Brevet FR2387098A1 — publié le 19781110

La présente invention concerne un dispositif d'entrainement pas à pas destiné au positionnement déterminé de machines, par exemple, d'installations de machines-outils, en particulier de presses à rogner, de voies de transfert, d'automates d'emballage et de remplissage dans des positions déterminées, avec utilisation d'un accouplement à rotation monté à la suite d'un moteur d'en- trarnement, avec dispositif de blocage à roulement, dans lequel est disposée une cage à billes maintenue dans le sens de l'entrai- nement, entre une bague entraîneuse et une bague entraînée, sous l'action d'une force de ressort, cage qui peut être amenée en posi tion de roue libre en immobilisant une came ou l'une de plusieurs cames de cage. Des mécanismes d'entraînement pas à pas de ce genre ont déjà été utilisés, entre autres, dans des machines d'emballage, de clouage et d'agrafage, Cependant, dans ces machines, on ne peut commander et régler les positions individuelles que dans une seule direction d'une course de déplacement. La présente invention a, en conséquence, pour but de réali ser un dispositif d'entraînement pas à pas qui puisse être amené dans une position de fin de course donnée dans les deux directions de déplacement. Dans ce but, le dispositif de l'invention peut être réalisé en principe dans deux modes dte écution. Dans un premier mode de réalisation, une roue libre est connectée en amont sur le côté entraînement de l'accouplement à rotation agissant dans le sens de son entraînement, dispositif de roue libre dont la bague entraîneuse est reliée au moteur d'en traînement, par exemple, au moyen d'une couronne dentée extérieure, un second dispositif constitué de manière analogue au premier étant relié à celui-ci par l'intermédiaire d'une couronne dentée de même grandeur, leurs deux arbres entraînés étant reliés entre eux positivement par des roues dentées de même grandeur, et leurs cliquets étant disposés pour être engagés simultanément par les deux accouplements rotatifs, le moteur d'entraînement prévu étant un moteur réversible Dans l'autre mode de réalisation conforme à ltinvention, le premier et le second dispositif de roue libre sont disposés de chaque côté dtune roue d'entraînement disposée au milieu, les accouplements de roue libre et de rotation présentant des dispositions de roue libre et d'entraînement en rotation à directions de rotation opposées, les arbres entraînés situés à l'extérieur étant reliés entre eux, par exemple, par l'intermédiaire de roues dentées disposées sur un arbre parallèle et sur les arbres entraînés, et le mouvement de rotation commandé étant prélevé sur le second arbre ou sur ses roues dentées. Selon la démultiplication choisie dans le cas des deux modes de réalisation, par exemple, au moyen de roues dentées interchangeables, il est possible d'amener des outils d'usinage ou de travail analogues, avec un réglage pas à pas finement réparti, sans dépense de force importante et sans risque d'usure, par conséquent, avec une durée de vie satisfaisante, dans des positions de fin de course dans les deux directions de parcours de translation ou de rotation. il est possible d'obtenir un actionnement sans à-coups, de manière simple, conformément à l'invention, par le fait que le contacteur du moteur déclenche simultanément les arrêts à cliquets des roues libres. La disposition d'ensemble est accouplée sans possibilité de glissement avec le moteur, de telle sorte qu'on utilise pour le système les caractéristiques de démarrage sans à-coups du moteur. L'invention part de la connaissance que les moteurs d'entraînement possèdent les forces d'inertie maximales du système entraîné et que, par conséquent, leurs processus d'entrée en oscillations et d'extinction des oscillations ne sont pas influencés lorsque le système est accouplé au moteur seulement lors du démarrage et que le moteur découplé peut terminer sa course, sans charge. Conformément à l'invention, il est prévu que les cliquets sont commandés en commun avec le moteur, de telle manière que ce dernier, lors du démarrage se déplace d'au moins un pas. On assure ainsi un positionnement pas à pas sans glissement et, par conséquent, reproductible. Le mécanisme de connection pas à pas conforme à l'invention, peut être actionné soit à la main, soit automatiquement au moyen de donneurs de valeurs de mesure dans un circuit de réglage de position. Si l'on utilise pour le premier mode de réalisation décrit des chaînes ou des courroies dentées entre les deux dispositifs à roue libre, il est nécessaire de prévoir que la direction d'entraî- nement de la roue libre et de l'accouplement de rotation de l'une des dispositions est symétrique de l'autre par rapport à un miroir, c'est-à-dire avec direction de rotation inverse. Dans la réalisation de l'invention, les cliquets de la première et de la seconde disposition à roue libre sont reliés entre eux au moyen d'une tige d'accouplement et celle-ci est actionnée par un organe de positionnement ou encore à chaque cliquet est affecté un organe de positionnement, ces deux organes étant actionnables en commun. On évite ainsi les charges de glissement et les bruits des cliquets à roue libre. La description ci-après se rapporte à deux modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliques avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est un schéma en perspective d'un mode d'exécution de l'invention dans sa position de roue libre, dans une représentation éclatée la figure 2 représente le dispositif de la figure 1, en position d'entraînement ; la figure 3 montre le même dispositif sur une presse à rogner, vu en élévation et en coupe la figure 4 est une vue en élévation latérale du dispositif de la figure 3, et la figure 5 est une vue en coupe partielle d'une variante du mode de réalisation de l'objet de l'invention. Dans les figures 1 à 7 sont représentées deux roues dentées entraîneuses 1 et 2 ainsi que deux roues dentées entraînées 3 et 4, ces roues étant en engrènement permanent. Les roues dentées entraîneuses 1 et 2 sont constituées par des couronnes dentées calées sur des bagues extérieures Sa et 6a de roues libres 5 et 6. Les roues libres 5 et 6 calées sur des arbres d'entraînement respectifs 7 et 8 sont disposées de manière congruente, c'est-à-dire qu'elles agissent dans la même direction de rotation. Le moteur d'entraînement (non représenté) peut être accouplé directement à l'un de ces arbres d'entraînement, mais il peut aussi bien être accouplé à la roue dentée 1 ou la roue dentée 2 par l'intermédiaire d'une roue dentée 9 avec un rapport de démultiplication déterminé. L'autre extrémité des arbres d'entraînement 7 et 8 présente des brides 10 et 11 qui sont reliées par vis, chacune à une bague extérieure 12 et 13 d'un accouplement à rotation tour par tour 14 et 150 Les bagues entraînées polygonales respectives 16 et 17 de ces accouplements sont calées sur des arbres entraînés 18 et 19. Entre la bague extérieure 12 et la bague intérieure 16 ou 17 des accouplements 14 et 15 est disposée une cage de roulement 20 et 21 avec des billes. Cette cage respective 20 ou 21 est maintenue dans sa position d'entraînement représentée dans la figure 2, de telle sorte qu'une liaison positive est établie entre la bague extérieure 12 et la bague intérieure 16. Ainsi, les deux arbres 7 et 18 et respectivement 8 et 19 sont reliés entre eux. Les cages de roulement 20 et 21 présentent chacune une bague latérale 20a et respectivement 21a pourvue d'une came 24 et 25 respectivement (figures 1 à 3). En admettant que la roue dentée 1 tourne en direction de la flèche a et que la roue dentée 2 tourne en direction de la flèche b, l'une des cages 21 est immobilisée avec le cliquet 27 selon la direction de rotation du moteur réversible non représenté (voir figure 1). La liaison positive de l'accouplement à rotation 15 est ainsi temporairement libérée. La bague extérieure côté entraînement 13 de cet accouplement peut alors continuer à tourner. Par contre, l'arbre d'entraînement 19 reste immobilisé, ainsi que la roue dentée entraînée qui lui est affectée, par le ressort 29. Dans l'exemple de réalisation, les cliquets 26 et 27 sont amenés en commun dans la position débrayée (figure 1) au moyen d'aimants 30 et 31 respectifs, et cela en opposition à l'action de ressorts de traction 32 et 33 qui les maintiennent en engrènement. Avec la direction de rotation (flèches a et b) la roue libre supérieure tourne à vide, tandis que la roue libre inférieure entraîne, par l'intermédiaire de la bride 11, la bague extérieure 13 de l'accouplement à rotation 15, et met ainsi celui-ci en connexion, et entraîne l'arbre entraîné 19 et 19a respectivement, anquelxcas la roue dentée 3 et l'arbre 1-8 tournent à vide sans être bloqués. L'arbre entraîné 19a tourne d'un nombre de pas qui est déterminé par l'appareil de commande. Le mouvement de rotation commandé peut également être prélevé à partir de l'une des roues dentées 3 ou 4, par exemple, par l'intermédiaire de la roue dentée 34. En vue de simplifier la fabrication en série, là où les pièces doivent être interchangeables pour les deux plans, il est recommandé de réaliser l'entraînement d'entrée et de sortie par l'intermédiaire des roues dentées respectives 9 et 34. Ainsi qu'il a été décrit, les deux ensembles d'arbre du dispositif sont reliés entre eux positivement, aussi bien sur le côté entraîneur que sur le côté entraîné du dispositif. Dans le cas où lton utilise des roues dentées pour cette liaison, toutes les pièces de chaque arbre sont congruentes de celles de l'autre arbre. Dans le cas d'utilisation d'entrainement par chaîne ou par courroie dentée, les dispositions doivent présenter des directions de marche à vide et d'entraînement à sens de rotation opposés. Les deux cliquets 26 et 27 sont disposés de telle manière qu'il s'engagent simultanément et sans glissement, Le dispositif est entraîné par un moteur réversible. Indépendamment du sens dans lequel il est connecté, la direction de rotation du dispositif est donnée automatiquement par la direction de rotation de l'accouplement en rotation à embrayer. L'autre accouplement à rotation est sans effet pour cette direction de rotation et ne peut pas être commandé. Des contacteurs préalables tels que ceux nécessaires pour des dispositifs analogues ne sont pas nécessaires ici, parce que les deux cliquets sont engagés ou dégagés simultanément. L'émission de bruit est ainsi réduite, car il n'y a pas de glissement des cliquets. Les figures 3 et 4 montrent une variante du dispositif appliqué à une presse à rogner. Les mêmes éléments que ceux des figures 1 et 2 sont pourvus de références identiques. Dans cet exemple, l'arbre d'entraînement 7 ou 8 respectivement est creux et sa bride 10 ou 11 est en forme de cloche. En vue d'un meilleur appui et support en paliers, cet arbre ainsi que l'arbre de sortie entraîné sont pourvus d'une pièce de prolongement 18b et 19b pour les arbres respectifs 18 et 19 avec laquelle ils sont supportés dans des paliers 35 et 36. Sur le côté sortie est disposée une poulie à courroie trapézoïdale 37. Les paliers de support d'arbres et leurs boîtiers sont désignés par 38 à 41. Grâce à des canaux longitudinaux 42a et 42b fraisés sur l'arbre entraîné de sortie 18 ou 19 est assuré un graissage central du dispositif. Les accouplements à roue libre 5 et 6 possèdent ici un dispositif de graissage fermé propre. Dans la figure 4, ce dispositif est vissé avec son carter 44, sur la plaque supérieure 43 d'une presse à rogner. La courroie trapézoïdale 45 affectée à la poulie 37 entraîne, par l'intermédiaire d'une poulie à courroie trapézoïdale 46, un arbre 47 par lequel est mis en position le dispositif de réglage pour limiter la course des cylindres hydrauliques de la presse #(non représentés). De cette manière, la profondeur de plongée de ltoutil monté sur la plaque supérieure 43 est réglable dans les deux sens.La position réglée est indiquée sur une échelle graduée La figure 5 représente un autre mode de réalisation de ltin vention. Les chiffres de référence adoptés sont identiques pour les mêmes pièces, mais avec un indice des centaines. La référence 50 désigne un arbre d'entraînement au milieu duquel est calée une roue dentée d'entraînement 51. Une roue dentée intermédiaire 109 peut être calée sur l'arbre de moteur 53. Sur chaque extrémité de l'arbre d'entraînement 50 est monté un accouplement à roue libre 105 et 106 respectivement. Ces accouplements sont prévus avec des directions de roue libre et d'entrée nement opposées à celles de l'autre accouplement. Les bagues extérieures 105 a et 106a des accouplements respectifs 105 et 106 sont reliées rigidement, par l'intermédiaire de pièces intermédiaires 52 et 53 et de leurs brides 110 et 111, avec des bagues extérieures 112 et 113 respectives de deux accouplements à rotation 114 et 115. Ces accouplements présentent une même direction d'entraînement que celle des accouplements à roue libre 105 et 106 auxquels ils sont reliés. Ils sont calés chacun sur un arbre de sortie entraîné propre 118 ou 119 avec leurs bagues intérieures respectives 116 et 117. Ils sont reliés positivement par l'intermédiaire de roues dentées 103 et 104 ainsi que de roues dentées 55 et 56 montées sur un arbre parallèle 54. La sortie entraînée peut ainsi être prélevée à partir d'un emplacement quelconque des arbres 54, par exemple, 54a ou des roues dentées 103, 104, 55 ou 56. Les cliquets pour chacun des accouplements à rotation 114 et 115 sont désignés par 126 et 127 respectivement. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est le même que celui du premier exemple décrit. Avec les roues dentées 55 et 56, il est ici possible de réaliser les multiplications ou démultiplications nécessaires pour l'arbre de sortie. REVENDICATIONS- 1. Dispositif d'entraînement pas à pas destiné au positionnement déterminé de machines, par ex#emple, d'installations de machines-outils, en particulier de presses à rogner, de voies de transfert, d'automates d'emballage et de- remplissage, dans des positions déterminées, avec utilisation d'un accouplement à rotation monté à la suite d'un moteur d'entraînement, pourvu d'un dispositif de blocage à roulement, dans lequel est disposé, entre une bague entraîneuse et une bague entraînée, une cage à billes maintenue dans la direction d'entraînement sous la force d'un ressort, qui peut être amenée en position de roue libre par immobilisation d'une ou d'une de plusieurs cames de cage de roulement, dispositif caractérisé en ce que sur le côté entraînement de l'accouplement à rotation est montée une roue libre agissant dans sa direction d'entraînement, dont la bague entraîneuse est reliée au moteur d'entraînement, par exemple, par l'intermédiaire d'une couronne dentée extérieure, cette première disposition étant conjuguée avec une seconde disposition de constitution identique à la première, reliée à elle par une roue dentée de sortie de même grandeur, les deux arbres de sortie de ces dispositions étant reliés entre eux également par des roues dentées de même grandeur, les cliquets des deux accouplements étant disposés pour s'accrocher simultanément, et le moteur d'entraînement étant un moteur réversible. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la seconde disposition à roue libre sont disposées chacune d'un côté d'une roue d'entraînement centrale, les roues libres et les accouplements à rotation présentant des directions de roue libre et d'entraînement de sens opposés, les arbres de sortie entraînés extérieurs étant reliés entre eux, par exemple, par l'intermédiaire de roues dentées disposées sur un arbre parallèle et sur les arbres de sortie, et le mouvement de rotation désiré et commandé étant prélevé sur le second arbre parallèle ou sur ses roues dentées. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de transmission par chaînes ou courroies dentées, la direction d'entrainement de la roue libre et de l'accouplement à rotation de l'une des dispositions est prévue avec une direction de rotation opposée à celle de l'autre disposition. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cliquets de la première et de la seconde disposition de roue libre sont reliés entre eux au moyen d'une barre de couplage, et sont actionnables au moyen d'un organe de réglage de position.