Brevet FR2657036A1 — publié le 19910719

La présente invention a pour objet un dispositif d'ébavurage et de finition de pièces moulées en céramique ainsi qu'une machine multipostes comprenant au moins deux de ces dispositifs. De nombreuses pièces et plus particulièrement les assiettes en céramique sont obtenues par moulage d'une pâte. Les pièces en sorite de meule présentent des bavures en périphérie, dues notamment aux jeux des plans de Joint dans lesquels s'accumule de la pâte. Ces bavures doivent être éliminées avant de poursuivre l'élaboration de la pièce et notamment avant sa cuisson. Les dispositifs connus actuellement comprennent des platines rotatives ou tourets sur lesquelles sont disposés les pièces. Des outils périphériques, tels que des râcloirs, des lames, ou des râpes, sont mis en appui sur le bord de la pièce avec une légère pression. La rotation de la pièce sur elle-même permet par passages successifs devant l'outil de supprimer les parties en saillie notamment les bavures. Mais les outils ne font pas la distinction entre les parties en saillie des pièces telles que les angles d'assiettes à forme hexagonale ou carrée et les bavures ce qui conduit à la modification de la forme initiale donnée à la pièce. Dans l'exemple indiqué les angles se trouvent arrondis. I1 y a donc de façon générale une déformation de la pièce. Quant aux cadences elles sont relativement faibles puisque la pièce tourne lentement et doit effectuer plusieurs passages devant l'outil Ainsi, pour tenir les cadences de cuissons notamment, l'industrie est obligée d'utiliser des machines avec de nombreux postes ce qui les rend encombrantes. La vitesse à l'interface outil-pièce est faible ce qui conduit à des arrachements grossiers qui laissent subsister un état de surface qui est loin d'être satisfaisant. Aussi, afin d'améliorer la qualité de l'ébavurage, il est prévu des postes de dégrossissage, de finition et des postes intermédiaires afin de compenser cette faible vitesse à l'arrachement des particules. Cette nécessité conduit également à une augmentation de l'encombre- ment. La présente invention concerne un dispositif d'ébavurage et de finition de pièces moulées en céramique ayant un profil de révolution qui autorise des vitesses de coupe élevées, qui assure un guidage en fonction de la forme de la pièce, dont l'encombrement est réduit Ce dispositif peut être multiplié et complété par d'autres postes afin d'obtenir une machine à cadence élevée de grande compacité. A cette fin le dispositif d'ébavurage et de finition de pièces moulées en céramique à profil de révolution, notamment d'assiettes, se caractérise en ce qu'il comprend un bâti, un organe dynamique de rectification de la pièce, des moyens de guidage de l'organe de rectification par rapport à cette pièce et des moyens d'entraînement en rotation de la pièce autour de son axe de révolution. L'invention se caractérise également en ce que l'organe dynamique comprend un outil rotatif animé à sa périphérie d'une vitesse comprise entre 10 et 100 m/s plus particulièrement 40 mfs. Les moyens de guidage du dispositif selon l'invention comprennent des barres articulées par leurs extrémités pour former un parallélogramme déformable, deux articulations opposées supportant, l'une l'organe de rectification et l'autre un galet de guidage et des moyens de rappel destinés à rapprocher le galet de l'organe de rectification. Selon une caractéristique particulière, les moyens de guidage comprennent un galet d'un diamètre d inférieur au diamètre D de l'organe de rectification et l'axe de rotation de la pièce est décalé par rapport au centre du parallélogramme d'une distance égale & D - d sur la droite reliant les -4--- centres de rotation du galet et de l'organe de rectification, ce décalage se faisant vers L'organe de rectification. Selon une variante de l'invention, les moyens de guidage de l'organe de rectification comprennent un gabarit, monté coaxial avec la pièce de rectification qui coopère avec le gabarit de façon que l'outil rotatif de l'organe de rectification suive la périphérie de la pièce. L'invention prévoit selon une de ses caractéristiques que le doigt de guidage est réglable en translation par rapport à l'axe de rotation de l'outil de façon à pouvoir usiner des pièces de forme identique et de dimensions différentes. Selon l'invention la machine multipostes d'ébavurage et de finition comprend au moins un dispositif d'ébavurage et de finition selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes et se caractérise en qu'elle comprend de plus un poste de chargement-déchargement, des moyens pour amener chaque pièce devant chaque poste et des moyens pour entraîner en rotation chaque pièce autour de son axe de révolution devant le poste d'ébavurage et de finition. Selon une autre caractéristique, la machine multipostes comprend un plateau dont la périphérie coopère avec un doigt de guidage solidaire de l'organe de rectification de façon à écarter l'outil de la pièce lors des déplacements de pièces. La machine multipostes comprend un poste d'ébavurage et un poste de polissage et d'affinage. L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier en regard des dessins annexés parmi lesquels : - la figure i est une vue schématique de dessus d'un dispositif d'ébavurage et de finition selon l'invention avec arrachement partiel. - la figure 2 est une vue de dessus d'une machine multipostes selon l'invention avec guidage par gabarit, - la figure 3 est une vue en élévation latérale de cette même machine multipostes, et - la figure 4 est une vue schématique des différents entraînements en rotation de l'organe de rectification, de chacune des pièces autour de son axe de révolution et des moyens de déplacement simultané des pièces par rapport au bâti. Sur la figure 1 on a représenté un bâti 10, un organe de rectification 12, des moyens de guidage 14 de l'organe de rectification et des moyens 16 d'entraînement en rotation de la pièce autour de son axe de révolution. Le bâti 10 comprend à sa partie supérieure quatre rainures 18 de guidage dans lesquelles des doigts 20 se déplacent en translation. Ces doigts 20 sont solidaires des articulations 22 des moyens de guidage 14 qui comprennent en outre quatre barres rigides 24, également solidaires de ces articulations 22. Les quatre barres forment un parallélogramme déformable dont le centre est le point B. Deux sommets opposés du parallélogramme portent respectivement un galet de guidage 26 et un outil rotatif 28 constituant une partie de l'organe de rectification 12 et entraîné de façon connue par un moteur. Cet outil se- présente sous la forme d'une fraise abrasive, d'un tampon ou d'une brosse imprégné ou non d'abrasif ou bien encore sous forme d'une meule en aggloméré d'abrasifs. L'outil rotatif 28 est animé d'une vitesse de rotation importante qui lui permet d'atteindre une vitesse linéaire en périphérie comprise entre 10 et 100 m/s et plus particulièrement 40 m/s. Les moyens de guidage 14 comprennent également des moyens de rappel 32 disposés entre deux barres 24 adjacentes, parallèlement à la droite qui passe par l'axe de rotation de l'outil rotatif 28 de l'organe de rectification 12 et par l'axe de rotation du galet 26. Le dispositif d'ébavurage et de finition comprend également des moyens 16 d'entraînement en rotation de la pièce 34 autour de son axe de révolution 36 grâce à une platine support 38. La vitesse de rotation de cette platine 38 est très faible, le rôle de cette platine étant de présenter au moins une fois en face de l'organe de rectification tous les points de la périphérie de la pièce. L'axe de rotation de la platine Ç est confondu avec l'axe de révolution de la pièce, une assiette en porcelaine dans le cas représenté. De même le centre Ç est déplaçable sur la droite reliant les centres de l'outil 28 et du galet 26 afin de pouvoir compenser les usures de l'outil. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est décrit ci-après. L'outil rotatif 28 de l'organe de rectification 12 et le galet 26 sont écartés de façon à permettre la mise en place de la pièce 34 sur la platine 38. Les moyens d'entraînement en rotation de la pièce autour de son axe de révolution à savoir la platine support sont en marche. Lorsque l'outil rotatif 28 et le galet 26 sont relâchés, les moyens de rappel 32 exercent une traction ayant tendance à rapprocher le galet de, cet outil rotatif jusqu'à ce que le galet et l'outil entrent en contact avec la périphérie de la pièce 34 Simultanément le moteur est mis en marche de façon à entraîner l'outil 28 en rotation, tandis que simultanément la platine 38 tourne autour de son axe de rotation. Le galet 26 en appui sur la périphérie de la pièce 34 assure un guidage symétrique de l'outil rotatif par rapport à la périphérie de cette même pièce grâce aux barres 24 par déformation du parallélogramme. Selon une variante, il est possible de disposer d'un outil rotatif 28 dont la périphérie a un profil déterminé qui permet d'obtenir le profil complémentaire sur la périphérie de la pièce. Ainsi une brosse chargée d'abrasif assure un polissage tout en affinant le bord d'une assiette par exemple grâce à deux séries de brins de longueurs différentes. Sur la figure 2 on a représenté une machine multipostes comprenant deux postes 40 et 42 respectivement d'ébavurage et de finition ainsi qu'un poste de chargement 44 et un poste de déchargement 46. La machine comprend un bâti 48 ainsi que cela est mieux représenté sur la figure 3 et un plateau mo bile 50, deux organes de rectification 65 et des moyens de guidage 67 de ces organes. Le plateau mobile est entraîné par un arbre 52 centré par rapport au bâti. Le plateau 50 a une périphérie dont le profil est particulier et adapté en fonction des pièces 62 à traiter ~ ainsi que cela sera décrit ultérieurement. La machine multipostes comprend en outre quatre platines 58 montées à rotation par rapport au plateau 50 sur des arbres 60. Sur chacune de ces platines 58 est disposée. une pièce 62 à travailler. A la partie inférieure de ces platines est fixé un gabarit 64 destiné à coopérer avec des galets de guidage 41 des organes de rectification 65 des postes 40 et 42. Ces organes de rectification comprennent chacun un outil 66 entraîné en rotation par un moteur 68, un capotage 70 permettant l'aspiration des déchets par l'intermédiaire d'un tube 72 relié à un système de dépression (non représente). Ainsi que cela est montré en détail sur la figure 2, chaque organe de rectification 65 comprend un premier bras 74-articulé autour d'un axe 76 fixé au bâti 48. L'organe de rectification comprend de plus un second bras 78, articulé également autour de l'axe 76, muni d'un doigt de guidage 80 qui coopère avec la périphérie 54 du plateau rotatif 50. Ce second bras est mobile en rotation par rapport au premier bras et comprend une butée réglable permettant de maintenir un écart angulaire entre les premier et second bras. De plus, des moyens élastiques, non représentés, pressent le doigt de guidage 80 sur la périphérie 54 du plateau 50. Sur la figure 4 on a représenté un schéma du mécanisme d'entraînement de cette machine multipostes. Un premier mécanisme d'entraînement en rotation 84 des pièces sur elles-mêmes comprend un moto-réducteur ayant un arbre d'entraînement 86. L'arbre d'entraînement 86 est orienté verticalement et entraîne deux courroies 92, 94 qui elles-mêmes entraînent chacune respectivement de part et d'autre de cet arbre un pignon 96 et un pignon 98 montés sur des systèmes presseurs élastiques 100, ~102. Des pignons 110 sont fixés à la partie inférieure -des arbres 60 supportant les platines 68, et sont prévus pour coopérer par engrennement avec les pignons moteurs 96 et 98. Un second mécanisme d'entraînement en rotation 88 du plateau 50 comprend un arbre moteur 90 qui met en rotation périodiquement une croix de Malte 106 jouant le rôle d'indexeur au moyen d'un pion 108 pour faire prendre à cette croix l'une de ses quatre positions stables. Le plateau 50 est fixé sur cette croix de Malte 106. Le fonctionnement de cette machine multipostes est décrit ci-après. Le moto-réducteur du premier mécanisme d'entraînement est mis en marche en continu de façon que les pignons moteurs 96 et 98 tournent en permanence. Le second mécanisme d'entraînement 88 met périodiquement en rotation la croix de Malte 106 entraînant en rotation le plateau 50 qui lui-même entraîne en rotation les quatre arbres 60 et les platines 58 associées, autour de l'axe de rotation du plateau 50. La périodicité est telle que, entre deux mouvement de la croix, les pignons moteurs 96 et 98 mettent en rotation sur au moins un tour les arbres 60 d'entraînement des platines 58 de façon que toute la périphérie de chaque pièce soit soumise au moins une fois à l'action de l'organe de rectification. Le synoptique est le suivant : le mécanisme d'entraînement 88 fait tourner la croix de Malte au moyen du pion 108 d'un quart de tour de façon à faire circuler la pièce 62 du poste de chargement 44 où elle n'est soumise à aucun entraînement en rotation jusqu'au premier poste 40 d'ébavurage. Le pignon 110 de l'arbre 60 engrenne avec le pignon 96 ce qui met en rotation la platine 58. L'engrennement est facilité par le système élastique 100 qui joue le rôle d'embrayage. Parallèlement, le doigt de guidage 80 qui avait écarté l'organe de rectification par coopération avec la périphérie 54 du plateau 50, afin que la pièce entraînée par le plateau 50, puisse se mettre en place, rapproche alors cet organe de rectification jusqu'à ce que le galet de guidage 41 du premier bras vienne au contact du gabarit 64. L'arbre 60 entraîné par le pignon 110 a mis en rotation la platine 58 et la pièce 62 reposant sur cette platine. L'outil 66 de l'organe de rectification du poste 40 effectue son travail d'ébavurage. Le mécanisme d'entraînement 88 provoque à nouveau une rotation de la croix de Malte ce qui conduit la pièce du poste d'ébavurage 40 au poste de finition 42. Durant cette opération, les outils des organes de rectification sont en rotation et les premier et second bras 74 et 78 sont écartés par les doigts de guidage 80 qui sont eux-mêmes écartés du bâti par la périphérie 54 du plateau 50 puis rapprochés par les moyens de rappel. La platine 58 est à nouveau mise en rotation par l'arbre 60 qui coopère par son pignon 110 avec le pignon moteur 98. La pièce 62 subit une opération de finition, par exemple polissage et affinage. Le second mécanisme d'entraînement 88 provoque à nouveau une rotation de 900 de façon à amener la pièce rectifiée au poste de déchargement 46 où elle est retirée de la platine 58, cette dernière n'étant soumise à aucun entraînement en rotation. Les avantages d'une telle machine multipost#es à organe de rectification dynamique sont nombreux. L'état de surface obtenu est de grande qualité car la vitesse de 40 m/s conduit à une abrasion régu hère et homogène. Il est également possible d'affiner les bords avec des dimensions impossibles à obtenir lors du moulage D'autre part, une telle machine permet d'atteindre des cadences élevées, au moins 200 assiettes/minute. Sa conception la rend fiable car elle ne met en jeu que des éléments simples d'où également un prix de revient peu élevé. La compacité d'une telle machine lui permet d'être intégrée dans des unités de fabrications de toutes tailles y compris les petites. Différentes variantes peuvent être envisagées. La machine peut être complétée par des bras de maintien actionnés par des vérins électriques qui viennent plaquer la pièce sur la platine 58 généralement en élastomère de façon à éviter tout "patinage" de la pièce par rapport à la platine lors des opérations de rectification. Dans ce cas, on remarque que cette machine ne nécessite qu'un raccordement électrique pour son fonctionnement ainsi qu'une source d'aspiration pour les déchets éventuellement. Quant à la machine équipée de gabarits, grâce à la butée de réglage interposée entre les deux bras 74 et 78, il est possible à l'aide d'un même gabarit de traiter plusieurs dimensions de pièces de même forme. Selon une variante il est possible de remplacer sur la machine multipostes l'ensemble gabarit 64 et galet de guidage 41 par un parallélogramme déformable décrit ci-desssus afin d'avoir une adaptation immédiate et automatique pour toutes les formes de pièces 1. Dispositif d'ébavurage et de finition de pièces moulées en céramique à profil de révolution, notamment d'assiettes en porcelaine, caractérisé en ce qu il comprend un bâti (10), un organe dynamique de rectification (12, 65) de la pièce, des moyens (14, 67) de guidage de l'organe de rectification par rapport à cette pièce et des moyens (16) d'entraînement de cette pièce en rotation autour de son axe de révolution 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe dynamique de rectification (12, 65) comprend un outil (28, 66) rotatif animé à sa périphérie d'une vitesse linéaire comprise entre 10 et 100 m/s. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse linéaire périphérique de l'outil est de 40 m/s. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage (14) comprennent des barres (24) avec des articulations (22) à leurs extrémités reliées entre elles pour former un parallélogramme déformable, deux articulations (22) opposées supportant l'une l'organe dynamique de rectification (12) et l'autre un galet de guidage (26), et des moyens de rappel (32) destinés à rapprocher le galet de l'organe de rectification. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les articulations (22) coopèrent avec des guidages (18) ménagés dans le bâti (10) au moyen de doigts de guidage (20). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le galet (26) est d'un diamè tre ra inférieur au diamètre D de l'outil (28) de l'organe de rectification (12), l'axe de rotation (36) de la pièce étant décalé du centre P du parallélogramme de la différence D - d sur la droite --4-- reliant les centres de rotation du galet et de l'organe de rectification, ce décalage étant porté du côté de l'organe de rectification. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'axe (36) de rotation de la pièce est mobile par rapport au centre P du parallélogramme de façon à pouvoir compenser les usures de l'outil. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de guidage (67) de l'organe de rectification (65) muni d'un outil rotatif (66) comprennent un gabarit (64) monté coaxial avec la pièce (62) de forme périphérique identique et un doigt de guidage (41) solidaire de l'organe de rectification qui coopère avec le gabarit de façon que l'outil rotatif de l'organe de rectification suive la périphérie de la pièce. 9. Machine multipostes d'ébavurage et de finition comprenant au moins un poste (40, 42) muni d'un dispositif d'ébavurage et de finition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un poste de chargement-déchargement (44, 46), des moyens pour amener chaque pièce (38, 62) devant chaque poste (40, 42, 44 et 46) et des moyens pour entraîner en rotation chaque pièce (38,62) autour de son axe de révolution lors de son arrêt au poste (40, 42) muni d'un dispositif d'ébavurage et de finition. 10. Machine multipostes selon la revendication 9 caractérisée en ce que les moyens (84) pour amener chaque pièce (38, 62) devant chaque poste (40, 42, 44 ou 46) comprend un plateau (50) avec des platines (58), supportant les pièces, mobiles par rapport au plateau et mises en rotation par un premier mécanisme d'entraînement (84), le plateau (50) étant entraîné en rotation par un indexeur (106) lui-même entraîné en rotation par un second mécanisme d'entraînement (88).