Brevet FR2704039A1 — publié le 19941021

L'invention concerne la protection du personnel travaillant sur les machines d'usinage contre les organes tournants de ces machines, et plus particulièrement les arbres filetés sur lesquels passent un chariot mobile associé auxdites machines. Dans le cas de tables linéaires, on utilise des soufflets en U inversé, équipés de raidisseurs intérieurs de maintien en forme de U, l'ensemble formant un pont déformable enjambant l'arbre fileté de la table linéaire, le soufflet servant cependant avant tout à protéger les organes de la machine. Lorsqu'il s'agit d'une vis-mère de machine d'usinage, on a déjà proposé d'envelopper complètement cette vismère par un capotage déformable pour assurer une protection des organes de la machine contre les agents extérieurs qui risqueraient de s 'incruster dans les filets et de gripper l'entraînement du porte-outil associé. I1 peut s'agir d'un protecteur spiralé, constitué par un feuillard métallique dont les spires glissent les unes sur les autres lors de la déformation du protecteur, avec un accrochage des spires d'extrémité sur le bâti de la machine et sur le chariot mobile. On a également proposé un soufflet cylindrique dont les disques raidisseurs sont équipés d'un manchon cylindrique glissant sur l'axe fileté de la machine. L'inconvénient de ces systèmes réside dans la nécessité d'un démontage de la vis-mère pour enfiler le dispositif de protection. De plus, la protection du personnel affecté à la machine n'est pas réellement prise en considération (ceci est particulièrement le cas pour le protecteur spiralé dont les bords de spires sont coupants et risquent de provoquer un accrochage par pincement d'une manche de vêtement). Dans le cas de tours parallèles à fileter et charioter, ce type de machine comporte une vis-mère (filetée) et une barre de chariotage (lisse ou rainurée) sur lesquelles passent un chariot mobile porte-outil. La protection du personnel est alors en général assurée soit par une barre d'arrêt d'urgence disposée devant la machine, barre dont le franchissement déclenche instantanément l'arrêt de la machine, soit par un enrouleur métallique frontal dont le déroulement ou l'enroulement s'effectue par le déplacement du chariot. Un tel enrouleur presente par rapport aux systèmes précédents l'avantage de pouvoir être monté facilement, sans avoir à démonter la vis-mère, mais la protection conférée est en réalité limitée à la direction frontale, et le risque d'accident n'est pas écarté si l'opérateur vient à glisser et heurter l'enrouleur, en pouvant se blesser sur le bord de celui-ci. L'invention a précisément pour but de résoudre le problème en concevant un système de protection du personnel ne présentant pas les inconvénients et/ou limitations précités. L'invention a ainsi pour objet de réaliser un dispositif de protection qui soit à la fois efficace, de structure simple, et aisé à mettre en place. I1 s'agit plus particulièrement d'un dispositif de protection contre les organes tournants d'une machine d'usinage, en particulier la vis-mère et la barre de chariotage d'un tour, caractérisé en ce qu'il est constitué par un soufflet en "L" équipé dans certains au moins de ses plis de raidisseurs intérieurs de maintien, ces raidisseurs ayant la forme dune équerre plate dont les deux branches sont solidarisées par leur bord externe à l'enveloppe du soufflet, avec une branche dont le bord interne est encoché pour le passage de la vis-mère, certains au moins desdits raidisseurs comportant, au niveau de leur encoche de vis-mère, une bague ouverte dont le profil est agencé pour permettre un clipsage direct sur la vis-mère, et dont la largeur est au moins égale au double du pas de filetage de cette vis-mère pour guider le soufflet une fois celui-ci mis en place. Il pourra s'avérer intéressant de prévoir que l'autre branche des raidisseurs est également encochée pour le passage de la barre de chariotage. Selon un mode d'exécution particulier, les encoches des raidisseurs sont agencées en arcs de cercle, et les bagues ouvertes présentent un profil en arc de cercle s'inscrivant dans l'encoche de vis-mère des raidisseurs correspondants. Avantageusement alors, les bagues ouvertes présentent sur leur périphérie extérieure une gorge permettant un encastrement du raidisseur associé au niveau de l'encoche de vis-mère de celui-ci. En particulier, le profil des bagues ouvertes est un arc de cercle dont l'angle au centre est voisin de 220cor et la périphérie intérieure des bagues présente en outre des bords arrondis. Il est par ailleurs intéressant que le dispositif comporte au moins un raidisseur exempt de bague entre deux raidisseurs équipés de bague, l'encoche de vis-mère des raidisseurs exempts de bague étant un demi-cercle de diamètre supérieur au diamètre extérieur de la bague ouverte équipant les autres raidisseurs. On pourra en outre prévoir que certains au moins des raidisseurs présentent, au-delà de leur encoche de barre de chariotage, un retour coopérant avec cette barre lorsque le soufflet est mis en place, pour constituer un verrouillage empêchant le pivotement dudit soufflet autour de la vis-mère. Avantageusement encore, l'un au moins des deux raidisseurs d'extrémité du soufflet comporte, sur sa face externe, une bande de moyens auto-agrippants en vue d'un accrochage dudit soufflet respectivement sur le bâti et/ou sur le chariot du tour. De préférence enfin, l'enveloppe du soufflet est collée sur la tranche des deux bords externes des raidisseurs, avec éventuellement un léger pinçage de ces bords le long de leur tranche, de façon à permettre un déploiement total dudit soufflet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - la figure 1 illustre un dispositif de protection monté (en double) sur un tour parallèle à fileter et charioter, avec un arrachement permettant de distinguer la vis-mère et la barre de chariotage du tour et deux raidisseurs à bague de clipsage - la figure 2 est une vue en perspective d'une longueur de soufflet de protection en L conforme à l'invention - la figure 3 est une coupe selon la ligne III III de la figure 2, vue selon la flèche X de cette figure 2, et la figure 4 est une vue en coupe (avec en plus la vis-mère et la barre de chariotage du tour) selon la ligne IV - IV de la figure 2 - les figures 5 et 6 sont des vues latérales et de profil d'un raidisseur à bague ouverte du soufflet en L - la figure 7 illustre un détail d'exécution, avec en a) et b) des positions respectivement complètement déployé et complètement replié du soufflet - la figure 8 est un détail illustrant une variante de la partie inférieure d'un raidisseur, avec un retour de verrouillage coopérant avec la barre de chariotage du tour. La figure 1 illustre un tour parallèle à fileter et charioter 10 équipe, de part et d'autre de son chariot mobile 20, d'un dispositif de protection 100 conforme à l'invention. Le tour 10 schématisé ici comporte un bâti 11, équipé supérieurement d'une poupée à nez de broche 12 et, dans l'axe de celle-ci, d'une contre-pointe 13. Une vis-mère 21, qui est un axe fileté, et une barre de chariotage 22, qui est un axe lisse ou rainuré, s'étendent longitudinalement sur la longueur du tour, entre deux portions 14 et 15 du bâti (la portion 14 correspond en général à l'emplacement de la boîte d'avance du tour). Le chariot mobile 20 est surmonté d'un porte-outil 25 éventuellement complété d'un traînard (non représenté), et passe sur la vis-mère 21 et la barre de chariotage 22 de ce tour à fileter et charioter. Un dispositif de protection 100 équipe ce tour 10, de part et d'autre du chariot mobile 20 de celui-ci, en couvrant frontalement et supérieurement la vis-mère 21 et la barre de chariotage 22 de façon à protéger le personnel affecté à ce tour. Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, chaque dispositif de protection 100 est constitué par un soufflet en L équipé dans certains au moins de ses plis de raidisseurs intérieurs de maintien 101, dont certains comportent une bague ouverte 120 agencée pour permettre un clipsage direct sur la vis-mère 21. La référence à une forme générale en L ne doit pas être comprise dans un sens restrictif, les branches des raidisseurs pouvant par exemple présenter des bords qui ne sont pas orthogonaux entre eux. Sur la figure 1, l'échancrure effectuée sur l'un des deux soufflets 100 permet de distinguer deux raidisseurs 101 équipés d'une telle bague ouverte 120. L'enveloppe 102 de chaque soufflet 100 comporte ainsi une partie plissée frontale et une partie plissée supérieure qui permette de protéger efficacement le personnel affecté au tour 10. En l'espèce, chaque soufflet 100 recouvre en totalité les parties dégagées de la vis-mère 21 et de la barre de chariotage 22 dans toutes les positions du chariot porte-outil 20, grâce à une liaison des extrémités du soufflet à l'extrémité 14 ou 15 correspondante du bâti du tour, et au chariot mobile 20. Une telle liaison peut être réalisée en prévoyant un accrochage de moyens auto-agrippants de type conventionnel, dont une bande est collée sur l'extrémité concernée du bâti, et la bande homologue sur le raidisseur d'extrémité du soufflet concerné. Ainsi, on peut aisément et rapidement effectuer la mise en place du soufflet par un simple clipsage direct des bagues ouvertes 120 sur la vis-mère 21 du tour, le soufflet se positionnant alors naturellement dans sa position active de protection grâce à sa structure en L, avec un appui inférieur des raidisseurs 101 contre la barre de chariotage 22, ici au niveau d'une encoche associée 106 (cette encoche n'étant aucunement obligatoire, le bord interne 104.2 pouvant en variante être rectiligne), après quoi il suffit d'accrocher les moyens auto-agrippants homologues au niveau des extrémités du soufflet. Une telle mise en place est bien entendu effectuée sans qu'il soit besoin d'effectuer un quelconque démontage de la vis-mère et/ou de la barre de chariotage. En outre, la partie supérieure plissée de l'enveloppe de chaque soufflet renforce considérablement la protection du personnel contre d'éventuelles projections dangereuses lors du fonctionnement du tour, ce qu'on ne pouvait obtenir avec un système conventionnel du type enrouleur. La structure de l'enveloppe 102 du soufflet 100, réalisée en tissu enduit, ne présente en outre aucun danger pour le personnel en cas de contact par inadvertance. Le recouvrement complet de la vis-mère 21 masque totalement les filets de celle-ci, et ce quelle que soit la position longitudinale du chariot porte-outil 20, ce qui écarte tout risque d'accrochage éventuel pour le personnel, par exemple par pincement d'une partie de vêtement. On va maintenant décrire plus en détail la structure du soufflet en L 100 conforme à l'invention, en se référant aux figures 2 à 7. Le soufflet en L est équipé, dans certains au moins de ses plis, de raidisseurs de maintien 101 ayant la forme générale d'une équerre plate En l'espèce, on a prévu de tels raidisseurs intérieurs 101 dans chacun des plis du soufflet 100, mais ceci ne constitue naturellement pas une obligation. Chaque raidisseur de maintien 101 est ainsi constitué de deux branches 103, 104 formant une équerre plate, les bords externes 103.1 et 104.1 de ces branches étant solidarisés à l'enveloppe 102 du soufflet, tandis que les bords internes 103.2, 104.2 sont encochés pour le passage respectivement de la vis-mère et de la barre de chariotage du tour. Sur le mode d'exécution représenté ici, l'enveloppe 102 du soufflet 100 est collée sur la tranche des deux bords externes 103.1, 104.1 des raidisseurs 101, de façon à permettre un déploiement total dudit soufflet. On pourra effectuer un léger pinçage de ces bords le long de leur tranche, pour avoir un collage sur quelques millimètres. Un tel mode de solidarisation, qui permet de très grande capacité d'extension du soufflet, est décrite en détail dans le document FR-A2559228. On pourra naturellement en variante faire appel à des techniques différentes déjà utilisées dans le domaine des soufflets de protection, avec par exemple un clipsage d'une barrette extérieure serrant l'enveloppe du soufflet sur les deux bords externes de chaque raidisseur. On réalise ainsi un soufflet comportant une partie plissée frontale 110 et une partie plissée supérieure 111, qui assure un recouvrement de la vis-mère et de la barre de chariotage pour réaliser la protection recherchée du personnel affecté au tour. L'enveloppe 102 du soufflet sera de préférence réalisée en tissu enduit, par exemple en tissu de verre enduit de polyuréthanne, ou encore en kevlar aluminisé dans le cas de projections incandescentes ou de copeaux coupants. L'homme de l'art pourra alors faire appel aux connaissances habituelles dans les techniques de fabrication des soufflets de protection. Chaque raidisseur intérieur de maintien 101 présente une encoche 105 dans sa branche 103, associée au passage de la vis-mère du tour, et eventuellement aussi une encoche 106 dans sa branche 104, associée au passage de la barre de chariotage. Ainsi que cela a été dit plus haut, certains au moins de ces raidisseurs 101 comportent, au niveau de leur encoche de vis-mère 105, une bague ouverte 120 dont le profil est agencé pour permettre un clipsage direct sur la vis-mère. En l'espèce, les encoches 105, 106 des raidisseurs 101 sont agencées en arc de cercle, et les bagues ouvertes 120 présentent également un profil en arc de cercle s inscrivant dans l'encoche de vis-mère 105 des raidisseurs correspondants. Sur la figure 5, on a repéré par A l'angle au centre du profil d'une bague ouverte 120, cet angle étant naturellement supérieur à 1800 de façon que la bague se prolonge par des extrémités 125 capables de réaliser le clipsage de ladite bague sur la vis-mère 21. A titre d'exemple, on pourra choisir un angle A voisin de 220 , ce qui représente un compromis avantageux entre la facilité de clipsage pour la mise en place du soufflet, et la fiabilité du verrouillage du soufflet mis en place. Les bagues ouvertes 120 assurent en réalité, en plus de la fonction de maintien du soufflet une fois lesdites bagues clipsées sur la vis-mère, une fonction de guidage du soufflet mis en place. A cet effet, la largeur (1) de chaque bague ouverte 120 est choisie au moins égale au double du pas de filetage de la vis-mère 21, de façon que cette bague enveloppe toujours au moins deux filets adjacents de cette vis-mère. Ceci est en effet essentiel pour éviter un coincement de la bague dans un filet de la vis-mère qui, lors de la mise en rotation de cette vis-mère, provoquerait un entraînement intempestif du soufflet et une usure prématurée des bagues de clipsage. A ce titre, il sera avantageux de prévoir ainsi que cela a été illustré sur la figure 7, des bords arrondis 124 au niveau de la périphérie intérieure de chacune des bagues 120. On évite ainsi un accrochage direct entre les bords de filet de la vis-mère et les bords d'extrémité de chaque bague ouverte. Pour faciliter le montage des bagues ouvertes 120 sur les raidisseurs 101, et améliorer la solidité de leur liaison mutuelle, il est intéressant de prévoir que chaque bague ouverte 120 présente, sur sa périphérie extérieure, une gorge 123 permettant un encastrement du raidisseur associé 101 au niveau de l'encoche de vis-mère de celui-ci. La mise en place des bagues ouvertes 120 est alors extrêmement simple, puisqu'il suffit d'insérer chaque bague dans l'encore che de vis-mère correspondante, et d'assurer une liaison définitive par collage réciproque. Les bagues de clipsage 120 seront réalisées en tout matériau approprié au glissement, pour avoir un frottement minimal au contact de la vis-mère. On pourra par exemple prévoir que les raidisseurs 101 et les bagues de clipsage 120 sont en matière plastique, notamment en polychlorure de vinyle. En variante, ces bagues pourront être métalliques, par exemple en laiton. Si l'on prévoit d'équiper chacun des raidisseurs 101 d'une bague ouverte 120, ces différentes bagues viennent mutuellement au contact l'une de l'autre lorsque le soufflet est à l'état comprimé. Il peut s'avérer cependant intéressant, dans le but d'obtenir une longueur minimale du soufflet à l'état comprimé, de prévoir au moins un raidisseur exempt de bague entre deux raidisseurs équipés de bague, l'encoche de vis-mère 105 des raidisseurs exempts de bague étant alors un demi-cercle de diamètre supérieur au diamètre extérieur de la bague ouverte 120 équipant les autres raidisseurs. Un tel mode d'exécution a été illustré sur la figure 7 : en a), la portion de soufflet illustrée est dans un état complètement déployé, tandis qu'en b) la même portion est illustrée à l'état comprimé, et l'on constate que les deux raidisseurs exempts de bague prévus de part et d'autre du raidisseur porteur de bague peuvent enjamber la bague ouverte 120 grâce à l'agrandissement de leur échancrure de vis-mère, ce qui permet d'obtenir la longueur minimale désirée du soufflet à l'état comprimé. Sur la figure 7, on a référencé 121 et 122 les bords périphériques respectivement extérieur et intérieur des bagues ouvertes 120, la périphérie intérieure 122 étant une surface incurvée lisse dont les bords d'extrémité 124 sont ici arrondis, ainsi que cela a été expliqué plus haut. Sur la figure 4, on a représenté la vis-mère 21 et la barre de chariotage 22 afin de bien faire comprendre la position du soufflet en L mis en place. On a référencé 107 et 108 l'axe de la vis-mère 21 et l'axe de la barre de chariotage 22, ces axes 107 et 108 se confondant sensiblement, lorsque le soufflet est mis en place, avec les axes respectifs des arcs de cercle formant les encoches 105 et 106 de chaque raidisseur 101. Il est alors aisé de comprendre que l'on peut réaliser un soufflet de protection présentant des dimensions qui sont associées exactement aux cotes imposées de la machine, et en particulier aux deux dimensions caractérisant le décalage spatial entre la vis-mère 21 et la barre de chariotage 22. Il suffit en effet de positionner correctement la ou les encoches correspondantes 105, 106, ces encoches étant dimensionnées avec un diamètre correspondant au diamètre respectif de la vis-mère et de la barre de chariotage du tour concerné. La géométrie des raidisseurs 101 est telle que le centre de gravité du soufflet est toujours positionné frontalement, en avant de la vis-mère, ce qui garantit un appui naturel du soufflet, au niveau des bords internes 104.2 ou des encoches 106 (lorsque celles-ci sont prévues) des raidisseurs 101, contre la barre de chariotage 22. Le léger frottement pouvant se produire au niveau de la périphérie intérieure des bagues ouvertes 120, lors de la mise en rotation de la vis-mère 21, sera presque toujours dominé par le couple exercé naturellement au niveau du centre de gravité du soufflet, de sorte qu'il n'y a pratiquement plus aucun risque que ce soufflet pivote autour de la vis-mère 21 lors de la mise en rotation de celle-ci dans le sens anti-horaire. Il est toutefois possible, pour avoir une fiabilité totale, de prévoir un moyen supplémentaire d'anti-pivotement, ainsi que cela été illustré sur la figure 8. On distingue en effet sur le raidisseur concerné 101, un retour 115 prévu au-delà de l'encoche de barre de chariotage 106, ce retour se terminant par un ergot 116 qui coopère avec ladite barre lorsque le soufflet 100 est mis en place, pour constituer un verrouillage empêchant le pivotement du soufflet autour de la vis-mère, par exemple sous l'action de copeaux longs venant entourer ledit soufflet. Dans la pratique, il suffira de prévoir un tel retour sur quelques raidisseurs du soufflet. Sur la figure 3, on a représenté à titre d'exemple, pour un raidisseur d'extrémité du soufflet, une bande 109 de moyens auto-agrippants collée sur la face externe de ce raidisseur, en vue d'un accrochage respectivement sur le bâti ou sur le chariot du tour, par coopération avec une bande de moyens homologues prévue sur ce bâti ou sur ce chariot. Il va de soi que l'on pourra prévoir tout autre moyen équivalent de fixation, par exemple une fixation par vissage. Il sera naturellement possible d'apporter encore d'autres modifications de détail à la structure illustrée ici, par exemple en prévoyant une légère inclinaison de la partie supérieure du soufflet, de façon à obtenir une pente descendant légèrement vers le côté frontal dudit soufflet, afin de faciliter l'écoulement du liquide d'arrosage projeté lors du fonctionnement du tour. Bien que l'on ait décrit un soufflet en L monté sur la vis-mère et la barre de chariotage d'un tour à fileter et à charioter, il va de soi que l'homme de l'art pourra envisager une utilisation d'un tel soufflet dans le cadre d'autres machines d'usinage comportant deux arbres tournants parallèles dont l'un au moins est fileté. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection contre les organes tournants d'une machine d'usinage, en particulier la vis-mère et la barre de chariotage d'un tour, caractérisé en ce qu'il est constitué par un soufflet en L (100) équipé dans certains au moins de ses plis de raidisseurs intérieurs de maintien (101), ces raidisseurs ayant la forme d'une équerre plate dont les deux branches (103, 104) sont solidarisées par leur bord externe (103.1, 104.1) à l'enveloppe du soufflet (102), avec une branche (103) dont le bord interne (103.2) est encoché pour le passage de la vis-mère, certains au moins desdits raidisseurs comportant, au niveau de leur encoche de .vis-mère (105), une bague ouverte (120) dont le profil est agencé pour permettre un clipsage direct sur la vis-mère, et dont la largeur est au moins égale au double du pas de filetage de cette vis-mère pour guider le soufflet (100) une fois celui-ci mis en place. 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre branche (104) des raidisseurs (101) est également encochée pour le passage de la barre de chariotage. 3. Dispositif de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les encoches (105, 106) des raidisseurs (101) sont agencées en arcs de cercle, et les bagues ouvertes (120) présentent un profil en arc de cercle s'inscrivant dans l'encoche de vis-mère (105) des raidisseurs correspondants. 4. Dispositif de protection selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bagues ouvertes (120) présentent sur leur périphérie extérieure une gorge (123) permettant un encastrement du raidisseur associé au niveau de l'encoche de vis-mère de celui-ci. 5. Dispositif de protection selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le profil des bagues ouvertes (120) est un arc de cercle dont l'angle au centre est voisin de 220". 6. Dispositif de protection selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la périphérie intérieure des bagues (120) présente des bords arrondis (124). 7. Dispositif de protection selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un raidisseur exempt de bague entre deux raidisseurs équipés de bague, l'encoche de vis-mère (105) des raidisseurs exempts de bague étant un demi-cercle de diamètre supérieur au diamètre extérieur de la bague ouverte (120) équipant les autres raidisseurs. 8. Dispositif de protection selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que certains au moins des raidisseurs présentent, au-delà de leur encoche de barre de chariotage (106), un retour (115, 116) coopérant avec cette barre lorsque le soufflet (100) est mis en place, pour constituer un verrouillage empêchant le pivotement dudit soufflet autour de la vis-mère. 9. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'un au moins des deux raidisseurs d'extrémité du soufflet (100) comporte, sur sa face externe, une bande (109) de moyens auto-agrippants en vue d'un accrochage dudit soufflet respectivement sur le bâti et/ou sur le chariot du tour. 10. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'enveloppe (102) du soufflet (100) est collée sur la tranche des deux bords externes (103.1, 104.1) des raidisseurs (101), avec éventuellement un léger pinçage de ces bords le long de leur tranche, de façon à permettre un déploiement total dudit soufflet.