Brevet FR2479506A1 — publié le 19811002

L'invention concerne en particulier les volants de commande utilisés dans les machines-outils pour effectuer manuellement les déplacements, par exemple, de la table portepièces, des chariots horizontaux ou verticaux, etc... Il est connu de rendre de tels volants solidarisables ou désolidarisables à volonté de l'arbre sur lequel ils sont montés, cette solidarisation ou désolidarisation s'effectuant le plus souvent par engagement ou dégagement de crabots. Une telle façon de procéder implique, pour l'utilisateur, à la fois ltentraSnement en rotation du volant et sa poussée axiale pour rechercher puis obtenir l'engagement des crabots, engagement effectué antagoniste d'un ressort tendant à maintenir le volant débrayé.L'inconvénient de ces volants est la difficulté d'effectuer à la fois l'entratnement en rotation et la poussée axiale nécessaires, des désolidarisations intempestives entre l'arbre et le volant étant en outre possi bles si la poussée axiale n'est pas correctement maintenue sur ledit volant. D'autre part, il est évident que si l'arbre est sollicité en rotation automatique, par exemple, par I'en- gagement dune commande d'avance automatique, sans que la pression axiale sur le volant soit relâchée, ledit volant peut Etre entraîné brusquement en rotation rapide risquant, à plus forte raison si ce volant comporte une poignée de mani velle, de blesser gravement l'utilisateur. Conformément à l'invention, pour remédier à ces inconvénients de manière simple et efficace, on monte successivement sur l'arbre de transmission un moyeu solidaire en rotation dudit arbre, un barillet cylindrique freiné et libre en rotation sur ledit arbre, et un moyeu solidaire du volant, également libre en rotation sur cet arbre, des moyens étant prévus pour asservir en rotation, de façon permanente et avec jeu angulaire, le moyeu de volant au barillet et pour accoupler automatiquement le barillet convenablement freiné au moyeu solidaire de l'arbre lorsque le volant est manuellement moteur en rotation dans un sens ou dans l'autre, cet accouplement cessant automatiquement dès que cesse la motricité du volant. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen d'asservissement du moyeu solidaire du volant au baril let cylindrique est constitué par la pénétration d'au moins une goupille cylindrique solidaire du moyeu et d'axe longitudinal parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre de transmission dans un logement cylindrique borgne du barillet, logement d'axe longitudinal parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre de transmission et placé sur une mme circonférence que l'axe de la goupille, le diamètre du logement, supérieur à celui de la goupille, permettant d'obtenir le jeu angulaire d'asservissement en rotation du moyeu de volant au barillet. Toujours selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen d'accouplement automatique du barillet au moyeu solidaire de l'arbre de transmission, lorsque le volant est manuellement entratné en rotation dans un sens ou dans l'autre, comporte le ménagement sur le barillet d'au moins un alésage d'axe longitudinal parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre, alésage débouchant sur les deux faces du barillet. Du côté du moyeu de volant, l'alésage s'ouvre par un chambra ge destiné à loger un ressort de compression prenant appui d'une part, au fond du chambrage, sur le barillet, et d'autre part sous la tête cylindrique à extrémité conique d'un doigt logé dans ledit alésage. A 11 opposé de son extrémité conique, le doigt se termine par une extrémité cylindrique formant plot.Une cuvette conique est ménagée, correspondant à ltex- trémité conique de doigt, sur la face du moyeu de volant, cuvette d'axe correspondant à l'axe de doigt pour la position d'axe de goupille de moyeu de volant correspondant à l'axe du logement de cette goupille sur le barillet ; de même, sur la face du moyeu solidaire de l'arbre de transmission, stou- vrent, d'axes correspondant à l'axe de doigt et répartis angulairement sur une circonférence passant par cet axe, des perçages borgnes destinés à recevoir le plot de doigt. Lorsque le volant est moteur, son moyeu tourne tout d'abord jusqu'à ce que la goupille vienne en appui contre la paroi du logement cylindrique de barillet dans laquelle elle est introduite ; le barillet étant freiné, cette rotation du moyeu de volant entrasse le doigt de barillet en déplacement antagoniste de l'action de son ressort, l'extrémité conique du doigt se dégageant incomplètement de la cuvette correspondante du moyeu de volant, tandis que le plot formé à l'autre extrémité du doigt pénètre dans un des perçages borgnes du moyeu solidaire de l'arbre de transmission, la -solidarisation en rotation du barillet au moyeu solidaire en rotation de l'arbre étant ainsi obtenue, tandis que la solidarisation en rotation du moyeu de volant et du barillet est réalisée par la pénétration de la goupille de moyeu de volant dans le logement correspondant de barillet. La rotation motrice du volant entralmant l'arbre de transmission peut alors se poursuivre. Dès que cesse la motricité du volant, le ressort de compression réengage complètement l'extrémité conique de doigt dans la cuvette correspondante du moyeu de volant, dégageant de ce fait le plot de doigt du perçage borgne du moyeu solidaire de l'arbre de transmission, interrompant ainsi la liaison en rotation volant - arbre de transmission. Si l'arbre de transmission devient moteur, la motricité du volant ayant cessé, on voit que l'embrayage en rotation du volant ne peut se produire ; de .même, la présence du frein de barillet empêche l'arbre de transmission d'entrainer le volant en rotation par frottement des bagues, roulements, etc..., de montage du barillet et du moyeu de volant sur ledit arbre de transmission. L'invention sera du reste mieux comprise en se reportant à la description qui va suivre en référence au dessin schématique annexé, donnant, à titre d'exemple et non limitative mentn un mode de réalisation du volant objet de l'invention et une application à un volant de commande de machine-outil. La fig. 1 est une vue d'un volant conforme à 1 'inven- tion, représenté en coupe CC de fig. 2, en position débrayée. La fig. 2 est une vue du volant selon fig. 1 représenté en coupe AA de ladite fig. 1. ra fig. 3 est une vue du volant selon fig. 1, représenté en coupe BB de ladite fig. 1. La fig. 4 est une vue du volant selon fig. 1, mais représenté en position embrayée et en coupe selon FF de fig. 5. La fig. 5 est une vue du volant selon fig. 4, représenté en coupe DD de ladite fig. 4. La fig. 6 est une vue du volant selon fig. 4, représenté en coupe BE de ladite fig. 4. La fig. 7 est une vue en perspective partiellement coupée montrant une application du volant conforme à l'invention à une commande de machine-outil. Dans les fig. i à 7, un arbre de transmission 1 sur lequel est monté le volant, comporte un moyeu 3 claveté à l'aide d'une clavette 5 et présentant sur une de ses faces 4 des perçages borgnes 8 placés sur une mme circonférence et de répartition angulaire égale. Un barillet 9 est monté toupinant libre sur l'arbre 1, du côté de la face 4 du moyeu 3 présentant les perçages borgnes 8 ; ce barillet 9 présente, sur une circonférence de meme diamètre que celle des axes de perçages borgnes 8 du moyeu ), deux alésages 10 diamètralement opposés et sur un diamètre perpendiculaire des deux dits alésages 10, deux logements cylindriques 11 borgnès s'ouvrant sur la face 15 du barillet 9 opposée à celle 16 faisant face au moyeu claveté 3. Dans les deux alésages 10 de barillet 9 sont TOn- tés des doigts d'entlqalnement 17, les alésages 10 présentant une portée cylindrique 18 de logement d'un ressort de compression 22 prenant appui d'une part, au fond 23 de la portée 18, sur le barillet 9, et d'autre part, sous la texte 24 à extrémité conique 25 de chaque doigt 17, l'autre extrémité 29 de doigt 17 constituant un plot 30 cylindrique d'un diamètre permettant son éventuel engagement dans les perçages borgnes 8 correspondants du moyeu claveté 5. La face 51 du moyeu 2 de volant monté tournant libre sur -'arbre 1 présente, dia-r.~oWra- lement opposées, deux cuvettes 52 coniques d'axe situé sur une même circonférence que la circonférence des alésages 10 du barillet 9, cuvette 52 de dimensions correspondant à celles de l'extrémité conique 25 des doigts 17 d'entraînement portés par le barillet 9.Sur un diamètre perpendiculaire à celui des deux cuvettes 52 coniques, et sur une circonférence de même diamètre que celle comportant les deux logements cylindriques 11 du barillet 9, sont chassées deux goupilles 36 d ' entraînement cylindriques d'un diamètre tel qu'elles nénè- trent dans les logements il correspondants du barillet a avec un jeu circonférentiel total légèrement inférieur au diamètre des cuvettes 52 ménagées sur le moyeu 2 de volant, donc au diamètre de l'extrénité conique 25 des doigts 17 d'ent,ralne- ment. Le barillet 9 est freiné sur sa surface latérale cylindrique 37 par une garniture 38 portée, avec interposition d'une cale 39, par une lame 43 souple montée sur un bloc support 44 et dont la force de friction peut strie réglée, par exemple, à l'aide d'une vis 45 et d'un ressort à boudin 46 disposés dans ledit bloc support 44. Lorsque le volant n'est pas moteur en rotation, on se trouve dans le cas illustré par les fig. 1 à 3, c'est--à-dire que le plot 30 de doigt 17 est, sous l'action du ressort 22, dégagé du perçage borgne 8 du moyeu 3 claveté sur l'arbre 1, l'extrémité conique 25 du doigt 17 étant engagée au fond de la cuvette correspondante 52 de moyeu 2 de volant, l'entrai- nement en rotation du moyeu claveté 3 par le volant étant interrompu entre le barillet 9 et ledit moyeu 5. Au contraire, comme illustré dans les fig. 4 à 6, cet entraînement a lieu. Le moyeu de volant 2 étant moteur, sa goupille 56 vient tangenter le bord du logement 11 tandis que la cuvette 52 chasse l'extrémité conique 25 de doigt 17 de manière à ce que le plot 30 de ce doigt pénètre dans un perçage borgne correspondant 8 du moyeu 5 claveté sur l'arbre 1. Le déplacement relatif du moyeu 2 de volant et du barillet 9, amenant le déplacement du doigt 17 est rendu possible du fait du freinage exercé par la garniture 38 sur la surface latérale cylindrique 57 de barillet 9.Ce freinage du barillet 9 exercé par la garniture 58 interdit en outre, lorsque le volant n'étant pas moteur, l'arbre de transmission 1 est entraîné en rotation du fait, par exemple, de ltengagement d'une avance automatique, la mise en rotation intempestive du barillet 9 et du moyeu 2 de volant par les frottements exercés du fait de leur montage sur ledit arbre 1. Dans l'application représentée en fig. 7, les mêmes organes que ceux décrits dans les fig. 1 à 6 précédentes, subsistent. Cependant, pour des raisons de montage mécanique, le moyeu 2 solidaire du volant 26 est monté sur l'arbre 1 avec interposition de roulements 13 séparés par une bague entretoise 14 et prenant appui par l'intermédiaire d'une bague entretoise 7 sur le moyeu 3 claveté en 5 sur l'arbre 1, une bague 27 de butée contre un épaulement 28 de l'arbre 1 étant en outre prévue. Le barillet 9 peut tourner librement sur l'ar bre 1 avec interposition d'une bague anti-friction 12 portant sur l'entretoise 7. L'empilage de ces pièces est maintenu par un goujon 19 monté en bout d'arbre 1, avec disposition d'une rondelle 21 et d'un écrou 20. Le support 44 de garniture 38 de frein est monté sur le bâti 40 de machine à l'aide de deux vis 42 passant par des trous 41 ménagés sur ledit bâti, la lame 43 souple étant elle-meme retenue au bloc support 44 par une vis 47. Enfin, une bague vernier 6 pourra être montée so- lidaire du moyeu claveté 3 sur l'arbre 1. On ne sortira pas du cadre de l'invention quels que soient les moyens de liaison éventuelle du barillet au moyeu solidaire en rotation de l'arbre, en particulier, le nombre de ces moyens, la disposition de moyens de liaison du moyeu de volant au barillet, en particulier, le nombre de ces moyens, et l'invention pourra comporter toutes particularités et modes d'exécution mécanique sans qu'on sorte pour cela dudit cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 3EVENDIC AT IONS 1 - Volant à embrayage et débrayage automatiques, caractérisé par le fait qu'il comporte, successivement montés sur un meme arbre de transmission, un moyeu solidarisé en rotation dudit arbre, un barillet freiné libre en rotation sur ledit arbre et un moyeu de volant, monté également libre en rotation sur ledit arbre, le moyeu de volant étant solidarisé en rotation du barillet avec un jeu angulaire, et la motricité du volant amenant la solidarisation en rotation du barillet qu'il entraîne avec le moyeu solidaire en-rotation de l'arbre de transmission, cette solidarisation cessant dès que cesse la motricité du volant. 2 - Volant a embrayage et débrayage automatiques, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la motricité du volant entraîne le coulissement antagoniste d'un ressort de compression d'au moins un doigt de liaison qui, chassé incomplètement par sa tee conique d'une cuvette correspondante du moyeu de volant, s'engage par son extrémité opposée dans un perçage borgne correspondant de la face du moyeu solidaire en rotation de l'arbre de transmission. 5 - Volant à embrayage et débrayage automatiques, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un frein de rotation réglable est disposé agissant sur le barillet. 4 - Volant à embrayage et débrayage automatiques, selon les revendications 1 et 5, caractérisé par le fait qu'une des fonctions du frein de barillet est empêcher l'entraînement en rotation dudit barillet et du moyeu de volant par les frottements dus à leur montage sur l'arbre de transmission, lorsque, la motricité du volant ayant cessé, ledit arbre de transmission devient moteur. 5 - Volant à embrayage et débrayage automatiques, selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyeu so- lidaire du volant comporte au moins une goupille de solidarisation en rotation du barillet logée avec jeu angulaire dans un logement dudit barillet. 6 - Volant à embrayage et débrayage automatiques, selon les revendications 1 et 5, caractérisé par le fait que le jeu angulaire de la goupille de moyeu de volant dans son logement de barillet est inférieur au diamètre de la cuvette de logement dans le moyeu de volant de l'extrémité conique du doigt de barillet.