Brevet FR2477049A1 — publié le 19810904

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... 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. 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). 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. 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. Un procédé couramment utilisé consite à faire appel b un moteur électrique à vitesse variable (piles commutables, bobinages indépendants ou variateur électronique). 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. 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. 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. - Un réducteur dont les arbres, lent et rapide, sont parallèles à l'arbre moteur. - 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. - 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. - 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. - 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. 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. 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. On peut communiquer à celui-ci un recul assurant une bonne tension de la courroie entrainée par la poulie motrice. Une courroie 21 relie la poulie motrice 22,. la poulie rapide au réducteur 23 et la poulie folle 24 de l'arbre de broche. 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. 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. Sur celui-ci, un fourreau formant poulie tourne librement par l'intermédiaire de deux roulements 2 et 10. L'ensemble est maintenu grâce à l'écrou 9 qui maintient le roulement 10 en position par l'intermédiaire d'une entretoise 8. Sur le fourreau 3, on réalise une plage destinée à recevoir une courroie 4, celle-ci peut être crantée. Ce fourreau supporte également un flasque 5 dont la rotation est.soli- daire grâce à une clavette. 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. 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. On voit que dans ce dispositif, quelle que soit la vitesse de l'arbre 1 du réducteur, l'outil est entrainé par la courroie. 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. 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. On peut également prévoir des trous de goujon, pour s'assurer de la rotation de l'outil solidairement avec ses flasques. 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. 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. - la position du plan de l'outil reste la même dans les deux cas de figure. - 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. - 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. - 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. 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. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'entrainement à vitesse variable d'outils tournants de machines d'usinage comportant une moteur d'entrainement et un réducteur, caractérisé par le fait que la courroie reliant l'arbre moteur à l'arbre rapide du réducteur, met en rotation également une poulie folle située sur l'arbre lent dudit réducteur, de telle sorte que deux outils et leurs moyeuxflasques peuvent être entrainés d'après la forme constitue de leur moyeu soit par la poulie folle, soit par l'arbre lent du réducteur et être ainsi animés d'une vitesse rapide dans le premier cas, d'une vitesse lente dans le deuxième cas. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre lent du réducteur tournant continuellement sous l'action du moteur d'entrainement ne gène en rien la rotation en vitesse rapide d'une poulie folle montée sur billes en liaison directe avec le poulie motrice. Cette poulie folle constituant un fourreau sur lequel peut être monté un outil et ses flasques. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'on puisse monter et claveter sur l'arbre lent du réducteur, l'ensemble constitué par un moyeu-flasque et son outil ; cet ensemble étant tel qu'il vient coiffer, sans le toucher, le fourreau solidaire de la poulie folle décrite ci-dessus. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que l'outil de coupe reste dans le même plan, qu'il soit en version rapide ou en version lente. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que les outils dits lent et rapide, n'ayant pas le même alésage d'après la constitution même des moyeux, il est impossible à un utilisateur de se tromper en montant, par exemple, sur la vitesse rapide un outil conçu pour fonctionner sur la vitesse lente. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que le moteur peut être un moteur électrique à plusieurs vitesses. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que la courroie reliant l'arbre moteur, l'arbre du réducteur etc'arbre de la broche d'entrainement constitue un limiteur de couple.