Brevet FR2270977A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne un procédé permettant de percer tous les types de garnitures de freins tambour, comportant toujours le meme nombre de trous de rivetage dans le sens de la largeur, mais dans n1 importe quel angle dans le sens de la longueur. Dans ce genre de perçage, il existe plusieurs procédés de fabrication Â/ Présentation de la garniture sur une mâchoire de frein, après serrage par serre-joints, perçage et ensuite fraisage, procédé couramment utilisé par les garagistes. B/ Montage sur un gabarit de perçage manuel, avec une sangle qui maintient la garniture pendant le perçage ; le positionnement des trous est donné par des canons de perçage reprise pour le fraisage. te rendement étant très faible, ce procédé est couramment utilisé pour les petites séries ou perçage en quinconce. C/ Sanglage sur une forme et commande manuelle de positionnement par rochet. Cette machine est imprécise et n'est conçue que pour le perçage d'une seule sorte de garnitures de freins. V perçage par têtes multiples, procédé employé le plus couramment. Ces machines ont un très bon rendement pour autant que les angles de perçage soient importants. Elles sont conçues, en principe, pour une seule sorte de perçage de garnitures de freins. Les modifications de diamètre, d'entraxe et de profondeur de trous sont des opérations très onéreuses, du fait de la complexité de la machine. EX Perçage des garnitures de freins sur un manège, comportant autant d'unités de perçage que de trous à percer. La garniture est maintenue sur un barillet, qui se positionne devant chaque unité de perçage. Cette machine permet d'avoir un très grand rendement, mais, est très onéreuse à la construction, et, ne peut etre prévue, que pour une seule sorte de perçage de garnitures. Le dispositif de fabrication suivant l'invention permet 1 ) le perçage en grande série, cette possibilité est dûe au au fait que, les mouvements de rotation et de positionnement sont faits en temps masqués. 20) l'interchangeabilité des gabarits qui permettent le perçage des différents types de garnitures demandés par les constructeurs de freins, est exécutée très rapidement. Ces gabarits sont montés sur canon de centrage et fixés par deux vis. Le système de sanglage incorporé à ces gabarits est raccordé à l'air par des nraecords rapide. 30) tous les gabarits sont percés de trous importants, en correspondance avec l'axe de montage et de rotation. Ces trous permettent dans le système, l'aspiration des poussières à l'intérieur de ces gabarits. La présente invention concerne principalement le perçage de la garniture de frein tambour, soit en chargement et déchargement manuels, soit en chargement manuel et déchargement automatique (en récupérant 1' air du vérin de sanglage), soit en chargement et déchargement automatiques. En considérant une garniture de frein PL. 1-12, h est la largeur, l'axe Z-Z' est l'axe passant par le milieu de h, l'angle a est l'angle donné pour obtenir la longueur d'un segment par rapport à un diamètre de mâchoire D, le rayon R est égal à - a e est l'épaisseur de la garniture, 2 et p est la profondeur de fraisage des trous. Le procédé de perçage se compose de plusieurs ensembles l'ensemble de perçage suivant les planches PL. iL12, PL. 3-12, PL. 4-12 et PL. 512, constitué par une pièce de révolution avec un fond (i) dont la partie supérieure a un usinage égal au diamètre D d'une mâchoire de frein, et une cote h égale à la largeur d'une garniture. La partie inférieure, a un usinage d égal au moins au diamètre D plus 2 épaisseurs (d > D + 2e). L'axe Z Zl, passant par le milieu de la garniture en position sur le gabarit, doit obligatoirement passer par l'axe de la broche de la machine à percer, la hauteur H de l'axe Z-Z', par rapport au fond du gabarit de perçage, doit être rigoureusement la même pour tous les gabarits. A la partie inférieure de la pièce de révolution, est encastré un anneau de glissement et de positionnement (2). L'axe de cet anneau doit correspondre à l'axe de la pièce de révolution. Les anneaux de glissement et de positionnement sont percés de trous calibrés, suivant un diamètre précis A, et, par rapport aux angles demandés par les différents constructeurs de freins. Suivant l'axe X'-Y' de l'anneau (2), les trous situés de part et d'autre de cet axe, doivent correspondre au perçage d'une même sorte de garniture de frein. L'angle a e#st équilibré-sur l'axe X-Y (l'angle X-Y de l'anneau, correspond à l'axe X-Y de la pièce de révolution. Chaque trou calibré possède une entrée, soit en angle, soit avec un rayon FIG. 10 (PL. 512). Peux trous de centrage, situés sur l'axe X'-Yl, permettent le positionnement de cet anneau (2), dans la pièce de révolution, au moyen de deux pions. La fixation de cet anneau peut être effectuée de façon indifférente. Le gabarit est centré sur son axe de révolution, par un canon de centrage (3). La fixation de ces gabarits est faite sur l'arbre de révolution, par deux vis (38) planche PLe 9-12o Le fond de cette piece de révolution possède des trous de gros diamètre, pour permettre l'aspiration (à l'intérieur de cette pièce3 des pous sières produites par le perçage. Sur cette pièce de révolution dite gabarit de perçage, est mon té le système de sanglage qui comprend : un support (5) fixé sur le gabarit, un vérin à air (4) solidaire du support (ce vérin possède deux raccords rapi des (9)), un support de sangle maintenu d'une part, par la tige du vérin, d'au- tre part par deux pions de guidage (8) qui sont fixés sur le support (5), ensuite une sangle (7), cette sangle sert à serrer soit d'un côte, soit de l'au- tre, du gabarit de perçage, un segment de frein.Le vérin est commande par un relai à tiroirs à commande auxiliaire saillante (20) planche PL. 8-12. Le diamètre D du gabarit possède des canons de perçage F# 3-12, positionnés en correspondance exacte avec l'entraxe et les angles des segments, ceci pour permettre l'élimination des bavures de perçage. Ce diamètre D a plusieurs déga gements PL. 3-12, qui sont situés entre deux rangées de canons, afin de permes tre la prise manuelle ou automatique des segments. Ce gabarit de perçage (description ci-dessus) étant la pièce principale du procédé, il importe d'avoir autant de gabarits, que de sorte de segments à percer. Un système de recherche et d'indexation du gabarit, planche PL. 1012 qui comprend un doigt (20) qui a sa partie supérieure conique, avec un angle bien défini, et un diamètre d'entrée inférieur aux trous de positionnement de l'anneau (2). Ce doigt possède un ressort de rappel (21), pour la recherche du positionnement et le blocage du gabarit pendant le perçage. Un bras de commande oscillant sur un point fixe (23) avéc à une extrémité la chappe (24) et son axe solidaire du doigt d'indexation ; à l'autre extrémité, un plongeur (25) avec sa chappe (24). Pour permettre le réglage plus précis des micros-contacts (27) de commande des mouvements de travail, le bras est dissymétrique par rapport à son point fixe, suivant les cotes C-C'. La commande du bras est faite par le vérin (26). L'ensemble de rotation suivant les planches PL. 8~12 et PL. 9-12 qui comprend l'axe de rotation (12), percé de part en part suivant son axe, pour permettre le passage des tubes d'alimentation air du vérin de sanglage et suivant#la méthode employée, les tubes de récupération air pour éjection automastique. En partant de la partie supérieure, nous trouvons une bague de centrage (13) emmanchée dur sur l'extrémité de l'arbre Cette bague sert à centrer correctement le gabarit. Ensuite un plateau, d'un diamètre légèrement supériear au diamètre inférieur de l'anneau t2) de glissement et de positionnement, il possède les mêmes trous en diamètre et en positionnement que ceux du gabarit, pour l'aspiration des poussières. Ce plateau est encastré dans la partie supérieure FIG. 3 du bloc d'aspiration2 ceci permettant de faire une chicane aux poussières. Les deux vis (38) fixent les gabarits sur ce plateau. La partie centrale est réservée au montage des roulements et butées du palier de rotation (~4). Les mouvements de rotation sont commandés par un vérin (39) (vérin air-huile), par l'intermédiaire d'une crémaillère (18), et d'un pignon (17) qui est fixé et centré sur une roue libre de précision (16). A la partie inférieure de cet arbre, une boite (19) qui porte le relai à tiroirs 4 voies, 5 orifices (20) à commande manuelle auxiliaire saillante, pour l'alimentation en air du sanglage automatique. Ce relai est alimenté par un raccord rotatif (21) fixé à la partie inférieure de la boite. La boi te d'aspiration est constituée de deux éléments : 1ler élément : la partie supé- rieure FIG. 3 (11) qui porte l'encastrement du plateau de fixation comme indiqué chapitre précédent. Cette pièce possède des ouïes qui correspondent aux trous du gabarit et du plateau de fixation. 2 élément : la partie inférieure FIG. 4, qui ferme cette boite d'aspiration. Le montage des coussinets du doigt est monté dans cette boite à la cote A suivant PL. on12. 2 Pour la mise en pratique de ce procédé de perçage de garnitures de frein, le fonctionnement du dispositif est le suivant la machine doit avoir un élément de perçage commandé par moteur électrique pour la rotation, et pour la descente une commande hydraulique avec régulation pour l'approche rapide et descente travail. Cette machine doit etre équipée sur la broche, de deux micros-contacts, un de fin de course et un de position haute ; il doit y avoir dans l'équipement de cet élément de perçage un réglage précis de la course (cette machine existe dans le commerce). Une tête de perçage à entraxes fixes est montée sur le fourreau de descente, la commande de cette tête est faite par un pignon central solidaire de la broche (le positionnement des forets doit correspondre exactement aux trous de la garniture de frein dans le sens de la largeur h). Les forets qui équipent cette tête, sont des forets étagés, qui permettent le perçage et le fraisage simultanés. Après la mise en pression du circuit air par un détendeur huileur (34), on positionne le segment à percer dans le sanglage ouvert, la machine est prête à travailler, pour autant que l'on ait règlé la profondeur du fraisage. A la mise en route du circuit électrique, la descente est com mandée par le fin de course arrière (F,C, AR), à condition que le doigt (20), soit bien enclanché dans un trou de anneau (2) de positionnement, et, par Itintermédiaire du bras (22), le plongeur (25) qui se trouve en position basse ferme le micro-contact (271), ce micro-contact est monté en série avec le F.C AR. Ces conditions permettent la commande de ltélectro-vanne (35) qui agit sur le circuit hydraulique de descente (30), (31) étant I1 échangeur airhuile de la machine. Ea fin de perçage, le fin de crouse avant de la machine (#C. A# commande directement l'inversion de ltélectro-vanne (35), ce qui provoque la remontée de la broche. En série sur le F.C. AV., une bobine d'un relai (29) est excité . L'auto-alimentation de cette bobine est permise par le microcontact (274). Ce relai commande une minuterie (28), qui donne un temps de retar#d à l-lélectro-vanne (37) de commande du dégagement du doigt. La minuterie permet la rotation du gabarit qu'après dégagement des forets. Cette minuterie agit sur ltélectro-vanne (37) qui commande le vérin air (26) de dégagement du doigt et relève le plongeur (25).La minuterie doit avoir un réglage de O à 1/108 de seconde Pendant sa course vers le haut, le plongeur agit, par ltin- termédiaire du micro (273) sur l'inversion de l'électro-vanne (36), l'air passe par un multiplicateur de pression air-huile (33) et un régulateur de vitesse (32) et, provoque la rotation de l'ensemble gabarit par le vérin (9) et la crémaillère (1 & . La course de dégagement du doigt (20) est réglée par le micro (272) qui, au contact du plongeur (25) pendant sa course vers le haut, ces- zende l'inversion de l'électro-vanne (37), le doigt de ce fait, repart vers sa position initiale au moyen du ressort de rappel (21) ; la partie supérieure du doigt entre en contact avec l'anneau de positionnement et de glissement durant la rotation du gabarit. lès que ce doigt rencontre un autre trou de positionnement, celui-ci s ty engage le plongeur dans sa course position basse agit sur le micro (273), qui inverse l'éleetro-vanne (36) et permet le retour du vérin et de la crémaillère. Le micro-contact (274) coupe l'auto-alimentation du relai (29) ; lorsque le plongeur et le doigt ont retrouvé leur position de départ. Le cycle est ainsi terminé, un autre recommence. Le sanglage et le désanglage des garnitures s'effectuent par le vérin- (4) et le relai (20) pendant la rotation entre le dernier trou percé d'un segment 'et le perçage du premier trou de la garniture suivante. La commande du relai (20) est effectuée par une butée mécanique positionnée, qui agit sur la commande manuelle auxiliaire saillante. Les ensembles gabarit et perçeuse sont montés à l'horizontal sur le bati de la machine. Le personnel qui travaille sur cette machine se tient à l'opposé de la perçeuse. En fonction manuelle, on enlève le segment percé et charge le segment à percer EX fonction semi-automatique (chargement manuel-éjection automatique). Peux tuyaux reliés aux échappements du relai 5 voies (20), passent par le centre de l'axe de rotation (12) pour être branehé sur des pipes de soufflage, ces pipes sont positionnées dans chaque secteur du gabarit, elles doivent être en biais, dirigées vers le bas et positionnées à proximité de I'axe de la garniture SZ' (PL. 1-12) et, suivant les perçages vers le milieu de la longueur du segment (l'air résiduel du vérin à l'inversion étant suffisant pour éjecter le segment) En fonction automatique : des bras de chergement et déchargement exécutent le travail. Ce procédé demande à ce que la machine ait autant de gabarits de perçage équipés de leur sanglage automatique et de leurs anneaux de positionnement, que de sorte de segments à percer, afin que le changement de gabarit puisse s'effectuer rapidement, par l'intermédiaire des deux raccords rapides (9) air et des deux vis de fixation (38). Avec un élément de perçage équipé d'une boite à 2 forets, une vitesse de rotation de 5 000 T/mn et une avance travail de 2/10 au tour, on obtient une cadence horaire théorique de 9 000 tours. Cet ensemble à percer a fait 7 240 tours à l'heure en fonctionnement manuel. Le procédé et dispositif objet de l'invention, peuvent être utilisés dans tous les cas, où le nombre de trous à percer est identique dans le sens de la largeur de la garniture, mais avec des angles différents dans le sens de la longueur. L'application de ce procédé peut être intéressante dans tous les cas de positionnement très précis et rapides ou présentation pour montage dans toutes les industries. REVENDICÂTIONS 1. Dispositif pour le perçage de garnitures de frein à tambour du type comprenant un gabarit de perçage en forme de pièce circulaire, correspondant au diamètre des mâchoires de frein, montée sur un axe et tournant toujours dans le même sens de rotation caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de perçage, des moyens de commande desdits-moyens de perçage, et un système de sanglage de garnitures à percer incorporé et solidaire du gabarit en rotation, ledit système serrant soit d'un côté soit de l'autre dudit gabarit deux garnitures de frein diamètralement opposées, respectivement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système est composé d'un support fixé sur ledit gabarit, un vérin à air solidaire dudit support, d'un support de sangle maintenu d'une part par la tige du vérin, et d'autre part par deux pions de guidage fixés sur ledit support, et d'une sangle. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite sangle est de forme circulaire, et est supportée par ledit support de sangle en des points diamètralement opposés, délimitant deux demi-cercles correspondant chacun au positionnement d'une garniture de frein. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sanglage et le désanglage est assuré par un vérin et un relais à tiroirs, entre le dernier trou percé d'une garniture et le perçage du premier trou de la garniture suivante, d'une manière automa tique 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gabarit précité porte un anneau de glissement et de nositionnement percé de trous calibrés. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le p7sitionnement et le blocage du gabarit est assuré par un doigt pénétrant dans l'un des trous précités. 7. Dispositif selon la revendication 5., caractérisé en ce que l'anneau de glissement précité est remplacé par des canons de perçage incorporés dans la masse de gabarit et positionnés suivant les angles de.perçage. 8. Dispositif selon. revendication 1, caractérisé en ce que ledit gabarit est centré sur zon axe de révolution par un canon de centrage, et est fixé à un plateau solidaire de l'arbre de révolution, par l'intermédiaire d'au moins une vis ou tout autre moyen de fixation assurant une interchangeabilité rapide des gabarits. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le gabarit est entraîné en rotation par un vérin par l'intenmédiaire d'une crémaillère,d'un pign d'um roue libre de précision. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gabarit peut être maintenu par un plateau magnétique. Il. Dispositif-selon l'une des revendications 1,8, ou 10, caractérisé en ce que ledit gabarit est percé de trous importants, qui permettent l'aspiration des poussières accumulés à l'intérieur du gabarit au cours des perçages. 12. Dispositif selon l'une clos revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent un bras de commande pivotant sur un point fixe, aveSh une extrémité une chape dont l'ase est solidaire dudit doigt de positionneriont, et à l'autre extrémité une seconde chape associée à un plongeur. 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de perçage comprennent un micro-contact de fin de course avant, et un micro-contact de fin de course arrière. 14. Dispositif selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que ledit plongeur agit sur des microcontacts assurant la commandes des différents phases de travail. 15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande sont des moyens hydrauliques ou pneumatiques ou oléo-pneumatiques.