Brevet FR2230445A1 — publié le 19741220

La présente invention a pour objet une machine brocheuse transfert, particulièrement quoique non limitativement applicable au brochage de la fente des cylindres de serrure. Un tel cylindre, qui constitue un élement constructif des serrures à clefs plates, est représenté à titre d'exemple à la figure 1 des dessins ci-annexés. Ce cylindre, le plus souvent réalisé en laiton, se compose d'un corps cylindrique A muni à l'une de ses extrémités d'une collerette légèrement débordante B, et dans toute la longueur duquel doit être usinée en direction axiale une fente C, dont le profil correspond à celui de la clef plate associée à la serrure. L'usinage de cette fente s'effectue gracie à une technique classique de brochage, le cylindre étant déplacé parallèlement à une broche dans un mouvement soit en cycle carré soit continu à channe avec dans les deux cas passage de la broche dans le cylindre et retour hors du cylindre.Ce procédé nécessite la construction très rigide de machines pouvant avoisiner 6 m de long et pour cette raison d'un cotit élevé. C'est essentiellement pour abaisser le prix de revient de tels articles que la présente invention propose une machine brocheuse transfert capable d'usiner des pièces de ce genre à grande cadence et de façon entièrement automatique sous un faible encombrement. La machine selon l'invention comporte, selon une de ses caractéristiques essentielles, deux plateaux disposés face à face, à savoir un plateau porte-outils muni d'une rangée circulaire d'outils de brochage d'orientation radiale et un plateau porte-pièces pourvu d'une rangée circulaire d'encoches destinées à recevoir les pièces à brocher et à les présenter en face et dans l'alignement des divers outils de brochage, l'un desdits plateaux étant fixe tandis que l'autre est mobile en translation axiale et en rotation autour de l'axe commun, ainsi que des moyens pour faire effectuer à chaque passe au plateau mobile, d'une part un mouvement de va-et-vient en translation le rapprochant puis l'éloignant à nouveau du plateau fixe, et d'autre part un mouvement de rotation limité à la valeur d'un pas d'encoches du plateau porte-pièces lequel mouvement a pour effet d'amener chacune des pièces en cours d'usinage en face de l'outil de brochage suivant. Selon une autre de ses caractéristiques, le plateau riottle exécute successivement, à chaque passe, un mouvement d'approche en translation, une rotation de la valeur d'un demipas d'encoches, un mouvement de recul en translation, et une nouvelle rotation de même valeur que la précédente, des fentes ou ouvertures analogues étant pratiquées dans le plateau porte-pièces entre ses encoches successives pour permettre le libre passage des outils de brochage pendant celui des deux mouvements de translation qui ne correspond pas à une opération d'usinage.Le plateau porte-pièces peut, selon une autre caractéristique encore de l'invention, comporter un nombre d'encoches supérieur de deux unités à celui des outils de brochage, en sorte qu'au terme de chaque passe une encoche portant une pièce terminée se présente en face d'un dispositif de déchargement et d'évacuation tandis que l'encoche immédiatement précédente dans le sens de la rotation se trouve elle-même en face d'un dispositif d'alimentation et de chargement en pièces brutes. Plus précisément, et selon d'autres caractéristiques de l'invention, le plateau mobile est monté sur l'arbre d'un premier vérin de façon à pouvoir tourner sur cet arbre, et il est solidaire d'une roue à rochet dont la rotation pas-à-pas est commandée à chaque passe par un cliquet d'entratnement animé d'un mouvement de va-et-vient par un second vérin dont l'axe est orienté perpendiculairement à celui du premier, une commande centralisée coordonnant l'action desdits vérins de manière à faire exécuter au plateau mobile la succession de mouvements désirée. Le cliquet d'entrainement est lui-même articulé sur un support mobile en rotation autour de l'arbre du premier vérin, et l'oscillation angulaire dudit cliquet aussi bien que celle dudit support sont commandées par un doigt solidaire de l'arbre du second vérin et engagé dans une projection latérale en forme de fourche du cliquet. A la roue à rochet est en outre associé un cliquet de positionnement qui immobilise avec précision le plateau mobile dans la position angulaire atteinte au terme de chaque mouvement de rotation, l'engagement dudit cliquet de positionnement dans la denture de la roue étant commandé positive- ment par un troisième vérin ayant son axe orienté radialement par rapport à la roue. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, donné à simple titre illustratif, et en se référant aux dessinsci-annexés, en lesquels la figure 1, déjà @commentée, représent an @erspective un cylindre de sernere à olef plate à la fabrisation duquel s'ap plique la machine selon d'unvention ; la figure 2 est uns olevation frontale de la machine brocheuse transfert selon l'invention ; la figure 3 illustte en @cupe diemétvale et à plus grande échelle les mécanismes essentiels de la machine de la figure 2, la représentation étant prise de la droite de cette même figure 2 ;; la figure 4 est une conpe transversale, à plus grande échelle encore, prise selon la ligne IV-IV de la figure 3 ; et la figure 5 est une coupe transversale prise selon la ligne V-V de la figune 3. La machine brochause transfert selon l'invention comprend un bâti 10 formant armpire à l'intérieur duquel sont logés le vérin principal de comm@@de ainsi que divers organes de compande électriques et k@drauliques, les diveroes commandes étant groupées sur la partie droite du bâti @@@fonnée en pupitre.Sur le bâti 10 sont dispocés borizontalement et @@@e à face deux plateaux superpoeés, @@veir en plsteau fixe 11 selldrire bâti, et un plateun mo@@@e @2 dont les déplaeements @@ut commandés par le vérin prinespal précité Le plateau fixe ll porte sur sa face inférieure, par l'intemmédiaire d'un support cylindrique 13, une rangée eirculaire d'outils 14 de brochage orientés radialement, et dont un seul est représenté pour simplifier le dessin sur la fingure 3.Ces divers outils de brochage sont disposés à équidistance angulaire les uns des autres dans des fentes correspondantes du support cylindrique 13, avec toutefois un t'creux" de deux unités entre le dernier et le premier outil pour des raisons qui seront ci-apres précisées. le plateau mobile 12, qui joue ici le rôle de plateau porte-pièces, est monté par l'intermédiaire de roulements 15 et 16 sur un socle rigide 17 luimême relié solidairement à la partie mobile du vérin principal de commande 18, lequel n'est représenté que de façon schématique sur la figure 3 des dessins. L'ensemble du plateau mobile 12 et du socle 17 peut ainsi être déplace en translation axiale le long de l'arbre fixe 19 du vérin 18 lorsque ce dernier est mis sous pression, ce mouvement de translation étant assisté par quatre colonnes de guidage 20 réparties aux angles du socle 17 et coulissant dans des ouvertures correspondantes du plateau fixe li. Le plateau mobile 12 peut en outre effectuer, par rapport au socle 17 ainsi que par rapport au plateau fixe il, des mouvements de rotation sous le contrôle de moyens de commande qui seront ci-après décrits. Le plateau mobile porte-pièces 12 est muni d'une rangée circulaire d'encoches 21 destinées à recevoir les pièces à brocher, en l'occurrence les cylindres de serrure, et à les présenter en face et dans l'alignement des divers outils de brochage 14 portés par le plateau fixe 11. Ces encoches 21, qui sont nécessairement en forme d'encoches ouvertes afin de permettre le libre passage des outils, sont disposées à équidistance les unes des autres avec le même pas angulaire que celui qui sépare les divers outils de brochage 14, leur nombre étant égal à celui des outil augmente de deux unités pour des raisons qui seront ultérieurement précisées.Les cylindres de serrure sont introduits et retenus par simple gravité à l'intérieur des encoches 21 avec leur collerette en haut, et ils prennent appui par leurs extrémités opposées sur une contre-plaque 22 qui subit la poussée axiale exercée par les outils de brochage 14 lors de la passe d'usinage. Entre les encoches successives 21 du plateau mobile 12 sont d'autre part ménagées des fentes de direction radiale 23 dont le r81e sera précisé ci-après. La forme respective des encoches 21 et des fentes radiales 23 est illustrée par la figure 4 des dessins. L'entratnement en rotation du plateau porte-pièces 12 est commandé par un mécanisme incluant une roue à rochet 24, laquelle est rendue solidaire du plateau 12 par l'intermédiaire de clavettes 25 et d'un manchon de support commun 26, et un cliquet d'entraînement 27. Comme le montre la figure 5 des dessins, ce dernier est articulé en 28 sur une chape 29 elle-mme portée par un support 30 mobile en rotation autour de l'arbre 19 du vérin de commande principal 18. Le cliquet d'entraînement 27 comporte en outre une projection latérale 31 en forme de fourche entre les branches de laquelle s'engage un doigt 32 solidaire de l'arbre 33 d'un second vérin pneumatique 34, dont l'axe est orienté perpendiculairement à celui du vérin principal 18.Cet arbre 33 étant animé d'un mouvement de va-et-vient rectiligne déclenché aux instants voulus, il ressort de l'examen de la figure 5 que le déplacement de l'arbre vers la gauche du dessin a pour effet premier de pivoter le cliquet 27 de manière à engager scn bec 35 dans un creux de la denture de la roue a rochet 24 et pour effet second de provoquer par son intermédiaire la rotation simultanée dans le sens des aiguilles d'une montre de la roue à rochet 24 et du support mobile 30.Inversement, le déplacement de l'arbre 33 vers la droite du dessin provoque tout d'abord le rappel du cliquet 27 qui se trouve ainsi désengagé de la denture de la roue 24, puis la rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre du seul support mobile 30, la roue à rochet 24 conservant au contraire la position atteinte au terme de la course précédente. Afin d'empêcher toute rotation intempestive de la roue à rochet 24, et par conséquent du plateau porte-pièces 12 qui en est solidaire, il est indiqué d'associer à la roue à rochet 24 un second cliquet 36 jouant le rôle de cliquet de positionnement, ce cliquet étant lui-mêt9e actionné par un troisième vérin 37 dont l'axe est orienté radialement par rapport à la roue à rochet 24.Ce cliquet de positionnement 36 immobilise ainsi avec précision la roue à rochet 24, et avec elle le plateau porte-pièces 12, dans la position angulaire atteinte au terme de chaque mouvement de rotation, l'engagement de ce cliquet dans la denture de la roue étant commandé positivement par le vérin 37. Afin d'obtenir le maximum de précision dans le positionnement de la roue 24, on peut avantageusement donner aux dents de cette dernière un profil à flancs inclinés plans symétriques par rapport à l'axe radial de la dent, les becs des cliquets 27 et 36 recevant eux-m & es un profil correspondant.On voit ainsi que, sous réserve d'une coordination correcte des commandes des deux vérins 34 et 37, le mouvement de va-et-vient communiqué à l'arbre 33 provoque une rotation du type pas-à-pas de la roue à rochet 24, et avec elle du plateau portepièces 12. Le pas de denture de la roue 24 ainsi que l'amplitude de la course alternatfve de l'arbre 33 sont déterminés de manière à ce que l'amplitude d'oscillation angulaire du support mobile 30, et avec elle le pas d'avance de la roue à rochet 24, soient limités à la valeur d'un demi-pas d'encoches du plateau porte-pièces 12. L'amplitude d'oscillation angulaire du support mobile 30 peut d'ailleurs être réglée au moyen de deux butées réglables 38 et 39. Les commandes des trois vérins 18, 34 et 37 sont syn ehronisées, par des moyens classiques non représentés, de manière telle qu'à chaque passe d'usinage le plateau porte-pieces 12 effectue la succession de déplacements suivants a) Un mouvement ascendant en translation qui a pour effet de le rapprocher du plateau fixe 11, et au cours duquel les diverses pièces portées par le plateau mobile 12 et contrebutées par la plaque d'appui 22 sont déplacées à force par dessus les divers outils de brochage 14 ; ce déplacement correspond par conséquent à la passe d'usinage proprement dite. b) Une fois le plateau mobile 12 parvenu au point haut de sa course pour lequel la plaque d'appui 22 se trouve elle-même située au-dessus du bord supérieur des outils de brochage 14, une rotation de la valeur d'un demi-pas d'encoches par llinter- médiaire du mécanisme de commande ci-dessus décrit. c) Un mouvement descendant en translation, au cours duquel le plateau porte-pièces 12 s'éloigne à nouveau du plateau fixe 11, ce recul étant rendu possible par le libre passage des outils de brochage 14 à l'intérieur des fentes radiales 23 du plateau-12. d) Une fois l'ensemble mobile revenu à sa position basse, une nouvelle rotation de meme valeur que la précédente, et qui a pour effet d'amener chacune des pièces en cours d'usinage en face de l'outil de brochage suivant. Le cycle opératoire ci-dessus décrit se répète ensuite identiquement à lui-meme jusqu'à ce que la pièce mise en place sur le plateau 12 ait été traversée successivement par tous les outils de brochage 14. Ainsi qu'il a été dit précédemment, le plateau portepièces 12 comporte un nombre d'encoches 21 supérieur de deux unités à celui des outils de brochage 14 portés par le plateau fixe 11. Ceci rend possible la présentation, au terme de chaque passe, d'une encoche 21 portant une pièce terminée en face d'un dispositif de déchargement et d'évacuation 41, tandis que l'encoche 21 immédiatement précédente dans le sens de la rotation se trouve elle-mme en face d'un dispositif d'alimentation et de chargement en pièces brutes 40. Ces dispositifs 41 et 40 sont essentiellement constitués par des tubes-magasins dont le premier occupe l'emplacement du plateau fixe 11 qui suit le dernier outil de brochage 14, et dont le second occupe 1 'emplacement qui précède le premier outil de brochage 14. Ainsi que le montre la figure 2 des dessins, ces deux tubes sont fixés verticalement sur le plateau Il. Ainsi que le mont@@ la figure @ des @@@@@@@, les pièces brutes 42 sont enpll@@@ @@@calement à l'intérieur de @ube- magasin d'alimentation de dispesitif 40, l'copilage étant fait dans la position convenant pour l'usinage de ces pièces, c'està-dire avec la collerette orientée @@@@ la haut. la chute des pièces 42 est contrôlée par un èispesitif autematique 43 constitué d'une paire de vérins disposés en regard l'un de l'autre et actionnés de telle manière qu'ils ne laissent tomber les pièces 42 qu'une à une et seulement en présence d'une encoche vide 21 du plateau porte-pièces 12. .e pransfert des pièces 42 du tubemagasin d'alimentation 40 an plateau porte-pièces 12 s'effectue au mement où le plateau 12 se trouve lui-même en position haute. Le transfert des pièces terminées du plateau portepièces 12 au tube-magasin d'évacuation 41 s'effectue pareillement lorsque le plateau 12 aient en position haute, et sous le contrôle de moyens de commande non représentés sur les dessins. Il est avantageux de munir l'extrémité inférieure du tube-magas@@ 41 de moyens élastiques de cétention des places termiiiées, ou encore de donner aux parois de ce tube-magasin une élasticité équivalente, grâce à laquelle les plèces évaeuées du plateau porte-pièces 12 sout retenues à l'intérieur de cube 41 par simple effet de friction il va copendant de soi que l'on pourrait utiliser d'autres dispositifs de rétention et d'extraction des pièces terminées. Il doit être pareillement entendu que la portée de l'invention n'est pas limitée aux particularités de l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et illustré par les dessins ci annexés, mais qu'elle s'étend au contraire à toutes variante facile à imaginer at s'inspirant des mEmes principes. C'est ainsi, en particulier, ylle on pourra t prévoir le chargement des pièces par la face du plateau porte-pieces qui est opposée au plateau porte-outils. De meme, il serait possible, sans sortir du cadre de l'invention, de permuter le rôle des deux plateaux, le plateau fixe portant les pièces à usiner et le plateau mobile les outils de brochage. La machine pourrait être également conçue pour fonctionnement avec axe horizontal, à condition toutefois d'adapter en conséquence les dispositifs d'alimentation en pièces brutes et d'évacuation de pièces terminées, ainsi que de prévoir un mcyen d'immobilisation des pièces en tours d'usinage sur le plateau porte-pièces. REVENDICATIONS 1. Machine brocheuse transfert, particulièrement applicable au brochage de la fente des cylindres de serrure, carac térisée par le fait qu'elle comporte deux plateaux disposés face à face, à savoir un plateau porte-outils muni d'une rangée circulaire d'outils de brochage d'orientation radiale et un plateau porte-pièces pourvu d'une rangée circulaire d'encoches destinées à recevoir les pièces à brocher et à les présenter en face et dans l'alignement des divers outils de brochage, l'un desdits plateaux étant fixe tandis que l'autre est mobile en translation axiale et en rotation autour de l'axe commun, ainsi que des moyens pour faire effectuer à chaque passe au plateau mobile, d'une part un mouvement de va-et-vient en translation le rapprochant puis l'éloignant à nouveau du plateau fixe, et d'autre part un mouvement de rotation limité à la valeur d'un pas d'encoches du plateau porte-pièces lequel mouvement a pour effet d'amener chacune des pièces en cours d'usinage en face de l'outil de brochage suivant. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le plateau mobile exécute successivement, à chaque passe, un mouvement d'approche en translation, une rotation de la valeur d'un demi-pas d'encoches, un mouvement de recul en translation, et une nouvelle rotation de meme valeur que la précédente, des fentes ou ouvertures analogues étant pratiquées dans le plateau porte-pièces entre ses encoches successives pour permettre le libre passage des outils de brochage pendant celui des deux mouvements de translation qui ne correspond pas à une opération d'usinage. 3. Machine selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le plateau porte-pièces comporte un nombre d'encoches supérieur de deux unités à celui des outils de brochage, en sorte qu'au terme de chaque passe une encoche portant une pièce terminée se présente -en face d'un dispositif de déchargement et d'évacuation tandis que l'encoche immédiatement précédente dans le sens de la rotation se trouve elle-mEme en face d'un dispositif d'alimentation et de chargement en pièces brutes. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le plateau mobile est monté ur marbre d'un premier verin de façon a pouvoil tourner sur cet arbre, et qu'il est solidaire d'une roue à rochet dont la rotation pas-à-pas est comrllandée à chaque passe par un cliquet d'entrainement animé d'un mouvement de va-et-vient par un second vérin dont l'axe est orienté perpendiculairement à celui du pre mier, une commande centralisée coordonnant l'action desdits vérins de manière à faire exécuter au plateau mobile la succession de mouvements désirée. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le cliquet d'entratnement est articulé sur un support mobile en rotation autour de l'arbre du premier vérin, et que l'oscXllation angulaire dudit cliquet aussi bien que celle dudit support sont commandées par un doigt solidaire de l'arbre du second vérin et engagé dans une projection latérale en forme de fourche du cliquet. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'oscillation angulaire du support mobile est limitée en amplitude par des moyens de butée réglables. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée par le fait qu'est en outre associé à la roue à rochet un cliquet de positionnement qui immobilise avec précision le plateau mobile dans la position angulaire atteinte au terme de chaque mouvement de rotation, l'engagement dudit cliquet de positionnement dans la denture de la roue étant commandé positivement par un troisième vérin ayant son axe orienté radialement par rapport à la roue. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait que la roue à rochet possède des dents à flancs inclinés plans symétriques par rapport à l'axe radial de la dent et que les cliquets d'entratnement et de positionnement comportent chacun un bec constitué par une dent de profil correspondant à celui des dents de la roue. 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 8 et dans laquelle les deux plateaux sont disposés horizontalement l'un au-dessus de l'autre, le plateau supérieur étant fixe et portant sur sa face inférieure les outils de brochage tandis que le plateau inférieur mobile porte les pièces retenues par simple gravité dans ses encoches, caractérisée par le fait que res deux emplacements du plateau supérieur dont l'un précède le premier outil et dont l'autre suit le dernier outi sont respec tivement occupés par un tube-magasin d'alimentation en pièces brutes et par un tube-magasin d'évacuation des pièces terminées, ces deux tubes-magasins étant fixés verticalement sur ledit plateau. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée par le fait que l'extrémité inférieure du tube-magasin d'alimentation en pièces brutes est pourvue de moyens de commande de chargement qui ne laissent tomber ces pièces qu'une à une et seulement en présence d'une encoche vide du plateau porte-pièces. 11. Machine selon la revendication 9, caractérisée par le fait que l'extrémité inférieure du tube-magasin d'évacuation des pièces terminées comporte des moyens élastiques de rétention des pièces qui y sont introduites une à une par des moyens de déchargement à chaque remontée du plateau porte-pièces. 12. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que le plateau fixe est monté sur un b ti formant armoire à l'intérieur duquel sont logés le vérin commandant les déplacements en translation du plateau mobile ainsi que les différents organes de commande électriques et hydrauliques.