Brevet FR2409118A1 — publié le 19790615

La présente invention, due à la collaboration de Messieurs ROTURIER Christian et STACHE Marcel, se rapporte à une machine de brochage externe du type comportant un pot de brochage pourvu d'outils saillants internes et des moyens à mouvement alternatif pour déplacer en force successivement les pièces à brocher dans l'axe du pot.# Elle a pour objet une réalisation d'une telle machine, plus particulièrement conçue pour un brochage léger de petites pièces en grandes séries, et constituant dans un encombrement réduit un ensemble à alimentation et évacuation des pièces aisément automatisable, de structure simple, et sur lequel il est aisé d'intervenir rapidement, comparativement aux solutions actuelles de l'état de la technique. Essentiellement, à- cet effet, la présente invention est caractérisée en ce que le pot est incliné par rapport à la verticale et que les moyens d'alimentation et d'évacuation sont constitués par des goulottes inclinées raccordées à l'entrée et à la sortie du pot et dans lesquelles les pièces se déplacent par gravité. L'invention se rapporté notamment aussi à une structure particulière du pot de brochage permettant une intervention aisée sur les outils de celui-ci, ainsi qu'à des moyens complue mentaires d'alimentation spéciaux dans le cas de brochage de pièces nécessitant un indexage angulaire. Elle permet aussi de recourir aisément à des moyens de déplacement à action conjointe des pièces à brocher, sans accrottre pratiquement l'encombrement au sol de la machine. Une forme de réalisation d'une machine de brochage externe selon l'invention est d'ailleurs ci-après décrite, à titre d'exemple, et en référence auau#ssin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une vue générale en élévation de côté de la machine, - la figure 2 est une vue en coupe de la machine passant par l'axe du pot de brochage, - la figure 3 est une vue en coupe suivant IIIIIII de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 2, - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe des goulottes d'alimentation et d'évacuation suivant V-V et VI-VI de la figure 2, - la figure 7 est une vue en coupe axiale à échelle agrandie d'un collecteur de moteur électrique destiné à être usiné par ladite machine, - la figure 8 est une vue de détail agrandie d'une partie de la périphérie du collecteur de la figure 7, le brochage externe à effectuer étant indiqué en trait mixte. La machine représentée comprend un bâti de support 1 d'une table inclinée 2 sur laquelle est fixé un pot de brochage désigné par 3 dans son ensemble et incliné d'environ 300 par rapport à la verticale. Le pot 3 est pourvu de deux couvercles d'extrémité 4, 5. Le couvercle inférieur 4 est embout et fixé sur un canon d'alimentation en deux parties 6a, 6b, cette dernière étant emmanchée dans un passage correspondant 7 de la table et fixée sur elle. Ce canon 6a, 6b comporte un conduit axial 8 d'axe concidant avec celui du pot et du trou d'entrée 9 ménagé dans le couvercle.Ce conduit axial reçoit également, montée coulissante dans sa partie inférieure de plus faible diamètre, une tige de poussée 10 des pièces à brocher, qui est liée à la tige de piston 11 d'un vérin hydraulique dont le cylindre 12 est fixé sur une traverse inférieure 13 supportée dans le bâti 1, parallèlement à la table 2. Latéralement à ce conduit axial 8 et entre ses deux parties de diamètre différent, est ménagé un conduit transversal 14 dans lequel est engagée une goulotte inclinée 15 d'alimentation en pièces à brocher, fixée et supportée sur la table 2 avec une inclinaison d'environ 300 par rapport à l'horizontale. La machine est ici adaptée pour traiter des pièces devant être usinées avec une exigence d'orientation angulaire tenant à leur forme, et il s'agit dans cet exemple de collecteurs de petits moteurs électriques composés, comme on le voit à la figure 7, d'un corps central 16 en matière isolante entouré d'une douille 17 en alliage conducteur présentant à l'une de ses extrémités une couronne de languettes 18 proéminentes axialement par rapport au corps 16. Chaque languette 18 correspond à une lame du collecteur, l'objet du brochage étant précisément ici de prati quer un sciage axial de la douille dans l'intervalle de toutes les languettes, tel qu'illustré en trait mixte à la figure 8, afin de former les lames du collecteur en une seule passe. La goulotte d'alimentation 15 présente, à l'effet d'assurer une orientation angulaire convenable des collecteurs à brocher, un rail de guidage interne 15a avec lequel il suffit que soient engagées à l'entrée de la goulotte deux paires de languettes 18 diamétralement opposées mais pouvant être quelconques (voir figure 5). Les collecteurs peuvent être ainsi introduits dans la goulotte 15 manuellement ou automatiquement, par exemple à partir de bols vibrants raccordés à cette dernière, En outre, à l'extrémité -inférieure de la goulotte 15 qui avoisine le conduit 8 du canon 6a, 6b, sont prévus deux ergots opposés 19 d'arrêt des collecteurs, pénétrant normalement dans des encoches 20 de la goulotte, ces ergots étant solidaires de coulisseaux 21 montés dans un bottier 22 rapporté par vis 23 sur la table 2 et contenant des ressorts 24 qui sollicitent les ergots 19 en leur position rapprochée d'arrêt des collecteurs, représentée à la figure 3. De cette position d'arrêt, chaque collecteur est amené dans le conduit 8 et l'axe du pot 3, devant la tige de poussée 10, en une position dite d'-introduction représentée en trait mixte à la figure 2, et cela par l'intermédiaire d'une pince de manutention désignée par 25 dans son ensemble. Cette pince est actionnable en va-et-vient dans le prolongement de la goulotte 15, à l'aide d'un vérin à fluide sous pression dont le cylindre 26 est fixé sur un rebord de la table 2 et dont la tige de piston 27 est liée à une tige de commande 28 de l'équipage mobile de la pince 25. L'équipage mobile de la pince comprend, monté coulissant dans un bottier 29 rapporté par-vis 30 sur la table 2, un coulisseau 31 formant chape-d'articulation de deux branches de pince 32, chacune étant montée articulée dans sa partie centrale sur un axe 33. Chaque branche de pince 32 présente côté goulotte une mâchoire 32a de préhension des collecteurs et, du côté opposé, un bras de commande 32b terminé par un bec 32c avec lequel coopère une came 28a de commande de fermeture des mâchoires ménagée en bout de la tige de commande 24 elle-même montée coulissante dans le coulisseau 31. Un ressort de compression 32d interposé entre les mâchoires 32a a pour effet de les solliciter en position d'ouverture e Le pot de brochage 3 est constitué, comme on le voit bien aux figures 2 et 4, à l'aide de deux demi-coquilles interposées entre les couvercles d'extrémité 4, 5, l'une 34 fixée par vis avec les couvercles, l'autre 35 fixée par vis 36 sur la demicoquille 34.Dans ces demi-coquilles 34, 35 formant un logement cylindrique sont disposées radialement des lames de sciage identiques 37 à denture interne allant en se rapprochant de l'axe du pot vers sa sortie. Ces lames sont positionnées angulairement par l'intermédiaire d'entretoises identiques 38 par rapport auxquelles elles font saillie intérieurement, l'une de ces entretoises présentant à sa périphérie une encoche 38a avec laquelle coopère une clavette 39 d'indexage angulaire de l'ensemble disposée dans le plan de joint des demi-coquilles 34, 35. Les couvercles 4, 5 présentent comme on le voit à la figure 2 des bossages coniques 4a et Sa coopérânt avec les extrémités des lames 37 et entretoises 38 pour les positionner convenablement dans le pot de brochage. Sur le couvercle supérieur 5 du pot de brochage, présentant un trou central de sortie 40 coïncidant avec l'axe du pot, est rapporté et fixé par vis 41 un canon de sortie 42 présentant un passage d'évacuation 43 prolongeant le trou de sortie 40 et recevant un embout de raccordement 44 avec une goulotte inclinée. 45 d'évacuation des pièces brochées. Le couvercle supérieur 5 forme également organe de raccordement, par une tubulure 46, d'une conduite d'amenée d'huile d'arrosage non représentée, cette tubulure communiquant avec un espace annulaire 47 ménagé entre le canon de sortie 42 et le couvercle 5, Ce dernier présente des passages axiaux 48 autour du trou de sortie 40 qui débouchent juste au-dessus des lames 37 et de leurs entretoises 38, de façon à permettre à l'huile de stécou- ler dans le conduit de brochage qu'elles forment, pour y être de même collectée, ainsi que les copeaux entraînés, dans des passages axiaux 49 entourant le trou d'entrée 9 du couvercle 4 et débouchant dans un espace annulaire 50 ménagé entre ce dernier et le canon 6.4 Cet espace annulaire est raccordé au bac de récupération d'huile intérieur en bâti et ici non représenté. Sous la goulotte d'évacuation 45 est disposé à partir du couvercle 5 du pot de brochage et sur un certain trajet un canal 51 de récupération de l'huile de ruissellement des pièces brochées, qui est raccordé par une conduite 52 au bac de récupération d'huile non représenté. Suivant une variante de réalisation illustrée en trait mixte à la figure 2, il est prévu d'associer à la tige de poussée 10 une tige d'accompagnement 53 destinée à serrer les pièces à brocher sur la tige 10 comme en un étau dans leur course de brochage, cette tige 53 étant, comme représenté à la figure 2, normalement rétractable en dehors de l'embout 44 de la goulotte d'é- vacuation qu'elle traverse alors librement. Cette tige d'accompagnement 53 est ici constituée par la tige de piston d'un vérin à fluide sous pression dont le cylindre 54 est fixé sur un pont 55 chevauchant le pot de brochage 3, et elle est pourvue à son extrémité d'un embout 56 de forme adaptée à la conformation de l'extrémité correspondante du corps interne des collecteurs à brocher. Le fonctionnement d'une telle machine se conçoit aisément après ce qui a été dit. Partant de la position d'attente des collecteurs dans la goulotte d'alimentation 15 et de la pince 25 qu'illustre la figure 3, le vérin 26-27 est actionné à l'extension et la tige de commande 28 s'avance d'abord par rapport au coulisseau 31, et avec elle la came 28a qui autorise l'ouverture des mâchoires 32a sous l'action du ressort 32d tandis que par sa face frontale elle vient ensuite buter contre les épaulements 32e des bras 32b, entrarnant alors avec elle jusqu'à fin de course l'équipage mobile de pince branches ouvertes en sa position de préhension du premier collecteur qui se trouve en attente contre les ergots d'arrêt 19 (position des becs de pince indiquE en trait mixte à la figure 3). Par inversion de course du vérin 26-27, la tige de commande 28 recule seule initialement et sa came 28a vient actionner les becs 32c de commande de fermeture des mâchoires 32a, ces dernières se refermant sur le premier collecteur, tandis qu'ensuite la tige 28 entrasse avec elle l'ensemble de l'équipage mobile de pince et du collecteur saisi forçant temporairement à l'ouverture les ergots d'arrêt 19, 1 'équipage mobile reculant jusqu'en la position de butée arrière du coulisseau 31, déterminée par la butée de son épaulement 31a contre le boîtier 29, c'est-à-dire que le collecteur saisi se trouve maintenu entre les mâchoires de pince 32a, dans son orientation angulaire préalablement assurée par le rail 15a de la goulotte, et dans l'axe du pot de brochage 3. L'actionnement du vérin 11-12 permet à la tige de poussée 10 de faire avancer le collecteur à brocher dans le pot de brochage, dans son orientation angulaire conservée par la pince, la disposition angulaire des lames 37 du pot étant telle qu'elle correspond au sciage désiré du collecteur précédemment exposé. La course de la tige de poussée 10 est telle qu'elle amène le collecteur broché dans l'embout de raccordement 44, d'où il troupe à s'échapper naturellement par gravité en glissant sur la goulotte d'évacuation 45. Puis la tige de poussée 10 est ramenée en sa position arrière d'attente donnée à la figure 2, et un nouveau cycle analogue peut recommencer. Dans le cas d'emploi d'une tige d'accompagnement telle que la tige 53, le cylindre 54 du vérin correspondant est alimenté pour la faire passer de sa position d'attente de la figure 2 à sa position utile de contre-appui sur la face supérieure du collecteur saisi, après que la pince 25 ait amené ce dernier dans l'axe du pot de brochage comme précédemment exposé, et avant que la tige de poussée 10 soit actionnée pour le brochage comme il a été dit, étant entendu que cette dernière a une action prépondérante sur celle de ladite tige d'accompagnement 53 qui, après avoir maintenu le collecteur comme en étau dans la passe de brochage, revient ensuite en position rétractée initiale hors de l'embout 44 de la goulotte d'évacuation 45. On notera que toute intervention sur les outils du pot de brochage peut être effectuée aisément par démontage de la demicoquille 35, l'autre demi-coquille 34 restant assemblée avec les couvercles du pot et organes attenants d'alimentation non affectés par une telle intervention.' Un tel agencement de la machine est également favorable vis-à-vis des dégagements de vapeur ou fumées d'huile, dont le captage se trouve naturel1ement#assuré dans l'embout de raccordement 44 de la goulotte d'évacuation 45 avec récupération dans cette dernière comme dFià indiqué. Bien entendu, diverses variantes peuvent être imaginées, sans pour autant sortir du domaine de l'invention. En particulier, dans le cas de pièces à brocher ne nécessitant pas un indexage, les pièces pourraient être amenées à sortir directement de la goulotte d'alimentation en position de présentation devant la tige de poussée, par arrêt sur une simple butée, c'est-à-dire sans pince de manutention et sans meme un dispositif trieur contrôlant leur avance une à une, ladite butée d'art et tige de poussée à mouvement alternatif en tenant lieu en sortie de goulotte. Cet agencement de machine se prête notamment très bien à une réalisation à pots de brochage multiples disposés et travaillant en parallèle avec leur propre goulotte d'alimentation et d'évacuation, une telle réalisation étant intéressante du point de vue coffit et encombrement pour la capacité de production qu'elle permet d'obtenir. REVENDICATIONS 1. Machine de brochage externe comportant un pot de brochage pourvu d'outils saillants internes et des moyens à mouvement alternatif pour déplacer en force successivement les pièces à brocher dans l'axe du pot, ainsi que des moyens d'alimentation et d'évacuation des pièces, caractérisée en ce que le pot est incliné par rapport à la verticale et que les moyens d'alimentation et d'évacuation sont constitués par des goulottes inclinées raccordées à l'entrée et à la sortie du pot et dans lesquelles les pièces se déplacent par gravité. 2. Machine de brochage externe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pot de brochage a sa paroi latérale constituée de deux demi-coquilles, dont l'une au moins est démontable isolément. 3. Machine de brochage externe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le pot de brochage comporte des couvercles à passage d'entrée et de sortie des pièces disposés aux deux extrémités des demi-coquilles, et des lames radiales de brochage et entretoises disposées dans ces dernières, lesdits couvercles présentent des bossages coniques internes coopérant avec des extrémités de profil analogues des lames et entretoises pour leur positionnement dans le pot. 4. Machine de brochage externe selon la revendication 3, caractérisée en ce que le couvercle de sortie du pot de brochage forme collecteur d'admission d'huile d'arrosage. 5. Machine de brochage externe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens dé déplacement des pièces comprennent une tige de poussée et une tige d'accompagnement opposée à la précédente et formant contre-appui pour les pièces. 6.t Machine de brochage externe selon l'une des revendications précédentes, pour le brochage de pièces comportant un indexage angulaire, caractérisée en ce que l'indexage est assuré dans la goulotte d'alimentation par engagement de forme avec un rail interne à celle-ci aboutissant à un dispositif de retenue effaçable avant l'entrée du pot, et qu'une pince de manutention à mouvement alternatif de translation dans le prolongement de la goulotte d'alimentation est prévue pour faire passer chaque pièce de sa position de retenue indexée en une position de présentation dans l'axe d'entrée du pot où elle la maintient indexée par serrage en phase d'introduction dans le pot. 7. Machine de brochage externe selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pince de manutention comprend un équipage mobile en translation incluant un coulisseau et des branches de pince articulées sur celui-ci, et une tige de commande de pince coulissant dans ledit coulisseau et pourvue d'une came coopérant avec des parties des branches de pince au moins dans le sens de retrait de celle-ci pour en provoquer la fermeture préalablement à la translation de la pièce.