Brevet FR2748223A1 — publié le 19971107

STRUCTURE SEMI-ETANCHE A L'EAU POUR ASSURER L'ETANCHEITE D'UNE PLAQUE SUR UNE MACHINE D'USINAGE PAR ETINCELAGE A FIL IMMERGE La présente invention concerne une machine d'électroérosion, et en particulier des machines d'usinage par étincelage (EDM) à fil immergé. Les machines d'électroérosion, et en particulier les machines d'usinage par étincelage à fil immergé, utilisent un fil qui est tendu entre deux bras porte-électrode pour usiner une pièce métallique. Le bras inférieur est disposé à l'intérieur d'une cuve, tandis que le bras supérieur est disposé au-dessus de la cuve. La cuve est remplie d'un liquide de service, typiquement un hydrocarbure. Le bras inférieur est conçu de façon à pouvoir traverser une paroi latérale de la cuve. Traditionnellement, le bras inférieur qui traverse la paroi latérale de la cuve, est disposé de façon étanche à l'eau par rapport à la paroi latérale de la cuve pour empêcher que le liquide de la cuve ne s'échappe par l'ouverture par lequel le bras pénètre dans la cuve. L'ouverture prévue dans la paroi latérale de la cuve, et par laquelle le bras pénètre dans la cuve, est habituellement une fenêtre dont la forme allongée permet un déplacement relatif de la cuve par rapport au bras. La fenêtre est recouverte d'une plaque, et le bras inférieur passe par un orifice prévu dans la plaque. En général, la cuve est mobile, tandis que le bras est immobile en fonctionnement. -2- On pensait, jusqu'à présent, qu'il était nécessaire de prévoir un montage étanche à l'eau pour le bras, à l'endroit o celui-ci traverse la paroi latérale de la cuve. Ce montage étanche à l'eau était obtenu au moyen de systèmes complexes qui souvent mettaient en oeuvre des forces importantes entre les différents éléments pour maintenir le montage étanche à l'eau. Les forces importantes utilisées pour maintenir le montage étanche à l'eau peuvent engendrer des contraintes nuisibles et des déplacements intempestifs entre la cuve qui se déplace en fonctionnement et le bras qui est immobile en fonctionnement. Le déposant a trouvé qu'il y avait incompatibilité entre un montage étanche à l'eau, une absence de contraintes entre la cuve et le bras pour garder le montage étanche à l'eau, et la simplicité de la conception pour avoir un montage étanche à l'eau entre le bras et la cuve. Le déposant a également trouvé que la solution consistait à ne pas exiger un montage totalement étanche à l'eau. Pour obtenir un montage simple entre le bras et la cuve, et pour éviter les contraintes entre les différents éléments, la présente invention met en oeuvre un montage semi-étanche à l'eau. Le montage semi-étanche à l'eau inventé par le déposant met en oeuvre un dispositif à paliers qui maintient la plaque qui recouvre la fenêtre, de façon semi-étanche à l'eau par rapport à la paroi latérale de la cuve. La plaque et le dispositif à paliers sont placés tous deux à l'extérieur de la cuve pour faciliter l'entretien et le fonctionnement. La plaque a des dimensions supérieures à celles de la fenêtre -3- pratiquée dans la paroi latérale de la cuve, pour permettre à la plaque de se déplacer par rapport à la paroi de la cuve tout en recouvrant toujours l'ouverture de la fenêtre de la paroi de la cuve. Le dispositif à paliers est fixé sur la face latérale de la plaque selon un montage semi-étanche à l'eau par rapport à la cuve. La plaque comporte un orifice par lequel passe le bras porte-électrode. De préférence, la plaque est fabriquée dans une matière plastique ayant un faible coefficient de friction. La plaque a des dimensions (largeur et longueur) supérieures à celles (largeur et longueur) de la fenêtre, de telle sorte que lorsque la cuve se déplace, la plaque recouvre toujours complètement la fenêtre. Un cadre en plastique ayant un faible coefficient de friction est monté autour de la fenêtre et fixé à l'extérieur de la paroi latérale de la cuve. Le cadre est placé entre la plaque et la paroi latérale de la cuve. Un cadre semi-étanche à l'eau est utilisé sur les deux faces de la plaque autour de l'orifice de la plaque à travers lequel passe le bras porte- électrode. Ce cadre semi-étanche à l'eau est relié à l'extérieur du bras porte-électrode et de la plaque pour réaliser un joint semi-étanche à l'eau entre le bras porte-électrode et la plaque. Ces aspects, parmi d'autres, de la présente invention seront plus évidents si l'on se réfère aux dessins suivants: la Fig. 1, qui est une vue en perspective d'une cuve de machine d'usinage par étincelage mettant en oeuvre la présente invention; - 4 - la Fig. 2, qui est une coupe partielle, vue selon les flèches A-A de la Fig. 1, un bras porte- électrode étant placé dans l'orifice de la plaque; et la Fig. 3, qui est une vue détaillée d'un élément de serrage selon la présente invention. Comme le montre la Fig. 1, la cuve 1 renferme un liquide de service L qui est un diélectrique approprié, du pétrole, etc. La cuve 1 peut se déplacer directement ou indirectement, au moins selon les axes OX, OY tels qu'indiqués, pendant les opérations d'usinage. Pour rendre possible le déplacement de la cuve 1 par rapport au bras porte-électrode b, la fenêtre 2 est usinée dans la paroi arrière 3 de la cuve 1. Afin d'empêcher le liquide L de la cuve 1 de s'échapper directement par la fenêtre 2, des blocs d'étanchéité à l'eau 4 sont utilisés pour empêcher la sortie du liquide L par la fenêtre 2. L'orifice 5 de la plaque 7 permet au bras porte-électrode b d'entrer dans la cuve 1. Le bras porte-électrode b peut contenir des tubes, des cables, etc. disposés à l'intérieur du bras b. De préférence, le bras porte-électrode est fixe, tandis que la cuve 1 se déplace pendant l'opération d'usinage. Jusqu'à présent, la tendance était de maintenir un joint totalement étanche à l'eau entre la plaque et le bras porte-électrode, et de maintenir un joint totalement étanche à l'eau entre la plaque - 5- et la paroi latérale de la cuve. La nécessité d'avoir un joint totalement étanche à l'eau impliquait la mise en oeuvre de forces importantes qui entraînaient la transmission de contraintes entre les éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, par exemple entre la cuve et le bras. De plus, pour obtenir un joint totalement étanche à l'eau, un montage complexe était nécessaire. La présente invention repose sur le principe opposé, c'est-à-dire qu'un joint totalement étanche à l'eau n'est pas nécessaire, et que pour réduire le plus possible les contraintes, un joint totalement étanche à l'eau n'est pas utilisé, ce qui rend minimale la transmission de contraintes entre le bras et la cuve. En outre, la solution prévue par la présente invention s'est avérée être d'une conception beaucoup plus simple. La présente invention utilise un accouplement semi-étanche à l'eau 6, entre le bloc d'étanchéité à l'eau 4 et le bras porte-électrode b. L'utilisation d'un accouplement semi-étanche à l'eau 6 empêche toute friction importante entre le bloc d'étanchéité à l'eau 4 et le bras porte-électrode b. Ceci empêche également la fuite du liquide L hors de la cuve 1. Le bloc d'étanchéité à l'eau 4 a ainsi été transformé en un bloc semi-étanche à l'eau. L'élément principal du bloc semi-étanche à l'eau 4 est la plaque 7 qui est fabriquée, de préférence, dans une matière plastique ayant un faible coefficient de friction, comme le Téflon. -6- Le cadre 8, fabriqué dans une matière semblable à celle de la plaque 7, est placée autour de la fenêtre 2, à la surface de la paroi 3 de la cuve 1, de façon à avoir peu de frottement entre la paroi 3 et la plaque 7, et de façon à éviter toute fuite du liquide L de la cuve 1. Un ensemble de dispositifs de serrage 9 est prévu pour maintenir la plaque 7 contre le cadre 8. Chacun des dispositifs de serrage 9 comporte un ressort de serrage réglable 10 qui exerce une force sur le palier 11 dépassant du manchon 12 et sur la plaque 7. Par ce montage, la transmission de contraintes au bras b du fait du déplacement de la cuve 1 est minimale, étant donné que le frottement par rapport à la plaque 7 est minimal. Le palier 11 peut tourner pour permettre à la plaque 7 de se déplacer avec un frottement minimal. Etant donné que le joint selon la présente invention n'est que semi- étanche à l'eau, un peu de liquide L s'échappe de la cuve 1. Le liquide s'échappant par l'accouplement semi-étanche à l'eau 6, la plaque 7 et le cadre 8 est recueilli par la conduite c et renvoyé à la cuve 1. La plaque 7 n'a qu'un seul contact de frottement, le contact entre la plaque 7 et le cadre 8. Du fait de la rotation du palier 11, il n'y a pratiquement aucun frottement entre la plaque 7 et le palier 11. De même, du fait de la présence du ressort 10 et des écrous de réglage s, le contact de frottement entre la plaque 7 et le cadre 8 peut être réglé. L'utilisation du ressort 10 et des écrous de réglage s permet un contrôle du contact de frottement et de la quantité de liquide L qui s'écoule de la cuve 1. -7- Comme on peut en juger, le montage de la présente invention est de conception simple et permet un accès facile à la plaque 7 et au système de paliers. Ainsi, le nettoyage, la remise en état et la maintenance sont plus simples que dans les montages de type antérieur. Il est bien entendu que les revendications sont prévues pour couvrir toutes les variantes ou modifications des formes de réalisation préférées de l'invention présentées ici à titre d'illustration, sans pour autant sortir du cadre et de l'esprit de l'invention. -8- REVENDICATIONS 1. Machine d'électroérosion comportant une cuve 1 avec une fenêtre 2 dans la paroi arrière 3 de ladite cuve, ladite fenêtre étant recouverte par une plaque coulissante 7 dans laquelle un orifice 5 a été usiné, ledit orifice permettant l'introduction d'un bras porte-électrode b dans ladite cuve, caractérisée en ce qu'elle comprend: a) un bloc semi- étanche à l'eau 4 comprenant: al) un accouplement semi-étanche à l'eau 6 en contact périphérique avec le bras porte-électrode b, et a2) ladite plaque coulissante 7 qui est plus large et plus longue que ladite fenêtre 2 de ladite paroi arrière 3 de ladite cuve, ladite plaque coulissante étant fabriquée en plastique de faible coefficient de friction, b) un cadre en plastique 8 de faible coefficient de friction disposé autour de ladite fenêtre et fixé à ladite paroi arrière de ladite cuve; c) un ensemble d'éléments de serrage 9, 10, 11 de ladite plaque 7 contre ledit cadre en plastique 8, lesdits éléments comprenant des paliers 11 appliqués sur ladite plaque 7 pour la transmission dudit serrage. 2. Machine d'électroérosion comportant une cuve 1, une fenêtre 2 découpée dans la paroi latérale de ladite cuve, pour laisser passer un bras porte- électrode b à travers ladite paroi de ladite cuve, et -9- une plaque pour recouvrir ladite fenêtre, caractérisée en ce qu'elle comprend: a) ladite plaque 7 est montée de façon à pouvoir coulisser contre ladite paroi 3 de ladite cuve 1 et positionnée d'un côté de ladite paroi latérale sur la face externe de ladite cuve, ladite plaque ayant une largeur et une longueur supérieures à celles de ladite fenêtre 2; b) un cadre 8 est positionné entre ladite paroi latérale de ladite cuve et de ladite plaque, ledit cadre entourant ladite fenêtre, et réalisant un joint semi-étanche à l'eau entre ladite plaque et ladite paroi; c) un ensemble d'éléments de serrage 9, 10, 11 fixés de façon permanente sur ladite paroi, disposés au-dessus et en dessous de ladite fenêtre, pour maintenir ladite plaque de façon semi-étanche à l'eau contre ledit cadre, chacun desdits éléments de serrage comprenant un palier 11 qui appuie contre ladite plaque et tourne sur lui-même lors du déplacement de ladite plaque, chacun desdits éléments de serrage étant ajustable et ledit palier écarté de ladite plaque; d) ladite plaque ayant un orifice 5 à travers lequel passe ledit bras porteélectrode b; et e) un cadre disposé autour dudit orifice en montage semiétanche à l'eau entre ladite plaque et ledit bras porte-électrode.