Brevet FR2512900A1 — publié le 19830318

La présente invention porte sur un embrayage à clavette tournante pour une commande de rotation, formée d'une roue, tournant sur un arbre à entraîner, qui peut être accouplée à volonté à cet arbre par une clavette tournante en partie cylindrique, montée pivotante dans la roue et dans l'arbre et entraînée avec l'arbre, cet accouplement se faisant par pivotement d'un entraîneur, saillant radialement et situé sur la clavette, sous l'action d'un ressort s'étendant périphériquement entre cet entraîneur et un boulon de fixation solidaire de l'arbre, jusqu'à une position d'embrayage de la clavette, d'o cette dernière peut être amenée par pivotement dans une position de débrayage au moyen d'un ergot engageable et dégageable, situé sur un manchon et ne tournant pas avec la roue et l'arbre, le pourtour intérieur de la roue étant échancré pour recevoir la clavette dans sa position d'embrayage. Les embrayages à clavette tournante de ce type sont connus Ainsi, le DE-AS 11 64 760 propose l'entraî- nement d'un arbre excentrique par l'intermédiaire d'une clavette tournante engageable et dégageable par pivote- ment, dont la partie cylindrique est montée, en partie, dans l'arbre et, en partie, dans des bagues tournant avec lui, dans un alésage parallèle à l'axe de l'arbre et coupant le pourtour extérieur de l'arbre Axialement près de la bague ou des bagues, tourne la roue, dont le pourtour intérieur est évidé par endroits, de sorte que la partie non complètement cylindrique de la clavette peut se dégager en tournant et, dans cette position, accoupler l'arbre à la roue tournante La position de la clavette est déterminée par la position d'un manchon qui comporte un ergot tournant de butée de l'entraîneur de la clavette Ce manchon est monté sur un bras pivotant qui permet de le placer à volonté sur la trajectoire de l'entraîneur. Quand le manchon est sur la trajectoire de l'en- traîneur de la clavette, il fait tournerau moyen de son ergot, l'entraîneur jusqu'à une position dans laquelle l'accouplement est supprimé La roue, dans cette position, peut tourner librement sur l'arbre sans que la machine, par exemple une presse à excentrique, soit actionnée. Dans ces conditions, généralement, on arrête aussi le moteur de la machine Néanmoins, les organes de commande du manchon à ergot ou les organes analogues restent accessibles, de sorte qu'une manoeuvre intempestive de ces organes peut très bien provoquer le dégagement du manchon Par suite, le ressort amène l'entraîneur de la clavette dans une position dans laquelle la clavette est engagée Comme cependant, alors, la roue qui entoure l'ar- bre ne tourne pas, il n'y a pas non plus dans ce cas encore de mise en marche de la machine Avant de remettre la machine en marche, il faut souvent vérifier les outils ou les changer, ce qui nécessite des opérations manuelles dans la zone des outils Cependant, on ne peut pas alors constater d'après la position d'une tige ou d'un levier de commande si l'accouplement n'a pas été réalisé intem- pestivement Si, au cas o il a été réalisé, le moteur, en plus, est mis en marche, la machine se met immédiate- ment à fonctionner et peut provoquer de graves accidents et destructions d'outils. Il est certes, en principe, possible de verrouil- ler en plus la clavette dans une position de façon que, même en cas de réenclenchement de l'entraînement à la suite d'une fausse manoeuvre, la machine ne se mette pas à fonctionner Le DE-PS 346 981 prévoit, pour garantir cela, une goupille de verrouillage qu'on introduit fron- talement de façon à bloquer la clavette en position déga- gée Cela nécessite cependant non seulement cette gou- pille, qui constitue un élément supplémentaire, mais aussi une opération supplémentaire Et si la goupille est absente ou qu'on oublie de la mettre en place, la machine peut se mettre à fonctionner si l'on met son moteur en marche et par conséquent provoquer des accidents ou des destructions. L'invention, à partir de l'état de la technique indiqué plus haut, a pour but de réaliser une machine- outil à embrayage à clavette tournante de façon qu'elle puisse fonctionner en toute sécurité, même en cas d'ac- tionnement intempestif de son dispositif d'embrayage et de débrayage Cela ne doit nécessiter ni un élément sup- plémentaire, qui peut se perdre, ni une opération supplé- mentaire, qu'on pourrait oublier de faire. L'invention atteint ce but grâce au fait notam- ment, que le manchon peut pivoter autour de son axe lon- gitudinal au moyen d'une tige de commande et présente, comme ergot, un doigt saillant radialement, qu'en arrière de ce doigt, dans le sens de rotation de la commande, se trouve, sur le manchon, un autre doigt, que chacun des doigts peut dégager la clavette par appui de son entrai- neur, et que l'entraîneur est maintenu par le ressort dans la position engageant la clavette, par appui, à une certaine distance axiale de la roue, contre un bord de butée d'un secteur découpé d'une bague solidaire de l'ar- bre, et la clavette, à partir de cette position, peut, pendant une fraction de tour de la roue, venir en tournant dans sa position de débrayage, par appui de son entraîneur contre l'autre doigt. L'autre doigt proposé, en coopération avec le bord de butée de l'entraîneur, conduit essentiellement à ce qu'un organe de commande, à savoir la tige de commande, peut être actionné aussi fréquemment que l'on veutysans conséquences dangereuses, même lorsque le moteur de la machineoutil est arrêté Du fait que cette tige est à portée de la main du personnel opérateur, celui-ci est souvent incité à la manoeuvrer Lors de la première 251-2900 manoeuvre, le premier doigt, sur lequel l'entraîneur était venu s'appuyer, s'écarte en pivotant de la trajec- toire de l'entraîneur Après cela, l'entraîneur peut effectivement accomplir un court mouvement dans le sens de rotation sous l'action du ressort qui agit sur lui. Il ne peut cependant le faire que tant qu'il se trouve à l'intérieur du secteur découpé dans la bague liée à lui En venant s'appuyer contre le bord de butée de cette bague, il a mis la clavette en position d'embrayage Quand, à partir de cette position, on met le moteur en marche et que la roue tourne autour de l'arbre à entraîner, la roue finalement entraîne l'arbre par l'intermédiaire de la clavette Il ne se produit cependant qu'un court mouvement commun de la roue et de l'arbre, car l'entraîneur arrive immédiatement devant l'autre doigt et reste là dans une position dans laquelle la clavette, la roue continuant de tourner, pivote de sa position d'embrayage à la position de débrayage La machine n'a donc pas le temps d'exécuter une opération, de sorte qu'on peut travailler sans danger dans la zone des outils de la machine après avoir mis celle-ci en marche C'est seulement quand, dans cet état, on manoeuvre de nouveau la tiee de commande pour faire tourner le manchon que l'autre doigt libère l'entraîneur, lequel est alors tiré par le ressort dans une position d'engagement de la clavette. Pour qu'un parfait fonctionnement soit assuré, le manchon est maintenu par un ressort et une butée dans une position dans laquelle ses doigts agissent sur lien- traîneur de la clavette, de sorte que celle-ci est déga- gée On ne peut donc arriver à actionner la machine-outil qu'après avoir manoeuvré la tige de commande de façon appropriée Il est impossible que la machine-outil démarre toute seule. Les deux doigts proposés ont une fonction essen- tiellement équivalente Cela est assuré particulièrement 25129 u O par le fait qu'ils sont placés, sur le manchonl'un derrière l'autre,dans le sens de rotation de l'entraîne- mentde façon telle qu'ils peuvent agir sur l'entraîneur dans la même position de celui-ci Il peut aussi être indiqué de les réunir par une paroi s'étendant dans la direction axiale le long de laquelle l'entraîneur pourra se déplacer, de sorte qu'il y aura entre les deux doigts un chemin de guidage de l'entraîneur. Le fonctionnement de la machine-outil nécessite, de la manière décrite, une manoeuvre appropriée de la tige de commande On peut relâcher celle-ci tout de suite après Souvent, cependant, on la maintient en position dégagée un peu plus longtemps que nécessaire Pour empê- cher la machine-outil d'exécuter plusieurs courses de travail, il est dans ce cas opportun, pour la sécurité de fonctionnement, de placer, dans le sens de rotation avant le premier doigt mentionné, un troisième doigt qui pourra également dégager la clavette par appui de son entraîneur Ce troisième doigt doit cependant être écarté angulairement des deux autres, qui sont pratiquement alignés, afin de se trouver sur la trajectoire de l'en- traîneur quand le manchon est maintenu dans sa position après pivotement Dans ce cas, la poursuite de la rota- tion de la roue motrice produit l'application de l'en- traineur dans l'échancrure de la bague contre l'autre bord de butée Dans cette position, la clavette est en même temps dans sa position de débrayage, de sorte que la machine s'arrête bien que la tige de commande ait été tenue plus longtemps Quand on relâche celle-ci>l'entrai- neur pivote sous l'action de son ressort, de sorte que la clavette embraie, mais après une rotation très limi- tée, il revient s'appuyer contre le premier doigt, et la clavette revient dans sa position de débrayage. Pendant le fonctionnement, l'entraîneur soumet le manchon à des efforts importants Pour prévenir l'usure 12900 que cela provoquerait, il est opportun de maintenir élastiquement le manchon dans une position moyenne avec un axe, au moyen de ressorts de compression placés de chaque côté de celui-ci Cela permet l'absorption de chocs importants et empêche à la décharge le retour rapide du manchon dans une position non prévue. Les doigts peuvent agir de façon particulière- ment sûre sur l'entraîneur si chacun d'eux vient s'appuyer pratiquement au même endroit de l'entraineur Cela est réalisé si les doigts ont des longueurs radiales diffé- rentes correspondant à la trajectoire de l'entraîneur tournant avec l'arbre et la clavette. Un exemple de réalisation de l'invention est expliqué ci-après à l'aide des dessins annexés,sur les- quels: la figure la est une vue en coupe longitudi- nale de l'entrée et de la sortie avec le nouvel embrayage à clavette tournante; la figure lb est une vue en coupe transversale dans la zone du manchon tournant; les figures 2 a et 2 b sont des vues en coupe partielle semblables à celles des figures la et lb avec l'entraîneur et les doigts dans une autre position; les figures 3 a et 3 b sont des vues semblables à celles des figures 2 a et 2 b avec l'entraîneur et le man- chon dans une position différente; les figures 4 a et 4 b sont des vues semblables à celles des figures 2 a et 2 b avec l'entraîneur et le man- chon dans encore une autre position; les figures 5 a et 5 b sont des vues semblables à celles des figures 2 a et 2 b avec l'entraîneur et le man- chon dans une position encore différente; la figure 6 est une vue de côté à plus grande échelle du manchon; et la figure 7 est une vue de face à plus grande échelle du manchon. Les figures la et lb montrent le manchon 1 qui pivote avec l'axe 22 et porte trois doigts espacés axia- lement 16, 4 et 5 Ce manchon 1 est maintenu élastique- ment dans sa position par des ressorts de compression 19 et 20 Il peut pivoter autour de son axe longitudinal 3; à cet effet, une tige de commande 2 s'engage excentrique- ment par un crochet dans une face frontale d'un disque solidaire du manchon 1 Comme on le voit sur la figure la, le déplacement axial de la tige de commande 2 produit le pivotement du manchon 1 L'engagement de la tige de com- mande 2 dans le disque précité fixe la position du manchon par rapport à cette tige, de sorte qu'en outre, un ressort 13 s'étendant entre deux cornières pourvues de trous de passage, tend à pousser une butée 14 solidaire de la tige de commande contre une cornière dans une position de butée dans laquelle les doigts 4 et 5 sont sur la trajec- toire d'un entraîneur 7, comme on le voit sur la figure lb. La clavette tournante, solidaire de l'entrai- neur 7, comporte une partie avant et une partie arrière cylindrique, la partie avant étant désignée sur la figure la par le repère 6 Entre ces parties avant et arrière se trouve une partie médiane 29 qui a la forme caractéristi- que des clavettes tournantes. L'arbre central 9 porte un excentrique qui est indiqué par l'axe 23 Il peut s'agir en particulier d'une bielle 24 actionnant un coulisseau 25 d'une presse à découper ou d'une machine semblable L'entraînement se. fait par la roue 11, qui tourne dans le sens 15, à condi- tion que la partie médiane 29 de la clavette tournante soit dans la position représentée sur les figures la et lb La roue ll continuant de tourner, un des deux évide- ments 31 peut venir s'appuyer contre la surface saillante de la partie médiane 29 de la clavette et ainsi entraîner l'arbre 9. Comme le montre la figure la, l'arbre 9 est assujetti à des bagues par des clavettes 27, 28, la bague extérieure étant désignée par le repère 26 La bague inté- rieure 10 porte un boulon de fixation 21 sur lequel agit un ressort périphérique 12 L'autre extrémité de ce res- sort 12 est attachée à l'entraîneur 7 La bague intérieure présente, pour l'entraîneur 7, un secteur découpé 8 à bords radiaux de butée 17 et 18 Quand l'entraîneur 7 s'appuie sur le bord de butée 17, le bord gauche sur la figure lb, la clavette tournante est en position d'em- brayage, tandis que lorsqu'il s'appuie sur l'autre bord 18, la clavette est en position de débrayage Dans cette der- nière position, le pourtour intérieur 30 de la roue 11 peut coulisser librement sur la partie médiane 29 de la cla- vette. La figure 6 montre, à plus grande échelle, le manchon 1 sur lequel agit dans la direction axiale le res- sort 19 L'entraîneur 7 est dans la même position que sur les figures la et lb Il avait auparavant la position 7 ' représentée en trait interrompu et, après un pivotement intempestif du manchon 1, alors que le moteur était arrêté, il a été tiré par le ressort 12 dans une position dans laquelle il s'appuie sur le bord de butée 17, non représenté ici, et maintient la clavette en position d'embrayage Quand la roue tourne, il se déplace également dans le sens 15 jusqu'à ce qu'il bute contre la surface de butée 34 du doigt 5, et y reste jusqu'à ce que la clavette ait tourné jusqu'en position de débrayage Après seulement la nouvelle rotation déjà décrite du manchon 1, l'arbre peut faire un tour complet à la suite duquel, le manchon 1 continuant d'être maintenu en position de pivotement, l'entraîneur 7 s'appuie sur la surface de butée 32 du doigt 16 Après remise du manchon en position normale, l'entraîneur revient dans la position désignée par le repère 7 ' sur la figure 6 La figure 7 montre la position 2900 relative des surfaces de butée: la surface de butée 32 du doigt 16 décalé angulairement est nettement écartée des surfaces de butée 33 et 34 des doigts 4 et 5 à peu près alignés On voit en outre la position relative en hauteur des doigts d'après les bords supérieurs des surfaces de butée, laquelle correspond à la trajectoire périphérique de l'entraîneur 7. Les figures 2 a, 2 b, 3 b, 4 a, 4 b et 5 a, 5 b don- nent une idée des différentes positions relatives de l'entraîneur 7 et des doigts 4, 5 et 16 du manchon 1. Les figures 2 a et 2 b montrent la butée de l'entraîneur 7 contre le doigt 4 après un tour complet de l'arbre pour lequel la tige de commande n'a été enclenchée que pendant une courte durée La partie médiane 29 de la clavette tournante est en position de débrayage, de sorte que, le moteur tournant, la machine est arrêtée Quand la tige de commande, à partir de cette position, a été pous- sée vers le haut, les doigts 4 et 5 s'écartent de la tra- jectoire de l'entraîneur 7 La roue tournant, l'entrai- neur 7 est par conséquent amené à tourner par son ressort jusqu'à une position dans laquelle il enclenche la cla- vette tournante, comme le montrent les figures 3 a et 3 b. Si la tige de commande continue d'être maintenue, l'en- traîneur 7, après un tour de l'arbre, vient s'appuyer contre le doigt 161, comme le représentent les figures 4 a et 4 b Le relâchement de la tige de commande provoque l'appui de l'entraîneur 7 contre le doigt 4 comme le mon- trent les figures 2 a et 2 b La manoeuvre de la tige de commande, le moteur étant arrêté, conduit, comme cela a déjà été expliqué, à la position représentée sur les figures la et lb Quand ensuite le moteur est mis en mar- che, l'entraîneur 7, comme le montrent les figures 5 a et 5 b, vient s'appuyer contre le doigt 5 et ne peut en être séparé que par pivotement du manchon 1 par manoeuvre de la tige de commande. Ainsi, grâce à cet embrayage spécial, à clavette tournante, la machineoutil a un fonctionnement silr et insensible à toute fausse manoeuvre, et dans lequel les accidents et les destructions de matière sont évités. REVENDICATIONS 1 Embrayage à clavette tournante pour une commande de rotation, formée d'une roue, tournant sur un arbre à entratner, qui peut 4 tre accouplée à volonté à cet arbre par une clavette tournante en partie cylindrique, montée pivotante dans la roue et dans l'arbre et entraînée avec l'arbre, cet accouplement se faisant par pivotement d'un entraineur, saillant radialement et situé sur la clavette, sous l'action d'un ressort s'étendant périphériquement entre cet entratneur et un boulon de fixation solidaire de l'arbre, jusqu'à une position d'embrayage de la clavette, d'o cette dernière peut être amenée par pivotement dans une position de débrayage au moyen d'un ergot engageable et dégageable, situé sur un manchon et ne tournant pas avec la roue et l'arbre, le pourtour intérieur de la roue étant échancré pour recevoir la clavette dans sa position d'embrayage, caractérisé par le fait que le manchon ( 1) peut pivoter autour de son axe longitudinal ( 3) au moyen d'une tige de commande ( 2) et présente, comme ergot, un doigt ( 4) saillant radialement, qu'en arrière de ce doigt ( 4), dans le sens de rotation ( 15) de la commande, se trouve, sur le manchon ( 1), un autre doigt ( 5), que chacun des doigts peut dégager la clavette ( 6) par appui de son entraîneur, et que l'entraineur ( 7) est maintenu par le ressort ( 12) dans la position engageant la clavette, par appui, à une certaine distance axiale de la roue (il), contre un bord de butée ( 17) d'un secteur découpé ( 8) d'une bague ( 10) solidaire de l'arbre ( 9), et la clavette, à partir de cette position, peut, pendant une fraction de tour de la roue ( 11), venir en tournant dans sa position de débrayage, par appui de son entraîneur ( 7) contre l'autre doigt ( 5). 2 Embrayage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon ( 1), quand la tige de commande n'est pas actionnée, est maintenu au moyen d'un ressort ( 13) et d'une butée ( 14) dans une position dans laquelle ses doigts ( 4, 5) peuvent maintenir la clavette tournante ( 6) dégagée, par appui de son entraineur ( 7) - 3 Embrayage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, dans la mame position du man- chon ( 1), les deux doigts ( 4, 5) peuvent agir sur l'en- traineur ( 7). 4 Embrayage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le manchon ( 1) porte, avant le doigt ( 4) dans le sens de rotation ( 15), un troisième doigt ( 16) qui peut également dégager la clavette tournante par appui de son entraîneur ( 7) et est décalé d'un certain angle par rapport aux deux autres doigts, de façon telle que lorsque la tige de commande ( 2), ou le levier de comman- de est actionné, il soit sur la trajectoire de l'entraîneur tournant avec l'arbre et la clavette et fasse pivoter l'en- traineur pour l'amener dans une position dans laquelle il s'appuie dans le secteur ( 8) contre l'autre bord de butée ( 18) de celui-ci et dégage la clavette. Embrayage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le manchon ( 1) est maintenu élastiquement dans sa position axiale sur un axe ( 22) par l'un ou l'autre de deux ressorts de compression ( 19, 20). 6 Embrayage selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que les doigts ( 4, 5, 16) ont les longueurs radiales différentes déterminées par la trajec- toire de l'entraîneur tournant ( 7). 7 Machine-outil comportant un embrayage à clavette tournante selon l'une des revendications précédentes.