Brevet FR2636398A1 — publié le 19900316

La présente invention est relative à une machine de fabrication de bagues d'étanchéité du type comportant une armature et un corps, notamment en élastomère, comportant au moins une lèvre d'étanchéité. De telles bagues sont couramment utilisées, notamment dans l'industrie automobile, pour réaliser une étanchéité entre une pièce tournante, par exemple un arbre et une pièce fixe, par exemple l'alésage du carter dans lequel l'arbre est monté à rotation. De telles bagues sont fabriquées par moulage, puis soumises à des opérations de finition par usinage pour notamment éliminer les bavures provenant de l'opération de moulage et usiner des chanfreins. La présente invention se propose de fournir une machine intégrée permettant de réaliser les différentes opérations nécessaires à la fabrication de telles bagues d'étanchéité de manière automatique et à grande cadence sans intervention manuelle, réduisant ainsi notablement le personnel nécessaire et les temps de fabrication. La machine selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait qu'elle comporte un poste de moulage comportant un dispositif de moulage, notamment par injection, un poste de refroidissement comportant au moins deux supports de bagues et au moins un dispositif de refroidissement des bagues maintenues dans lesdits supports, un poste d'usinage comportant un support rotatif, des moyens pour maintenir en position la bague sur ledit support pendant la rotation de celui-ci et un ensemble d'outils tranchants aptes à être amenés au contact de la bague maintenue sur ledit support rotatif, et un dispositif manipulateur agencé pour réaliser une succession de cycles consistant à prendre en charge une bague au poste de moulage, la transférer au poste de refroidissement sur l'un des supports de bague, prendre en charge une bague maintenue sur le ou l'un des autres supports au poste de refroidissement et la transférer au poste d'usinage. Ainsi, dans la machine selon l'invention, ltopération de moulage d'une pièce peut s'effectuer simultanément à l'étape de refroidissement de la bague précédemment moulée et transférée au poste de refroidissement, ainsi qu'à l'étape d'usinage de la bague moulée avant cette dernière et transférée du poste de refroidissement au poste d'usinage. Ainsi, avec un poste de refroidissement comportant deux supports de bague, trois bagues se trouvent simultanément présentes dans la machine en cours de moulage, en cours de refroidissement et respectivement en cours d'usinage, (ou en cours de transfert entre les différents postes) ce qui accroît notablement les cadences de fabrication. Le ou les dispositifs de refroidissement de chacune des bagues maintenus sur leur support respectif au poste de refroidissement comportent avantageusement deux buses de soufflage d'un fluide de refroidissement, notamment d'air comprimé, disposées au-dessus du support correspondant et agencées pour diriger le fluide de refroidissement sur deux emplacements diamétralement opposés de la bague, ce qui, outre le refroissement de celle-ci offre l'avantage supplémentaire d'éloigner pendant le refroidissement de la bague la bavure périphérique dont est munie celle-ci du corps en élastomère, évitant tout collage de la bavure sur le corps de la bague. Dans le cas de bagues moulées par injection, les bagues sortant du moule comportent outre une bavure périphérique, un voile intérieur prolongé en son centre par une carotte. Les opérations d'usinage consistent à éliminer la bavure périphérique, éliminer le voile intérieur et réaliser les chanfreins nécessaires. Pour maintenir en position la bavure périphérique en vue de son tranchage au poste d'usinage, les moyens pour maintenir la bague en position sur son support au poste d'usinage comportent avantageusement deux galets coniques agissant sur la bague dans deux directions diamétralement opposées, évitant tout repliement de la bavure périphérique pendant son tranchage. Avantageusement, il est également prévu au poste d'usinage une buse de soufflage d'air agissant verticalement pour maintenir le voile après sa découpe et avant son évacuation qui s'effectue avantageusement par soufflage d'air. En particulier, pour les bagues de gros diamètres, l'alimentation en air pour le soufflage en vue de l'éjection du voile peut s'effectuer au travers d'un orifice ménagé dans le support rotatif de la bague au poste d'usinage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation nullement limitatif en se référant au dessin annexé dans lequel Les figures 1 à 3 sont des vues schématiques illustrant la machine selon l'invention selon trois positions en cours de fonctionnement. La machine de fabrication de bagues d'étanchéité selon l'invention comporte quatre composants essentiels à savoir un poste de moulage désigné globalement par 10, un poste de refroidissement désigné globalement par 20, un poste d'usinage désigné globalement par 30 et un dispositif manipulateur 40. Le poste de moulage illustré sur le dessin est du type à injection et comporte un élément de moule fixe 11 solidaire d'un plateau de moule supérieur fixe, un élément de moule mobile 12 solidaire d'un plateau inférieur mobile et un noyau intérieur 13. Le dispositif de moulage utilisé est de type bien connu et n'a pas besoin d'être décrit plus en détail. Le moule est alimenté manuellement ou de manière automatique en armatures métalliques sur lesquelles doivent être formées la ou les garnitures d'étanchéité à lèvre. Selon l'invention, on peut réaliser des bagues mono ou multimatière. Le poste de refroidissement 20 comporte un plateau 21 mobile sur des glissières 22 et comportant sur sa face supérieure des supports de bague, au nombre de deux dans l'exemple illustré, 23 et respectivement 24. Pour le refroidissement des bagues maintenues sur leur support respectif, il est prévu au moins une paire de buses de soufflage d'air comprimé 25, 26 agencées pour diriger verticalement de haut en bas des courants d'air en des emplacements diamètralement opposés de la bague maintenue sur son support. Le poste d'usinage 30 comporte un support rotatif de bague 31 monté sur un plateau 32 mobile en translation sur des glissières 33. Au poste d'usinage 30, il est prévu un ensemble d'outils tranchants 34 destinés à sectionner les bavures sur la bague disposée sur le support tournant 31r notamment la bavure périphérique extérieure et le voile intérieur comportant la carotte. Les outils tranchants agissent à cet effet respectivement sur un diamètre extérieur et sur un diamètre intérieur de la bague et réalisent également les chanfreins désirés sur ces diamètres. Pour maintenir la bague en position sur le support 31 pendant la rotation de celui-ci, il est prévu deux galets coniques 35 agissant sur la bague dans deux directions diamètralement opposées. Pour évacuer le voile tranché, il est prévu un mécanisme de soufflage d'air au travers du support 31 par l'intermédiaire d'une buse de soufflage 36 (figure 3). Le dispositif manipulateur comporte des doigts formant pince d'extrémité 41 montée à l'extrémité d'un bras télescopique 42, le bras 42 étant lui-même agencé pour pouvoir tourner autour d'un axe vertical 43. On va maintenant décrire sommairement le fonctionnement de la machine selon l'invention. Dans la position de la figure 1, le moule au poste de moulage 10 vient d'être ouvert et le dispositif manipulateur 40 vient de prendre en charge, par sa pince d'extrémité 41, une bague B1, cette dernière se trouvant alors à une température de l'ordre de 200 C. Dans cette position, une seconde bague B2 précédemment obtenue et transferée par le dispositif manipulateur 40 se trouve en cours de refroidissement sur le support 23 du poste de refroidissement 20. Selon l'invention, le cycle de la machine est déterminé pour assurer un temps de refroidissement suffisant pour amener la bague à une température voisine de 300 à laquelle l'usinage peut se faire dans de bonnes conditions. Une troisième bague B3 obtenue antérieurement à la bague B2 est transferée au poste d'usinage 30. Le dispositif manipulateur 40 après avoir transferé la bague B1 sur le support 24 comme schématisé par la flèche de la figure 2 vient prendre en charge la bague B2 à la fin de son refroidissement sur le support 23 et, comme schématisé par la flèche sur la figure 3, la transfère sur le support de bague 35 du poste d'usinage. La bague est recue du poste d'usinage sur le plateau 32 en position avancée. Le plateau est ensuite amené à reculer pour amener la bague en prise avec les galets 35 et au contact des outils de tranchage 34. Comme on le voit sur la figure 3, pendant l'usinage de la bague B2, le moule au poste de moulage 10 est fermé pour la fabrication d'une nouvelle bague. Du fait que la machine selon l'invention permet de réaliser simultanément différentes étapes de fabrication d'une bague d'étanchéité, les cadences de production sont notablement accrues, la machine selon l'invention permettant ainsi la fabrication d'une bague toutes les treize secondes environ. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATION S 1 - Machine de fabrication de bagues d'étanchéité, caractérisée par le fait qu'elle comporte un poste de moulage (10) comportant un dispositif de moulage (11, 12, 13), notamment par injection, un poste de refroidissement (20) comportant au moins deux supports de bague (23) et au moins un dispositif de refroidissement (25, 26) des bagues (B1, B2) maintenues dans lesdits supports, un poste d'usinage (30) comportant un support rotatif (31), des moyens (35) pour maintenir en position la bague (B3, B2) sur ledit support pendant la rotation de celui-ci, et un ensemble d'outils tranchants (34) aptes à être amenés en contact de la bague maintenue sur ledit support rotatif, et un dispositif manipulateur (40) agencé pour réaliser une succession de cycles consistant à prendre en charge une bague au poste de moulage, la transférer au poste de refroidissement sur l'un des supports de bague, prendre en charge une bague maintenue sur le ou l'un des autres supports au poste de refroidissement et la transférer au poste d'usinage. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le ou les dispositifs de refroidissement (25, 26) de chacune des bagues maintenues sur leur support respectif (23, 24) au poste de refroidissement (20) comportent deux buses de soufflage (25, 26) d'un fluide de refroidissement, notamment d'air comprimé, disposées au-dessus du support correspondant (23, 24) et agencées pour diriger verticalement le fluide de refroidissement sur deux emplacements diamètralement opposés de la bague. 3 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les moyens pour maintenir la bague en position sur son support rotatif (31) au poste d'usinage (30) comportent deux galets coniques (35) agissant sur la bague dans deux directions diamètralement opposées. 4 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte au poste d'usinage (30) des moyens de soufflage d'air (36).