Machine pour l'usinage de pierres fines, notamment de pierres pour l'horlogerie. Les pierres d'horlogerie, de compteurs, de minuteries et pour tout usage industriel sont en général usinées en plusieurs opérations successives, effectuées chacune sur une ma chine spéciale.
L'ouvrière doit placer chaque pierre dans la machine, puis l'extraire, une fois l'opération terminée. Dans une polisseuse, par exemple, l'ouvrière doit placer à l'aide de pincettes chaque pierre sur une plaque de la machine, ce qui, étant donné les très pe tites dimensions des pièces à usiner, occa sionne une perte de temps relativement grande.
Dans les machines à faire les rreu- sttres, la perte de temps occasionnée par la mise en place de chaque pierre est encore beaucoup plus grande, car il faut placer la pierre dans une pince fixée à l'extrémité d'une broche rotative verticale ou horizontale. Dans ces machines, un frein de broche provoque l'ouverture des pinces, l'ouvrière doit alors prendre la pierre usinée avec des pincettes, puis placer une pierre à usiner dans la pince.
La présente invention a pour objet une machine destinée à l'usinage de pierres fines, notamment de pierres pour l'horlogerie, com prenant une broche rotative présentant. des mo:rens de fixation pour la pierre à usiner et au moins Lin outil pour l'usinage de celle-ci.
Cette machine tend à. éliminer les inconvé nients cités par le fait qu'elle comprend un chargeur destiné à, recevoir les pierres à usi ner, placées jointivement face contre face, des moyens étant prévus pour éjecter les pierres une à une hors du chargeur et pour les placer en position d'usinage sur la broche.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem <B>ple,</B> deux formes d'exécution de la machine suivant l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique partielle en coupe verticale suivant la ligne I-I de la fig. 5 d'une machine semi-automatique à faire les creusures.
La fig. 2 est une vue en coupe schémati que partielle du chargeur et "de la pince des tinée à serrer la pierre en cours d'usinage.
La fig. 3 montre, en coupe transversale, cinq variantes d'exécution d'un organe tubu laire constituant le chargeur.
La fig. 4 est une vue partielle en plan de la machine représentée à la fig. 1, le chargeur étant en position éclipsée.
La fig. 5 est une vue partielle en plan semblable à celle de la fig. 4, dans laquelle le chargeur est représenté en position pour le changement de pierres.
La fig. 6 est un schéma mécanique et élec trique d'une machine entièrement automa tique.
Selon les fig. 1. à 5, la machine à faire les creusures comporte un dispositif d'alimenta tion semi-automatique. Cette machine com porte à l'instar des machines connues une broche rotative 1. entraînée en rotation par une courroie 2 passant -dans une poulie à gorge 3.
Cette broche porte à son extrémité libre une pince 4 à siège conique destinée à recevoir la pierre à usiner. Comme .dans les machines connues de ce genre, l'ouverture des griffes de la pince 4 permettant de retirer la pièce usinée et de la remplacer par une pièce à. usiner est obtenue par l'application d'un frein (fig. 4 et 5) agissant sur la face supé rieure de la poulie à gorge 3.
Ce frein pro voque premièrement. l'arrêt de la broche, la courroie glissant sur la poulie à gorge, puis en exerçant une poussée phis forte, la poulie glisse axialement, contre l'action d'un ressort non représenté en. entraînant. un manchon 7 dans son mouvement. Le déplacement du manchon 7 dégage la pince 4 de son siège conique 8 pratiqué dans l'extrémité du man chon 7 et permet, donc l'écartement. par élas ticité des griffes de la. pince 4. Le déplace ment du manchon 7 provoque donc la. libéra tion de la pierre usinée.
Dans la. machine qui est représentée aux fig. 1 à 5, un éjecteur 9 (fig. 2) disposé dans l'axe de la broche actionné par un ressort 10 provoque l'éjection de la pierre usinée hors des griffes de la pince.
La machine comporte encore à l'instar des machines connues, un appareil porte-broche 11, à l'extrémité duquel est fixée une pointe diamantée 30. Ce porte-broche 11 bascule sui vant un axe horizontal 12, de manière à per mettre d'amener la pointe diamantée sur la pièce à usiner, puis la creusure effectuée, d'éclipser ladite broche pour dégager la pince 4 porte-pierre et laisser ainsi le champ entiè rement libre pour le remplacement aisé de la pierre.
La machine représentée comporte, en plus de ces organes, un chargeur 13 serré dans une pince 14 poilée par un bras 15 fixé sur l'extré mité d'un levier 16 pivoté en 5 (fig. 4) sur une partie fixe. Les déplacements angulaires de ce levier 16 sont commandés par un pous soir 17, à position réglable, monté sur un sup port 1.8 solidaire d'un organe de manoeuv re 19.
Cet organe de manoeuvre pivote sur un axe 20 (fig. 4), sur lequel est également pivotée une conduite 21 en liaison avec une source de lubrifiant (non représentée). L'extrémité libre de la conduite 21 dirige un jet de lubri fiant sur la. pièce en minage (fig. 4). Le support 18 porte un second, poussoir 22 (fig. 1) à position réglable destiné à actionner le frein 6. Ce dernier est. constitué par deux sabots portés par une pièce en forme de fourche solidaire d'un bras 23 pi voté sur un axe horizontal 24.
Un crochet. 25 (fig. 4) solidaire du support 18 est destiné 1). entrer en prise avec une goupille 26 fixée sur le bras 16.
Le fonctionnement :de cette machine est le suivant: Avant de commencer le travail, on rem plit. le chargeur de pierres à. usiner. Il est évi dent. que l'organe tubulaire constituant le chargeur doit. correspondre au diamètre exté rieur des pierres à usiner P (fig. 2). Celles-ci sont disposées jointives face contre face. On règle ensuite la position du bras 16 de ma nière que la trajectoire de l'extrémité infé rieure du chargeur placé dans la pince<U>14</U> passe exactement dans le prolongement (le l'axe de rotation de la broche porte-pierre 1.
A cet effet, une lumière 2 7 est. prévue dans le bras 15 dans laquelle est engagé un boulon 28 solidaire du levier 16. Un éerou 29 permet de fixer la position exacte du bras 15 par rapport au levier 16. De plus, le ehargeur est réglé en hauteur, de manière que son extrémité inférieure passe au-dessus de @a pince 4 à, une distance de quelques centièmc5 de millimètre.
Pendant- l'usinage < le la creusure, l'organe de commande 7.9 est dans la position repré sentée à la fig. 4, position pour laquelle le frein est desserré et le chargeur en position éclipsée, de sorte que la broche porte-pierre est entraînée en rotation par la courroie 2 ; et la pointe diamantée 30 de la, broche bascri- lante 17. peut être amenée manuellement sur le centre de la pierre pour usiner la creusure.
La profondeur de cette dernière peut être contrôlée comme dans les machines connues , sur une échelle divisée 31, en regard de la quelle se déplace un index 32 actionné par un bras 33 solidaire de la broche 11. Lorsque la creusure a. atteint. la, profondeur désirée, on retire la pointe diamantée en basculant 1 i , broche 11. en sens inverse, puis on actionne l'organe de manoeuvre 19 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le poussoir 22 actionne le bras 23 qui bascule et applique les sabots de frein 6 sur la face supérieure de la poulie 3.
En exerçant une poussée suffisante sur l'organe de manoeuvre 19, on provoque un déplacement axial de cette poulie vers le bas qui entraîne dans ce mouvement le manchon 7 et libère ainsi la pince 4 dont. les griffes s'écartent. Simultanément l'éjecteur 9 est sou levé par son ressort 10 et pousse la pierre usinée hors de la pince 4. A ce moment, la broche 1 est déjà immobilisée par l'action d-a frein 6. Le poussoir 17 est réglé de manière que l'extrémité du chargeur 13 n'atteigne le centre de la broche que lorsque la pierre usi née et posée sur l'extrémité de l'éjecteur émerge de la pince ouverte.
Grâce à ce ré glage et au fait que l'extrémité du chargeur est. à une distance très faible de la broche, le chargeur arrivant sur la broche pousse la pierre usinée sur le côté. Une butée réglable 34 limite le déplacement de l'organe de com mande 19, de manière à l'arrêter lorsque l'axe du chargeur se trouve exactement dans le prolongement de l'axe de la broche (fig. 5). Une poussée axiale, exercée sur un poussoir 35 constitué par une tige ayant un diamètre correspondant à. celui des pierres et engagée dans le vide intérieur du chargeur, provoque un déplacement des pierres P par rapport au chargeur.
La pierre inférieure sort du char geur et bute sur l'extrémité de l'éjecteur 9. En exerçant sur le poussoir 35 une poussée suffisante, l'éjecteur est repoussé contre l'ac tion de son ressort 10, de sorte que la pierre inférieure se trouve engagée entre les griffes de la pince 4. Le déplacement du poussoir 35 est limité par l'entrée en contact de l'extré mité inférieure de l'éjecteur avec le fond de son logement 9a pratiqué dans l'écrou 9c dont la, position axiale est réglable. La manoeuvre inverse de l'organe de commande, c'est-à-dire en sens inverse des aiguilles d'une montre, provoque tout d'abord un mouvement ascen dant du manchon 7 et de la poulie 3.
Ce dé placement axial du manchon commande le serrage de la pince sur la pierre posée sur l'extrémité de l'éjecteur. La poussée sur le poussoir 35 ne doit pas obligatoirement être maintenue jusqu'au serrage de la pince. En effet, le frottement des pierres dans le char geur s'oppose à un déplacement de l'éjecteur 9 sous l'action de son ressort 10. Puis la pierre étant maintenue serrée .dans la pince, le frein est desserré et la broche entraînée à nouveau en rotation. Le chargeur 13 est alors ramené en position éclipsée (fig. 4) par l'intermé diaire du crochet 25 et de la goupille 26.
La conduite 21 étant solidaire de l'organe de commande 19 suit tous les déplacements angulaires de ce dernier. La pierre usinée poussée sur le bord de la pince 4 par le char geur est projetée, dès que celle-ci est mise en rotation par la force centrifuge, d'une part, et par le jet de lubrifiant, d'autre part, et tombe dans un panier amovible 36 constitué par un treillis à mailles très fines. Ce panier est posé dans un support annulaire 36' fixé rigidement sur une plaque de base (non re présentée), sur laquelle sont montés tous les organes de la machine.
Il est à noter que dans une autre forme d'exécution, au lieu de prévoir le chargeur 13 mobile, celui-ci pourrait être fixe et la bro che porte-pierre serait mobile et pourrait occuper au moins .deux positions, l'une pour le chargement de pierres et l'autre pour le travail de la pierre qu'elle porte.
La fig. 3 montre, en coupe transversale, à titre d'exemple, cinq sections différentes que pourrait avoir le chargeur. Cet organe peut être formé. soit selon la variante cc) par un tube cylindrique de section circulaire, soit selon la variante b) par deux profilés demi- cylindriques de section circulaire, soit encore par un profilé en forme de<B>V</B> en regard du quel est placée une bande (variante d), soit par deux profilés en forme de<B>V</B> placés en regard l'un de l'autre (variante c), soit en core par trois tiges disposées en triangle (va riante e).
La fig. 6 représente, schématique ment et à titre d'exemple, une machine du même type que celle décrite ci-dessus, dans laquelle le changement de pierre s'effectue entièrement automatiquement, de même que la commande des mouvements de la broche basculante 11 portant la pointe diamantée 30.
Dans la forme d'exécution de cette fig. 6, lorsque la creusure atteint la profondeur dési rée, l'index 32 ferme des contacts 37 à. po sition réglable. Ces contacts sont reliés élec triquement l'an à un pôle d'une source d'éner gie électrique (non représentée) branchée aux bornes A et B et l'autre à l'une des extrémités d'un enroulement 38 d'un relais électromagné tique 39. L'autre extrémité de cet. enroulement 38 est reliée à l'autre pôle de la source. Ce relais comporte deux contacts à fermeture 40, 40' et 41, 41'.
Le contact 40, 40' est un con tact -de maintien pour l'enroulement 38, tan dis que le contact 41, 41' est inséré dans le circuit d'alimentation d'un électro-aimant 42. Ce dernier commande les mouvements d'en gagement et de dégagement de deux embraya ges 43, 43', 44, 44' constituant un embrayage double à. griffe, les parties menantes 43, 44 étant solidiaires l'une de l'autre et montées folles sur leur arbre, tandis que les parties menées 4' , 44' sont solidaires chacune d'un arbre 46, respectivement 47.
L'arbre 46 porte une came 48 pour la commande du poussoir 35, par l'intermédiaire d'une tringle 49, qui déplace un dispositif entraîneur à friction. Ce dispositif est constitué par un support 50, sur lequel sont p-ivotés deux leviers coudés 51 portant à l'une de leurs extrémités des rou leaux 52, de préférence en caoutchouc, venant serrer le poussoir 35 par adhérence. L'autre extrémité des leviers coudés 51 est en prise en position de repos (position représentée à la fig . 6) avec un arrêt 53.
Urne came 75 commande les mouvements du frein 6. La. partie menante 43, 44 du dou ble embrayage est. entraînée en rotation par un arbre principal 55 de la machine par l'in termédiaire d'une vis sans fin 56, d'une cou ronne 57 fixée sur un arbre 57a et. d'une transmission par courroie 58. Sur l'arbre 47 est. fixée une came 59 pour la commande des mouvements du porte-broche basculant 11 par l'intermédiaire d'un poussoir 60. Dans cette machine, le chargeur 13 est, placé à l'intérieur de la. broche 1, l'éjecteur 9 étant supprimé.
Il est évident que la broche 1 est guidée dans des paliers (non représentés) prévus dans la plaque clé base (non repré sentée) de la machine. La position axiale de cette broche est. déterminée par des buté (non représentées). Le chargeur est. retenu en position par une pince 63 fixée sur l'extré mité inférieure de la broche 1. Sur l'extrémité inférieure du chargeur 13 est fixée une pince 64, destinée à, empêcher un glissement intem pestif axial du poussoir 35.
Une came 65 fixée sur l'arbre 46 com mande les déplacements angulaires d'une bu tée à position réglable 66 portée par un arbre 67; ainsi que les déplacements angulaires de la conduite 21 (non représentée). Enfin, l'ar bre 46 porte encore un interrupteur rotatif constitué par un disque 68 en matière isolante portant sur chacune de ses faces une bague (non représentée), ces bagues étant reliées électriquement. entre elles. Des balais 69, 69' branchés en série dans le circuit de maintien de l'enroulement 38 frottent. sur ces derniè res.
Ces bagLies sont constituées par un anneau non fermé, présentant. une interruption suf fisante pour empêcher, pour une position angulaire déterminée du disque 68, tout con tact entre elles et les balais.
Le fonctionnement de cette machine auto matique est: le suivant.: Lorsque la creusure atteint. la. profondeur désirée, l'index 32 actionné par le bras 33 provoque la fermeture des contacts 37 et. donc la mise sous tension du relais 39.
Ce dernier ferme le circuit d'alimentation de l'électro-aimant. 42 par B, 41', 41, 42, ,9, ainsi que le circuit de maintien par B, 38, 40', 40, 69', 69, A.
La mise sous tension de l'électro-aimant -12 provoque l'attraction d'une armature 70 qui commande le déplacement axial vers la droite du dessin de la, partie menante 43, 44 et Fen- gagement de eelle-ci avec la. partie menée 43' et donc l'entraînement en rotation. de l'arbi e 46. L'arbre 47 n'étant plus entraîné revient, sous l'influence d'un ressort (non représenté), dans sa position angulaire initiale de départ déterminée par une butée 71.
La broche bas culante 11 revient sous l'influence d'un res sort 72 sur une butée de repos 72', l'index 32 revient également à sa position de repos, de sorte que les contacts 37 s'ouvrent. L'enroule ment 38 reste cependant sous tension, car l'arbre 46 ayant à ce moment déjà effectué aua certain angle de rotation, les balais 69,<B>69'</B> sont réunis électriquement par les bagues fixées sur le disque 68. Ainsi, l'arbre 46 pour suit sa rotation et la. came 65 commande alors le déplacement de la butée 66 qui vient se placer sur le prolongement .de l'axe de la bro che. Sa. hauteur est réglée de manière à lais ser un très faible jeu entre elle et l'extrémité de la, pince 4.
La. came 75 actionne ensuite le frein 6. La. poussée de ce dernier provoque le déplacement axial de la poulie 3 et du man chon 7 et donc l'ouverture de la pince 4. Puis le poussoir 35 est actionné par la came 48 commandant. le dispositif entraîneur à fric tion 50--52 par l'intermédiaire d'un ressort 54. Les rouleaux 52 viennent serrer le, pous soir et l'entraînement. vers le haut.. La. course du poussoir est limitée par l'entrée en contact de la pierre supérieure avec la butée 66. Dès cet instant., les rouleaux 52 glissent. le long du poussoir 35 et le ressort 54 se tend et absorbe la course supplémentaire commandé par la came 48.
Tous ces mouvements étant exécutés., îa. came 75 libère progressivement le frein, de sorte que la pince 4 se referme sur la pierre a usiner, engagée entre ses griffes; la came 65 commande le retour de 1a. butée 66 dans sa position éclipsée. Dès que cette butée 66 est éloignée de la broche, la pierre terminée qui se trouvait à l'extrémité de celle-ci est li bérée et chassée soit. par le jet de lubrifiant sortant de façon continue de la. conduite 21, soit par la force centrifuge, et tombe dans le panier 36 (non représenté). La, came 48 laisse revenir le dispositif entraîneur sur sa. butée de repos 53.
Grâce à la disposition et à la. forme des leviers 51, les rouleaux 52 ne peuvent se,,#- rer le poussoir 35 pendant cette course de retour et lorsque les bras 51 reposent sur leurs baztées 53, les rouleaux sont automati quement écartés du poussoir 35 sous l'action du poids du dispositif.
Enfin, lorsque l'arbre 46 a effectué une révolution complète, l'interrupteur 68 coupe le circuit de maintien du relais 39. Ce dernier, sous l'influence d'un ressort. (non représenté), revient à sa position de repos et ouvre les cor- tacts 40, 40' et 41, 41'. L'ouverture .de 41, 41' provoque l'ouverture du circuit d'alimenta tion de l'électro-aimant 42 et le déplacement axial de la partie menante 43, 44, sous l'in fluence d'un ressort 76 et l'engagement de la partie menante 44 avec la partie menée 44'. L'arbre 47 est à nouveau entraîné en rotation, la came 59 commande alors le mouvement de basculement du porte-broche 11.
Il est à remarquer que l'arbre principal 55 tournant très rapidement, afin d'entraîner la broche porte-pierre à une grande vitesse, en traîne la partie menante de l'accouplement double par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse dont le rapport. est calculé en tenant compte du fait que la commande du bascule- ment clé la broche 11 s'effectue au cours d'une seule révolution de l'arbre 47, c'est-à-dire pour une rotation :de ce dernier de moins de 360 . De même, la commande .du changement de pierre s'effectue au cours d'une seule révo lution complète de l'arbre 46.
En vue de. ré duire le temps nécessaire pour le changement de pierre, on peut, prévoir entre la partie me née 43' et l'arbre 46 un multiplicateur de vi tesse.
Il est :évident que les dispositifs de com mande des divers mouvements nécessaires pour le changement de pierre peuvent être prévLus de façon différente de celles décrites en référence au dessin; ces dispositifs peuvent être prévus selon les exigences demandées et être adaptés aux divers types de machines. On pourrait., par exemple, placer, comme dans la machine décrite en référence aux fin. 1 à 4, le chargeur 13 au-dessus de la broche, toute fois, la forme d'exécution de la fig. 6 est de réalisation plus facile.
Il est clair que, pour obtenir un fonctionnement correct du dispo- sitif d'entraînement à friction, il est néces- saine de prévoir un guidage de son support 50; guidage qui n'a pas été représenté pour plus de clarté.
En pratique, on peut prévoir plusieurs machines montées sur une même plaque de base, par exemple dix ou quinze, toutes en traînées par le même arbre principal 55. Cet arbre principal actionnerait, d'une part, cha que broche rotative par l'intermédiaire d'une courroie et, d'autre part, un arbre 57a. com mun à toutes les machines, par l'intermé diaire d'un réducteur. Cet arbre 57a. entraî nerait à son tour les arbres à .cames de chaque machine individuelle par l'intermédiaire d'en grenages ou de courroies.
Enfin, le chargeur décrit peut être monté sur toute machine ,destinée au travail des pierres, telles que pierres d'horlogerie, de mi nuterie et pierres pour tous usages indus triels. Dans le cas d'une polisseuse, on peut, par exemple, monter le chargeur sur un bras pivotant permettant ainsi de poser une pierre après l'autre sur le plateau de la polisseuse.
Il est à noter, d'autre part, qu'il est avan tageux que l'intérieur de l'organe tubulaire dans lequel sont poussées les pierres soit légè rement huilé pour empêcher que la pierre se trouvant à son extrémité ne glisse hors du tube.