Machine à meuler L'objet de l'invention est une machine à meuler une creusure circulaire dans un cadran émaillé, notamment pour une montre compli qu6e, par exemple avec chronographe, quan tième, etc.
Jusqu'à présent, ces creusures devaient être faites à la main en exerçant sur le cadran une pression aussi constante que possible, au moyen die l'extrémité plane d'un outil cylin drique tournant autour de son axe, pour que cet outil fasse une creusure de profondeur régulière dans la couche d'émail qui, elle, n'a pas une épaisseur régulière et ne donne pas aux cadrans d'une série des formes identiques facilitant le creusage à la machine.
Une forme d'exécution de la machine, objet de l'invention, est représentée, à titre d'exem ple, au dessin dans lequel la fig. 1 en est une vue partielle, en coupe, selon la ligne 1-1 de la fig. 2 ; la fig. 2 en est une vue partielle, en coupe, selon la ligne 11-II de la fig. 1 ; la fig. 3 en montre un détail dans le sens de la flèche<I>I11</I> de la fig. 2 ;
les fig. 4 à 6 montrent schématiquement, à une échelle agrandie, trois positions d'un ca dran plat, par rapport à l'outil, se présentant au cours de l'usinage du cadran ; les fig. 7 et 8 sont des vues analogues. aux fig. 4 à 6 montrant deux positions en cours d'usinage d'un cadran bombé; et la fig. 9 est une vue à une échelle encore plus grande, montrant le détail de la structure du cadran.
La machine représentée à la fig. 1, en coupe, de profil, comprend une plaque circu laire 1 sur laquelle est fixée une table 2 éga lement circulaire, à l'aide de pieds 3, solidaires de la table 2 et engagés dans des ouvertures de la plaque 1. Un réceptacle 4 est centré par un tenon 5 sur la table 2 de laquelle il est rendu angulairement solidaire par des moyens non représentés. Un cadran 6, à usiner, est posé sur le réceptacle 4.
Un logement conique 7 est situé au centre de la face inférieure de la plaque 1 et l'ensem ble de cette plaque et de la table 2 est main tenu par quatre ressorts 8 de manière que la pointe du logement 7 repose sur une bille 9. Les ressorts 8 sont disposés aux quatre angles d'un carré et sont armés entre, d'une part, qua tre crochets 10, solidaires de vis 11 engagées dans la plaque 1 et, d'autre part, quatre cro chets 12 solidaires de vis 13 engagées dans une plaque 14 clavetée sur un arbre d'entraînement 15 dont la partie supérieure 16 est terminée par une portion tronconique 17 dont la face supérieure sert de support et de logement à la bille 9.
Les vis 11 et 13 permettent de régler la tension des ressorts 8 de manière que la table 2 soit normalement en équilibre dans une position horizontale, perpendiculaire à l'arbre 15 qui pivote dans des paliers à billes 18 (dont un seul est représenté) fixés dans un chariot 19 qui peut coulisser d'avant en arrière (dans la fig. 1) par rapport au bâti de la machine.
Grâce à un entraîneur non représenté, planté dans la plaque 14 et traversant une ou verture allongée de la plaque 1 et de la table 2, cette dernière est entraînée en rotation par l'arbre 15, en même temps. que la plaque 14,. même si la table 2 est maintenue dans une position inclinée par rapport à l'arbre 15.
Le chariot 19 est équipé en outre de deux supports 20, dont chacun est réglable en hau teur par l'intermédiaire d'une vis 21, engagée dans un trou taraudé 22, d'un manchon 23 chassé dans un perçage du chariot 19. Les deux supports 20 sont munis chacun, dans leur par tie supérieure, d'un rouleau 24 monté sur rou lement à billes. La position en hauteur des supports 20 est réglée de manière que les rou leaux 24 effleurent la face inférieure de la pla que circulaire 1. Les deux supports 20 sont disposés de manière que leurs rouleaux 24 touchent la plaque 1 en deux points diamétra lement opposés. De cette façon, la table 2 ne peut être inclinée, par rapport à l'arbre 15, que par basculement autour de l'axe des rou leaux 24.
Dans une partie supérieure 25 du bâti de la machine, un arbre 26, vertical, peut pivoter dans dieux paliers à billes 27 fixés à l'intérieur d'un manchon 28, qui peut coulisser vertica lement à l'intérieur de la partie 25 du bâti. Dans sa partie inférieure, l'arbre 26 porte un outil à meuler 29, dont la face inférieure 30 d'une partie 31 peut être amenée en contact avec la face supérieure du cadran 6 à usiner. La position en hauteur du manchon 28, et par conséquent de l'outil 29, est commandée à l'aide d'une poignée 32 par un pignon denté 33 dont la denture est engagée dans une cré maillère 34 taillée le long d'une génératrice du manchon 28. Les détails die cette commande sont représentés dans la fig. 2.
La poignée 32 est reliée rigidement à un arbre 35 portant le pignon 33. L'arbre 35 pivote librement, par l'intermédiaire de deux paliers à billes 36, à l'intérieur d'un manchon 37 engagé dans une ouverture de la partie supérieure 25 du bâti de la machine, à l'intérieur de laquelle il est retenu par l'intermédiaire d'une vis 38. Ce manchon cylindrique est fermé dans sa partie extérieure à la machine par un couvercle 39 portant une saillie annulaire 40 engagée à l'in= térieur d'une partie évasée 41 dudit manchon. Le couvercle 39 est fixé au manchon 37 par l'intermédiaire d'une vis 42.
Un ressort en spi rale 43 est logé à l'intérieur de la saillie 40 du couvercle 39 à laquelle son extrémité exté rieure est ancrée par une goupille 44 plantée dans ladite saillie. L'extrémité intérieure du ressort 43 est ancrée à son tour à un manchon 45 par une goupille 46 plantée dans ce dernier, qui est claveté sur l'arbre 35.
Le ressort 43 est armé de manière à solli- citer le pignon 33 dans le sens lévogyre dans la fig. 1. En faisant tourner le couvercle 39 par rapport au manchon 37, en desserrant au préalable la vis 42, il est possible de modifier la tension du ressort 43 de manière à régler la pression que la face 30 de la partie 31 de l'ou til 29 exerce sur la face supérieure du cadran 6, lorsque l'outil est amené en contact avec le cadran.
Deux encoches 47 et 48 (fig. 1) sont prévues dans le manchon 28 et une bille 49 peut s'engager dans l'une ou l'autre desdites encoches sous l'action d'un ressort 50 dont la tension peut être réglée par une vis 51 engagée dans la partie 25 du bâti de la machine. La tension du ressort 50 est réglée de manière que la bille 49 reste engagée dans les encoches 47 ou 48 contre l'action du ressort 43, lorsque la poignée 32 est amenée en position élevée, comme représenté à la fig. 1. L'encoche 47 correspond à une position de l'outil 29 suffi samment élevée pour permettre la mise en place du cadran 6 sur le réceptacle 4.
L'enco che 48 maintient l'outil 29 dans une position plus élevée en vue de permettre ou bien l'échange du réceptacle 4, ou celui de la table 2.
Le diamètre de la partie 31 de l'outil<B>29</B> est inférieur à celui de la creusure qui doit être meulée dans le cadran 6 et l'axe de cet outil est décalé par rapport à celui de l'arbre 15, de manière que le cadran 6 puisse être amené dans une position telle que le bord circulaire de la partie 31 de l'outil arrive au bord de la creu- sure. Le décalage de l'axe de l'outil par rapport à celui de l'arbre 15 peut être réglé en dépla çant le chariot 19, qui -est mobile par rapport au bâti de la machine, le long d'un chemin rec tiligne, la position dudit chariot, par rapport au bâti,
étant repérée grâce à une échelle 52 portée par le chariot 19 et un vernier 53 porté par le bâti de la machine (fig. 2).
Les deux axes de l'arbre 15 et de l'outil 29 sont situés dans un plan perpendiculaire à l'axe des rouleaux 24.
Un poussoir 54, muni, dans sa partie su périeure, d'un rouleau 55 monté sur roulement à billes, autour d'un axe 56 solidaire du pous soir, est situé dans le plan défini par les axes de l'arbre 15 et de l'outil 29. Le poussoir 54 peut coulisser verticalement à l'intérieur d'un manchon 57 chassé dans un perçage du cha riot 19. Ce poussoir 54 est normalement solli cité vers le haut dans la fig. 2 par un ressort 58, jusqu'à ce que le rouleau 55 vienne en con tact avec la face inférieure de la plaque 1, en vue d'incliner la table. La tension du ressort 58 peut être réglée par un goujon 59 monté coulissant à l'intérieur du manchon 57.
La po sition du goujon 59 est commandée par une came 60 dont le contour est visible à la fig. 3, dans laquelle on voit que la came 60 actionne le goujon 59 par l'intermédiaire d'un galet 61 pivotant sur une bascule 62 pivotée elle-même autour d'un tourillon 63 solidaire du chariot 19. L'arbre 64 de la came et l'arbre 15 entraî nant la table 2 en rotation, sont reliés par un engrenage à vis sans fin non représenté, de manière que la position de la came soit d6ter- minée par rapport à celle de la table 2.
L'ar bre 64 porte également un disque 65 taillé en forme de came, en vue d'actionner une lame 66 d'un contact électrique 67, susceptible de fermer et d'ouvrir le circuit d'une ampoule d'avertissement 68 (fig. 2), dans un but qui sera décrit plus loin. Un cadran émaillé courant comprend une plaque métallique 69 (fig. 9) dont 1a face supé rieure est recouverte de trois couches d'émail, les deux premières couches 70 et 71 étant cons tituées par de l'émail ordinaire et la couche su périeure 72 étant constituée par une mince couche d'émail de haute qualité. En général, le cadran porte encore une couche d'émail 73 sur sa face inférieure, de même qualité que les couches 70, 71.
Les surfaces des couches 70 et 71 sont très irrégulières ; seule la surface de la couche 72 est unie. Il en résulte que l'épais seur de la couche 72 peut différer de plusieurs centièmes de millimètres d'un endroit à un autre. La creusure 74, qu'il s'agit de meuler dans la face supérieure dudit cadran, ne doit en aucun endroit traverser la couche 72 et dé couvrir la couche 71.
Dans les fig. 4, 5 et 6, le cadran 6 présente une partie centrale plate ou très légèrement bombée. Une creusure 74 concentrique audit cadran doit être meulée dans la face supérieure de celui-ci. Pour effectuer ladite creusure, le cadran 6 est posé sur le réceptacle 4 de la ma chine, auquel il est fixé par ses pieds (non re présentés), et la machine est mise en action. Un même moteur (non représenté) entraîne l'arbre 26 à très grande vitesse (1500 à 2500 tours/ minute), ainsi que l'arbre 15 à une vitesse lente (30 tours/minute), grâce à un dispositif de vis sans fin prévu entre le moteur et l'arbre 15.
La poignée 32 est abaissée de manière à amener la face 30 de l'outil en contact avec la face supérieure du cadran 6, au moment où le galet 61 se trouve sur la partie supérieure 76 de la came 60. A ce moment, le goujon 59 est re poussé dans sa position la plus élevée et le res sort 58 est armé au maximum. Il s'ensuit que le poussoir 54, par l'intermédiaire du rouleau 55, exerce sa pression la plus grande sur la face inférieure de la plaque 1 en inclinant par conséquent la table 2 dans une position ex trême. Le cadran 6 occupe alors la position re présentée dans la fig. 4. Dans cette position, la partie 31 de l'outil 29 attaque la face du cadran, sur lequel on a disposé une potée de pierre du Levant, à l'endroit désigné par la flèche 75.
L'outil entame alors la couche supé- rieure d'émail du cadran et creuse une gorge annulaire 77, de profil triangulaire, car le ca dran 6 tourne autour de son propre centre avec la table 2.
Le contour de la came 60 est taillé de ma nière que cette came maintienne le goujon 59 dans sa position supérieure suffisamment long temps pour permettre à l'arête de la partie 31 de l'outil 29 de pénétrer à la profondeur voulue à l'intérieur de la couche supérieure d'émail. A ce moment-là, correspondant à un nombre de tours déterminé de la table 2, le galet 61 arrive sur la rampe 79 de la came et le goujon 59 descend lentement sous l'action du ressort 58 ; celui-ci se détend et la pression exercée par le rouleau 55 contre la plaque 1 diminue. La table 2 se redresse par conséquent et le ca dran arrive à un moment déterminé dans la position représentée à la fig. 5.
Le cadran 6 s'est déplacé transversalement par rapport à l'outil 29 et on voit dans la fig. 5 que l'arête extérieure de la face 30 de l'outil meule une partie plus centrale de la creusure 74. L'action de l'outil sur le cadran 6 s'exerce à l'endroit désigné par la flèche 78 dans la fig. 5.
On remarque qu'au début de l'opération la table était maintenue en équilibre dans une position inclinée par les forces résultant tout d'abord des ressorts 8 et de l'outil 29 ainsi que du poussoir 54. Si l'on ne considère que ces deux dernières actions, on constate qu'elles exercent sur la table 2 des moments de sens opposés par rapport à l'axe des rouleaux 24.
Lorsque l'outil a pénétré dans la face du cadran et qu'il occupe la position représentée à la fig. 5, son moment d'action sur la table 2 a diminué, car le centre de gravité de sa surface d'attaque s'est rapproché du centre de la face 30. Il faut, par conséquent, que le moment exercé sur la table par le poussoir 54 diminue encore davantage pour que la table se redresse. Le contour de la came 60 doit donc également être établi en tenant compte de cette diminu tion du moment de l'action de l'outil sur le cadran.
En poursuivant l'opération, le galet 61 ar rive enfin sur la portion intérieure 81 de la came, correspondant à la position inférieure du goujon 59 et au repos du ressort 58. Dans cette position, le poussoir 54 n'exerce plus au cune action sur la table 2 et celle-ci vient en position horizontale en maintenant le cadran 75 dans la position représentée à la fig. 6. L'ou til termine alors le meulage de la partie cen trale de la creusure 74. Des essais ont démon tré que la creusure meulée de cette manière n'a pas besoin d'être retouchée.
Lorsque la partie centrale de la creusure 74 est complètement meulée, la came 60 est dans la position représentée à la fig. 3 dans la quelle le galet 61 s'apprête à en gravir la rampe 80. Le disque 65 ferme alors le contact 67 et allume l'ampoule 68 en vue d'avertir l'opéra teur de la machine, qui bloque alors le poussoir 54 à l'aide d'un verrou 82 actionné par une poignée 83 partiellement représentée à la fig. 2. Pendant que le galet 61 gravit la rampe 80 de la came 60, le ressort 58 est armé mais sans que le poussoir 54 se déplace vers le haut et incline la table 2.
Au moment où le galet 61 arrive au sommet 76 de la came 60, le disque 65 ouvre à nouveau le contact 67, éteignant ainsi l'ampoule 68 et avertissant l'opérateur de la machine, qui doit alors débrayer du moteur l'arbre 15, élever la poignée 32 et remplacer le cadran. Pour commencer l'opération de meu lage du nouveau cadran, il suffit d'embrayer l'arbre 15 et d'abaisser la poignée 32.
Les fig. 7 et 8 représentent deux positions au cours du meulage d'un cadran 6a dont la partie centrale est bombée. La fig. 7 montre les positions respectives du cadran 6a et de la partie 31 de l'outil 29 au moment où celui-ci attaque la face du cadran. La fig. 8 montre les positions respectives du cadran et de l'outil à la fin de ladite opération.
Des essais ont montré dans ce cas égale ment que le fond de la creusure 74a du cadran n'a pas besoin d'être retouchée.
On a montré comment meuler, dans un cadran, une creusure concentrique à ce der nier ; mais il est bien clair que la machine dé crite se prête également au meulage d'une creu- sure circulaire excentrique, par exemple pour une aiguille de secondes. Dans ce cas, et pour un cadran bombé, on utilise un réceptacle pré- sentant une face supérieure inclinée, de façon que le centre de la creusure à exécuter coïn cide avec celui de la table et que le fond de cette creusure et la table soient parallèles. Le diamètre de l'outil est choisi ici aussi plus petit que celui de ladite creusure.