Brevet FR2467049A1 — publié le 19810417

La présente invention se rapporte à un mécanisme d'en- traînement à vis et écrou pour le déplacement d'un élément de machine sur le bâti de la machine, par exemple pour le déplace- ment du chariot d'une machine-outil sur le banc de cette ma- chine, qui comprend une vis coopérant avec un écrou, un moteur d'entralnement accouplé à l'écrou ou à la vis, ainsi qu'un vo- lant qui est relié à l'écrou ou à la vis par une liaison d'en- trainement. Dans la plupart des cas, le moteur sert à déplacer l'é- lément de la machine, par exemple dans toutes les opérations d'usinage commandées, dans le positionnement à grande vitesse, -etc. En revanche, il existe des cas dans lesquels le mécanisme d'entra nement manuel est préférable, en particulier lorsqu'on usine des pièces compliquées à l'unité, ainsi que lors du po- sitionnement fin et lorsque doit être suivie une courbe non programmable. On conna t déjà un mécanisme à vis et écrou du genre en question dans lequel le moteur d'entrainemernt et le volant sont montés aux deux extrémités opposées d'une vis (voir par exemple DECKEL FP 2). Entre le moteur qui tourne relativement rapidement et la vis est interposé un réducteur qui transfor- me la vitesse du moteur en une vitesse de rotation de la vis plus faible. A ce sujet, il convient de remarquer que, pour des raisons de dimensions, de couple en marche lente, etc., il n'est pas possible de choisir librement la plage des vi- tesses de rotation des moteurs, en particulier des moteurs é- lectriques et que, d'autre part, la plage des vitesses de ro- tation des vis est fixée dans des limites relativement étroi- tes, pour des raisons de portée dans les paliers, de possibi- lité de choix du pas de la vis et du rendement qui est lié au pas, de sorte qu'en général, on ne peut pas obtenir de petites vitesses de rotation sans réduction. Est également prévu un réducteur entre le volant et la vis afin de pouvoir de cette façon obtenir un manoeuvre manuelle fine et qui ne demande que peu de force. Par ailleurs, afin que, lors du déplacement manuel de l'élément de la machine, on n'ait pas entraîné en rotation en même temps le moteur accouplé à l'autre extrémité de la vis et qui serait très difficile à accélérer ainsi qu'à freiner en raison de la multiplication de vitesse qui imprimerait une grande vitesse de rotation au moteur, entre le réducteur du moteur et la vis est prévu un embrayage au moyen duquel le ré- ducteur et le moteur peuvent être désolidarisés pendant l'en- traînement manuel. L'ensemble de ce mécanisme d'entraînement à vis est très compliqué et coûteux en construction et en montage. En outre, il exige du servant de la machine une manoeuvre supplé- mentaire ou un supplément d'attention pour désolidariser le moteur pour l'entraînement manuel et le réaccoupler pour l'en- trainement au moteur. Le but de l'invention est de réaliser un mécanisme d'en- trainement à vis dont la construction et le maniement soient simples. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que le volant est couplé directement ou indirectement à l'az- bre d'entraînement du moteur. Le volant est donc agencé sur le côté de la vis qui est tourné vers le moteur (ou sur le côté de l'écrou qui est toir- né vers le moteur dans le cas o c'est l'écrou qui est entrai- né) et il est couplé à l'arbre du moteur. Le moteur est en- traîné également en rotation lors de l'entratnement manuel. Toutefois, étant donné qu'entre le volant et le moteur, il n'est interposé aucune multiplication capable de provoquer une rotation rapide de ce moteur, les inconvénients décrits plus haut, qui sont liés à cette grande vitesse de rotation sont supprimés. Le réducteur supplémentaire, qui est prévu entre le. volant et la vis dans l'agencement connu peut être supprimé, de même que l'embrayage interposé entre le réducteur du moteur et la vis, ainsi que le dispositif d'actionnement de cet em- brayage puisque, dans la solution suivant l'invention, la chaXne cinématique reliant le moteur à la vis est la même que celle qui relie le volant à cette vis. On obtient par ce moyen une solution plus simple en ce qui concerne la construction aussi bien que le maniement, comparativement à la construction connue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'ar- bre d'entraînement du moteur est prolongé au-delà du carter du moteur sur le c8té qui est à l'opposé de l'entraînement et le volant est monté directement sur ce prolongement. Le volant peut habituellement être constitué par un volant dit de sécu- rité qui se désaccouple automatiquement de l'arbre lors de l'entraînement au moteur. En dehors du prolongement de l'ar- bre du moteur, cette solution n'exige aucune dépense de cons- truction supplémentaire et elle représente donc une solution particulièrement simple et économique. Lorsqu'un réducteur est interposé entre le moteur et l'écrou ou la vis, comme c'est le cas en général, pour les raisons qui ont été énumérées plus haut, le volant peut être monté sur un arbre quelconque accouplé au réducteur. Cet ar- bre peut également être l'un des arbres du réducteur qui exis- tent de toute façon. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 est une vue schématique d'une forme connue de réalisation d'un mécanisme à vis et écrou pour le déplace- ment d'une table d'une machine-outil; - la Fig. 2 représente une transformation suivant l'invention du dispositif de la Fig. 1; - la Fig. 3 représente un autre exemple de réalisation d'un mécanisme à vis et écrou dans lequel la vis ainsi que le mécanisme d'entra nement de la vis sont montés dans la table mobile de la machine-outil; - les Fig. 4 et 5 représentent diverses variantes du dispositif de la Fig. 2. La Fig. 1 montre une forme de réalisation usuelle de mécanisme à vis et écrou utilisé pour le déplacement de la table porte-pièce 2 sur le banc d'une machine-outil. La table porte-pièce 2 est montée pour coulisser sur des glissières 4 solidaires du banc non représenté de la machine. A la table porte-pièce 2 est fixé rigidement un écrou 6. Cet écrou coo- père avec une vis 10 montée dans le banc de la machine, blo- quée en translation mais libre en rotation grâce à des pa- liers 8. Un moteur électrique 16 est accouplé à l'extrémité droite (sur la Fig. 1) de la vis, par l'intermédiaire d'un embrayage 12 et d'un réducteur 14. Dans le fonctionnement nor- mal, le moteur 16 entraîne la vis 10 par l'intermédiaire du réducteur 14 de sorte que, suivant le sens de rotation du, mo- teur 16, la table 2 se déplace vers la droite ou vers la gau- che. Pour l'entraînement à la main, il est prévu un volant 20 monté à l'extrémité gauche de la vis avec interposition d'un réducteur 18. Pour ne pas avoir à faire tourner en même temps le moteur dont la vitesse est multipliée par le réducteur, on débraie l'embrayage 12. La Fig. 2 montre un dispositif qui est dans ses gran- des lignes analogue à celui représenté sur la Fig. 1. Les élé- ments analogues sont désignés par les mêmes références. Tou- tefois, à la différence de l'agencement représenté sur la Fig. 1, l'arbre 22 du moteur électrique 16 est prolongé au- delà du carter de ce moteur sur le c8té droit, vu sur la Fig.2. Sur ce prolongement de l'arbre 22 est monté un volant 24, de type habituel et qu'on a donc omis de représenter en détail; ce volant peut être constitué, par exemple, par un volant dit de sécurité de sorte qu'il est automatiquement débrayé lorsque le moteur est entraîné. Lors de l'entraînement à la main, le moteur est entraîné en même temps, ce qui peut être obtenu sans difficulté en raison du couplage direct liant le volant 24 à l'arbre 22 du moteur. Etant donné que, dans chaque cas, c'està-dire aussi bien lors de l'entraînement par le moteur que lors de l'entralnement à la main, l'entra nement de la vis 10 passe par l'arbre 22 et par le réducteur 14, il n'est pas nécessaire d'interposer un embrayage entre le réducteur 14 et la vis 10. Par ailleurs, le réducteur du côté gauche de la vis est supprimé puisque le réducteur 14 assure la réduction nécessaire aussi bien pour l'entraînement au moteur que pour l'entraînement à la main. La Fig. 3 montre un exemple dans lequel la vis 30 est montée dans la table porte-pièce 32 de sorte que cette vis 30 ainsi que l'ensemble du mécanisme d'entrainement de la vis se déplacent conjointement avec la table. L'écrou 34 est fi- xé dans le banc de la machine. Le réducteur 36 est réalisé sous la forme d'un réducteur à roues coniques de sorte que l'arbre 38 du moteur 40 est orienté perpendiculairement à l'a- xe de la vis 30. Le volant 42 est ici également monté directe- ment sur le prolongement de l'arbre 38. La Fig. 4 montre un exemple dans lequel le volant 5G0 est couplé à l'arbre 52 du moteur 54, non pas directement mais indirectement par l'intermédiaire d'un arbre 55 et d'une roue conique 56 qui est en prise avec la roue conique 58 du réduc- teur 60. La vis 62 n'est représentée qu'en partie. La Fig. 5 montre finalement une variante de réalisa- tion dans laquelle le moteur 70 est également relié à la vis 74 par l'intermédiaire d'un réducteur à roues coniques 72. Ltarbre 76 est prolongé sur le c8té de sortie du moteur 70 de manière que le volant 78 puisse Atre monté sur cet arbre. Les formes de réalisation décrites plus haut ne sont données qu'à titre d'exemples. L'invention couvre également d'autres formes de réalisation comportant une disposition dif- férente du volant. Toutefois, dans chaque cas, l'entraînement à la main s'effectue par l'intermédiaire du réducteur qui est prévu de toute façon pour l'entraînement par le moteur, de sorte que l'on peut se dispenser d'un réducteur spécial pour l'entra nement à la main. R E V E N D I C A T I ONS 1 - Mécanisme à vis et écrou pour le déplacement d'un élément d'une machine sur le bâti de cette machine, par exem- ple pour le déplacement d'un chariot d'une machine-outil sur le banc de cette machine-outil, ce mécanisme comprenant une vis qui coopère avec un écrou, un moteur d'entra nement cou- plé à l'écrou ou à là vis ainsi qu'un volant à main relié pour l'entraînement à L'écrou ou à la vis, caractérisé en ce que le volant (24, 42, 50, 78) est couplé directement ou in- directement à l'arbre de sortie (22, 38; 52, 76) du moteur (16, 40, 54, 70). 2 - Mécanisme d'entraînement à vis suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (22, 38) du moteur (16, 40) est prolongé sur le c8té opposé au c8té de sortie et en ce que le volant (24, 42) est monté directe- ment sur le prolongement. 3 - Mécanisme dl'entraXnement à vis suivant la revendi- cation 1, comprenant un réducteur interposé entre le moteur et l'écrou ou la vis, caractérisé en ce que le volant (24, 42, 50, 78) est monté sur un arbre (22, 38, 55, 76) qui a avec le réducteur (14, 36, 60, 72), une liaison d'entraînement. 4 - Mécanisme d'entraînement à vis suivant la revendi- cation 3, caractérisé en ce que le volant (78) est monté di- rectement sur l'un des arbres (76) du réducteur.