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"Machine de fabrication de brosses et procédé destiné à la fabrication de brosses" La présente invention concerne une machine de fabrication de brosses et plus particulièrement une machine de fabrication de brosses à dents comprenant un dispositif de bourrage et des dispositifs d'usinage raccordés à celui-ci. En outre, la présente invention concerne un procédé de fabrication de brosses au moyen de cette machine de fabrication de brosses.
La plupart du temps des dispositifs placés en amont et des dispositifs placés en aval et travaillant en connexion constituent les machines de fabrication de brosses. Il s'agit tout particulièrement de dispositifs de sortie et d'amenée des corps de brosses placés en amont et de dispositifs d'usinage et de finition placés en aval, dans le cas desquels les soies sont tranchées et meulées et les brosses sont estampillées et emballées.
Un problème relatif à ce genre de dispositifs concerne le fait que les différentes opérations d'usinage requièrent des temps d'usinage différents, de telle sorte que à chaque poste d'usinage faisant partie d'une unité des temps morts peuvent apparaître.
L'objectif de la présente invention est donc de développer une machine de fabrication de brosses dont les différents postes travaillent en liaison et dans le cas de laquelle les postes d'usinage et les postes de transfert sont adaptés les uns aux autres en fonction de leur productivité de telle sorte qu'aucun temps mort ne se produit et que globalement la vitesse de production est augmentée.
Afin d'atteindre cet objectif, il est prévu conformément à la présente invention que le dispositif de bourrage composé de plusieurs outils de bourrage présente plusieurs zones de fixation pour corps de brosses prévues à des distances l'une de l'autre adaptées à la distance de travail des outils de bourrage de même qu'il est prévu que
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un dispositif de transport pouvant pivoter en position de transfert et en position de réception soit disposé entre le dispositif de bourrage et le dispositif d'usinage, ce dispositif de transport présentant des organes de fixation pour corps de brosses pouvant être déplacés dans les intervalles les séparant l'un de l'autre.
De cette manière, les brosses devant être usinées peuvent être déplacées dans la zone de transfert entre la machine de bourrage et les dispositifs d'usinage pendant le processus de transfert et être ainsi acheminées vers le poste d'usinage dans la position adéquate.
Il convient toutefois d'observer que dans ce cas les dispositifs de transfert doivent également être adaptés à la vitesse de travail élevée des autres machines et que le déplacement doit pratiquement se produire entre les phases de travail de deux machines adjacentes. Le déplacement des brosses entre le dispositif de bourrage et le dispositif d'usinage est également utilisé pour le positionnement des brosses, de telle sorte que les différentes positions de travail des brosses ou des corps de brosses doivent s'adapter aux différents postes d'usinage.
Conformément à l'objectif de la présente invention, les dispositifs d'usinage présentent une unité de tranchage usinant simultanément des aires d'implantation de soies des brosses immédiatement voisines, de même qu'ils présentent une unité de meulage placée en aval de l'unité de tranchage.
Le changement de position des brosses disposées les unes à côté des autres lors du transfert de la machine de bourrage permet déjà de positionner ces brosses de manière adéquate pour l'usinage et de les usiner ensemble au moyen d'une unité de tranchage et d'une unité de meulage.
De préférence, les logements des pièces à usiner se trouvant sur le dispositif de bourrage sont disposés sur un tambour rotatif et peuvent au moins en position de réception permettant le remplissage des corps de brosses être tournés par le dispositif d'amenée dans une position de bourrage ainsi que dans une position de dégagement. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux que le tambour soit conçu comme un
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tambour de construction légère en matière plastique et que des cavités moulées dans le tambour soient prévues comme logements des pièces à usiner pour corps de brosses, ces cavités présentant des fourchettes de pression ou autres appuis de ce type destinés à la fixation des corps de brosses.
Lors d'une vitesse de positionnement élevée, le moment d'inertie du tambour se révèle être un inconvénient. Ce moment d'inertie peut être réduit considérablement par l'emploi d'un tambour de construction légère en matière plastique. Ainsi, des vitesses de positionnement élevées peuvent également être atteintes correspondant à un taux de bourrage de brosses de par exemple quinze faisceaux de poils par seconde. Lors de la commutation du tambour par exemple de la position de bourrage à une position de dégagement entraînant une rotation du tambour de par exemple 90 , l'opération est encore davantage complexe, dans la mesure où une telle rotation doit être réalisée au cours du cycle de bourrage, ce qui, dans le cas d'un bourrage de quinze faisceaux de poils par seconde, signifie que seulement un trentième de seconde est disponible pour ce positionnement.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu que les réservoirs adjoints aux outils de bourrage et destinés à l'acheminement des matériaux de bourrage vers les outils de bourrage sont déplacés latéralement ou longitudinalement au moins en fonction de la disposition de leurs extrémités de remplissage opposées aux outils de bourrage et/ou sont disposés en hauteur à distance l'un de l'autre selon un intervalle plus grand que celui prévu dans la zone des outils de bourrage.
Dans le cas de la disposition d'un dispositif de bourrage pourvu de plusieurs outils de bourrage disposés le plus près possible les uns des autres, le problème subsiste que les réservoirs adjoints aux outils de bourrage sont disposés les uns sur les autres de manière pratiquement coïncidente, de telle sorte que l'insertion des matériaux de bourrage dans le cas de caisses superposées est difficilement possible, voire impossible.
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Si maintenant, les réservoirs sont, conformément à la forme de réalisation conforme à l'invention, disposés de telle manière que au moins les extrémités de remplissage sont accessibles, chacun des réservoirs peut alors être rempli sans problème de matériaux de bourrage même lorsqu'ils sont superposés dans la zone des outils de bourrage.
Les mesures particulières permettant d'atteindre un déplacement des extrémités de remplissage des réservoirs-déplacement latéral, déplacement vertical, disposition en oblique, etc.-peuvent être prévues individuellement ou également en combinaison.
Des modes de réalisation supplémentaires de la présente invention font l'objet des revendications secondaires. L'invention, ainsi que ses caractéristiques principales, sera décrite ci-après à l'aide des figures, qui représentent respectivement : fig. 1 : une vue d'en haut d'une machine de fabrication de brosses pourvue d'un dispositif d'amenée, d'un dispositif de bourrage et d'un dispositif d'usinage,
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fig. 2 : une vue latérale du dispositif de bourrage représenté à la figure 1. fig. 3 : une coupe transversale d'un tambour respectivement d'un corps de tambour, fig. 4 : une vue latérale d'en haut d'un dispositif d'usinage, fig. 5 : une vue correspondant à celle de la figure 1 pourvue cette fois d'une machine d'emballage, fig. 6 :
une vue latérale d'un dispositif de bourrage pourvu de deux outils de bourrage et de deux réservoirs de longueur différente
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adjoints à ces outils, fig. 7 : une disposition semblable à celle de la figure 6, pourvue cette fois de caisses dirigées dans la direction oblique.
Une machine de fabrication de brosses représentée à la figure 1 présente un dispositif d'amenée 2, un dispositif de bourrage 3 ainsi qu'un dispositif d'usinage 4.
L'usinage des corps de brosses 5, respectivement des brosses 6 est réalisé par couple dans le cadre de cet exemple de réalisation de l'invention. Les corps de brosses 5 sont dirigés du dispositif d'amenée 2, présentant également un appareil de triage, vers le dispositif de bourrage 3 par le biais de rails d'amenée 7. Le dispositif de bourrage 3 présente un tambour rotatif 8 (comparer à la figure 2) sur la face extérieure duquel sont prévus des logements pour pièces à usiner destinés à la réception de deux corps de brosses 5.
Les corps de brosses sont acheminés vers une face de ce tambour 8 via les rails d'amenée 7 et sont maintenus par les deux logements pour pièces à usiner se trouvant sur ce tambour. Lors de la rotation du tambour 8 de 90 dans la direction de la flèche Pfl, les corps de brosses encastrés se positionnent devant les deux outils de bourrage 9. La distance séparant les logements pour pièces à usiner sur le tambour 8 est adaptée à la distance nécessaire entre les outils de bourrage 9.
Après le bourrage des brosses, le tambour 8 est à nouveau pivoté de 90 et les brosses garnies se trouvent alors dans la position de dégagement. La rotation du tambour de 90 est réalisée au cours d'un cycle de bourrage. Cela signifie que, pour la rotation du tambour, seule la moitié d'un cycle de bourrage est disponible. Dans le cas d'une vitesse de bourrage de quinze faisceaux par seconde, le temps disponible serait de un trentième de seconde.
Afin de pouvoir réaliser de tels déplacements rapides de la position de rotation, le tambour 8, tel que représenté à la figure 3, est conçu comme une construction légère et se compose principalement de matière plastique. Dans le cas d'une construction de ce type, la masse d'inertie est faible, de telle sorte que le mouvement de déplacement
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rapide exigé est possible moyennant un coût de fonctionnement encore justifiable. Comme le montre clairement la figure 3, le tambour 8 présente des rainures orientées dans la direction longitudinale et destinées à l'allégement du poids. Pour les logements des pièces à usiner, des creux 10 sont prévus sur les quatre faces du tambour 8.
Dans ces creux se trouvent des fourchettes de pression non représentées qui poussent le corps de brosse dans un prisme à partir des deux côtés du manche, ce prisme maintenant le corps de brosse à l'avant et étant découpé directement dans le tambour 8 dans les creux 10. A l'aide de ces fourchettes de pression, les corps de brosses 5 placés dans les creux 10 peuvent être fixés pour le processus de bourrage et respectivement être libérés en position de dégagement.
En outre, il est possible que, lors du changement de la position du tambour, la vitesse de bourrage soit réduite pratiquement immédiatement avant le changement de manière à ce que plus de temps soit disponible pour le processus de changement et la rotation du tambour.
Après le bourrage des brosses sur le dispositif de bourrage 3, celles-ci sont acheminées vers un dispositif d'usinage 4. A ce poste, les faisceaux de poils bourrés sont tranchés et meulés. Ces opérations sont réalisées avantageusement respectivement au moyen d'une unité de tranchage et d'une unité de meulage usinant simultanément deux brosses 6 disposées les unes à côté des autres.
Toutefois, pour un tel usinage, la distance telle que nécessaire dans le dispositif de bourrage, serait trop grande. Il est par conséquent prévu que la distance séparant les brosses 6 provenant du dispositif de bourrage 3 soit réduite et que par la suite, ces brosses soient insérées les unes à côté des autres et fixées à deux endroits 11 sur le dispositif d'usinage 4. Afin de ne pas devoir consacrer plus de temps à ce processus de positionnement, ce processus a lieu au cours du transfert des brosses bourrées 6 du dispositif de bourrage 3 vers le dispositif d'usinage 4.
A cet effet, le dispositif de transport 12 présente une griffe pivotante 13 présentant des organes de fixation pour corps de brosses, lesquels sont séparés en position de réception d'un intervalle correspondant à la distance de travail des outils de bourrage
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et pouvant être déplacés l'un par rapport à l'autre. Ce déplacement sur une petite distance a lieu conformément à l'objectif de l'invention au cours du pivotement vers le dispositif d'usinage 4. Dans le dispositif de bourrage 3, une distance comprise entre 50 et 60 mm peut par exemple être prévue entre les corps de brosses voisins, alors que pour l'usinage, une distance de seulement environ 20 mm doit être prévue.
La figure 4 montre un dispositif d'usinage 4 à plus grande échelle, dans le cas duquel les postes d'usinage (tranchage et meulage) représentés à la figure 1 sont raccordés à un appareil de contrôle 14 ainsi qu'à deux presses d'estampillage 15, 15a.
L'appareil de contrôle 14 permet par exemple de contrôler, via la réflexion de la lumière ou via des palpeurs à ressorts ou autres appareils de ce type, si tous les faisceaux sont présents. Grâce à la faible distance qui sépare les brosses placées les unes derrière les autres, les mêmes appareils peuvent être utilisés que ceux utilisés dans une machine à outil unique, de même que au cours de la phase de travail les brosses à dents contiguës peuvent être contrôlées l'une après l'autre par coulissement de l'appareil de contrôle.
Les presses d'estampillage 15, 15a sont disposées sur le longueur du cycle de travail de laquelle on soustrait la distance séparant les deux brosses. De cette manière, la presse d'estampillage 15 est adjointe à la brosse avant et le presse d'estampillage 15a est adjointe à la brosse suivante. Ce procédé permet l'application de deux poinçons différents et l'utilisation de presses à poinçon unique d'usage courant.
La figure 5 représente une machine de fabrication de brosses la, à laquelle est adjointe également une machine d'emballage 16. Une bande de transfert 17 est prévue comme liaison de transport entre le dispositif d'usinage 4 et la machine d'emballage
16. Cette bande de transfert permet l'acheminement de chaque fois deux brosses usinées vers la machine d'emballage.
Cette adjonction d'une machine d'emballage 16 à une machine de fabrication double offre l'avantage que le rendement généralement plus élevé de la machine d'emballage
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est utilisé de telle sorte que aucun temps mort ne se produise grâce à un enchaînement direct avec les autres machines de fabrication de brosses.
A la place d'une bande de transfert 17 pourrait également être prévue une double griffe, laquelle saisit deux brosses et les dépose par exemple dans deux emballages thermoformés au poste d'emballage.
Deux appareils de sortie et d'entrée sont prévus pour l'acheminement des corps de brosses 5 vers le dispositif de bourrage 3, chacun des appareils étant adjoint à un des logements pour pièces à usiner sur une face du tambour. La disposition de plusieurs appareils d'acheminement offre également l'avantage que par exemple les corps de brosses peuvent être plongés dans deux couleurs différentes, de telle sorte que deux brosses à dents de couleur différente peuvent être produites simultanément.
Les figures 1,6 et 7 représentent également différents réservoirs 18,18a adjoints aux outils de bourrage 9.
Les outils de bourrage 9 sont disposés le plus près possible les uns des autres et par conséquent, les réservoirs 18,18a adjoints à ces outils sont également disposés à proximité les uns des autres. De cette manière, la disposition traditionnelle des réservoirs entraîne le recouvrement du ou des réservoirs disposés en-dessous et rend leur accès difficile pour le garnissage au moyen des matériaux de bourrage 19.
Comme on l'a déjà mentionné ci-dessus, la distance séparant les logements pour corps de brosses 5 sur le tambour 8 est aussi petite que possible conformément à la distance minimale séparant les outils de bourrage 9, ce afin de pouvoir configurer un tambour 8 lui-même aussi petit que possible dans le but d'éviter des moments d'inertie de la masse trop élevés lors de la rotation du tambour 8. Il en résulte également une disposition compacte des réservoirs 18, 18a.
Toutefois, afin de permettre un accès aisé aux différents réservoirs 18,18a pour le remplissage par des matériaux de bourrage 19, les extrémités de remplissage 20 des différents réservoirs 18,18a, etc, opposées aux outils de bourrage 9 peuvent être prévues de manière décalée. De cette manière, l'accès aux extrémités de remplissage
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ou aux extrémités de garnissage des réservoirs superposés est également plus facile. Un décalage des extrémités de remplissage 20 peut par exemple être atteint par la configuration de réservoirs 18,18a de longueur différente, dans une disposition superposée, le réservoir le plus long 18a se trouvant en-dessous et le réservoir le plus court 18 se trouvant au-dessus, comme le montre la figure 6.
La figure 7 représente en complément aux différentes longueurs des réservoirs 18, 18a également un tracé courbé vers le haut du réservoir supérieur 18 permettant un accès encore plus facile à l'extrémité de remplissage 20.
Facultativement, on peut également ici se contenter de prévoir un tracé courbé vers le haut et de configurer les réservoirs à longueur égale.
Une autre variante représentée à la figure 1 consiste en ce que le réservoir inférieur 18a est dirigé latéralement en forme de courbe. Grâce à ce procédé, l'extrémité de remplissage 20 du réservoir inférieur est également facilement accessible. Le rayon de la courbe du réservoir pourrait encore être agrandi dans la mesure où le réservoir voisin suit également un tracé courbé dirigé dans l'autre direction de la courbe. Même dans le cas où plus de deux réservoirs sont superposés, un accès aisé aux extrémités de remplissage des réservoirs décalées latéralement en formant une courbe et prévues deux par deux à distance l'une de l'autre dans le sens de la hauteur peut être atteint.