rod of a jack or the rod of an electric actuator. The arm 14 can optionally be controlled in both directions to allow disengagement.

Dans l'exemple de réalisation des figures 9 et 10, le levier 5 est articulé directement à une extrémité de la tige 15 d'un vérin à double effet qui constitue la force-d'application du pignon 4 sur la denture 3 de la couronne 1, tout en permettant de commander le débrayage et l'embrayage.In the embodiment of Figures 9 and 10, the lever 5 is articulated directly at one end of the rod 15 of a double-acting cylinder which constitutes the force-application of the pinion 4 on the teeth 3 of the crown 1, while allowing the clutch and clutch to be controlled.

Dans tous les cas, l'embrayage doit être fait par une action délibérée de l'utilisateur, ce qui évite des risques d'embrayage involontaire. In all cases, the clutch must be made by deliberate action by the user, which avoids risks of unintentional clutching.

Le dispositif selon l'invention, en plus des avantages qu'il présente, est économique. Il remplace en effet, dans un mécanisme classique, un indexage, un rupteur de surcharge et un débrayage manuel ou commandé.The device according to the invention, in addition to the advantages which it presents, is economical. It replaces in fact, in a conventional mechanism, indexing, an overload switch and a manual or controlled declutching.

On notera que l'axe de pivotement 6 du levier 5 est positionné dans un plan tangent à la denture 3 de la couronne 1 au point d'engrènement avec le-pignon 4. On augmente ainsi l'efficacité du débrayage de sécurité selon le profil en développante de cercle de la denture. It will be noted that the pivot axis 6 of the lever 5 is positioned in a plane tangent to the toothing 3 of the crown 1 at the point of engagement with the pinion 4. This thus increases the efficiency of the safety declutching according to the profile. developing in circle of the teeth.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1.- Mécanisme d'entraînement débrayable pour couronne tournante entrainée par un mécanisme pas-à-pas, caractérisé par le fait que ledit mécanisme d'entraînement pas-à-pas (4) est monté sur un levier (5) pivotant autour d'un axe (6) parallèle à l'axe de pivotement de la couronne (1), ledit levier (5) étant soumis à une charge d'application (7,13, 15) du mécanisme d'entraînement pas-à-pas (4) contre la couronne (1).1.- disengageable drive mechanism for rotating crown driven by a step-by-step mechanism, characterized in that said step-by-step drive mechanism (4) is mounted on a lever (5) pivoting around an axis (6) parallel to the pivot axis of the crown (1), said lever (5) being subjected to an application load (7, 13, 15) of the step-by-step drive mechanism (4) against the crown (1). 2.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme d'avancement pas-à-pas comprend un pignon (4) en prise avec une denture de la couronne (1).2.- Mechanism according to claim 1, characterized in that the step-by-step advancement mechanism comprises a pinion (4) engaged with a toothing of the crown (1). 3.- Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite charge est constituée par un ressort de compression (7).3.- Mechanism according to one of claims 1 and 2, characterized in that said load is constituted by a compression spring (7). 4.- Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la charge est formée par un dispositif d'application bistable (9,15) comportant un moyen (14) de passage de la position de débrayage à la position d'embrayage.4.- Mechanism according to one of claims 1 and 2, characterized in that the load is formed by a bistable application device (9,15) comprising a means (14) for passing from the declutching position to the clutch position. 5.- Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le mécanisme d'application bistable comporte un moyen (14,15) de passage de la position d'embrayage à la position de débrayage.5.- Mechanism according to claim 4, characterized in that the bistable application mechanism comprises means (14,15) for passing from the clutch position to the disengagement position. 6.- Mécanisme selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que le mécanisme d'application bistable est constitue par un système à genouillère comprenant un levier (9) pivotant sur un axe fixe (10), dont une extrémité est articulée autour d'un axe (11) sur ledit levier (5) et dont l'autre extrémité (12) est reliée à un ressort hélicoîdal (13). 6.- Mechanism according to one of claims 4 and 5, characterized in that the bistable application mechanism is constituted by a toggle system comprising a lever (9) pivoting on a fixed axis (10), one end of which is articulated around an axis (11) on said lever (5) and the other end (12) of which is connected to a helical spring (13). 7.- Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite autre extrémité (12) est reliée à la tige (14) d'un actionneur électrique ou pneumatique. 7.- Mechanism according to claim 6, characterized in that said other end (12) is connected to the rod (14) of an electric or pneumatic actuator. 8.- Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit actionneur est à double effet.8.- Mechanism according to claim 7, characterized in that said actuator is double-acting. 9.- Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la charge est constituée par la tige (15) d'un vérin à double effet.9.- Mechanism according to one of claims 1 and 2, characterized in that the load is constituted by the rod (15) of a double-acting cylinder. 10.- Mécanisme selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement (6) du levier (5) est positionné dans un plan tangent à la denture (3) de la couronne (1) au point d'engrènement avec le pignon ( 4). 10.- Mechanism according to one of claims 2 to 9, characterized in that the pivot axis (6) of the lever (5) is positioned in a plane tangent to the teeth (3) of the crown (1) at the point of engagement with the pinion (4).
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