Brevet FR2668092A1 — publié le 19920424

DISPOSITIF D'USINAGE DE PLAQUES PRESENTANT UNE UNITE D'USINAGE ET UNE UNITE D'EVACUATION DES COPEAUX La présente invention concerne un dispositif d'usinage de plaques permettant notamment de réaliser des rainures dans ces plaques par l'une de leurs faces. Dans une application particulière, le dispositif d'usinage de plaques selon la présente invention permet d'exécuter dans des plaques les contours de chiffres, de lettres ou d'autres signes destinés à la réalisation d'éléments d'affichage ou de signalisation. La présente invention concerne donc un dispositif d'usinage de plaques présentant une unité d'usinage comprenant des moyens pour déplacer une tête d'usinage portant un outil rotatif par rapport à une plaque posée sur un support en vue de réaliser notamment des rainures par l'une des faces de cette dernière. Selon un objet de l'invention, le dispositif d'usinage précité présente en outre une unité d'évacuation des copeaux qui comprend des parois solidaires de la tête d'usinage et délimitant autour de l'outil une chambre ainsi que des moyens pour faire passer un courant d'air dans cette chambre afin d'évacuer les copeaux formés. Selon un autre objet de la présente invention, les moyens pour amener l'air dans ladite chambre et l'en évacuer sont formés de telle sorte que le courant d'air passe dans ladite chambre en s'éloignant de la face de ladite plaque. Selon un autre objet de l'invention, les moyens pour amener l'air dans ladite chambre et l'en évacuer sont formés de telle sorte que le courant d'air passe dans ladite chambre en s'éloignant de la face de ladite plaque et en tourbillonant autour de l'outil. Selon un autre objet de l'invention, les parois de ladite chambre comprennent une partie annulaire frontale mobile perpendiculaire à ladite plaque, des moyens étant prévus pour déplacer cette partie annulaire. Selon un autre objet de l'invention, des moyens d'amenée d'air comprimé sont prévus pour amener de l'air comprimé entre la surface frontale d'extrémité de ladite partie annulaire frontale de ladite chambre et la face de ladite plaque. Selon un autre objet de la présente invention, ladite tête d'usinage comprend une broche porte-outils qui s'étend perpendiculairement à la face de la plaque et qui traverse la paroi de ladite chambre, des moyens étant prévus pour amener de l'air comprimé dans l'espace annulaire entre cette broche et cette paroi de la chambre. Selon un autre objet de l'invention, les moyens d'amenée d'air précités comprennent une multiplicité de canaux ou orifices ménagés dans les parois de ladite chambre et reliés à une source d'air comprimé. Selon un autre objet de l'invention, la plaque à usiner est posée sur une multiplicité de plaques-support usinables qui sont portées par une structure-support dont le plan supérieur s'étend en-dessous du plan d'appui des plaques d'appui recevant la plaque à usiner. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif d'usinage de plaques comprenant une unité d'usinage et une unité d'évacuation des copeaux, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel - la figure 1 représente une coupe verticale selon A-A de la figure 2 d'un dispositif d'usinage de plaques selon l'invention ; - et la figure 2 représente une coupe horizontale selon B-B de la figure 1 du dispositif d'usinage de plaques précité. Le dispositif d'usinage de plaques repéré d'une manière générale par la référence 1 comprend une unité d'usinage repéré d'une manière générale par la référence 2 qui est destinée à réaliser par le dessus des rainures traversantes dans une plaque 3 disposée horizontalement en appui sur la face supérieure d'une multiplicité de plaques-support adjacentes 4, ces plaques-support4 étant par exemple carrées et leurs bords étant portés par une structure 5 formée de telle sorte que son plan supérieur s'étende en-dessous du plan d'appui des plaques-support 4. L'unité d'usinage 2 comprend une tête d'usinage repérée d'une manière générale par la référence 6, partiellement représentée, qui est montée coulissante le long de deux traverses opposées 7 d'un chassis 8 mobile le long de deux rails longitu dinaux opposés 9, ce chassis 8 enjambant la multiplicité de plaques-support 4 et en conséquence la plaque à usiner 3. Bien entendu, des moyens classiques tels que des courroies crantées entrainées sont prévues pour déplacer la tête d'usinage 6 le long des traverses 7 et la chassis 8 le long des rails longitudinaux 9. La tête d'usinage 6 présente une broche verticale 10 qui s'étend vers le bas et qui est, de manière classique, mobile verticalement, cette broche 10 étant traversée par un arbre d'entrainement 11 à l'extrémité inférieure duquel est prévu un mandrin 12 portant un outil rotatif 13 tel qu'une fraise à rainurer. En déplaçant vers le bas la broche 1-0, on peut engager la fraise 13 dans la plaque à usiner 3 jusqu'à ce qu'elle dépasse légèrement en-dessous. En déplaçant la tête d'usinage 6 le long des traverses 7 et le chassis 8 le long des rails longitudinaux 9, on peut alors exécuter des rainures traversantes dans la plaque à usiner 3 en leur conférent tout parcours choisi. On peut ainsi découper dans la plaque à usiner 3 par exemple des lettres, des chiffres ou tous autres signaux que l'on peut par la suite extraire de la plaque 3. L'outil 13 dépassant en-dessous de la plaque à usiner 3, il réalise également des rainures dans la face supérieure des plaques-support 4 qui sont également usinables. Bien entendu, l'extrémité inférieure de l'outil 13 doit être disposée au-dessus du plan supérieur précité de la structure-support 5 afin que l'outil 13 ne rencontre pas cette dernière. Grâce à cette disposition, les rainures sont convenablement exécutées dans la plaque à usiner 3 et il est possible, après exécution de rainures dans plusieurs plaques 3 usinées successivement, de ne remplacer que les plaques-support 4 qui ont été le plus usinées. Le dispositif d'usinage 1 comprend en outre une unité d'évacuation des copeaux repérée d'une manière générale par la référence 14 qui est solidaire de la tête d'usinage 6 de manière à être déplacée avec elle. Cette unité d'évacuation 14 comprend une paroi annulaire verticale 15 qui est concentrique à la broche 10 et une paroi supérieure horizontale 16 qui est traversée par la broche 10, la paroi périphérique 15 s'étendant à distance de la broche 10 et de l'outil 13 de manière à ménager une chambre 17. La paroi périphérique 15 comprend une partie supérieure annulaire 18 fixée à la tête d'usinage 6 et une partie annulaire 19 qui est montée coulissante dans la partie supérieure 19,un joint annulaire d'étanchéité 20 étant prévu entre ces deux parties. L'extrémité inférieure de la partie inférieure mobile 19 de la paroi 15 est munie d'un rebord annulaire en saillie 21. En vue de déplacer verticalement dans un sens et dans l'autre la partie inférieure mobile 19 de la paroi périphérique 15, sont prévus deux vérins verticaux 22 diamétralement opposés, l'extrémité de leur tige étant fixée au rebord 21. Ce rebord 21 porte en outre deux tiges verticales de guidage 23 diamétralement opposées et décalées de 900 par rapport aux vérins 22, ces tiges verticales 23 étant engagées dans des trous verticaux 24 de la partie supérieure fixe 18 de la paroi 15. Dans le rebord 21 est aménagé un canal annulaire 24 sur lequel est branché un conduit 25 d'amenée d'air comprimé, ce rebord 21 étant muni d'une multiplicité d'orifices traversants 26 qui communiquent avec le canal annulaire 24 et qui débouchent à la surface annulaire horizontale 27 de ce rebord annulaire 21. Grâce aux vérins 22, on peut maintenir la partie inférieure mobile 19 de la paroi périphérique 15 de la chambre 17 dans une position haute telle que, dans cette position, on peut disposer ou enlever à la plaque à usiner 3. Grâce aux vérins 22, on peut déplacer cette partie annulaire mobile 19 vers le bas jusqu'à la surface supérieure de la plaque à usiner-3. En injectant de l'air comprimé par le conduit d'amenée 25, le canal annulaire 24 et les orifices de sortie 26, on peut alors créer un coussin d'air entre la surface inférieure horizontale 27 du rebord 21 et la face supérieure de la plaque à usiner 3. Ce coussin d'air permet d'une part d'éviter le contact entre la partie inférieure mobile 19 de la paroi périphérique 15 de la chambre 17 et la face supérieure de la plaque à usiner 3 lors du déplacement précité de la tête d'usinage 6 et assure d'autre part l'étanchéité entre la chambre 17 et l'extérieur. En disposant de manière inclinée les orifices 26, on peut prévoir que le flux d'air ainsi établi circule en allant au moins en partie vers la chambre 17. En combinant l'action du cousssn d'air précité qui tend à faire remonter la partie mobile 19 et une action vers le bas des vérins 22, on peut exercer une force sur la-face supérieure de la plaque à usiner 3 de manière à appliquer cette dernière sur les plaques-support 4, autour de l'outil 13. Le rebord annulaire 21 de la partie annulaire mobile 19 de la paroi périphérique 13 de la chambre 17 comprend également un autre canal annulaire 28 sur lequel est branché un conduit d'amenée d'air comprimé 29 relié à une source d'air comprimé et une multiplicité d'orifices 30 établissant une communication entre le canal annulaire 28 et la partie inférieure de la chambre 17, autour de l'outil 13. Dans la partie supérieure de la chambre 17, la partie fixe 18 de la paroi périphérique 15 est munie d'un passage traversant 31 sur lequel est branchée une conduite d'évacuation 32 qui peut être reliée à une source d'aspiration d'air. Ainsi, en injectant de l'air comprimé par la conduite 29, au travers du canal annulaire 28 et des orifices 30, et éventuellement en aspirant l'air par l'orifice de sortie 31, on crée un passage d'air dans la chambre 17 qui entraîne les copeaux formés lors de l'usinage de la plaque 3. En orientant non radialement les orifices 30, on peut avantageusement créer un tourbillon ascendant autour de l'outil 13 et de la partie inférieure de la broche 10, dans la chambre 17, évitant ainsi le risque de collage et de stagnation des copeaux dans la chambre 17, notamment si la plaque à usiner 3 est en une matière électrostatiquement chargeable. La paroi supérieure 16 de la chambre 17 est munie d'une gorge annulaire 33 qui entoure la broche 10 et qui est reliée à une conduite d'amenée d'air comprimé 34. On crée ainsi une étanchéité par courant d'air entre la broche 10 et cette paroi 16. Naturellement les fuites d'air qui rentrent dans la chambre 17 et qui proviennent du coussin d'air précité établi entre le rebord 21 de la partie inférieure mobile 19 et la plaque à usiner 3 et celles qui proviennent de la gorge annulaire 16 ci-dessus, sont reprises par le courant d'air principal assurant l'évacuation des copeaux. Il en résulte que, au cours des opérations d'usinage de la plaque 3, il ne se produit aucune dispersion des copeaux dans l'air ambiant et aucune usure ou rayure de la face supérieure de la plaque 3, en même temps qu'un bon maintien de cette dernière, et, après toute opération d'usinage, la face supérieure de la plaque à usiner 3 est propre. La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit. Bien des variantes d'exécution sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'usinage de plaques présentant une unité d'usinage (2) comprenant des moyens pour déplacer une tête d'usinage (6) portant un outil rotatif (13) par rapport à une plaque à usiner (3) posée sur un support (4) en vue de réaliser notamment des rainures par l'une des faces de cette dernière, caractérisé par le fait qu'il présente en outre une unité d'évacuation (14) des copeaux qui comprend des parois (15) solidaires de la tête d'usinage (6) et délimitant autour de l'outil une chambre (17) ainsi que des moyens (30,31) pour faire passer un courant d'air dans cette chambre afin d'évacuer les copeaux formés. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour amener l'air dans ladite chambre et l'en évacuer sont formés de telle sort que le courant d'air passe dans ladite chambre (17) en s'éloignant de la face de ladite plaque à usiner (3). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens pour amener l'air dans ladite chambre et l'en évacuer sont formés de telle sorte que le courant d'air passe dans ladite chambre en s'éloignant de la face de ladite plaque à usiner (3) et en tourbillonnant autour de l'outil (13). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les parois de ladite chambre comprennent une partie annulaire frontale (19) mobile perpendiculairement à ladite plaque à usiner (3), des moyens (22) étant prévus pour déplacer cette partie annulaire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des moyens d'amenée (26) d'air comprimé sont prévus pour amener de l'air comprimé entre la surface frontale d'extrémité (27) de ladite partie annulaire frontale (19) de ladite chambre (17) et la face de ladite plaque à usiner (3). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite tête d'usinage (6) comprend une broche porte-outils (10) qui s'étend perpendi culairement à la face de la plaque à usiner (3) et qui traverse la paroi (16) de ladite chambre (17), des moyens (33) étant prévus pour amener de l'air comprimé dans l'espace annulaire entre cette broche et cette paroi de la chambre. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens d'amenée d'air précités comprennent une multiplicité de canaux ou orifices ménagés dans les parois de ladite chambre et reliés à une source d'air comprimé. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la plaque à usiner (3) est posée sur une multiplicité de plaques-support (4) usinables qui sont portées par une structure-support (5) dont le plan supérieur s'étend en-dessous du pland'appui des plaques d'appui recevant la plaque à usiner.