FR2506648A1 - Procede et installation pour la fabrication de couronnes de demarreurs pour moteurs - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION POUR LA FABRICATION, EN SEMI-AUTOMATIQUE, DE PIECES EN FORME D'ANNEAU USINE, TELLES QUE DES COURONNES DE DEMARREUR A DENTURE. LE PROCEDE SELON L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QUE L'ON PART D'UNE BARRE RECTILIGNE QUE L'ON SOUMET A UNE OPERATION DE CINTRAGE POUR FORMER UNE SPIRALE A SPIRES JOINTIVES DE MEME DIAMETRE, PUIS ON SCIE RADIALEMENT ET EN UNE SEULE FOIS LADITE SPIRALE POUR OBTENIR UNE SERIE DE COURONNES EN FORME DE BAGUES FENDUES 1, ON SOUDE ENSUITE BOUT A BOUT CHACUNE DES COURONNES ET ON EBARDE EN CONTINU LA ZONE DE SOUDAGE, APRES QUOI ON RECUIT A HAUTE TEMPERATURE LES COURONNES SOUDEES ET EBARBEES 1 AVANT DE LES APLANIR ET DE CALIBRER LEUR ALESAGE, ON PROCEDE ALORS A L'USINAGE DU DIAMETRE INTERIEUR ET DE L'UNE DES FACES DE LA COURONNE 1, PUIS ON VERIFIE ENSUITE LE DIAMETRE DE CET ALESAGE ET ON PROCEDE AU TAILLAGE DE LA DENTURE SUR L'UN DES BORDS DE LA COURONNE QUE L'ON TRAITE SUPERFICIELLEMENT PAR CHAUFFAGE ET TREMPE IMMEDIATE. LE PROCEDE EST APPLICABLE A LA REALISATION DE COURONNES DE DEMARREURS POUR MOTEURS THERMIQUES, NOTAMMENT DE VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

Procédé et installation pour la fabrication de couronnes de démarreurs pour moteurs.

L'invention concerne un procédé et une installation pour fabriquer, en semi-automatique, des couronnes de démarreurs pour moteurs, notamment de véhicules automobiles, à partir de barres métalliques rectilignes et discontinues ou de barres continues déroulées à partir de bobines et redressées avant leur cintrage sous la forme de couronne.

Le procédé selon l'invention est original en ce sens que l'on part, comme indiqué précédemment, d'une barre rectiligne d'une section déterminée, par exemple ronde, carrée ou rectangu laire, que l'on soumet à une opération de cintrage pour former en une seule fois une spirale à spires jointives de même diamètre, préfigurant les couronnes individuelles qui seront obtenues par une opération de sciage détachant les spires les unes des autres pour former des bagues fendues qui seront ensuite soudées bout à bout, ébarbées, puis recuites, aplanies, calibrées, usinées, taillées, et enfin durcies par traitement.

Selon une caractéristique de l'invention, on part d'une barre en acier de section polygonale dont on contrôle en continu les caractéristiques et en particulier sa teneur en carbone par courant de Foucault basse fréquence, préalablement au cintrage en spirale, par référence à une barre-témoin.

Seion une autre caractéristique de l'invention, on réalise le soudage bout à bout des couronnes (en forme de bagues fendues résultant de l'opération de#sciage), et l'ébarbage consécutif sur une même machine à transfert automatique, l'ébarbage étant réalisé sur chacune des quatre faces de la couronne.

On recuit les couronnes soudées et ébarbées dans un four maintenu à une température de 850 à 9000C et alimenté en piles de couronnes par un automate à fourche, puis on soumet immédiatement les couronnes recuites à une opération de planage et de calibrage, avant leur usinage et avant la taille de la denture sur le bord exterieur desdites couronnes.

L'invention s'étend également à une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisée essentiellement en ce qu'elle est constituee d'un poste de cintrage pour former la spirale à spires jointives de
même diamètre, ce poste étant pourvu à son entrée d'un détecteur
fonctionnant par courant de Foucault basse fréquence pour vérifier
les caractéristiques de l'acier de la barre guidée dans ce poste de
cintrage; d'un poste de sciage automatique sectionnant en un seul passage
l'ensemble des spires de la spirale pour réaliser des couronnes
unitaires en forme de bagues fendues;; d'un poste de soudage et d'ébarbage dans lequel les couronnes fendues
sont amenées sous la forme de piles pour être soumises individuelle
ment à un organe de soudage, puis successivement, à des couteaux
d'ébarbage, mobiles par paire dans deux plans orthogonaux, si la
barre est de section quadrangulaire; d'un poste de chauffe, de planage et de calibrage comprenant un four
dans lequel les couronnes soudées et ébarbées sont introduites sous
la forme de piles puis récupérées à la sortie pour être soumises in
dividuellement à une presse, réalisant le planage et le calibrage de
la couronne;; d'un poste d'usinage, constitué d'un tour automatique comprenant un
chariot d'alimentation, mobile en translation, un porte-pièce rota
tif et deux porte-outils munis de deux outils principaux, l'un
réalisant le surfaçage de la couronne, l'autre l'usinage de l'alésage
et ventuellement, un chanfrein arrière; d'un dispositif de vérification de l'alésage; d'une table de montage des couronnes sur tambour;
d'une machine à tailler les dentures comprenant une fraise mère multi
filets; d'un poste de traitement superficiel des dentures par chauffage à
induction et trempe.

D'autres caractéristiques et avantages du procédé et de l'installation selon l'invention seront décrits en référence aux figures qui sont données à titre d'exemple non limitatif, figures dans lesquelles
les Fig. de la à lh sont des vues en perspective illustrant les différentes étapes de travail conduisant à l'obtention d'une couronne de démarreur taillée et trempée, depuis une barre métallique de section sensiblement rectangulaire,
- la Fig. 2 est une vue en perspective schematique montrant le détecteur situé à l'entrée de la cintreuse illustrée en Fig. 3 et destiné à vérifier l'homogénéité de la teneur en carbone de la barre métallique, visible en Fig. la,
- la Fig. 3 est une vue en plan de la cintreuse conformant la barre métallique en spirale,
- la Fig. 4 est une vue en perspective schématique du poste de sciage,
-la Fig. 5 est une vue en perspective du poste de soudage et d'ébarbage,
- la Fig. 6 est une vue en perspective du poste de chauffe de planage et de calibrage,
- la Fig 7 est une vue en perspective schematique du tour automatique servant à l'usinage des couronnes,
- les Fig. 8 et 9 illustrent deux variantes de réalisation du dispositif de vérification de l'alésage des couronnes,
- la Fig. 10 est une vue en plan de la table servant au montage des couronnes sur tambour,
- la Fig. Il est une vue scheatique de la machine à tailler les dentures des couronnes,
- la Fig. 12 est une vue schématique du dispositif de centrage et de serrage des couronnes en cours de taillage,
- enfin, la Fig. 13 est une vue de dessus du poste de traitement superficiel des dentures des couronnes.

L'objet essentiel de l'invention réside dans un procédé et une installation pour réaliser de façon semi-automatique des couronnes de démarreur à partir de barres métalliques visibles In
Fig. la. La section de la barre, illustrée dans cette figure la, n'est pas limitative et il est évident que l'on pourrait partir de barres de section ronde ou encore de barres continues provenant de bobines déroulées et redressées avant leur introduction dans la machiie de cintrage.

On s'attachera à décrire, ci-après, de façon simultanée, le procédé et les postes de l'installation permettant de réaliser successivement la transformation de la barre métallique depuis son état illustré en Fig. la jusqu'à l'obtention d'une couronne de démarreur taillée et trempée, c'est-à-dire prête à l'emploi, telle que visible en Fig. lh.

La barre métallique 1 est en premier lieu introduite dans une machine de cintrage 2 (Fig. 3), après avoir subi un contrôle des caractéristiques de l'acier,en référence à une barre témoin, comme illustré en Fig. 2. Ce dispositif de contrôle automatique de nuances par courant de Foucault basse fréquence, est constitué essentiellement (Fig. 2) d'une bobine de contrôle 3 au travers de laquelle passe la barre métallique 1 en direction de la cintreuse. Cette bobine 3 est reliée à un appareil de lecture vendu dans le commerce sous la dénomination "LEANORD BMC 9000", cet appareil étant par ailleurs relié à une armoire-relais 4 et à une bobine de contrôle 5 traversée par une barre témoin 6 dont le pourcentage en carbone est connu avec précision et qui sert de référence de consigne.L'appareil de contrôle ou armoire électronique de mesure 7 est équipé d'une vis#ualisation 8 et compare le pourcentage de carbone de la barre à cintrer avec celui de la barre témoin avec une tolérance réglab#e. En a.iioit de la bobine Je contrôle 3 e,t prévue une porte interdisant l'introduction de la barre si le pourcentage de carbone est non conforme à celui de la barre témoin. Cette porte s'ouvre lorsque la barre bute contre elle par le jeu d'une butée 10, l'armoire relais 4 interrompant le défilement de la barre 1 si le pourcentage de carbone n'est pas conforme à celui de la barre témoin en maintenant la porte 10 verrouillée et en. enclenchant un signal d'alarme sonore alertant l'opérateur. Si au contraire, le pourcentage de carbone est conforme, la porte se déverrouille et la barre à cintrer continu à défiler en direction de la rouleuse.

Cette rouleuse est constituée en aval de la bobine 3 et de la porte 9, de trois galets cintreurs 11, 12 et 13, les deux premiers jouant le rôle de galets d'appui, le troisième 13 étant un galet presseur, ces trois galets étant montés rotatifs sur leur axe de révolution. Les axes 14-15 des deux galets d'appui sont situés dans un même plan, tandis que l'axe 15 du galet presseur 13 est situé sensiblement à égale distance des deux axes 14 et 15, de sorte que les trois galets forment une disposition triangulaire, le galet presseur 13 étant situé au-dessus et à distance des galets d'appui il et 12 pour laisser subsister entre eux un intervalle ou couloir correspondant sensiblement à l'épaisseur de la barre metallique 1 qui est appelée à passer entre ces trois rouleaux qui engendrent son cintrage, cette barre venant s'enrouler sur un galet de calibrage 17 éloigné du galet presseur 13 d'une distance égale au diamètre de la boucle 11 qui formera la spirale multispires 12 (Fig.

lb). Cette spirale est obtenue grâce à un galet écarteur 18 qui guide l'extrémité de la boucle 11 pour obtenir la formation de la spirale à spires multiples et jointives, visible en Fig. lb. Les spires de la spirale 12 sont jointives et de même diamètre, et leur nombre est fonction de la longueur de la barre métallique 1 que l'on utilise au dépaft.

La spirale 12 ainsi réalisée est ensuite amenée à un poste de sciage (Fig. 4) constitué essentiellement d'une table rotative 19, par exemple de section carrée, dont chacun des côtés comporte des bras-supports 20 afin de constituer, en raison de ce que la table 19 est montée rotative sur un axe vertical, quatre postes, un poste de chargement 21 où les spirales sont empilées sur les bras supports 20, un poste d'attente 22, un poste de sciage 23 et enfin, un poste de déchargement 24.Les spirales situées au poste 21 sont successivement amenées au poste 22,puis au poste 23 et enfin, au poste 24, par des rotations successives de 900. Les spirales amenées au poste 23 sont pressées et immobilisées contre la table rotative par des mors 25 animés ptun mouvement translatif par le jeu d'un vérin 26, l'opération de sciage proprement dite étant réalisée par une scie à ruban 27 contenue dans le carter d'un bâti 28,mobile dans un plan vertical,et pouvant être amené en contact avec les spirales situées au poste 23 ou écartées de celles-ci pour permettre la rotation de la table 19, lorsque l'opération de sciage est terminée et que les spires doivent être déch#rgées.

La scie à ruban est animée d'un mouvement circulaire et les brins aller et retour 27a et 27b sont écartés l'un de l'autre, d'une distance égale a celle comprise entre les deux plans médians diamétraux des deux spirales situées au poste 23, de manière telle que lorsque le bâti mobile 28 sera descendu en direction de ces spirales, les deux brins aller et retour 27a et 27b de la scie à ruban viendront couper simultanément les spirales dans les zones 29 et 30 séparant ainsi les spirales 12 en des spires individuelles 13 (Fig. ld), celles-ci se présentant alors sous la forme de bagues fendues identiques.

Après l'opération de sciage, le bâti mobile 28 est remonté en position haute, le vérin 26 est rétracté pour écarter les mors 25 des empilages de spires sciées et la table rotative est pivotée de 90 pour amener les spires du poste 22 au poste 23 et les couronnes sciées du poste 23 au poste 24 où elles seront déchargées en vue d'être acheminées au poste de soudage et d'ébarbage.

~ Comme illustre en Fig 5, ce poste est cons titue essëntiellement d'un convoyeur-d'alimentation--31, parallèle à un tablier d'évacuation des pièces 32, de deux mors de soudage 33 et enfin, d'un poste d'ébarbage 34.Le convoyeur 31 est alimenté en empilage de spires fendues 13 et cet empilage est amené en regard d'un bras de transfert 35 animé d'un mouvement angulaire (flèche f1) et d'un mouvement vertical (flèche ~2). L'empilage de bagues fendues 13 est maintenu centré par le jeu de doigts 36, 37 et 38, répartis angulairement à 1200 sur la périphérie de l'empilage des bagues, le bras de transfert 35 prélevant une à une les bagues fendues 13 pour les amener individuellement sur la table 201 munie d'un dispositif chercheur de fente 202 qui les emmènera dans la bonne position sur les mors de soudage 33. Ces mors prennent en charge la bague au niveau de ses deux extrémités, afin de les positionner en regard l'une de J'autre et les rapprocher en vue de la soudure.

Lorsque l'opération de soudage a été réalisée, la bague fendue qui est devenue une couronne fermée est alors conduite au poste d'ébarbage essentiellement constitué par deux paires de couteaux 39-40 orientes dans deux plans orthogonaux, les deux couteaux 39, situés dans un plan vertical, étant écartés l'un de l'autre d'une valeur égale à la largeur de la couronne, tandis que les couteaux 40 situes dans un plan horizontal sont, quant à eux, écartés d'un intervalle égal à l'épaisseur de ladite couronne. Ces deux paires de couteaux 39-40 sont montés flottantes et ont pour effet d'ébarber la zone de soudage 41 (Fig. le) de la couronne fermée 15, cet ébarbage ayant lieu sur les quatre faces de ladite couronne.Lorsque cette opération d'ébarbage est terminée, on obtient une couronne 15 de section circulaire et continue sans surépaisseur, même au niveau de la soudure 41.Les couronnes ébarbées sont acheminées par le tablier d'évacuation 32 vers un panier de réception 42 après être passées sur une lame de scie 43 ayant pour rôle de couper le fil d'ébarbage qui pourrait rester accroché la couronne 15.

Les couronnes soudées et ébarbées sont alors disposées en piles sur le convoyeur d'alimentation 44 d'un poste de chauffe, deplanage et de calibrage illustré-en-Fig 6 Ce poste est constitue essentiellement d'#un #four#45 et d'une presse 46 reliés par un ensemble de convoyeurset de goulottes Les piles de couronnes 15 sont enfournées dans la porte 47 du four par un automate 48 qui est en fait un dispositif de transfert animé d'un mouvement de translation en hauteur et en largeur. Ce dispositif comporte deux bras 49 venant s'engager dans les couronnes 15 pour les soulever et les faire pénétrer dans le four 45 qui est chauffe de 850 à 950 , ces deux bras étant pourvus d'une règle de serrage 50 et de deux mors d'extrémité (non visibles)maintenant les piles de couronnes 15, afin d'éviter leur chute éventuelle.

Après un temps déterminé qui peut être par exemple de dix minutes, les couronnes chauffées au rouge sont extraites du four, par une porte d'évacuation 51, par le jeu d'un automate de déchargement 52 qui, à l'instar du dispositif 48, est anime d'.in mouvement de translation et d'un mouvement de montée et de deccente. Les couronnes sortant du four sont prises en charge par une roulotte inclinée 53, afin d'être amenées une à une sur un convoyeur 54 pourvu d'une chaine à ergots 55 qui font saillie par rapport au convoyeur et qui viennent accrocher les couronnes pour les conduire vers la presse 46. Cette presse a pour objet d'aplatir, de planer et de calibrer les couronnes 15 et également de vérifier la résistance mécanique de la soudure par une expansion radiale de la couronne.Le passage des couronnes dans le four 45 constitue un recuit de régénération du métal pour ôter les contraintes résultant du cintrage et remédier à l'hétérogénéité de la soudure et des extrémités de la couronne. On realise, en fait, un meilleur état métallurgique du matériau par recuit. Les couronnes 15 sortant de la presse 46 sont alors acheminées vers un tourniquet pourvu de bras sur lesquels viennent d'enfiler d'elles-mêmes lesdites couronnes (non représenté).

Les couronnes ainsi recuites et ayant subi l'opération de planage et de calibrage sont alors introduites une à une dans un tour automatique destiné à réaliser l'usinage de deux des faces de cette couronne, à savoir la face extérieure 56 et l'alésage 57 par le jeu de deux outils respectivement référencés 58-59. Ce tour automatique comporte un chariot d'alimentation 60 pourvu d'un support en forme d'entoile 61 doté d'aimants permanents 62 servant à la fixation des couronnes 15, ce chariot d'alimentation étant animé d'un mouvement en translation pour occuper la position de chargement illustrée sur la
Fig. 7 et venir, par déploiement du vérin, présenter la couronne 15 aux mors enveloppants 63 charges de maintenir la couronne pendant l'opéra- tion d'usinage.L'outil 58 est animé d'un seul mouvement de plongée, tandis que l'outil 59 est animé d'un mouvement de translation pour usiner l'alésage 57 et d'un mouvement de plongée pour realiser, si necessaire, un chanfrein sur le bord arrière 64 de cette couronne. Bien entendu, ce tour comporte, à l'image de tous les tours automatiques, les moyens d'avance et de réglage des outils, ainsi que les organes de lubrification nécessaires au travail des outils.

Les couronnes usinées 16 (Fig. lgj sont alors conduites à un dispositif de vérification pour contrôler leur alésage, celui-ci pouvant être constitue, comme illustré en Fig. 8, d'un ruban métallique de contrôle 64 relie à une biellette 65, elle-même fixée au centre 66 du socle 67, cette biellette 65 étant soumise, d'une part, à l'action d'un ressort 68 et, d'autre part, à l'action antagoniste d'un excentrique 69 commandé par un levier 70, un comparateur 71 permettant une lecture directe du diamètre moyen de la couronne 16 positionnée à l'extérieur du ruban métallique 64. Ce comparateur comporte, d'une façon connue, une butée 72 et une vis micrométrique 73.Ainsi, quand on place une couronne 16 concentriquement au ruban 64 (l'excentrique 69 étant bloqué), il suffit, pour vérifier l'alésage de la couronne, de débloquer l'excentrique 69 à l'aide du levier 70, de sorte que, grâce au ressort 68, qui exerce un effort antagoniste sur la biellette 65, le ruban se détend radialement et vient se plaquer dans l'alésage de la couronne 16, permettant ainsi la lecture du diamètre de cet alésage sur le cadran 71, Le réglage de l'appareil se fait par comparaison avec une bague étalon dont le diamètre est connu.

Selon une variante de réalisation telle qu'illustrée en Fig. 9, le dispositif de vérification de l'alésage des couronnes peut être également constitué d'un plateau-support#ci-rculaire 74 pourvu de fentes rayonnantes 75 dans lesquelles sont montés coulissants des galets 76 susceptibles d'être immobilisés en toutes positions relatives par le jeu d'organes de serrage 77. Ces galets sont disposés selon une ligne formant un cercle fictif et servent à recevoir le ruban métal- lique de contrôle 78 qui, à l'instar du mode de réalisation illustré en
Fig. 8 permet, à l'aide d'un excentrique et d'un comparateur, de vérifier le diamètre moyen de l'alésage des couronnes 16.

Les couronnes 16 dont le diamètre des alésages a été vérifié sont alors empilées et disposées sur une table de montage 79, comme illustré en Fig. 10. Cette table comporte des rainures cin trées en spirales, à section en T, dans lesquelles sont fixés les pieds 80 de trois colonnes de centrage 81 reparties angulairement à 1200 autour de la pile 82 de couronnes 16. Ces colonnes 81 sont commandées pour pouvoir coulisser dans les rainures en spirale, de manière à pouvoir s'adapter aisément au diamètre des couronnes 16. On dispose alors, sur cet empilage 82 de couronnes, un autre empilage 83 de couronnes, dont la denture extérieure a déja été taillée, telle qu'illustré en 17 sur la
Fig. lh, cette pile 83 de couronnes étant maintenue par un tambour 84 et provenant de la machine à tailler les dentures.On dispose alors, au-dessus de cet empilage 83, une bague fendue 85, celle-ci étant maintenue appliquée sur le tambour 84 par le jeu d'une tige 86 tirée vers le bas par un vérin non représenté. On utilise ainsi l'empilage 83 comme gabarit pour amener le tambour 84 de cet empilage dans l'alésage des couronnes 16 de l'empilage 82 qui est libre, après quoi cet empilage 82 monté sur tambour est conduit à la machine à tailler les dentures, tandis que les couronnes 17 de l'empilage 83 devenues libres, sont évacuées dans des paniers.

Telle qu'illustrée en Fig. 11, la machine à tailler les dentures est constituée schématiquement d'un convoyeur d'alimentation 87 et d'un tablier d'évacuation 88 orientés dans un plan sensiblement parallèle, les piles de couronnes montees sur tambour étant transférées, lorsqu'elles arrivent à l'extrémité du convoyeur 87, au poste de taillage 89 par un dispositif de transfert 90 comprenant notamment un vérin et une fourche de transfert 91.L'ensemble de la pile de couronnes, dont le nombre est variable (au total, la hauteur de la pile avôisine 180 mm), est alors présenté a une fraise mère multifilets 92 qui attaque tangentiellement l'extérieur de la pile de couronnes 17 depuis la base de cette pile jusqu a son bord supérieur, la pile 17 étant évidemment entrainée en rotation au fur et à mesure du taillage.

Il s'agit de dentures droites qui seront rigoureusement identiques d'une couronne à l'autre puisque, comme indiqué précédemment, l'opération de taillage s'effectue sur toute la hauteur de la pile de couronnes. Pendant l'opération de taillage des dents, les couronnes 17 (Fig. 12) sont maintenues centrées et rigoureusement appliquées les unes contre les autres par le jeu d'une cloche de serrage 93 mise en mouvement par un vérin non représenté, mais situé dans le montant 94, une tige de centrage 95 traversant le tambour 84 et étant prise par d#es pinces 96 pour exercer une traction sur cette tige, afin d'appliquer fermement la cloche de serrage 93 sur la face supérieure de la pile de couronne 17.

On est ainsi assure que la pile de couronnes est -parfaitement centre en raison, d'une part, de la présence du tambour 84 situé dans l'alésage des couronnes, d'autre part, de la tige de centrage 95, et enfin, de l'action de la cloche de serrage 93.

Lorsque la taille de la denture des couronnes 17 est terminée, un organe de transfert 97 animé d'un mouvement angulaire prend en charge la pile de couronnes et l'amène sur le tablier d'evacua- tion 88.

Chaque pile de couronnes est alors débarrassée de son tambour dans les conditions décrites en référence à la Fig. 10, c'est-à-dire que chaque pile de couronnes sert de gabarit pour la mise sur tambour de piles de couronnes non taillées. Les couronnes ainsi de- barrassees du tambour sont placées individuellement sur une table rotative 99 comprenant un poste de chargement 100, un poste de chauffage et de douchage 101, un poste d'ébavurage 102 et un poste de déchargement 103.La couronne 17 est amenée-du poste 100 au poste 101 par une rotation de 909 de la table 99 et la couronne 17 est alors placée à l'intérieur d'un dispositif de chauffage par induction 104 concentrique à ladite couronne, ce circuit de chauffage enveloppant la denture extérieure de la couronne, de façon à la porter à la température de trempe sur la profondeur requise,-aprés quoi la partie chauffée de la couronne est immé- diatement soumise à une douche de liquide de trempe pour durcir sa den ture, slipèrfi ciellement; ta courohne est ensuite amenée- au elle est ébavurée si nécessaire par le jeu d'une meule 105, puis dechargée au poste 103. Le système de douchage n'est pas représenté, mais il s'agit en fait simplement de jets de douche incorporés à l'inducteur qui inondent la couronne 107 dès qu'elle a ete chauffée.

On réalise ainsi, à l'aide du procédé et de l'installation décrite ci-dessus-, des couronnes de démarreurs de haute qualité et de grande résistance, ce procédé semi-automatique permettant d'obtenir des coûts de production réduits et de réaliser des couronnes de démarreurs de qualité suivie, répondant à toutes les contraintes imposées à ce type de pièces dont la fonction est essentielle dans un véhicule automobile.

Claims (11)

REVENDICATIONS

10) - Procédé pour la fabrication, en semi-automatique,

de pièces en forme d'anneau usiné, telles que des couronnes de démarreur

à denture, procédé caractérisé en ce que l'on part d'une barre rectiligne

(1) que l'on soumet à une opération de cintrage pour former une spirale

(12) à spires jointives de même diamètre, puis on scie radialement et en

une seule fois ladite spirale pour obtenir une-série de couronnes en forme

de bagues fendues (13), on soude ensuite bout à bout chacune des couronnes

et on ébarbe en continu la zone de soudage (41), après quoi on recuit à

haute température les couronnes soudées et ébarbées (1 avant de les

aplanir et de calibrer leur alésage, on procède alors à l'usinage du diamètre intérieur (57) et de l'une des faces (56) de la couronne (15), puis

on vérifie ensuite le diamètre de cet alésage et on procède au taillage

de la denture sur l'un des bords de la couronne que l'on traite superfi

ciellement par chauffage et trempe immédiate.

2 ) Procede selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on part d'une barre en acier de section polygonale dont on

contrôle en continu les caractéristiques et en particulier sa teneur en

carbone par courant de Foucault basse fréquence, préalablement au cin

trage en spirale, par référence à une barre-témoin.

30) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise le soudage bout à bout des couronnes en forme de bagues fendues (13) résultant de l'opération de sciage, et l'ébarbage

consécutif sur une même machine à transfert automatique, l'ébarbage étant

réalisé sur chacune des quatre faces de la couronne.

4 ) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fixe un empilage de couronnes, préalablement à la taille

de leur denture, sur un tambour, cet empilage etant maintenu en place

par une cloche de serrage, et on taille les dentures de l'ensemble des

couronnes en une seule fois.

5 ) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que l'on réalise l'opération de recuit dans un four maintenu à

une température de 850 à 9000C et alimenté en piles de couronnes par un

automate à fourche, puis on soumet immédiatement les couronnes recuites

à une opération de planage et de calibrage.

6 ) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise la vérification de l'alésage de la couronne après usinage à l'aide d'un mécanisme à ruban métallique de contrôle muni d'un comparateur de lecture.

7 ) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on traite superficiellement la denture des couronnes après taillage par un chauffage par induction entourant extérieurement la couronne, puis on la douche immédiatement en profitant de son élévation de température localisée sur sa denture pour obtenir la dureté et le profil de trempe souhaités.

8 ) - Installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce qu'elle comprend : - un poste de cintrage pour former la spirale (12) à spires jointives

de même diamètre, ce poste étant pourvu à son entrée d'un détecteur (3)

fonctionnant par courant de Foucault basse fréquence pour vérifier les

caracteristiques del l'acier de la barre guidee dans ce poste de Sin--

tråge, ~ - un poste de sciage automatique sectionnant en un seul passage l'en

semble des spires de la spirale (12) pour réaliser des couronnes un < -

taires en forme de bagues fendues (13), un poste de soudage et d'ébarbage dans lequel les couronnes fendues

(13) sont amenées sous la norme de piles pour être soumises individuel

lement à un organe de soudage (33), puis successivement, à des couteaux

d'ébarbage (39-40), mobiles par paire dans deux plans orthogonaux, si

la barre est de section quadrangulaire, - un poste de chauffe, de planage et de calibrage comprenant un four (45)

dans lequel les couronnes soudées et ébarbées (15) sont introduites

sous la forme de piles puis récupérées à la sortie pour être soumises

individuellement à une presse (46) réalisant le planagetet le calibrage

de la couronne - un poste d'usinage constitué d'un tour automatique comprenant un cha-

riot d'alimentation (o0-61), mobile en translation, un porte-pièce

rotatif et deux porte-outils munis essentiellement de deux outils (53

59), l'un réalisant le surfaçage de la couronne, l'autre l'usinage dz

l'alésage (57) et éventuellement un chanfrein arrière (64),

- un dispositif de vérification de l'alésage,

- une table de montage des couronnes (16) sur tambour (84),

- une machine à tailler les dentures comprenant une fraise mère multifi

lets (92),

- un poste de traitement superficiel des dentures par chauffage à induc

tion et trempe.

90) - Installation selon la revendication 8, caracté

risée en ce que le poste de cintrage est constitué d'un bâti (2) pourvu,

d'une part, de trois galets cintreurs (11-12-13) se divisant en deux

galets d'appui rotatifs (11-12) dont les axes de révolution (14-15) sont

situés dans un même alignement et d'un galet presseur (13) situe au-dessus

et au milieu des deux galets precedents, et d'autre part, d'un galet de

calibrage (17) espacé du galet presseur (13) d'un intervalle tel que la

barre (1) passant entre ce galet presseur (13) et les galets d'appui (11

12) et enveloppant ce galet de calibrage forme une spire (11) dont le dia

mètre est sensiblement égal à celui de la couronne définitive, le bâti (2)

comprenant en outre, en amont des galets (11-12-13), une bobine de contrôle

(3) reliée à un écran de lecture (8) qui compare les caractéristiques de ~la barre d'acierw acheminée vers les galets cintreurs à une barre témoin

(6) située dans une bobine de contrôle (5), ce dispositif de contrôle com

portant une armoire relais (4) qui commande soit l'-arrêt, avec alarme

sonore, du'défilement de la barre, (si la teneur en carbone de l'acier

notamment n'est pas conforme à la barre témoin), soit la poursuite de ce

défilement vers les galets cintreurs, si au contraire cette teneur est

conforme.

100) - Installation selon la revendication 8, caracté

risée en ce que le poste de sciage est constitué, d'une part, d'une table

(19) rotative dans un plan vertical, comprenant des bras-supports hori

zontaux (20) sur lesquels sont enfilées les spirales (12) sortant de la

cintreuse, d'autre part, d'un bâti (28), mobile dans un plan vertical

par des verins, la base de ce bâti comportant une scie à ruban (27) mas

quée par un carter dont les dents affleurent cette base et enfin, un

équipage (25),mobile latéralement par vérins pourvus de mors, venant im

mobiliser les spirales (12) pendant l'opération de sciage.

11 ) - Installation selon la revendication 10, carac térisée en ce que la table (19) est à quatre côtés et comporte, sur chacun de ceux-ci, deux bras-supports (20) constituant des postes de chargement (21), d'attente (22), de sciage (23) et de déchargement (24), cette table pivotant de 900 après chaque opération de sciage.

12 ) - Installation selon la revendication 11, carac térisée en ce que les bras-supports (20) d'une même face de la table rotative (19) sont espacés d'un intervalle égal à la distance séparant les brins aller (27a) et retour (27b) de la scie à ruban (27), afin que les spirales (12) engagées sur ces bras soient simultanément sciées par ces deux brins de la scie.

130) - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le poste de soudage et d'ébarbage comprend, d'une part, un convoyeur (31) d'alimentation en piles de spires unitaires (13) pourvu d'un bras à pinces (35), mobile angulairement et verticalement et préle- vant une à une les spires (13) pour les amener individuellement sur une table t20 munie d'un - dispositif chercheur de fentes- (202) qui les em- mènera dans la bonne position sur les mors de soudage (33), un autre transfert (203) emmenant ensuite les couronnes (14) soudées à un poste d'ébarbage (34) comportant deux paires de couteaux (39-40) montées flottantes et arasant les différentes faces de la couronne au niveau de la soudure (41) et enfin un tablier d'évacuation (32) des pièces soudér-s et ébarbées celui-ci se terminant par une lame de scie (43) pour décrocher d'éventuelles bavures de soudage en forme de fil avant l'évacuation des pièces dans un panier de réception (42).

14 ) - Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce que la pile de spires (13), lorsqu'elle est amenée au niveau du bras mobile (35), est maintenue centrée par trois doigts (3637-38) espaces à 1200 sur la périphérie de ladite pile.

15 ) - Installation selon la revendication 13, carac térisée en ce que le poste de soudage comprend une table élévatrice dotée de galets centreurs et d'un dispositif chercheur de fente pour positionner la spire fendue (13) en regard de l'organe de soudage (33).

160) - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le poste de chauffe, de planage et de calibrage est constitué d'un four a recuire (45) alimenté en piles de couronnes (15) par un convoyeur (44) d'un automate (46) à fourche de chargement (49) animé d'un mouvement vertical et translatif, d'un automate à fourche (52) de déchar- gement du four, mobile en hauteur et en translation, d'une goulotte (53) de réception des couronnes (15), d'un convoyeur (54) à ergots (55) amenant une à une les couronnes à un chargeur de presse et enfin d'une presse (46) d'aplatissage, de planage et de calibrage comprenant en aval un convoyeur d'évacuation se terminant par un organe rotatif à bras-supports pour réceptionner les couronnes.

17 ) - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le tour automatique du poste d'usinage comprend un chariot d'alimentation muni d'un support (61) en forme d'étoile pourvu d'aimants permanents (62), le porte-pièce comprenant des mors enveloppants (63) pour serrer la couronne au cours de son usinage.

18 ) - Installation selon !a la~revendication #8, caracte- risée#-en#ce que le-dispositi-f de -vértfi-tation du#diamètre des alésage-de la couronne (16) à la sortie de son usinage est constitué, d'une part, d'un support (67) ou disque sur lequel est fixé un ruban métallique (64) en forme de boucle circulaire dont le diamètre est égal à celui que doit avoir l'alésage de la couronne, d'autre part, d'un levier (70) à came (69) agissant sur une biellette (65) soumis d'un coté à l'action d'un ressort (68) et de l'autre à celle du levier à came, un comparateur (71) donnant une lecture directe du diamètre moyen de la couronne placé concentriquement à l'extérieur du ruban (64).

19 ) - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de vérification du diamètre moyen de l'alésage est constitué d'un plateau support circulaire (74) pourvu de fentes rayonnantes (75) dans lesquelles sont fixés, en toutes positions relatives, des galets (76) définissant un cercle fictif sur lesquels est tendu un ruban métallique de contrôle (78), un levier à excentrique plaquant le ruban contre l'alésage intérieur de la couronne tandis que le diamètre moyen de celle-ci est lu sur un comparateur (79).

200) - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la table de montage des couronnes est constituée, d'une part, d'un plateau de base (79) pourvu de rainures spirales dans lesquelles sont fixées trois colonnes (81) de centrage des couronnes, ces colonnes étant écartées a 1200 les unes des autres et étant susceptibles d'être rapprochées ou écartées du centre de la table, d'autre part, d'un vérin (86) dont la tige fait saillie au-dessus de la table, et enfin d'un anneau fendu (85) servant à l'enfoncement du tambour (84) dans la pile de couronnes à tailler lors de la descente du vérin.

21 ) - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la machine à tailler les dentures comprend un convoyeur d'alimentation (87) sur lequel sont disposées en piles, montées sur tam bJUS, les bouionnes à tailler (16), un dispositif de transfert (91) animé d'un mouvement de translation par un vérin (90), une fraise mère multifilets (92), tangente à la pile de couronnes, un bras (97) de pré lèvement des couronnes taillées et un tablier (88) d'évacuation des pièces.

Z2 ) - Installation selon la revendication 21, caractérisée en ce que les couronnes à tailler sont immobilisées pendant l'opé- ration de taillage par une cloche de serrage (93) prenant appui sur lesdites couronnes (17) par l'action d'un vérin de traction (95).

230) - Installation selon la revendication 8, carac terisée en ce que le poste de traitement superficiel des dentures des couronnes comprend, d'une part, une table de trempe recueillant le liquide de trempe, d'autre part, un plateau (99), pivotant successivement de 90 , sur lequel sont fixés quatre postes.de chargement (100), de chauffage par induction (101), d'ébavurage (102) et de déchargement (103), le poste de chauffage étant monté mobile en hauteur pour s'effacer après chauffage afin de doucher la couronne (17) chauffée extérieurement par un inducteur circulaire (104) enveloppant ladite couronne.