Brevet FR2604648A1 — publié le 19880408

La présente invention est relative à un procédé et une machine pour meuler une tête de forage du type à boutons, ce procédé comportant les étapes consistant à déplacer une broche de meulage le long d'une surface enveloppe conique, cette broche portant un outil de meulage à son extrémité adjacente à la tête de forage pour la position de travail de la broche, à faire tourner la broche autour de son axe longitudinal, à faire coincider l'axe central de la surface enveloppe conique avec l'axe central longitudinal du bouton à meuler, à effectuer un déplacement relatif de la broche de meulage et de la tête de forage pour les rapprocher jusqu'à ce que l'outil de meulage et le bouton à meuler viennent en contact, puis à effectuer le meulage du bouton. Par le document SE-A-84.04548-3, on connaît un procé- dé du type indiqué ci-dessus. Toutefois, le dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé comporte une première source mo- trice pour entraîner la broche de meulage le long de la sur- face enveloppe conique et une seconde source motrice sépa- rée pour entraîner en rotation la broche de meulage. Cet agen- cement à deux sources motrices séparées rend le dispositif relativement coûteux et lourd. La présente invention a pour but de remédier à cet in- convénient en fournissant un procédé et une machine pour le meulage d'une tête de forage du type à boutons en ne faisant appel qu'à une seule source motrice. A cet effet, le procédé selon l'invention, comportant les étapes consistant à déplacer une broche de meulage le long d'une surface enveloppe conique, cette broche portant à son extrémité adjacente à la tête de forage pour la posi- tion de travail un outil de meulage, à faire tourner simul- tanément la broche de meulage autour de son axe longitudi- nal, à amener en coincidence, avant le meulage proprement dit, l'axe central de la surface enveloppe conique et l'axe central longitudinal du bouton à meuler, à effectuer un dé- placement relatif de la broche de meulage et de la tête de forage pour les rapprocher jusqu'à ce que l'outil de meula- ge et le bouton à meuler viennent en contact, et à effec- tuer le meulage du bouton, est caractérisé en ce que la rota- tion de la broche de meulage autour de son axe longitudinal est effectuée par coopération entre la broche de meulage et une piste fixe. La machine selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comportant une-broche de meulage qui porte, à son extrémité adjacente à la tête de forage en position de travail, un outil de meulage, est caractérisée en ce que la broche de meulage est montée de manière tour- nante autour de son axe longitudinal dans un boîtier de bro- che qui peut être mis en rotation au moyen d'une source mo- trice autour de son axe longitudinal, l'axe longitudinal de la broche de meulage étant incliné d'un-angle de 5-80 par rapport à l'axe central du boîtier de broche, des moyens étant prévus pour ajuster le bouton à meuler de telle ma- nière que son axe central longitudinal colncide avec l'axe central du boîtier de broche, en ce que la broche de meu- lage comporte des premiers moyens de coopération, et en ce que des seconds moyens de coopération fixes sont prévus en liaison avec les premiers moyens de coopération de la broche de meulage, lesdits premiers et seconds moyens de coopération coagissant lorsque le boîtier de broche tourne pour communi- quer un mouvement de rotation à la broche de meulage autour de son axe longitudinal. On décrira maintenant, en référence aux dessins anne- xés, un mode de réalisation préféré de l'invention. Sur les dessins: Fig. 1 est une vue latérale schématique d'une machine selon l'invention; et Fig. 2 est, à plus grande échelle, une coupe de la tê- te de meulage de la machine de la Fig. 1. La machine représentée sur la Fig. 1 comporte un sup- port 10 constitué par une plaque d'embase 11 qui supporte une colonne 12 s'étendant vers le haut. La colonne 12 porte un bras de support 13 qui peut être déplacé verticalement sur la colonne 12 pour son ré- glage à la hauteur désirée. Le déplacement du bras de sup- port 13 le long de la colonne 12 est effectué au moyen d'une poignée de commande 14. Le bras de support 13 porte à son tour une tête de meulage 15 qui est représentée en détail sur la Fig. 2. Comme montré sur la Fig. 1, une tête de forage 16 du type à boutons est représentée de manière très schématique. La tête de meulage 15 est représentée dans sa position de tra- vail,c'est-à-dire qu' une meule creuse 17 de la tête de meu- lage 15 est en contact avec le bouton à meuler. Comme montré sur la Fig. 2, la tête de meulage 15 com- porte un manchon 18 assujetti à l'extrémité du bras 13, un arbre 19 étant monté à rotation dans le manchon 18 par l'in- termédiaire de paliers. L'arbre 19 est relié, par l'inter- médiaire d'un filetage 20 ou analogue, à une source motrice 21 (Fig. 1), par exemple un moteur électrique ou analogue. La tête de meulage comporte également, d'une seule pièce avec l'arbre 19,un boîtier 22 de broche qui, conjointe- ment avec l'arbre 19, peut tourner autour d'un axe 23 sous l'action de la source 21. Une broche de meulage 24 est montée de manière tour- nante dans le boîtier de broche 22 par l'intermédiaire de paliers radiaux 24a. La meule 17 est montée de manière in- terchangeable à l'extrémité de la broche de meulage 24 qui fait saillie de la tête de meulage 15 vers le bas. La meu- le 17 et la broche de meulage 24 comportent des moyens 25 permettant de faire tourner la meule 17 lorsque la broche de meulage 24 tourne, et également de moyens 26, sous la forme d'une garniture annulaire, pour verrouiller axiale- ment la meule 17 de manière libérable. La broche de meulage 24, à son extrémité qui est éloignée de la broche 17, comporte une tête 27 de section circulaire. Des passages 28 sont ménagés dans l'arbre 19, le bottier de broche 22 et la broche de meulage 24 pour le passage d'un fluide de nettoyage et de lubrification. Comme montré sur la Fig. 2, le manchon 18 présente, d'une seule pièce avec lui, un élargissement ou flasque 29. Du côté du flasque 29 qui est dirigé vers le boîtier de broche 22, est ménagée une cavité 30 qui présente une paroi latérale périphérique 31 inclinée par rapport à l'axe 32 de rotation de la broche de meulage 24 dans le boîtier de broche 22. L'axe 32 de la broche 24 est incliné d'un angle de à 80 par rapport à l'axe 23 du boitier-de broche 22. La paroi 31 est inclinée par rapport à l'axe 23 du boîtier de broche 22 d'un angle de signe contraire à celui de l'incli- naison de l'axe 32 de la broche 24 par rapport à l'axe 23 du. boîtier de broche. A la périphérie du flasque 29, est assujettie une enve- loppe 33 qui s'étend vers le bas et qui entoure latérale- ment le boîtier de broche 22. Dans la zone de l'extrémité inférieure de l'enveloppe 33, un palier radial 34-est dis- posé entre celle-ci et le boîtier de broche 22. Sur la Fig. 2, la tête de forage 16 du type à boutons comporte un certain nombre de boutons 35. Pour que la tête de forage 16 soit fixée en 'position correcte pour le meu- lage, le support 10 comporte des moyens de fixation 36 qui sont déplaçables sur une table magnétique horizontale 37 de manière que ces moyens de fixation puissent être verrouil- lés dans une position donnée par activation de l'aimant. Ces moyens de fixation sont agencés de telle manière que la tête de forage 16 puisse être fixée en position in- clinée lors du meulage des boutons périphériques. Comme indiqué précédemment, le boîtier de broche 22 peut recevoir un mouvement de rotation autour de son axe 23 par activation de la source motrice 21. Du fait de l'ac- tion de la force centrifuge, la broche de meulage 24 tend à se déplacer par rapport au boîtier de broche 22 de ma- nière que la partie périphérique 38 axialement la plus ex-. térieure de la tête 27 vienne en contact avec la paroi la- térale périphérique inclinée 31 de la cavité 30. Ainsi,le point de contact de la tête 27 de la broche 24 avec la pa- -35 roi 31 est situé, par rapport à l'axe 23 du boîtier 22, ra- dialement à l'extérieur de l'axe 32 de rotation de la broche 24. Pour cela, les paliers de la broche de meulage 24 sont agencés pour que la broche de meulage 24 puisse avoir un certain déplacement axial dans le boîtier de broche 22. Pour une vitesse de rotation donnée du boîtier de broche, par exemple environ de 1500 à 3000 tr/mn, la bro- che de meulage 24 est sollicitée vers la piste de roulement 31 suivant une force suffisante pour que la coopération par friction entre la tête 27 et la piste 31 suffise à entraî- ner la broche de meulage 24 à tourner autour de son axe 32 lorsque le boîtier de broche 22 tourne autour de son axe central 23, même si la meule 17 est en contact avec le bouton 35' à meuler. Ainsi, d'une part, la broche de meu- lage 24 se déplace suivant une surface enveloppe conique lorsque le boîtier de broche 22 tourne et, d'autre part, elle tourne en même temps autour de son propre axe longi- tudinal 32, à une vitesse plusieurs fois supérieure à la vitesse de rotation de la broche 24 autour de l'axe 23 de Ia surface enveloppe conique. Dans le mode de réalisation ici décrit, l'axe 32 de rotation de la broche de meulage 24 est incliné d'environ 15 par rapport à l'axe 23 de rotation du boîtier de broche 22. Suivant des dimensions préférées pour les constituants de la tête de meulage 15, le rapport de transmission entre le boîtier de broche 22 et la broche de meulage 24 est d'en- viron 1/4. Cela signifie que, si le bottier de broche 22 tourne à environ 1500-3000 tr/mn, la broche de meulage 24 tourne à environ 6000-12000 tr/mn autour de son axe longi- tudinal 32. La valeur de cette vitesse de rotation signifie que le temps de meulage pour un bouton est réduit de ma- nière importante par rapport à celui qui était nécessaire dans l'art antérieur. Le processus de meulage proprement dit est effectué en bloquant la tête de forage 16 dans les. moyens de fixation, en effectuant un réglage manuel gros- sier des moyens de fixation 36 sur la table magnétique 37, puis en abaissant la tête de meulage 15 par l'intermédiai- re de la poignée de commande 14. Lorsque la broche de meulage 24 en rotation vient en contact avec le bouton 35' à meuler, c'est-à-dire le bouton central sur la Fig. 2, un auto-centrage de ce bouton 35' se produit du fait que la meule 17 vient coiffer le bouton ' en se centrant sur lui avec une bonne précision. Apres cet auto-centrage, l'axe central 23 du bottier de broche 22 coïncide avec l'axe central longitudinal 39 du bouton 35' à meuler.' En pratique, cela signifie que, lorsque l'opérateur a abaissé la tête de-meulage 15 et que l'outil creux.de meula- ge 17 de la broche tournante de meulage 24 est venu en con- tact avec le bouton 35', les moyens de fixation 36 peuvent être verrouillés par rapport à la table magnétique 37 par activation d'aimant. En variante, il est possible de ne pas faire appel à ce verrouillage sur la table 37 si on utilise des moyens de fixation suffisamment lourds. Dans le-mode de réalisation décrit ici, la tête de forage 16 est fixe, suivant le mode de réalisation préféré. Il est également possible, dans le cadre de l'invention, d'avoir à la fois une rotation active et passive de la tê- te de forage. Le dispositif de transmission décrit précédemment fait appel à une coopération par friction provoquée par la force centrifuge. Il est également possible, dans le cadre de la présente invention, d'effectuer la coopération entre la broche de meulage 24 et une partie fixe de la tête de meulage par l'intermédiaire de dents ou analogues. Il n'est pas nécessaire que cette coopération se produise par l'in- termédiaire de la tête de la broche de meulage 24, mais el- le peut être effectuée au niveau d'une partie intermédiai- re de celle-ci. L'invention n'est donc pas limitée au mode de réa- lisation qui a été décrit; on pourrait au contraire con- cevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour meuler une tête de forage.(16) du type à boutons (35,35'), comportant les étapes consistant à déplacer une broche de meulage (24) le long d'une sur- face enveloppe conique, cette broche (24) portant à son extrémité adjacente à la tête de forage (16) pour la posi- tion de travail un outil de meulage (17), à faire tourner simultanément la broche de meulage (24) autour de son axe longitudinal (32), à amener en coïncidence, avant le meu- lage proprement dit, l'axe central (23) de la surface enve- loppe conique et l'axe central longitudinal (39) du bouton à meuler (35'), à effectuer un déplacement relatif de la bro- che de meulage (24) et de la tête de forage (16) pour les rapprocher jusqu'à ce que l'outil de meulage (17) et le bouton à meuler (35') viennent en contact, et à effec- tuer le meulage du bouton (35'), caractérisé en ce que la rotation de la broche de meulage (24) autour de son axe longitudinal (32) est effectuée par coopération entre la broche de meulage (24) et une piste fixe (31). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite coopération est une coopération par friction entre l'extrémité de la broche de meulage (24) opposée à la tête de forage (16) et une piste de roulement fixe (31), cette coopération par friction étant engendrée par la for- ce centrifuge. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vitesse de rotation de la broche de meulage (24) autour de son propre axe longitudinal de rotation (32) est plusieurs fois supérieure à celle de la broche de meulage (24) autour de l'axe central (23) de la surface enveloppe conique. 4. Machine pour meuler une tête de forage (16) du type à boutons (35,35'), notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comportant une broche de meulage (24) qui porte, à son extrémité adja- cente à la tête de forage (16) en position de travail, un outil de meulage (17), caractérisée en ce que la broche de meulage (24) est montée de manière tournante autour de son axe longitudinal (32) dans un boîtier de broche (22) qui peut être mis en rotation au moyen d'une source mo- trice (21) autour de son axe longitudinal (23), l'axe longitudinal (32) de la broche de meulage (24) étant incli- né d'un angle de 5-80 par rapport à l'axe central (23) du boîtier de broche (22), des moyens (36,37) étant prévus pour ajuster le bouton à meuler (35') de telle manière que son axe central longitudinal (39) coincide avec l'axe central (23) du boîtier de broche (22), en ce que la bro- che de meulage (24) comporte des premiers moyens de coopé- ration (27,38), et en ce que des seconds moyens de coopéra- tion fixes (29,31) sont prévus en liaison avec les pre- miers moyens de coopération (27,38) de la broche de meu- lage (24), lesdits premiers et seconds moyens de coopéra- tion coagissant lorsque le. boîtier de broche (22) tourne pour communiquer un mouvement de rotation à la broche de meulage (24)autour de son.axe longitudinal (32). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la broche de meulage (24) est montée de ma- nière tournante avec un certain jeu axial et en ce que les premiers moyens de coopération (27,38) de la broche de meulage (24) sont situés à l'extrémité de la broche (24) qui est opposée à la tête de forage (16). 6. Machine selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la broche de meulage (24) compor- te une tête (27) dont la partie axialement la plus exté- rieure (38) constitue les premiers moyens de coopération. 7. Machine selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les seconds moyens de coopération sont constitués par un chemin de roulement fixe (3.1). 8. Machine selon la revendication'?, caractérisée en ce que le point de contact de la tête (27) de la broche de meulage (24) est situé,par rapport à l'axe central (23) du boîtier de broche (22),radialement à l'extérieur de l'axe (32) de rotation de la broche de meulage (24) sur elle-même. 9. Machine selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que, dans un plan de coupe passant par l'axe central (23) de la tête de meulage (15) et par le point de contact de la tête (27) de la broche avec le che- min de roulement fixe (31), ce dernier présente, par rap- port à l'axe central (23) de la tête de meulage, une incli- naison qui est de signe contraire à celui de l'inclinaison de l'axe longitudinal (32) de la broche de meulage (24) sur l'axe central (23) de la tête de meulage.