Brevet FR2613014A1 — publié le 19880930

L'invention concerne des machines-outils et machines de transformation dont les sous-ensembles guides en ligne droite nécessitent des déplacements longitudinaux brefs de haute fréquence. On connait des dispositifs d'oscillation à entraînement électromécanique classique comportant des éléments hydrauliques d'inversion et d'entraînement ainsi que des dispositifs d'entraînement & servomoteurs qui agissent le plus souvent par inversion du sens de rotation. Les dispositifs d'entrainement en oscillation électromécaniques classiques sont équipés de moteurs triphasés ou & courant continu. Comme organes intermédiaires, on utilise'des arbres ou des disques d'excentrique ainsi que des engrenages, leviers, rouleaux, bielles oscillantes ou chariots croisés. On obtient des fréquences d'oscillations élevées, de faibles courses et une bonne constance de la position finale. Les dispositifs d'entraînement oscillants hydrauliques sont réalisés avec des vannes, des soupapes d'étranglement et souvent avec des valves d'inversion spéciales. En général, les paramètres caractéristiques des dispositifs mécaniques d'oscillation ne sont pas atteints. Les dispositifs d'entraînement en oscillation avec servomoteurs sont réalisés au moyen d'actionneurs à commande électronique ainsi que par des accouplements avec des éléments mécaniques, par exemple des mécanismes à vis sans fin ou des disques d'excentrique. La fréquence d'oscillation est déterminée par l'actionneur et les éléments mécaniques. On obtient des courses faibles avec une bonne constance de la position finale. Dans tous les dispositifs d'oscillation, les paramètres pouvant être atteints dépendent non seulement du type et du dimensionnement du dispositif d'entraînement en oscillation, mais dans une large mesure aussi des masses à déplacer, des modes de guidage, des forces agissant dans le processus de travail et des autres conditions spécifiques de la machine. Tous les dispositifs connus ont pour principal inconvénient leur grande complexité de fabrication. Même le dispositif simple du point de vue de sa constitution, avec servomoteur et mécanisme & vis sans fin, présente des inconvénients. Le mécanisme à vis sans fin est une unité de construction complexe et coûteuse qui est conçue pour produire de grands déplacements. Si on l'utilise pour de faibles courses qui ne représentent qu'une fraction de la hauteur du pas, le mécanisme à vis sans fin est soumis à une usure accrue, notamment lorsque les courses doivent se renouveler constamment dans la même position. Un autre grand inconvénient réside dans un déplacement non uniforme de tous les dispositifs connus. Ceci s'applique aussi bien aux dispositifs d'entraînement en oscillation avec excentrique qu'aux dispositifs hydrauliques, du fait des principes cinématiques ou physiques qui sont propres à ces systèmes. Même avec le dispositif d'entraînement en oscillation avec servomoteur et mécanisme à vis sans fin, on ne peut obtenir un déplacement à peu près uniforme qu'au prix d'une grande complexité dans la commande du servomoteur. L'invention a pour but de réaliser un dispositif d'entraînement en oscillation à faible course qui satisfait de manière optimale à tous les paramètres, assure un déplacement uniforme et en particulier peut être fabriqué de façon simple. Partant des inconvénients exposés de l'état de la technique, l'invention se propose de simplifier grandement la fabrication. Ceci est réalisé par la construction axiale de l'ensemble du dispositif. Comme dans un dispositif d'entraînement d'essieux, le moteur d'entraînement, l'embrayage, l'arbre d'entraînement supporté axialement avec came axiale à double face, les éléments de transmission et le sous- ensemble de machine à entraîner et guider en ligne droite, sont disposés alignés l'un derrière l'autre. Au moyen de la came axiale à double face, à pas constant, mise en rotation par le moteur d'entraînement, on produit un déplacement axial sinusoïdal uniforme qui entraîne une inversion sans à-coups des masses à déplacer. Du fait que les éléments de machine rigides se trouvant dans le flux de forces, sont peu nombreux, on obtient une constante élevée de la position finale. Pour réaliser l'oscillation, on peut aussi utiliser en principes d'autres moteurs. Avec le programme correspondant à un déplacement à peu près uniforme, le servomoteur peut aussi fonctionner de manière réversible, avec un angle de rotation inférieur à 360'. Suivant la hauteur du pas choisi de la came axiale, la course peut ainsi varier progressivement jusqu'à une valeur proche de zéro. biverses caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est illustré à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe du dispositif d'entraînement en oscillation à faible course, La figure 2 est une vue de dessus du dispositif d'entraînement en oscillation à faible course. La construction axiale du dispositif d'entraînement en oscillation à faible course suivant l'invention ressort clairement des dessins. Comme moteur d'entraînement 1, on utilise de préférence un servomoteur qui pour l'oscillation fonctionne à une vitesse de rotation égale au double du nombre de courses et qui positionne un point défini de la came axiale 5 dans la direction de l'axe, après achèvement de l'oscillation. Il se produit un déplacement axial sinusoïdal uniforme. La hauteur du pas de la came axiale 5 à double face détermine la grandeur de la course. En faisant varier la hauteur du pas, on peut réaliser des grandeurs de course quelconques, dans certaines limites, en fonction du diamètre de la came axiale 5. On peut déterminer des courses supérieures à zéro jusqu'à plus de 30 mm. Le moteur d'entraînement 1 et l'arbre d'entrainement 4 sont reliés par un embrayage 2 qui compense le déport et les erreurs angulaires. L'arbre d'entraînement 4 est monté dans une suspension radiale-axiale précontrainte qui absorbe en particulier la force due aux masses du sous- ensemble de machine 7 oscillant. La came axiale 5 à double face peut être réalisée d'une pièce avec l'arbre d'entraînement ou être un élément séparé, assemblé à l'arbre d'entraînement 4 de manière connue, à force et par omprlémentarité de forme. Au moins l'un des deux éléments de transmission 6 montés sur roulement est réalisé de telle sorte qu'entre les éléments de transmission 6 et la came axiale 5 à double face, une position exempte de jeu et l'application d'une force de précontrainte soit possible. Il est prévu que les éléments de transmission 6 soientencontact avec la came axiale 5 à double face sur l'axe médian de l'arbre d'entraînement 4 de la came frontale. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement en oscillation à faible course, caractérisé en ce qu'un moteur d'entraînement (1) est assemblé par un embrayage (2), une suspension axiale (3), un arbre d'entraînement (4), une came axiale (5) à double face et des éléments de transmission (6), à un sous-ensemble de machine (7) oscillant. 2. Dispositif d'entraînement en oscillation à faible course selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came axiale (5) à double face est réalisée d'une pièce avec l'arbre d'entraînement (4). 3. Dispositif d'entraînement en oscillation à faible course selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came axiale (5) à double face est un élément séparé et est assemblée à foroe et par complémentarité de forme à l'arbre d'entraînement (4). 4. Dispositif d'entraînement en oscillation à faible course selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments de transmission (6) sont en contact avec la came axiale (5) à double face sur l'axe médian de l'arbre d'entraînement (4) et de la came axiale (5).