Brevet FR2509216A1 — publié le 19830114

La présente invention concerne un procédé dtinsertion en continu d'anneaux élastiques flexibles dans les rainures de joints d'étanchéité annulaires à lèvre, en particulier dans les rainures de livres d'étanché- ité placé-saxialement plus profondément que la face frontale desdits joints, procédé dans lequel les anneaux élastiques et les bagues d'étanchéité sont re çus, transportés et amenés en superposition, individuellement et séparément-, par deux organes~de trans- fert Les Demandes de Brevets Allemands Publiées 20 13 998 et 29 22 908 décrivent déjà des dispositifs d'inser tioid'anneaux élastiques flexibles dans des joints d'étanchéité à livre .Ces dispositifs se composent d'un premier guidage d'amenée des bagues d'étanchéité, d'un second guidage, rejoignant le premier guidage sous un angle aigu, d'amenée des anneaux élastiques, et d'un appareil d'insertion des anneaux .élastiques dans les rainures constitué par une bordure d'insertion (bande rectiligne de butée dans la Demande de Brevet 20 13 998) . Comme le décrit cette dernière Demande de Brevet, la bordure d'insertion a une forme convexe et peut s'introduire dans la bague d'étanché- ité, dans le sens de l'axe de cette dernière, jusqu'au bourrelet d'arrtt de l'anneau élastique .Quand l'anneau élastique, actionné par une'glissière transfert teuse, progresse pas à pas, une partie de sa pFriphé- rie se trouve introduite, par une seconde glissière transporteuse travaillant en synchronisme avec la prew mière, dans la zone du premier guidage de sorte que la partie périphérique de l'anneau peut être saisie par le bourrelet délimitant la rainure d'anneau élas tique de la bague d'étanchéité du côté de la face frontale de cette dernière . La bague d'étanchéité continuant à progresser, la bordure d'insertion pousse la partie périphérique restante de l'anneau d'étanchéité, en le dilatant, par dessus le bord de la rainure jusqu'a ce que cet anneau s'enclenche, par--sazpropre plasticité, dans cette rainure .L'inconvénient de ces deux dispositifs connus est qu'il y a contact, tant entre l'anneau élastique et la bague d'étanchéité qu'entre la bordure d'insertion et ladite bague, et que, fréquemment, la lèvre d'étanchéité élastique non seulement est endommagée mais encore cède soue l'action d'une force extérieure (celle de la-bordure d'insertion) empêchant la mise en place de l'anneau élastique . Un autre inconvénient à considérer est que, du fait de la course de retour à vide du dispositif transporteur, la cadence d'amenée des bagues d'6- tanchéité reste faible En outre, le Brevet des Etats-Unis d'Amérique 1.861.889 décrit un procédé et un dispositif approprié de jonction d'écrous avec des rondelles fendues .Ce dispositif se compose essentiellement de deux disques tournant en sens inverses, comportant, dans la one de leurs surfaces périphériques externes, une pluralité d'évidements pour la réception des écrous et des rondelles . L'écrou comporte un appendice axial dirigé en direction de la rondelle à y emmancher et s'épanouissant coniquement . La rotation des deux disques est synchronisée de façon qu'un écrou rencontre tou-. jours une rondelle qui s'engagera sur l'appenWice Cc- nique et s'y emmanchera complètement par la suite du mouvement . La conicité de l'appendice empoche la chute de la rondelle . Ce dispositif ne convient pas au montage d'anneaux élastiques flexibles, en particulier dans les rainures de lèvres d'étanchéité placées axialement plus profondément que la face frontale d'un joint d'étanchéité . La présente invention a pour objet d'améliorer un procédé et son dispositif d'application permettant, en réprimant la flexibilité des bagues d'étanchéité lors de l'insertion de l'anneau élastique dans leur rainure, d'alimenter le dispositif et de joindre ensemble les bagues et les anneaux d'une façon continue de manière à augmenter sensiblement la cadence de travail Ce but est atteint, conformément à l'invention, par un procédé et un dispositif dans lesquels un premier organe de transfert élargit radialement l'anneau élastique en le cueillant, et dans lesquels, lorsque les deux organes de transfert sont séparés par un intervalle minimal, l'anneau élastique est inséré ou enfoncé brusquent dans la rainure sous l'action d'une force extérieure sans prendre contact avec la bague d'étanchéité ou avec son bourrelet de retenue d'anneau élastique .Après que les organes de transfert ont pris la position respective précitée, l'an neau élastique radialement élargi, donc sous tension radiale préalable, est chassé de sa position originale vers la bague d'étanchéité lui faisant face axialement, de façon qu'il puisse parcourir le chemin séparant l'anneau de la rainure sans diminution sensible de sa tension radiale préalable . En d'autres terres, en aucun point de son déplacement accéléré, l'anneau élastique ne prendra contact avec une partie quelconque de la bague d'étanchéité, et en particulier avec son bourrelet élastique de retenue, et qu'il ne perdra donc la plus grande partie de la tension radiale préalable qui lui aura été impartie qutimmédia- tement après avoir franchi ce bourrelet pour se loger dans la rainure .Ce procédé d'insertion permet d'une part une cadence relativement élevée et assure d'autre part que la lèvre d'étanchéité ne sera pas endommagee et que l'anneau élastique ne sera pas placé incorrectement du fait que le bourrelet de retenue aurait fléchi radialement Un dispositif travaillant conformément au procédé décrit ci-dessus est caractérisé en ce que les organes de transfert sont des croisillons rotatifs aux extrémités libres desquels sont disposés des organes de réception des anneaux élastiques et des bagues d'étanchéité, et des organes d'inse tion (ou d'enfoncement) brusque des anneaux élastiques dans les rainures des bagues d'étanchéité .Pour permettre l'adaptation à des diamètres divers de bagues d'étanchéité, les bras de chaque croisillon sont, de préférence, montes amovibles sur le moyeu de celui-ci Pour simplifier le dispositif et en réduire l'encombrement, les deux croisillons sont montés l'un au dessus de l'autre et de façon que leurs axes de rotation soient parallèles, les bagues d'étanchéité étant placées sur les bras du croisillon inférieur et les anneaux élastiques sur les bras du croisillon supérieur. De préférence, l'organe de réception des bagues d'étanchéité est constitué par un mandrin allant en s'amincissant coniquement en direction de la bague d'6 tanchéité qu'il doit recevoir et fixé à chacun des bras du croisillon inférieur par un ressort agissant dans le sens de l'axe dudit bras . Cette disposition a pour effet de maintenir la stabilité latérale du mandrin Pour pouvoir extraire la bague d'étanchéité de la gouttière d'alimentation pendant la rotation du croisillon et la centrer de façon certaine, il convient que la hauteur axiale du mandrin soit plus grande que celle de la bague d'étanchéité .Après réception de la bague d'étanchéité, cette dernière reposera.donc, par une de ses faces frontales, sur un épaulement radial du mandrin sans toucher ce dernier par sa surface latérale interne Selon une autre idée de l'invention, l'organe de réception d'anneau élastique aura une forme tubulaire et comportera une rainure périphérique dans la zone de son extrémité libre, c'est à dire de son extrémité tournée vers la bague d'étanchéité . Si la hauteur axiale du mandrin est plus grande que celle de la bague d'étanchéité, une partie du mandrin plongera, de préférence, dans le tube de l'organe de réception de l'anneau élastique, mais sans jamais le toucher à aucun moment . Les anneaux élastiques sont transportés individuellement et selon un plan incliné, en direction du croisillon rotatif, par une gouttière d'alimentation, l'écart entre organe de réception et la gouttière d'alimentation étant plus petit que le diamètre de spire de l'anneau élastique . De cette façon, les anneaux élastiques sont extraits séparément de la gouttière d'alimentation, sans contact entre cette dernière et l'organe de réception, en sorte qu'ils s'introduisent d'abord dans sa rainure et s'y logent complètement du fait de la poursuite du mouvement .De préférence, le diamètre de la rainure est plus grand que le diamètre intérieur des anneaux élastiques, ceci ayant pour effet d'impartir une tension radiale préalable auxdits anneaux Selon une autre idée de l'invention, le diamètre de l'organe cylindrique de réception est égal op, de pr6- férence, supérieur à celui du bourrelet de retenue d'anneau élastique ou bourrelet entourant la rainure de la bague d'étanchéité .Ceci assure que l'anneau élastique, en pénétrant brusquement dans la bague d'étanchéité, n'entrera pas en contact avec ledit bourrelet de retenue et qu'ainsi les avantages précités seront atteints brusque L'introduction/de l'anneau élastique dans la rainure de la bague d'étanchéité s'effectue au moyen d'un organe d'insertion disposé du côté de l'anneau élastique éloigné de la bague d'étanchéité . De préférence, cet organe d'insertion a une forme cylindrique et peut s'approcher axialement, par & coups, en direction de l'anneau élastique en antagonisme avec la pression d'au moins un ressort .Selon une autre idée de l'in vention, la commande de l'organe d' d'insertion effec- tue au moyen d'un plateau de came coopérant.avec un marteau et auquel est accouplé le second croisillon L'accouplement du plateau de came avec le second croisillon rotatif garantit que l'impulsion de mise en place de l'anneau élastique ne sera donnée que lorsque les deux croisillons ne seront plus séparés que par leur intervalle le plus réduit Dans la zone de sa surface périphérique, le plateau de came comporte quatre encoches dans lesquelles s'engage brusquement un rouleau, de préférence métallique, suivant la périphérie dudit plateau de came .Ce rouleau fait partie d'un m-rteau qui, lorsque ledit rouleau tombe dans une encoche, vient frapper un épaulement radial de l'organe d'insertion et l'accélère axialement, en antagonisme avec la pression d'su moins un ressort, longitudinalement à organe de réception en direction de l'anneau élastique placé dans la rainure . De préférence, deux ressorts de traction, coo- pérant avec le marteau, ont pour effet, d'une part de maintenir le rouleau appuyé à la périphérie du plateau de came avec une force préalable définie, et d'autre part de communiquer au rouleau, lorsqu'il atteint une des encoches, une impulsion accélératrice s'ajoutant à l'effet du poids propre du marteau .L'organe d'insertion chasse de la rainure l'anneau élastique en lui communiquant une tension préalable radiale supplémentaire qui amènera son diamètre à égalité avec celui de l'organe de réception . L'organe d'insertion ainsi accéléré counique également à l'anneau élastiqu une impulsion axiale lui permettant de couvrir, sans diminution sensible de sa tension préalable radiale, la distance s'étendant entre l'organe de réception d'anneau élastique et le bourrelet de retenue d'anneau élastique de i bague d'étanchéité .Cette dernière, une fois garnie de son anneau élastique, passe ensuite, de façon connue en soi, devant une station de contrôle qui vérifie la présence de l'anneau élastique, et est enfin extraite du mandrin au moyen d'un organe fourchu L'invention est décrite ci-après en détail en se référant à un exemple préféré, non limitatif, de réalisation représenté sur les dessins annexés dans les quels - la figure 1 est une vue de coté, en coupe, du dis positif selon l'invention au moment de l-'insertion de l'anneau élastique dans la bague d-'étanchéité ; - les figures 2 et 3 sont des vues de détail, en cou pe axiale et à plus grande échelle, du processus de mise en place de l'anneau élastique sur la bague d'étanchéité au moyen d'organes de réception de con formations différentes ; et - la figure 4 est une vue de détail de côté, à plus grande échelle, du dispositif de commande de l'or gane d'insertion La figure 1 représente l'ensemble du dispositif 1 selon l'invention, essentiellement constitué par deux croisillons rotatifs 2 et 3 emmanchés sur des arbres, respectivement 4' et 4 séparés par un entraxe défini; auxquels ils sont fixés par des disques 5 et des bou longs 6 . Les croisillons 2 et 3 sont mis en rotation en sens inverses l'un de l'autre par des dispositifs d'entraînement non représentés . Les bras 7 et 8 des croisillons sont fixés amoviblement aux moyeux 9 et 10 de façon à pouvoir être appropriés à des pièces de diverses dimensions .Les croisillons 2 et 3 sont montés l'un au dessus de l'autre et de façon que leurs axes de rotation soient parallèles,les bras 7 du croisillon inférieur 2 coopérant avec les bagues d'étanchéité 11 tandis que les bras 8 du croisillon supérieur 3 coopèrent avec les anneaux élastiques 12 Les bagues d'étanchéité 11 et les anneaux élastiques 12 sont amenés par deux dispositifs d'alimentation 13 et 14 en forme de gouttières aux extrémités, respectivement 15 et 16, desquelles bagues et anneaux se présentent séparément . Les extrémités libres des bras 7 du croisillon inférieur 2 portent des organe s en forme de mandrins 17 allant en s'amincissant coniquement en direction des bagues d'étanchéité Il pour pouvoir plus facilement les extraire-de la gouttière d'alimentation 13 et les centrer .Pour éviter que les mandrins 17 et/ou les bagues d'étanchéité Il ne soient endommagés ou définitivement abimés par des bagues d'étanchéité 11 qui se coinceraient ou s'emmancheraient dessus de travers, ces mandrins 17 sont fixés aux bras 7, en direction du centre du croisillon, par des ressorts 18 permettant aux mandrins 17 de reculer quand l4an- neau élastique 12 viendra ensuite s'insérer brusquement Les extrémités libres des bras 8 du croisillon supérieur 3 portent les organes de réception 19 des anneaux élastiques 12 et les organes d'insertion 20 de ces anneaux, l'organe de réception 19 comportant une rainure périphérique 21 où se logera l'anneau 12 Un plateau de came 22 (représenté à plus grande échelle sur la figure 4) coopère avec le moyeu 10 du croisillon supérieur 3- pour commander l'organe d 'insertion 20 .Cet organe d:'in ertion 20, qui entoure l'organe de réception 19, a une forme essentiellement cylindrique et comporte un épaulement de plus grand diamètre 31 du c8té opposé à l'anneau élastique 12 il est, en outre, fixé par des ressorts 32 au bras 8 du croisillon 3 Les figures 2 et 3 représentent des formes différentes 17 et 17' du mandrin 17 . Le mandrin 17, représenté à la figure 2, a la même hauteur axiale que la bague d'étanchéité 11 . Une des faces frontales 25 de cette bague repose sur un épaulement radial 26 du mandrin 17 de sorte que la lèvre d'étanchéité 35 ne touche pas la périphérie dudit mandrin . Les mandrins de ce genre pourront servir lorsqu'on place la bague d'étanchéité 11 à la main . Le mandrin 17', représenté à la figure 3, a une hauteur axiale plus grande que la bague d'étanchéité 11 . Cette dernière repose également par sa face frontale 25 sur un épaulement radial 26 du mandrin 17', de sorte que, dans ce second cas également, il n'y a aucun contact entre la lèvre d'étanchéité 35 et le mandrin 17' . L'allongement du mandrin 17' permet de mieux extraire la bague d'étanchéité 11 de la gouttière d'alimentation 13 et de la mieux centrer Les deux types de mandrins diffèrent en outre l'un de l'autre en ce que, dans le cas de la figure 2, il existe un intervalle A entre les deux organes cueilleurs 17 et 19 tandis que, dans le cas de la figure 3, le mandrin 17' s'enfonce légèrement dans la partie tubulaire de l'organe récepteur 19 Le dispositif 1 fonctionne de la façon suivante Lorsque les croisillons 2 et 3 tournent en sens inverses l'un de l'autre, chaque bras 7 du croisillon 2 cueille une bague d'étanchéité 11 dans l'extrémité 15 de la gouttière 13 tandis que chaque bras 8 du croisillon 3 cueille un anneau élastique 12 dans l'extrémité 16 de la gouttière 14 .La bague d'étanchéité 11 est centrée sur le mandrin conique 17 ou 17' tandis que l'anneau élastique 12, s'engageant d'abord dans la rainure 21, s'y loge complètement du fait de la poursuite du mouvement ; c'est pourquoi le diamètre de la rainure 21 est plus grand que le diamètre intérieur de l'anneau élastique 12 de façon à communiquer à cet anneau une tension radiale préalable . La bague d'étanchéité 11 et l'anneau élastique 12, une fois cueillis, sont amenés l'un en face de l'autre .L'insertion brusque du premier dans la seconde s'effectue lorsque les deux organes cueilleurs 17 et 19 occupent leur position d'intervalle respectif A minimal, comme le représente 1 figure 2 Dès que les axes 23 et 24 des bras 7 et 8 se trouvent dans le même plan, ou à peu près, un rouleau 37, fixé un un chassies métallique 28 porté war des ressorts 29, tombe brusquement dans une encoche 29 du plateau de came 22 . L'extrémité du chia sis métallique 28 opposée à ce rouleau 37 se prolonge par un marteau 30 (figure 4) La chute brusque du rouleau 37 dans l'encoche 29 entraîne l'abaissement du châssis 28 et de son marteau 30, ledit châssis venant toucher l'épaulement radial 31 de l'organe d'insertion 20 .Ce dernier reçoit alors une impulsion agissant en antagonisme avec la pression de son ressort 32 et le poussant vers l'anneau élastique 12 placé dans la rainure 21 . L'anneau élastique 12 est chassé de la rainure 21 par le poussoir 33 formé sur l'organe d'insertion 20, ce qui accentue sa tension radiale préalable et amène son diamètre à égalité avec celui de l'organe de réception 19 qui peut être égal ou (comme dans l'exemple représenté) supérieur au diamètre du bourrelet de retenue 34 de la lèvre d'étanchéité 35 .L'organe d'insertion 20, en tombant, propulse brusquement l'anneau élastique 12 qui franchit l'intervalle A (sans toucher le bourrelet 34) sans que sa tension radiale préalable se relâche sensiblement pendant ce franchissement Lorsque l'anneau élastique 12 s'est engagé dans la rainure 36 de la bague d'étanchéité 11, le rouleau 37 remonte sur la périphérie du plateau de came 22 du fait de la conformation de l'encoche 29, en entrainant le châssis 28, et en restant appliqué à cette périphérie par les ressorts 27 . Simultanément, l'or- gane d'insertion 20, tiré par les ressorts 32, se relève pour prendre sa position d'extraction . Ce processus se déroule pendant que la bague d'étanchéité 11, portent l'anneau élastique 12, poursuit sa progression . Une station de centrale automatique 38, disposée plus loin, vérifie que l'anneau élastique 12 est correctement placé et la bague d'étanchéité Il est ensuite extraite du mandrin 17 par un organe fourchu, non représenté, et tombe dans une caisse 39 REVENDICATIONS 1. Procédé d'insertion en continu d'anneaux élastiques flexibles dans les rainures de joints d'étanchéité annulaires à lèvre, en particulier dans les rainu res de lèvres d'étanchéité placées axialement plus profondément que la face frontale desdits joints, procédé dans lequel les anneaux élastiques et les bagues d'étanchéité sont reçus, transportés:et a menés:en-superposition, individuellement et sépa- rément,-par::deux organes de transfert, caractérisé en ce qu'un premier organe de trans fert élargit radialement l'anneau élastique en le cueillant, et en ce que, lorsque les deux organes de transfert sont séparés par un intervalle mini mal, l'anneau élastique est inséré (ou enfoncé) brusquement dans la rainure, sous~l'action d'une force extérieure, sans prendre contact avec la bague d'étanchéité ou avec son bourrelet de retenue d'anneau élastique 2.Dispositif d'insertion en continu d'anneaux élas tiques flexibles dans les rainures de joints d'é tanchéité annulaires à lèvre, en particulier dans les rainures de lèvres d'étanchéité placées axia lement plus profondément que la face frontale des dits joints, dispositif comprenant un appareil d'alimentation en anneaux élastiques, un appareil d'alimentation en bagues d'étanchéité, et deux organes de transfert, rotatifs et entrainables, caractérisé en ce que les organes de transfert sont des croisillons rotatifs (2, 3) aux extrémités libres desquels sont disposés des organes de récep tion (17, 19) des anneaux élastiques (12) et des bagues d'étanchélté (11), et des organes (20) d'in sertion brusque des anneaux élastiques (12) dans les rainures (36) des bagues d'étanchérté (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de réception (17) des bagues d'étanchétté (11) est un mandrin. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, carac térisé en ce que le mandrin (17) va en s'amincis sant coniquement en direction des bagues d'étan cherté (11). 5. Dispositif selon les revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que le mandrin (17) est suspendu élastiquement au bras (7) d'un des croisillons ro tatifs (2) en direction du centre dudit croisillon. 6. Dispositif selon une des revendications 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que la hauteur axiale du mandrin (17) est plus grande que la hauteur axiale de la bague d'étanchéIté (11). 7. Dispositif selon une des revendications 2,3,4,5 et 6, caractérisé en ce que la surface périphérique in terne de la bague d'étanchérté (11) ne s'applique pas au mandrin (17). 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de réception (19) de l'anneau élastique (12) a une forme tubulaire et est pourvu d'une rainure périphérique (21) dans la zone de son extrémité libre. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au cours de l'insertion brusque de l'an neau élastique (12), une partie du mandrin (17) pénètre dans le tube de l'organe de réception (19) de l'anneau élastique (12). 10. Dispositif selon une des revendications 8 et 9, carac térisé en ce que le diamètre de la rainure (21) est plus grand que le diamètre intérieur de l'an neau élastique. 11. Dispositif selon une des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que le diamètre de organe de réception cylindrique (19) est plus grand que le diamètre du bourrelet (34) de retenue d'anneau élastique. 12. Dispositif selon une des revendications 8,9,10 et 11 caractérisé en ce que l'organe d'insertion (20) est placé du côté de l'anneau élastique (12) éloi gné de la bague d'étanchéité (11). 13. Dispositif selon une des revendications 8,9,10,11 et 12, caractérisé en ce que l'organe d'insertion (20) a une forme cylindrique et se prolonge sous la forme d'un poussoir (33) pointé en direction de l'anneau élastique (12). 14. Dispositif selon une des revendications 8,9, 10, llt 12 et 13, caractérisé en ce que l'organe d'inser tion (20) peut s'approcher axialement, par a-coups, en direction de l'anneau élastique (12) en antago nisme avec la pression d'un ressort (32). 15. Dispositif selon une des revendications 8,9, 10, 11, 12, 13 et 14, caractérisé en ce que la commande de l'organe d'insertion (20) s'effectue au moyen d'un plateau de came (22) coopérant avec un marteau (30). 16. Dispositif selon une des revendications 8,9, 10, 11, 12, 13, 14 et 15, caractérisé en ce que le plateau de came (22) est accouplé au second croisillon ro tatif (3). 17. Dispositif selon une des revendications 8,9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 et 16, caractérisé en ce que le plateau de came (22) comporte des encoches (29) régulièrement réparties sur sa périphérie et dans lesquelles s'engage brusquement un rouleau (25), suivant la périphérie dudit plateau de came (22), lorsque les deux organes de transfert (2,3) ont atteint la position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre par un intervalle minimal (A). 18. Dispositif selon une des revendications 8,9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 et 17, caractérisé en ce que le rouleau (25) fait partie d'un marteau (39) coopE- rant avec un épaulement radial (31) de l'organe d'insertion (20). 19. Dispositif selon une des revendications 8,9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18, caractérisé en ce qu'au moins un ressort de traction (27) pour le guidage du rouleau (25) sur la périphérie du pla teau de came (22) équipe le marteau (30).