Brevet FR2606695A1 — publié le 19880520

PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES POUR LE POLISSAGE DE LA SURFACE INTERIEURE D'UN MOULE La présente invention entre dans Le domaine technique des machines pour le polissage de La surface interne d'un moule définissant l'empreinte dans laquelle doit être conformée la matière première d'un objet à réaliser. On connaît déjà, par le brevet français 76-15 166 (numéro de publication: 2 350 924) déposé au nom de la Demanderesse, une machine capable d'assurer le polissage de la surface interne de révolution d'un moule en toute matière appropriée. Cette machine comprend un bâti supportant un plateau horizontal, mobile verticalement, sur lequel est monté un moteur d'entraînement en rotation d'un palier tournant. Ce palier tournant supporte, par un axe d'oscillation de direction générale horizontale, le carter d'un moteur électrique d'axe général vertical. Le moteur électrique est sollicité en pivotement sur l'axe d'oscillation par un moyen d'excentration associé au carter du moteur électrique. L'arbre de sortie du moteur est muni d'une broche portant un organe de travail qui est soumis, lors ou fonctionnement de la machine, à un mouvement de rotation sur Lui-même, à un déplacement planétaire, ainsi qu'à un déplacement vertical. La machine décrite ci-dessus permet ainsi de suivre un grand nombre de profil de révolution évoluant contre lequel l'organe de travail est appliqué, tout en donnant de bons résultats de qualité en pratique. Toutefois, cette machine présente quelques inconvénients liés à sa structure. En effet, la machine fonctionne dans un environnement contenant une concentration importante de poussières provenant du polissage du moule. Or, la rotation du carter du moteur électrique, entraîné par le palier tournant, nécessite l'utilisation d'un moteur électrique particulier à contacts électriques extérieurs tournants. Outre les inconvénients inhérents à ce type de moteur, tels que le risque de feu, Les conditions de fonctionnement du moteur imposent une protection élaborée et un entretien répété de celui-ci. Egalement, le moyen d'excentration est constitué d'un plateau coopérant par des galets avec les branches d'un étrier porté par le palier tournant et associé à deux ressorts de rappel agissant pour que les branches de l'étrier sollicitent, par les galets, le pivotement du moteur électrique sur l'axe d'oscillation. Le moyen d'excentration constitue un ensemble composé d'un grand nombre de pièces, d'un poids élevé, qui nécessite l'utilisation de ressorts de rappel importants. Ces exigences limitent la sensibilité de la machine qui ne permet pas un suivi constant d'une empreinte à changement relativement brusque de profil. Par ailleurs, la disposition relative des éléments constitutifs du moyen d'excentration a pour conséquence une amplitude radiale de pivotement limitée. L'invention vise donc à résoudre les problèmes énoncés ci-dessus en proposant une machine pour le polissage mettant en oeuvre un moteur électrique avec une grande facilité de réglage du pivotement du moteur. L'invention vise, également, une machine ayant une sensibilité élevée pour répondre à des profils d'empreinte à variation relativement brusque et possédant une amplitude radiale élevée. L'invention vise, encore, une machine de conception simplifiée et donc peu onéreuse. Ces buts sont atteints grâce à une machine pour le polissage, caractérisée en ce que la tête de travail comprend: - un fourreau tubulaire porté par l'axe d'oscillation de la poulie qu'il traverse concentriquement et comportant, intérieurement, des paliers de support et de rotation, - un prolongement tubulaire du carter du moteur électrique, concentrique et monté dans les paliers du fourreau, - un moyen d'immobilisation angulaire entre le fourreau et le prolongement, - un moyen porté par la poulie et sollicitant élastiquement le fourreau en pivotement sur l'axe d'oscillation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple, en référence aux dessins annexes sur lesquels: - la fig. 1 est une coupe-élévation de la machine mettant en oeuvre l'invention, - la fig. 2 est une coupe transversale partielle prise sensiblement selon la ligne II-II de la fig. 1, - la fig. 3 est une vue, à plus grande échelle, en partie arrachée, de la tête de travail selon la fig. 1, - la fig. 4 est une vue de dessus, prise sensiblement selon la ligne IV-IV de la fig. 3, - la fig. 5 est une coupe prise sensiblement selon la ligne V-V de la fig. 1 et montrant, à plus grande échelle, un principe de fonctionnement de la machine. - les fig. 6 et 7 sont des vues, analogues à la fig. 3, montrant la tête de travail dans des positions différentes lors du fonctionnement de la machine. La fig. 1 montre une machine pour le polissage de la surface interne E de révolution d'un moule M, à partir de laquelle doit être conformée la matière première d'un objet à réaliser. La machine comprend, de façon connue, un bâti 1 avec une table supérieure 2 supportant le moule M, ainsi qu'un moyen 3 de déplacement et de guidage vertical d'un plateau 4. Le moyen 3 peut être constitué, par exemple, d'un vérin 3A associé à une glissière 3B. Le plateau 4, mobile verticalement, porte un moteur 5 d'entraînement en rotation, par une courroie 6, d'une poulie-cloche 7 montée à l'intérieur d'un palier cylindrique 8 formé par une partie en porte-à-faux du plateau 4. Le palier cylindrique 8 permet, à l'aide d'un roulement ou d'une butée à billes 9, le support et le centrage du moyeu tubulaire 10 de la poulie- cloche 7, ainsi que cela apparaît à la fig. 2. La poulie-cloche 7 assure le support d'une tête de travail 11, montée pour présenter un degré de liberté par rapport au moyeu 10. Dans l'exemple de réalisation, le degré de liberté entre le moyeu 10 et la tête 11 est défini par un axe d'oscillation X-X' de direction générale parallèle à la table 2 et, par conséquent, perpendiculaire à la direction verticale de déplacement du plateau 4. L'axe X-X' est matérialisé par deux vis pointeaux 12 montées dans le moyeu 10 et diamétralement opposées l'une à l'autre. Les vis pointeaux 12 pénètrent dans des empreintes tronconiques 13 ménagées dans la surface périphérique d'un fourreau tubulaire 14 de la tête de travail 11. La tête 11 est, de cette manière, engagée et centrée à l'intérieur de L'enveloppe formée par la poulie 7 par rapport à laquelle la tête 11 peut osciller dans les sens de la flèche f1 (fig. 1), de part et d'autre du plan vertical P passant par l'axe d'oscillation X-X'. La tête de travail 11 comprend, outre le fourreau 14 concentrique à la poulie 7, un moteur électrique 15 et un moyen 16 de sollicitation en pivotement sur l'axe d'oscillation X-X' de la tête de travail 11. Le fourreau 14 comporte, intérieurement, des paliers 17 de support et de rotation d'un prolongement tubulaire 18 du carter 19 d'un moteur électrique 15. Le prolongement 18, solidarisé au carter 19 par des vis 20 et concentrique au fourreau 14, est Lloqué verticalement par un écrou 21. Le prolongement 18, et donc le carter 19, sont soumis à un couple de rotation induit par le fourreau 14 entraîné par la poulie 7. Pour annuler cet effet, le prolongement 18 ou le carter 19 sont immobilisés angulairement par rapport au fourreau 14 par un moyen 22. Le moyen 22 d'immobilisation angulaire est constitué, par exemple, Jar un doigt 23 solidaire du plateau 4 et coopérant avec une fourche 24 fixée au carter 19, ainsi que cela apparaît à la fig. 1. Le moteur électrique 15 possède un arbre de sortie 25 prolongé par une broche 26, rendue solidaire, par exemple, par des cannelures 27. La broche 26 est munie, à son extrémité basse disposée en regard de la table 2, d'un organe de travail 28, tel qu'une fraise. Avantageusement, la broche 26 est guidée, pour supporter les efforts de flexion, par des roulements 29 montés épaulés à l'intérieur du prolongement 18 et bloqués par un écrou 30. Un joint 31, monté à l'intérieur de l'extrémité inférieure du prolongement 18, assure, principalement, l'étanchéité des roulements 29. Le moyen de sollicitation 16 en pivotement sur l'axe X-X' de la tête 11 apparaît de façon plus précise aux fig. 3 et 4. Le moyen 16 comporte un support, formé de deux joues 40 espacées transversalement, s'étendant verticalement et fixées chacune à la poulie 7 par leur base 41, à l'aide de vis 42, représentées seulement par leurs axes. Une genouillère 43 prend place dans l'espace libre situé entre les deux joues 40. Cette genouillère 43 est composée d'une branche élastique 44 articulée à un levier presseur 45. La branche élastique 44 est retenue axialement par un organe 46 d'arrêt supporté par une douille 47 fixée aux joues 40. L'organe 46 permet, par ailleurs, le pivotement de la branche élastique 44 dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction de l'axe d'oscillation X-X' et le réglage de l'effort exercé par la branche élastique 44. A cette fin, l'organe 46 constitue, par exemple, une vis terminée en pointe coopérant avec une empreinte 47a tronconique, d'angle au centre plus important, ménagée dans la partie supérieure d'une bague épaulée 48 qui sert d'appui à une extrémité d'un moyen 49 de rappel élastique, tel qu'un ressort de compression. L'autre extrémité du ressort est en contact avec une pièce épaulée 50 prolongée par deux branches 51 articulées au sommet du levier 45 autour d'un axe 52. AvantageusEnent, pour éviter une déformation du ressort 49, la bague 48 et la pièce 50 présentent une liaison du type télescopique, constituée, par exemple, d'une tige 53 fixée à la pièce 50 qui s'introduit, au moins partiellement, à l'intérieur d'un trou borgne 54 débouchant à la partie inférieure de la bague 48. Le levier 45 s'articule sur un axe 55 formant appui supporté par les joues 40 et de direction sensiblement parallèle à l'axe d'oscillation X- X'. L'axe d'articulation 55 est distant de l'axe 52 d'une valeur dépendant de l'amplitude angulaire d'oscillation de la broche que l'on veut obtenir. Le levier 45 possède un corps allongé présentant, dans sa partie inférieure, un chemin de roulement 56 incurvé, coopérant avec un galet 57 monté sur un axe 58 porté par les branches 59 d'une chape 60 fixée par une partie épaulée 61 sur le nez 62 d'une collerette 63 du fourreau 14. La machine décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante. La tête de travail 11 est susceptible d'osciller sur l'axe X-X'. Elle est sollicitée en pivotement par le moyen 16 qui agit sur le fourreau 14, par l'intermédiaire du levier 45 presseur du galet 57. Le réglage convenable du moyen 16 tend à provoquer, sous l'action du ressort, un basculement du levier 45 entraînant le pivotement du fourreau 14 sur l'axe X-X'. Il en résulte, ainsi que cela apparaît à la fig. 3, que la tête de travail 11 occupe, à l'état de repos, une position inclinée dans laquelle la fraise 28 est située à l'extérieur du plan P. Lors de la mise sous tension du moteur électrique 15, la fraise 28 se met à tourner sur elle- même, par exemple dans le sens de la flèche f2 (fig. 5), sans qu'intervienne une modification de sa position spatiale décrite ci-dessus. Toutefois, dès la mise sous tension simultanée du moteur d'entraînement 5, ce dernier entraîne, à l'aide de la courroie 6, la poulie 7 qui communique son mouvement au fourreau 14 sollicité toujours en pivotement sur l'ax X-X' par le moyen 16 agissant perpendiculairement à cet axe et, notamment, par l'intermédiaire du levier 45 presseur du galet 57 du fourreau 14. Par conséquent, le point de contact du levier 45 et du galet 57, soumis à l'action conjuguée du mouvement de rotation du fourreau et de pivotement OS selon l'axe X-X', suit un trajet du type planétaire. Le carter 19 du moteur électrique 15 décrit, bien entendu, un chemin similaire à ce trajet, en restant fixe sur lui-même, puisqu'il est immobilisé en rotation par le moyen 22. La fraise 28 est soumise, également, à un déplacement du type planétaire selon une circonférence C, tout en étant animée d'une rotation sur elle-même. La trajectoire de la révolution planétaire C de la fraise 28 est définie par la position de butée de la tête de travail 11 sur l'axe d'oscillation X-X', en fonction du réglage initial de l'effort exercé par le levier 45 sur le galet 57. Cette position est maintenue, d'une part, par l'action du ressort 49 et, d'autre part, par la vitesse de rotation de la poulie 7 qui fait naître une force centrifuge s'exerçant de part et d'autre de l'axe d'oscillation X-X', sur la broche 26 et la tête 11. Par conséquent, si à l'état de repos on introduit la broche 26 à l'intérieur du moule M, dont le plus grand diamètre est inférieur au diamètre de révolution planétaire C de la fraise 28, celle-ci, lors de la mise en fonctionnement de la machine, sera amenée à prendre appui sur la paroi périphérique de l'empreinte E, d'autant plus fortement que le ressort 49 aura été chargé et que la force centrifuge creéée sera plus importante. La révolution planétaire et la rotation sur elle-même simultanée de la fraise 28 auront pour effet d'usiner la partie de la surface de révolution de l'empreinte E correspondant au plan horizontal de passage de la fraise 28. Pour usiner toute la surface de révolution de l'empreinte E, les moyens 3 de déplacement et de guidao- sont commandés afin de déplacer le plan de travail de la fraise 28. Si l'empreinte E présente des variations de section de révolution, l'angle d'oscillation sur l'axe X-X' varie en conséquence. Une diminution de la section e révolution de l'empreinte E aura pour effet de réduire l'angle d'oscillation et de relever le levier 45 contre l'action du ressort 49 qui oppose une résistance d'autant plus grande que l'angle d'oscillation diminue (fig. 6 et 7). Bien entendu, une augmentation de la section de révolution entraînera un accroissement de l'angle d'oscillation et l'abaissement du levier 45. Pendant ces opérations, la branche élastique 44 pivote autour du point de contact avec l'organe 46 d'arrêt, dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction de l'axe X-X'. Par ailleurs, comme le montre la fig. 7, la forme de réalisation donnée au moyen 16 de sollicitation en pivotement de la tête 11, permet à la broche 26 de dépasser facilement le plan P pour venir usiner des surfaces particulières de révolution et, notamment, le fond des empreintes. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Machine pour le polissage de la surface intérieure d'un moule (M), du type comprenant: - un bâti (1) supportant un plateau (4) horizontal mobile verticalement, sur lequel est monté un moteur (5) d'entraînement en rotation d'un palier tournant (7), formé par une poulie annulaire, - une tête de travail (11) supportée par la poulie (7) à l'aide d'un axe d'oscillation (X-X') de direction générale horizontale et diamétrale par rapport à la poulie, la tête de travail (11) étant constituée d'un moteur électrique (15) d'axe général vertical associé à un moyen qui sollicite toujours la tête de travail (11) en pivotement sur l'axe d'oscillation, l'arbre de sortie (25) dudit moteur étant muni, en direction d'une table formée par le bâti, d'une broche (26) portant un organe de travail (28) qui est ainsi soumis, lors du fonctionnement de la machine, à un mouvement de rotation sur lui-même, à un déplacement planétaire et à un déplacement vertical, caractérisée en ce que la tête de travail (11) comprend: - un fourreau (14) tubulaire porté par l'axe d'oscillation (X- X') de la poulie (7) qu'il traverse concentriquement et comportant, intérieurement, des paliers (17) de support et de rotation, - un prolongement tubulaire (18) du carter (19) du moteur électrique (15), concentrique et monté dans les paliers (17) du fourreau (14), - un moyen (22) d'immobilisation angulaire entre le fourreau (14) et le prolongement (18), - un moyen (16) porté par la poulie (7) et sollicitant élastiquement le fourreau (14) en pivotement sur l'axe d'oscillation (X-X'). 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen (16) de sollicitation est constitué d'une genouillère (43) composée d'une branche élastique (44) et d'un levier presseur (45) articulé sur un axe (55) de direction sensiblement parallèle à l'axe d'oscillation (X-X') pour agir sur le fourreau (14). 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le levier (45) sollicite toujours un galet (57) disposé sur une collerette (63) du fourreau (14). 4 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la branche élastique (44) exerce un effort réglable par un organe (46) sollicitant une bague épaulée (48) retenant un moyen de rappel (49) entre une pièce articulée (50) sur le levier (45), à distance de son axe d'articulation (55). - Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le moyen de sollicitation (16) possède un support à deux joues (40) espacées transversalement et s'étendant verticalement. 6 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pièce articulée (50) et la bague (48) coopèrent par une liaison du type télescopique (53, 54). 7 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen (22) d'immobilisation angulaire est constitué d'une fourche (24) fixée au carter (19) du moteur électrique (15) coopérant avec un doigt (23) solidaire du plateau (4). 8 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le prolongement tubulaire (18) comporte, intérieurement, des paliers (29) de support et de guidage de la broche (26).