Brevet FR2597566A1 — publié le 19871023

La présente invention concerne un dispositif d'accouplement placé entre un volant mené et un plateau de pression d'une machine à poinçonner équipée d'un accouplement monodisque actionné par fluide, qui sert à accoupler le volant avec l'arbre principal de la machine et qui comporte un disque d'accouplement à mouvement axial élastique, qui est amené en contact de frottement avec le volant par un mouvement de translation axiale, produit par pression fluidique, du plateau de pression. Dans des machines à poinçonner ayant la structure indiquée ci-dessus, l'entraînement est effectué par exemple au moyen d'un mécanisme à courroies par l'intermédiaire du volant monté fou sur l'arbre principal de la machine. Dans le volant est ménagé un volume intérieur cylindrique creux 15 dans lequel est disposé le disque d'accouplement qui est relié sans possibilité de rotation relative avec l'arbre principal de la machine. Ce disque d'accouplement fait partie de l'accouplement monodisque de la machine à poinçonner et il peut être amené en contact de frottement avec le 20 volant pour accoupler ce dernier par conjugaison de forces avec l'arbre principal de la machine. Le déplacement, nécessaire à cet effet, du disque d'accouplement pour compenser l'intervalle de ventilation est produit par l'intermédiaire d'un plateau de pression actionné par pression fluidique et agissant sur le disque d'accouplement. En outre dans de tels accouplements monodisques, une des surfaces de friction est placée sur le volant. La seconde surface de friction est appliquée par le plateau de pression précité contre le disque d'accouplement équipé 30 des garnitures de friction lorsque le volant est relié, par l'intermédiaire de l'accouplement monodisque et par conjugaison de forces, avec l'arbre de la machine. Le plateau de pression est également disposé dans le volume intérieur cylindrique creux du volant, et axialement à côté du disque 35 d'accouplement, et il est déplaçable par translation axiale dans le volant. Lorsque la translation axiale du plateau de pression en direction du disque d'accouplement est produite au moyen d'air comprimé, le plateau de pression est pourvu d'un piston annulaire qui pénètre dans un volume annulaire du volant, servant de chambre cylindrique. Lorsque la translation axiale du plateau de pression en direction du disque d'accouplement est produite au moyen d'huile à haute pression, il est prévu plusieurs pistons agissant entre le plateau de pression et le volant et qui sont engagés dans des chambres cylindriques ménagées dans le volant. Le plateau de pression doit être monté dans le volant de façon à pouvoir codlisser axialement sans cependant pouvoir tourner par rapport à celui-ci. A cet effet, dans des machines à poinçonner connues, le plateau de pression est relié avec le volant par l'intermédiaire d'arbres clavetés, de cannelures ou de plusieurs tourillons. Du fait 15 que cependant la possibilité de translation axiale du plateau de pression dans le volant doit être assurée, ces dispositifs d'entraînement connus doivent être pourvus d'un jeu, même faible. On connait également des accouplements dans 20 lesquels le plateau de pression est relié au volant par l'intermédiaire d'organes élastiques sans jeu mais cependant avec une élasticité dans la direction axiale. Dans des machines à poinçonner qui produisent à partir des masses déplacées ( poussoir, partie supérieure 25 d'outil et poids d'équilibrage) de très grands moments positifs/négatifs, qui sont supérieurs à 50 % du moment d'accouplement, le plateau de pression est déplacé alternativement deux fois dans la direction périphérique d'une distance par tour correspondant au jeu des organes d'entral30 nement ( par exemple le jeu entre un tourillon et le trou le recevant), ce qui favorise le cognement des organes d'entraînement. L'invention a pour but de remédier-à.l'inconvénient mentionné ci-dessus. Le dispositif d'accouplement conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux organes en forme de ressort à lames, reliés respectivement rigidement et sans jeu au plateau de pression et au volant, qui sont disposés tangentie]ement à la périphérie d'accouplement et qui créent une liaison rigide à la torsion entre le plateau de pression et le volant, en maintenant rigidement dans une direction radiale, et par conséquent en centrant le plateau de pression par rapport au volant et en permettant un mouvement axial du plateau de pression par rapport au volant, lesdits organes en forme de ressort à lames étant reliés aux deux extrémités avec le volant et au centre avec le plateau de pression. Selon d'autres particularités de l'invention: - chaque organe en forme de ressort à lames est composé de plusieurs lames élastiques individuelles; il est prévu quatre organes élastiques se présentant chacun sous la forme d'un ressort à lames qui est relié 15 rigidement avec le volant et le plateau de pression; - il est prévu, dans un évidement de forme annulaire ménagé dans le volant et disposé coaxialement par rapport à l'axe du volant, des ressorts de rappel qui exercent sur le plateau de pression une pression écartant élastique20 ment ce plateau du volant et qui servent à assister le mouvement de rappel des organes en forme de ressort à lames. Du fait que les ressorts à lames peuvent être disposés sur un grand rayon, on obtient dans une direction 25 périphérique du dispositif d'accouplement des forces de transmission relativement petites. En outre tous les ressorts à lames sont sollicités à moitié en traction dans les deux orientations du couple. En outre, cela permet de disposer sur un grand rayon de longs ressorts à lames sans avoir à augmen30 ter le diamètre du volant et en outre il existe suffisamment de place pour loger les ressorts de rappel. Enfin des ressorts à lames peuvent être fabriqués simplement et sans chutes de matière. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven35 tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe, faite selon la ligne I-I de la figure 4, d'une réalisation conforme à l'invention, actionnée par huile à haute pression, la figure 2 est une vue en coupe,semblable à celle de la figure 1, d'une réalisation de l'invention actionnée par air comprimé, la figure 2a est une vue en coupe faite selon la ligne II-II de la figure 4, la figure 3 est une vue en coupe faite selon la ligne II-III 10 de la figure 4, et la figure 4 est une vue en plan d'une réalisation du dispositif d'accouplement conforme à l'invention. Le volant 1, constitué de plusieurs parties, est monté fou, par l'intermédiaire de roulements à rouleaux 2, sur l'arbre principal 3 de la machine à poinçonner à fonctionnement rapide. Le volant 1 est entrainé d'une manière connue par l'intermédiaire d'un mécanisme non représenté. Par exemple il est prévu un mécanisme à courroies, auquel cas une partie du volant est agencée sous la forme d'une poulie à courroies. 20 La vitesse de rotation du volant 1 peut s'élever par exemple à 1000 tr/min. Un disque daccouplement 4 à mouvement axial élastique est relié sans possibilité de rotation relative avec l'arbre principal 3 au moyen d'organes de liaison, se présentant par exemple sous la forme de goujons 5. Le disque 25 d'accouplement 4 porte des garnitures de friction 6, 7 réparties sur les deux c8tés le long de sa périphérie. Les garnitures de friction 6 sont, dans la condition d'accouplement, en contact de friction avec la surface de friction 8 formée sur le volant 1. Sur le côté du disque d'accouplement 4 qui est opposé au volant 1, il est prévu un plateau de pression 9. Ce plateau de pression 9 est pourvu d'une surface de friction 10 qui coopère avec les garnitures de friction 7 du disque d'accouplement 4. Le plateau de pression 9 est disposé de façon à 35 pouvoir coulisser axialement dans le volant 1. Le mouvement de coulissement du plâeau de pression 9 en direction du disque d'accouplement 4 ou bien en direction du volant 1 est produit par exemple hydrauliquement ou pneumatiquement. La figure 1 représente une réalisation opérant par exemple hydrauiquement. A cet effet, il est prévu dans le volant 1 plusieurs chambres cylindriques 11 réparties le long d'un cercle et dans lequel sont disposés les pistons 5 hydrauliques 12. Les garnitures d'étanchéité des pistons ont été désignées par la référence numérique 13. Les pistons hydrauliques 12 agissent directement sur le plateau de pression 9. Lorsque de l'huile hydraulique sous pression est introduite par l'intermédiaire des canaux 23 dans les 10 chambres cylindriques 11 et sollicite par conséquent les pistons hydrauliques 12, le plateau de pression 9 est poussé contre le disque d'accouplement 4 ( c'est-à-dire vers la gauche sur la figure) et celui-ci est poussé contre le volant 1 de sorte qu'une liaison par conjugaison de forces est établie, par l'intermédiaire de la surface de friction 8 du volant 1 et des garnitures de friction 6 du disque d'accouplement 4, entre le volant 1 et l'arbre principal 3 afin de mettre en service la machine à poinçonner. La figure 2 représente une réalisation opérant pneumatiquement à titre d'exemple. Les parties princpales de la figure 2, qui sont identiques à celles de la figure 1, ont été désignées par les mêmes références numériques. Le volant 1 comporte une chambre cylindrique 14 de forme annulaire qui est concentrique par exemple à sa périphérie. 25 Le plateau de pression 9 comporte un piston annulaire 15, qui peut également être séparé du plateau de pression et qui est engagé dans la chambre cylindrique 14. Les garnitures d'étanchéité du piston ont été désignées par la référence numérique 16. En correspondance au mode de fonctionnement qui a été décrit en relation avec la figure 1, le mouvement axial du plateau de pression 9 est effectué en direction du disque d'accouplement 4 par suite de l'introduction d'air comprimé, par l'intermédiaire des canaux 23, dans la chambre cylindrique 14 de manière à appliquer le plateau 35 de pression 9 contre le disque d'accouplement 4. On va maintenant se référer à la figure 4 et à la figure 3 qui représentent, une vue en coupe faite selon la ligne III-III de la figure 4. Le plateau de pression 9 est pourvu de taquets 17 faisant saillie dans une direction radiale. Ces taquets 17 sont reliés chacun, par exemple par l'intermédiaire de goujons 18, rigidement avec une lame élastique 19 dans sa partie centrale. Les parties extrêmes 5 20, 21 de la lame élastique correspondante 19 sont reliées rigidement avec le volant 1 par l'intermédiaire d'autres goujons 18. En conséquence une liaison rigide à la torsion est établie entre le plateau de pression 9 et le volant 1 de sorte que les deux parties précitées ne peuvent pas 10 tourner l'une par rapport à l'autre. Les quatre lames élastiques 19 maintiennent en outre le plateau de pression 9 centré par rapport au volant 1, par le fait qu'il existe également une liaison rigide entre les deux parties dans une direction radiale. Le plateau de pression 9 peut cependant, 15 lorsque de l'huile à haute pression est introduite dans la chambre cylindrique 11 ou bien de l'air comprimé est introduit dans la chambre cylindrique 14, se déplacer dans une direction axiale du volant 1 vers le disque d'accouplement 4 en opposition à la force élastique des quatre lames élastiques 19 qui 20 s'infléchissent, ce qui permet d'établir une liaison par friction entre le volant mené 1 et le disque d'accouplement 4 relié sans possibilité de rotation relative avec l'arbre 3 de la machine. Du fait que l'intervalle de ventilation de cet accouplement monodisque décrit ci-dessus, et par conséquent la course de translation axiale du plateau de pression 9, sont évidemment très petits et qu'il en résulte que la flexion élastique des lames 19 est très petite, le mouvement de détente des lames élastiques 19 est assisté par des ressorts 30 de rappel 22 et 22'. Ces ressorts de rappel 22, 22' sont constitués par des ressorts hélicoïdaux placés dans un volume annulaire 24 du volant 1. Du fait que ce volume annulaire 24 doit obligatoirement être prévu pour la mise en place des lames élastiques 19, on obtient ici une solution se traduisant 35 par une économie de place pour la dispositbn des ressorts de rappel 22, 22'. Cette disposition des ressorts de rappel 22, 22' est mise en évidence simplement à titre d'exemple sur la figure 4. Il est possible d'envisager des réalisations comportant plus, et également moins de ressorts de rappel que ceux représentés sur les dessins. Lorsque les lames élastiques 19 sont déviées en direction du disque d'accouplement 4 par suite du mouvement axial du plateau de pression 9, il se produit un serrage par compression des ressorts de rappel. Dans le cas d'un relâchement de pression hydrad[ique ou pneumatique, les lames élastiques 19 ont tendance à revenir dans leur position de repos et à déplacer le plateau de pression 9 dans une direction 10 l'éloignant du disque d'accouplement 4, ce mouvement de translation étant assisté par les ressorts de rappel 22, 22' de manière qu'il se produise une suppression très rapide de la liaison par friction entre le volant 1 et le disque d'accouplement 4. Les organes élastiques assurant la liaison du plateau de pression 9 avec le volant 1 sont représentés sous la forme de quatre ressorts à lames 19. Il est également possible de remplacer chaque ressort à lame unique 19 par des paquets de ressorts à lames. En outre, il est possible de disposer par exemple simplement deux ressorts à lames placés dans les positions diamétralement opposées. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement placé entre un volant men4 (1) et un plateau de pression (9) d'une machine à poinçonner équipée d'un accouplement monodisque actionné par fluide, qui sert à accoupler le volant (1) avec l'arbre principal (3) de la machine et qui comporte un disque d'accouplement à mouvement axial élastique (4),qui est amené en contact de frottement avec le volant (1) par un mouvement de translation axiale, produit par pression fluidique, du plateau de pression (9), caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement comporte au moins deux organes en forme de ressort à lames (19), reliés respectivement rigidement et sans jeu au plateau de pression (9) et au volant (1), qui sont disposés tangentiellement à la périphé15 rie d'accouplement et qui créent une liaison rigide à la torsion entre le plateau de pression (9) et le volant (1), en maintenant rigidement dans une direction radiale, et par conséquent en centrant le plateau de pression (9) par rapport au volant (1) et en permettant un mouvement axial du plateau 20 de pression (9) par rapport au volant (1), lesdits organes en forme de ressort à lames (19) étant reliés aux deux extrémités avec le volant (1) et au centre avec le plateau de pression (9). 2. Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque organe en forme de ressort à lames (19) est composé de plusieurs lames élastiques individuelles. 3. Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu quatre organes élasti30 ques se présentant chacun sous la forme d'un ressort à lames (19) qui est relié rigidement avec le volant (1) et le plateau de pression (9). 4. Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans un évidement (24) de forme annulaire ménagé dans le volant (1) et disposé coaxialement par rapport à l'axe du volant, des ressorts de rappel (22) qui exercent sur le plateau de pression (9) une pression écartant élastiquement ce plateau du volant (1) et qui servent à assister le mouvement de rappel des organes en forme de ressort à lames (19).