Brevet FR2287306A1 — publié le 19760507

La présente invention, due à Stanislav Antonovich GRAB W SKY, Evgeny Pavlovich KHOBOWSKY, Pavel Romanovich EPELBOILI, Boris Martynovich RUDKOVSKY, Jury Andreevich LOMOVSKY concerne les dispositifs destinés au retournement tridimentionnel d'une pièce volumineuse non fixée à usiner et, plus précisément, les culbuteurs des pièces volumineuses. Llinvention peut trouver l'application dans la construction ded machines et dans d'autres branches de l'industrie, où il est nécessaire de retourner des pièces volumineuses autour de trois axes perpendiculaires entre eux, pour leur usinage, assemblage, contrôle, etc., de tous les côtes. On connait un culbuteur de pièces volumineuses, sur le socle duquel est monté, par son axe de basculement, un levier coudé, susceptible de tourner dans le plan vertical. Les bras du levier sont fermés par des cadres portant sur des surfaces, orientées l'une vers l'autre, des éléments d'appui pour le placement de la pièce à retourner. Les bras du levier sont disposés perpendiculairement au plan vertical de basculement du levier. Le culbuteur connu est destiné à retourner les pièces volumineuses de 900 dans le plan vertical dans un but deusina- ge de leurs surfaces. L'un des cadres du levier, destiné à déplacer l'article le long du bras, est doté de galets installés sous un angle inférieur à 900 par rapport à l'axe de basculement du levier, tandis que l'autre cadre, prévu pour le glissement de l'article depuis le cadre, après le pivotement du levier de 90~, est muni des éléments d'appui articulés sur le cadre et ayant un axe de rotation dirigé le long du bras du levier. L'inconvénient de ce culbuteur réside en ce que le retournement de l'article volumineux s'effectue seulement dans un plan vertical et, de ce fait, il est impossible d'usiner toutes les surfaces de la pièce à partir d'un endroit de travail choisi, dans la position technologique la plus commode, car la construction du culbuteur ne prévoit pas la possibilité de mise de la pièce en mouvement alternatif et en mouvement rotatif dans la direction perpendiculaire à l'axe de basculement du levier. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients susmentionnés. L'on s'est proposé de mettre au point un culbuteur de pièces volumineuses, dont les éléments d'appui seraient disposés de sorte qu'ils permettent d'effectuer le retournement tridimentionnel de la pièce volumineuse, non fixée sur le culbuteur, avec possibilité d'usinage de toutes les surfaces de l'article à partir d'un endroit de travail choisi. Le problème posé est résolu par un culbuteur de pièces volumineuses sur le socle duquel est monté, par son axe de basculement, un levier coudé avec possibilité d'inclinaison dans le plan vertical, ayant des bras formés par des cadres,portant sur les surfaces, orientées l'une vers l'autre,d'éléments d'appui pour le placement de la pièce à retourner, et sont disposés perpendiculairement dans le plan vertical de basculement du levier, et en même temps, conformément à l'invention, chaque élément d'appui est monté sur son cadre avec possibilité de mouvement alternatif dans la direction perpendiculaire à l'axe de basculement des cadres et de rotation dans le plan parallèle au plan de ce cadre. Une telle solution donne la possibilité d'effectuer le retournement tridimentionnel de la pièce volumineuse non fixée, avec possibilité d'usinage, de contrôle et de visite de toutes ses surfaces à partir d'un endroit de travail choisi, ce qui permet, à son tour, d'utiliser ledit culbuteur dans des channes automatiques. Pour la rotation de la pièce dans le plan horizontal, il est plus avantageux, au point de vue technologique, d'exécuter sur chaque cadre, dans la direction perpendiculaire à l t axe de basculement du levier, des guides dans lesquels est installé un chariot automoteur qui porte, à l'aide d'un axe, un élément d'appui servant à placer la pièce à retourner et monté sur le chariot avec possibilité de rotation dans le plan parallèle au plan du cadre. Afin d'assurer la position stable de la pièce, lors du placement sur l'élément d'appui, et d'obtenir une rotation facile de ce dernier dans le plan horizontal, il est avantageux de fixer, dans l'élément d'appui sur la surface orientée vers le cadre suivant la circonférence, des montants portant sur les rouleaux s'appuyant sur le chariot, et dont les axes sont fixés rigidement dans lesdits montants et sont orientés suivant les rayons de la circonférence d'emplacement de ceux-ci. Pour imprimer le mouvement rectiligne alternatif à l'élé- ment d'appui, dans la direction perpendiculaire à l'axe de bas culement des cadres et dans le but d'assurer l'auto-freinage de l'élément d'appui, il est avantageux, au point de vue technologique, de réaliser le déplacement de chaque chariot sur des guides à l'aide d'un couple à vis, dont l'écrou est fixé dans le chariot et la vis est placée sur le cadre du culbuteur et est dotée d'une commande autonome. Dans ce qui suit, l'invention est explicitée par la description détaillée d'un mode de réalisation concret, avec les références aux dessins, sur lesquels la fig. 1 montre la vue d'ensemble du culbuteur, suivant l'invention (vue avant avec eclatement partiel) la fig. 2, idem, la vue en plan la fig. 3, la section suivant la ligne 111-111 sur la fig. 1 (à l'échelle agrandie) la fig. 4, la vue d'ensemble du chariot, d'après l'invention, suivant la flèche A sur la fig. 1, avec l'élément d'appui déposé (à l'échelle agrandie}. On propose un culbuteur de pièces volumineuses, à l'aide duquel on peut retourner les rouleaux, bobines, lingots, pièces forgées, articles nécessitant des opérations de soudage, de montage, de contrôle, etc. Le culbuteur proposé comporte un socle 1 (fig. 1) et un levier coudé 2, monté sur le socle I avec possibilité d'inclinaison montrée sur le dessin par la flèche B, par rapport à son axe de basculement, dans le plan vertical, dans des limites de 900. Vu que la construction de deux bras du levier 2 et des ensembles montés sur ceux-ci est identique, on envisagera ultérieurement, pour la facilité de l'exposé, la construction d'un seul bras (disposé horizontalement sur le dessin) avec attribution des repères dans l'ordre de l'exposé. Les bras du levier sont disposés perpendiculairement au plan vertical de basculement et sont formés par des cadres 3 réalisés à partir de profilés en U, 4, 5, respectivement installés le long et en travers de l'axe de basculement du levier 2 et dont les extrémités sont assemblées l'une à l'autre. L'inclinaison du levier 2 dans le plan vertical se réalise à l'aide d'un arbre 6, disposé dans l'intersection des cadres 3 du levier 2 et relié rigidement au levier, les extrémités de cet arbre 6 étant articules dans des montants 7 fixés rigidement sur le socle 1 du culbuteur. L'extrémité de l'arbre 6 est liée par un engrenage 8 (fig. 2) à une commande électrique 9. Les positions extrêmes du levier coudé 2, dans le plan vertical, sont limitées par des interrupteurs de fin de course 10 (fig. 1) lids électriquement à la commande électrique 9. Les cadres 3 des bras du levier 2 portent, sur leurs surfaces orientées l'une vers l'autre, des éléments d'appui Il (fig. 1,2), destinés à abriter la pièce à basculer 12 (montrée par une ligne mince sur les fig. 1, 2) et constitués par un cadre fabriqué à partir de profilés en U et de tôles d'acier. Chaque élément d'appui 11, conformément à l'invention, est installé sur son cadre 3 avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif dans la direction (montrée par la flèche C sur la fig. 1), perpendiculaire à l'axe de basculement du levier 2 et de rotation (montrée par la flèche D sur les fig. 1,2) dans le plan parallèle au plan du cadre correspondant. Pour la rotation dans le plan, parallèle à celui du cadre correspondant , chaque élément d'appui Il est monté sur un chariot 13 automoteur (fig. 3), par l'intermédiaire de l'axe 14, dont l'une des extrémités est solidaire du chariot 13, tandis que l'autre porte un élément d'appui Il susceptible de tourner par rapport à cet axe. La possibilité de rotation de l'élément d'appui 11, par rapport à l'axe 14, est obtenue grâce au fait qu'ils sont reliés par une articulation (non représentée sur la figure)'# Le chariot 13 est constitué par un cadre, exécuté à partir de profilés en U 15 et de tôles d'acier 16 et ayant des galets 17 avec rebords 18 fixés, par articulation, à l'aide des axes 19 sur les profilés en U 15 du chariot 13. Pour assurer la position stable de la pièce à retourner 12 sur l'élément d'appui 11, au moment de sa rotation dans un plan parallèle au plan d cadre 3, sur la surface de l'élément d'appui Il orientée vers le cadre 3, suivant une circonférence dont le centre colncide avec celui de l'axe 14, on a fixé rigidement des montants 20 portant des galets 21. Les galets 21 s'appuient sur la surface du chariot 13, réalisée à partir des tôles d'acier 16, et sont constitués par des roulements radiaux à billes, dont les axes de rotation 22 sont fixés rigidement dans les montants 20 et sont orientés suivant les rayons de la circonférence d'emplacement de ces montants. Au centre de la circonférence d'emplacement des montants 20, il y a une douille 23, fixée à l'élément 'd'appui 11, par laquelle passe librement l'axe 14 qui peut tourner. Pour retenir l'élément d'appui Il sur l'axe 14, on a prévu un écrou 24 verrouillé par une goupille 25. Chaque chariot 13 est installé avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif dans la direction perpendiculaire à l'axe de basculement du levier 2. A cet effet, chaque chariot 13 est monté à l'aide des galets 17 sur le cadre 3, dans les guides constitués par les profilés en U 4 disposés le long de l'axe de basculement du levier et faisant partie du cadre 3. Une poutre 26 (fig. 1,3), présentant une ouverture rectangulaire 27 (fig. 3) dans sa partie inférieure, est fixée suivant l'axe de symétrie du chariot 13, dans le plan parallèle à l'axe de basculement du levier 2. Le déplacement de chaque chariot 13 sur les profilés en U 4, servant de guides au cadre, se réalise à l'aide d'un couple écrou-vis dont l'écrou 28 (fig. 1,3) est fixé dans l'ouverture rectangulaire 27 de la poutre 26 (fig. 1,3), tandis que les extrémités de la vis 29 sont articulées sur les profilés en U 5 du cadre 3, disposés perpendiculairement à l'axe de basculement du levier 2. Ladite vis est liée cinématiquement au mécanisme 30 (fig. 1) pour sa rotation. La liaison cinématique de chaque couple écrou-vis 28-29 avec la commande 30 est assurée par une transmission à courroies trapézoidales 31 (fig. 2). Pour prévenir la rotation de l'écrou 28 et pour transformer le mouvement rotatif de la vis 29 en mouvement de vaet-vient du chariot 13 suivant les guides 4 du cadre 3, l'écrou 28 est exécuté sous forme d'un parallélépipède, dont les pans latéraux ont des encoches 32 (fig. 4) pour l'accouplement de l'écrou 28 avec la poutre 26. Le culbuteur fonctionne de la manière décrite ci-après. La pièce 12 à retourner est posée sur l'élément d'appui 11 se trouvant dans la position horizontale (fig. 1). Pour l'usinage des surfaces latérales de la pièce 12, on tourne l'élément d'appui 11 sur l'axe 14 (fig. 3) dans le plan parallèle à celui du cadre 3 sur lequel est installé l'élément d'appui 11. Après l'usinage des surfaces latérales de l'article 12, on fait déplacer l'élément d'appui Il avec la pièce 12 dans la direction perpendiculaire à l'axe de basculement du levier 2, jusqu'à la butée de la pièce 12 contre un autre élément d'appui Il se trouvant dans la position verticale (fig. 1). Dans ce but, on met en marche la commande 30 et la rotation est transmise par la transmission à courroies trapézoidales 31 au couple écrouvis 28-29 qui transforme le mouvement rotatif de la vis 29 en mouvement rectiligne alternatif du chariot 13 portant l'élément d'appui 11. Le chariot 13 se déplace alors suivant les guides du cadre 3.Lorsque la pièce 12 bute contre l'élément d'appui Il (disposé verticalement sur la fig. 1), la transmission à courroies trapézoidales 31 fonctionne comme interrupteur de fin de course et la commande est enclenchée. Après cela, on fait retourner l'article 12 en tournant le levier coudé 2 selon 900 par rapport à l'axe de basculement dans le plan vertical, à l'aide de l'arbre 6 mis en rotation par la commande électrique 5. Ensuite, on fait déplacer l'article 12 sur l'élément d'appui qui a pris, après le retournement, la position horizontale, le long du cadre correspondant 3 du levier en éloignant l'article de l'élément d'appui 11, se trouvant maintenant dans la position verticale, à une certaine distance suffisante pour l'usinage de l'article, et on fait tourner, de nouveau, l'article d'un certain angle nécessaire pour l'usinage. De la sorte, on peut effectuer des travaux avec n'importe quelle inclinaison du levier coudé, sous un angle compris entre 00 et 900. La stabilité de l'article non fixé au cours du retournement est obtenue grace au placement de la pièce dans le plan vertical, avant l'opération de retournement, sur les éléments d'appui, de sorte qu'elle se mette au contact, par ses deux surfaces, simultanément avec les deux éléments d'appui. De cette façon, en utilisant la rotation de la pièce sur l'élément d'appui dans le plan horizontal, son déplacement, avec l'élément d'appui se trouvant dans le plan horizontal, jusqu'au contact avec l'élément d'appui situé dans le plan vertical, le retournement de la pièce de 90 dans le plan vertical, puis le mouvement rectiligne alternatif de la pièce et sa rotation sur un autre élément d'appui, on a la possibilité de présenter la pièce par n'importe laquelle de ses surfaces et d'usiner toutes ses surfaces à partir d'un endroit de travail choisi. La présente invention n'est pas limitée par les formes de ses ensembles décrits et représentés sur les dessins. Par exemple, les éléments d'appui (ou l'un de ces éléments) peuvent avoir des surfaces d'une autre configuration quelconque, en fonction de la configuration des surfaces des articles ou pièces à retourner. Si les pièces sont encombrantes et lourdes, on pourra prévoir une commande pour leur rotation dans le plan horizontal. REVENDICATIONS 1. Culbuteur des pièces volumineuses, sur le socle duquel est monté, par son axe de balancement, un levier coudé, avec possibilité de basculement dans le plan vertical, ayant des bras formés par des cadres portant sur les surfaces, orientées l'une à l'autre, d'éléments d'appui pour le placement de l'ar- ticle à retourner, et perpendiculaires entre eux dans le plan de basculement du levier, caractérisé par le fait que chaque élément d'appui est installé sur son cadre avec possibilité de mouvement alternatif dans la direction perpendiculaire à l'axe de basculement du levier et avec possibilité de rotation dans le plan parallèle au plan de ce cadre. 2. Culbuteur conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait que sur chaque cadre, dans la direction perpendiculaire à l'axe de basculement du levier, sont prévus des guides, dans lesquels est installé un chariot automoteur portant, par l'intermédiaire d'un axe, un élément d'appui pour le placement de la pièce à retourner, ledit élément d'appui étant monté avec possibilité de rotation dans le plan parallèle à celui du cadre. 3. Culbuteur conformément aux revendications 1, 2, caractérisé par le fait que dans chaque élément d'appui, sur la surface orientée vers le cadre et suivant la circonférence, sont fixés des montants portant des galets s'appuyant sur le chariot, dont les axes sont fixés rigidement dans les montants et sont orientés suivant les rayons de la circonférence d'emplacement des montants. 4. Culbuteur conformément à la revendication 2, caractérisé par le fait que le déplacement de chaque chariot sur les guides se réalise à l'aide d'un couple écrou-vis, dont l'écrou est fixé dans le chariot et la vis est montée sur le cadre correspondant du culbuteur et possède une commande autonome.