BE1022162B1 - Dispositif de percage pour percer des trous dans un corps de brosse. - Google Patents

Abstract

Dispositif de perçage de trous pour des poils d'une brosse pourvu d'un porte-foret qui peut être entraîné en rotation au moyen d'un moteur d'entraînement, lequel porte-foret est entraîné par un arbre sur lequel une roue dentée ou une poulie à courroie est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement, lequel l'arbre est un arbre cannelé à billes et la roue dentée ou la poulie à courroie est guidée solidaire en rotation mais longitudinalement déplaçable sur l'arbre cannelé à billes par l'intermédiaire d'une douille cannelée à billes laquelle roue dentée ou la poulie à courroie est entraînée par le moteur.

Description

« Dispositif de perçage pour percer des trous dans un corps de brosse » L’invention concerne un dispositif de perçage pour percer des trous destinés à être garnis avec des poils dans un corps de brosse, le dispositif étant pourvu d'un porte-foret qui peut être entraîné en rotation au moyen d'un moteur d'entraînement et porte un foret ainsi que d'un support de corps de brosse qui est mobile afin de positionner le corps de brosse par rapport au foret dans la direction longitudinale et la direction transversale du corps de brosse, le porte-foret portant le foret pouvant être déplacé à un angle par rapport au corps de brosse.

Pour fabriquer, par exemple, des brosses ménagères ou des brosses techniques, on utilise un corps de brosse dans lequel une pluralité de trous sont pratiqués pour pouvoir fixer dans chacun de ces trous une touffe de poils au moyen d'une machine de garnissage. Pour pouvoir percer dans un corps de brosse le nombre voulu de trous, on a déjà mis au moins différents dispositifs de perçage. On a ainsi créé, par exemple, des dispositifs de perçage dans lesquels le foret requis pour percer les trous est porté par une broche de perçage montée à rotation qui est en liaison d'entraînement avec un moteur d'entraînement par l’intermédiaire d'une transmission à courroie. On connaît déjà aussi des dispositifs de perçage dans lesquels la broche de perçage est prévue directement sur l’arbre d’un moteur d'entraînement. Alors que les dispositifs de perçage présentant une transmission à courroie pour la broche de perçage offrent des avantages en -régime ralenti à couple élevé, des dispositifs de perçage dans lesquels la broche de perçage se trouve directement sur l'arbre du moteur d'entraînement, sont de préférence utilisés pour le perçage à haute vitesse. Un tel perçage à haute vitesse peut toutefois conduire à un échauffement de la matière plastique et à des fusions indésirables pour certains corps de brosse fabriqués en matière plastique.

Des dispositifs de perçage dans lesquels la broche de perçage est en liaison d'entraînement avec le moteur d’entraînement par l’intermédiaire d'une transmission à courroie ne peuvent pas rivaliser avec les vitesses élevées de ces dispositifs de perçage dans lesquels la broche de perçage est disposée directement sur l’arbre du moteur parce que les paliers de broche doivent supporter, outre les forces de fonctionnement, les énormes forces d'inertie de la poulie à courroie due au mouvement de perçage proprement dit et doivent encore en plus supporter également les forces de traction de la courroie s'appliquant radialement. Afin que les paliers de broches puissent supporter ces forces, il faut en général des paliers de broche plus grands dans la mesure où l'on veut obtenir une durée d'utilisation comparable; mais les paliers de broche plus grands ont aussi pour conséquence une réduction de la vitesse maximale. De plus, la courroie nécessaire pour la liaison d’entraînement a des problèmes de durée d'utilisation à des vitesses élevées, peut aussi de temps en temps se détacher involontairement en raison des forces centrifuges élevées et devient très bruyante. Alors que des dispositifs de perçage avec broche de perçage située directement sur l'arbre du moteur peuvent atteindre des vitesses de 30 000 tours par minute, ces dispositifs de perçage dans lesquels la broche de perçage est en liaison d'entraînement avec le moteur d'entraînement par l'intermédiaire d'une transmission à courroie moteur tournent à des vitesses maximales de 23 000 tr/min.

Une broche de perçage qui tourne séparément du moteur d'entraînement présente en général l'avantage que le moteur d'entraînement ne doit pas être mû en même temps. Dans la mesure où le moteur d'entraînement doit être mû en même temps, il en résulte une usure plus grande des parties entraînantes comme, par exemple, leviers, paliers, roulements, et il y a un risque de rupture de câble étant donné que les câbles internes du moteur sont accélérés en même temps, ce qui est la cause principale d’une défaillance de la -broche dans le cas de broches de perçage à entraînement direct. De plasjaên fonction du modèle, le tuyau de refroidissement de la broche de perçage doit être mû en même temps. Des dispositifs de perçage dans lesquels la broche de perçage est en liaison d’entraînement avec le moteur d’entraînement par l'intermédiaire d’une transmission à courroie offrent l'avantage supplémentaire d'une maintenance plus simple, étant donné que le mécanicien doit uniquement travailler sur la mécanique de la broche de perçage en cas de réparation et ne doit pas s'occuper en plus de l'électricité ou de l’électronique de la broche mécatronique, ce qui revient souvent à en demander trop et est aussi source d'erreur.

On connaît déjà aussi par EP 1 493 354 B1 un dispositif de perçage du type mentionné au début. Le dispositif de perçage connu présente un moteur d’entraînement sur l'arbre duquel est disposée une broche de perçage qui porte un foret. Pour déplacer le foret en direction d'un corps de brosse et pour l’éloigner de nouveau du corps de brosse après le perçage d'un trou, le moteur d'entraînement est prévu sur le chariot d'un guidage linéaire. Le dispositif de perçage connu présente un support de corps de brosse qui peut être déplacé dans la direction longitudinale pour percer les trous par rangées et peut être orienté dans la direction transversale du corps de brosse. L'inconvénient avec ce dispositif de perçage connu réside dans le fait que le moteur d'entraînement placé sur le chariot du guidage linéaire doit être déplacé selon un mouvement de va-et-vient et que les forces d'inertie dues à cela peuvent porter préjudice à la vitesse de coulissement du chariot. C'est pourquoi le problème consiste en particulier à fournir un dispositif de perçage du type mentionné au début qui est caractérisé par de longues durées d'utilisation et de longs intervalles de maintenance, par des vitesses d'usinage comparativement élevées et par une maintenance simplifiée.

La solution de l'invention à ce problème consiste en ce que, pour le dispositif de perçage du type mentionné au début, le porte-foret est monté à rotation et est en liaison d'entraînement avec un arbre sur lequel une roue dentée ou une poulie à courroie est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement, en ce que l'arbre est conçu comme un arbre cannelé à billes et la roue dentée ou la poulie à courroie est guidée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement sur l'arbre cannelé à billes par l'intermédiaire d’une douille cannelée à billes et en ce que la roue dentée ou la poulie à courroie est en liaison d'entraînement avec le moteur d'entraînement par l’intermédiaire d'une roue d'entrée ou d’une courroie de transmission.

Le dispositif de perçage selon l'invention présente une broche de perçage ou un porte-foret similaire, lequel porte-foret est monté à rotation. Le porte-foret est en liaison d'entraînement avec un arbre sur lequel une roue dentée ou une poulie à courroie est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement. La roue dentée située sur l'arbre ou la poulie à courroie située sur l'arbre est en liaison d'entraînement avec le moteur d’entraînement par l'intermédiaire d'une roue dentée correspondante ou par l'intermédiaire d’une courroie de transmission. Étant donné que la roue dentée ou la poulie à courroie est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement sur l'arbre, le porte-foret peut être déplacé selon un mouvement de va-et-vient pour percer les trous sans que le moteur d'entraînement comparativement lourd doive être mû en même temps. Comme des forces d'inertie excessives sont par conséquent évitées, des mouvements de coulissement comparativement rapides avec le porte-foret sont également possibles. Comme des forces d'inertie excessives sont évitées, des paliers plus petits peuvent aussi être utilisés pour monter le porte-foret. Comme le moteur d'entraînement ne porte pas directement le porte-foret, la maintenance et la réparation de ces parties constitutives du dispositif de perçage selon l'invention sont nettement simplifiées.

Pour pourvoir faire face à des contraintes de torsion et pour pouvoir encore en plus favoriser les longues durées d'utilisation du dispositif de perçage, il est prévu selon l'invention que l'arbre soit conçu comme un arbre cannelé à billes et que la roue dentée ou la poulie à courroie soit guidée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement sur l'arbre cannelé à billes par l'intermédiaire d'une douille cannelée à billes.

Pour pouvoir déplacer selon un mouvement de va-et-vient le porte-foret à un angle par rapport au corps de brosse à usiner, il est avantageux que le porte-foret soit guidé de manière coulissante par l'intermédiaire d'un guidage linéaire. aioB^ep Pour pouvoir déplacer le porte-foret à des vitesses rs'ide-sts coulissement élevées à un angle par rapport au corps de brosse à usiner, il est avantageux que le porte-foret puisse être mis en mouvement de coulissement oscillant par l'intermédiaire d'un entraînement excentrique qui convertit le mouvement de rotation d'un entraînement de porte-foret en mouvements de coulissement oscillants du porte-foret.

Une forme de réalisation préférée selon l'invention prévoit que l'entraînement de porte-foret porte un excentrique qui est en liaison d'entraînement avec un chariot du guidage linéaire par l'intermédiaire d'une manivelle et que le porte-foret soit monté à rotation sur le chariot.

Il peut être avantageux que le porte-foret soit relié à l'arbre par un embrayage qui peut compenser un décalage axial entre le porte-foret et l'arbre.

Des perfectionnements selon l’invention ressortent du dessin en relation avec la description des figures ainsi que des revendications. L'invention sera expliquée de manière plus détaillée ci-dessous sur la base d'un exemple de réalisation préféré. L'unique figure montre un dispositif de perçage dans une représentation schématisée en perspective, lequel dispositif de perçage est destiné à percer des trous dans un corps de brosse, lesquels trous doivent servir à insérer des poils. L'unique figure montre un dispositif de perçage 1 avec lequel des trous 2 peuvent être percés dans un corps de brosse 3, des touffes de poils étant ensuite ancrées dans ces trous 2 au moyen d'un dispositif de garnissage non représenté.

Le dispositif de perçage 1 représenté ici, qui peut aussi être une partie constitutive d'une machine de fabrication de brosses nettement plus complexe, présente une plaque de base 4. Un guidage linéaire 5 avec uri chariot 6 est prévu sur la plaque de base 4 du dispositif de perçage 1. Un porte-foret 7 qui porte un foret spiralé ou un foret 8 similaire est monté à rotation sur le chariot 6. Le porte-foret 7 situé sur le chariot 6 est guidé de manière coulissante sur le guidage linéaire 5 et peut être entraîné en rotation au moyen d'un moteur d'entraînement 9.

Le dispositif de perçage d.kpæëente un support 10 de corps de brosse. Pour pouvoir fixer un corps de brosse 3 à usiner sur le support 10 de corps de brosse, le support 10 de corps de brosse a des brides de fixation 11 entre lesquelles le corps de brosse 3 à usiner peut être serrer. Le support 10 de corps de brosse est mobile afin de positionner le corps de brosse 3 par rapport au foret 8 dans la direction longitudinale et dans la direction transversale du corps de brosse 3, tandis que le porte-foret 7 portant le foret 8 peut être déplacé selon un mouvement de va-et-vient à un angle et en particulier à angle droit par rapport au corps de brosse 3. Alors que le support 10 de corps de brosse est mobile dans la direction X et la direction Y, le porte-foret 7 monté à rotation peut être déplacé dans la direction Z.

Le porte-foret 7 est en liaison d’entraînement avec l'arbre 12 sur lequel arbre 12 une première poulie à courroie 13 est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement. L'arbre 12 peut être conçu comme un arbre cannelé à billes sur lequel la poulie à courroie est guidée longitudinalement déplaçable par l'intermédiaire d'une douille cannelée à billes 20. La première poulie à courroie 13 est en liaison d’entraînement avec le moteur d'entraînement 9 par l'intermédiaire d'une courroie de transmission 14. La courroie de transmission 14 court entre la première poulie à courroie 13 située sur l'arbre 12 et une deuxième poulie à courroie 15 qui est plus grande que la première et est située sur l'arbre du moteur d'entraînement. Étant donné que la première poulie à courroie 13 est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement sur l'arbre 12, le porte-foret 7 peut être déplacé selon un mouvement de va-et-vient pour percer les trous 2 sans que le moteur d'entraînement 9 comparativement lourd doive être mû en même temps. Comme des forces d'inertie excessives sont par conséquent évitées, des mouvements de coulissement comparativement rapides avec le porte-foret 7 sont également possibles. Comme le moteur d'entraînement 9 ne porte pas directement le porte-foret 7, la maintenance et la réparation de ces parties constitutives est nettement simplifiée.

Le porte-foret 7 peut être mis en mouvement de coulissement oscillant par l'intermédiaire d'un entraînement excentrique. L'entraînement excentrique convertit le mouvement de rotation d'un entraînement 16 de porte- foret ^CTSfsmouvements de coulissements oscillants du porte-foret 7-УЩ L'entraînement 16 du porte-foret porte à cet effet un excentrique 17 qui est en liaison d'entraînement avec le chariot 6 du guidage linéaire 5 par l'intermédiaire d'une manivelle 18. Pour pouvoir compenser un éventuel décalage axial entre le porte-foret 7 et l'arbre 12, le porte-foret 7 peut être relié à l'arbre 12 par l'intermédiaire d'un embrayage 19.

Liste de numéros dë-référence 1 Dispositif de perçage 2 Trous 3 Corps de brosse 4 Plaque de base 5 Guidage linéaire 6 Chariot 7 Porte-foret 8 Foret 9 Moteur d'entraînement 10 Support de corps de brosse 11 Bride de fixation 12 Arbre 13 Première poulie à courroie 14 Courroie de transmission 15 Deuxième poulie à courroie 16 Entraînement de porte-foret 17 Excentrique 18 Manivelle 19 Embrayage 20 Douille cannelée à billes

Claims (5)

1. èiBÉÎSë* REVENDICATIONS I

   1. Dispositif de perçage (1) pour percer des trous (2) destinés à être garnis avec des poils dans un corps de brosse (3), pourvu d'un porte-foret (7) qui peut être entraîné en rotation au moyen d'un moteur d'entraînement (9) et porte un foret (8), ainsi que d'un support (10) de corps de brosse qui est mobile dans la direction longitudinale et la direction transversale du corps de brosse (3) pour positionner le corps de brosse (3) par rapport au foret (8), le porte-foret (7) portant le foret (8) étant déplaçable à un angle par rapport au corps de brosse (3), caractérisé en ce que le porte-foret (7) est monté à rotation et est en liaison d'entraînement avec un arbre (12) sur lequel une roue dentée ou une poulie à courroie (13) est disposée solidaire en rotation mais déplaçable longitudinalement, en ce que l'arbre (12) est conçu comme un arbre cannelé à billes et la roue dentée ou la poulie à courroie (13) est guidée solidaire en rotation mais longitudinalement déplaçable sur l'arbre cannelé à billes par l'intermédiaire d'une douille cannelée à billes (20) et en ce que la roue dentée ou la poulie à courroie (13) est en liaison d'entraînement avec le moteur d'entraînement (9) par l'intermédiaire d'une roue dentée correspondante ou d'une courroie de transmission (14).
2. 2. Dispositif de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-foret (7) est guidé de manière coulissante par l'intermédiaire d'un guidage linéaire (5).
3. 3. Dispositif de perçage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le porte-foret (7) peut être mis en mouvements de coulissement oscillants par l'intermédiaire d'un entraînement excentrique, lequel entraînement excentrique convertit le mouvement de rotation d'un entraînement (16) de porte-foret en mouvements de coulissement oscillants du porte-foret (7).
4. 4. Dispositif de perçage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'entraînement de porte-foret porte un excentrique (17) qui est en liaison d'entraînement avec un chariot (6) du guidage linéaire (5) par l'intermédiaire d'une manivelle (18) et en ce que le porte-foret (7) est monté à rotation sur le chariot (6).
5. 5. Dispositif de perçage Iselon? l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le porte-foret (7) est relié à l'arbre (12) par l'intermédiaire d'un embrayage (19), lequel embrayage (19) peut compenser un décalage axial entre le porte-foret (7) et l'arbre (12).