Appareil porte-pièce pour machine à lapider une pièce de boîte de montre
La présente invention a pour objet un appareil portepièce pour machine à lapider une pièce de boîte de montre.
On connaît déjà plusieurs types de machines à lapider. Le brevet suisse No 463993, en particulier, concernait une machine à lapider qui comportait deux disques de polissage d'axes parallèles entraînés en rotation et susceptibles de recevoir des papiers abrasifs, et un arbre oscillant parallèle aux axes des disques, disposé entre ces derniers en dessous de leur axe de rotation. Dans ces machines à lapider connues, l'arbre oscillant portait un dispositif porte-pièce qui comportait un quill d'axe parallèle à celui de l'arbre et à l'extrémité duquel on pouvait monter la pièce à polir, par exemple un fond de boîte de montre. Ces machines permettaient de polir des surfaces planes ou, le cas échéant, des surfaces tronconiques, cette dernière opération exigeant une disposition du porte-pièce avec son axe oblique par rapport aux disques de polissage.
Le but de la présente invention est de créer un appareil auxiliaire susceptible d'être monté sur une machine à lapider du type à bras oscillant ou d'un autre type et permettant de polir des surfaces réglées dont la directrice ne soit pas un cercle, par exemple les surfaces latérales des carrures des boîtes de montres. Comme on le verra par la suite, le dispositif selon l'invention permet de meuler et de polir les faces latérales des carrures pour autant que ces dernières aient une forme convexe sur toute leur longueur.
L'appareil selon Invention est caractérisé en ce qu'il comprend un support à glissières destiné à être monté devant la surface de polissage, un chariot mobile sur le support et comprenant un coulisseau guidé par les glissières du support, un porte-pièce et une came montés sur le chariot et entraînés en rotation en synchronisme, et un organe d'appui fixe avec le support et coopérant avec la came pour déplacer le chariot en synchronisme avec la rotation du porte-pièce, afin de l'éloigner ou le rapprocher de la surface de polissage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue frontale d'une machine à lapider pourvue de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue en élévation latérale, I'appa- reil étant représenté dans une position oblique.
la fig. 3 est une vue en élévation latérale de l'appareil.
La fig. 4 une vue en plan de dessus à une échelle légèrement plus grande.
La fig. 5 une vue en coupe selon la ligne V-V de la fig. 4, et
la fig. 6 une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 5.
A la fig. 1, on voit le bâti 1 de la machine à lapider et deux disques 2 et 3 montés sur la face frontale de ce bâti. L'arbre 4 fait saillie de la face frontale du bâti et s'étend en dessous des disques 2 et 3. Il est parallèle à leurs axes et est entraîné par un dispositif de commande qui ne sera pas décrit ici dans un mouvement oscillant complexe au cours duquel il oscille tout d'abord de part et d'autre d'une première orientation moyenne orientée en direction du disque 2, puis de part et d'autre d'une seconde orientation moyenne dirigée en direction du disque 3. L'appareil auxiliaire représenté au dessin est monté sur l'arbre 4. Il comprend essentiellement un support à glissières 5 et un chariot 6.
Le support 5 est formé de deux parties: d'une part, une glissière composée de deux barres cylindriques 7 et 8 solidarisées par deux plaques d'extrémité de forme générale triangulaire 9 et 10 et, d'autre part, le support d'appui 11 qui porte la barre d'appui 12. Comme on le voit à la fig. 1, les deux plaques d'extrémité triangulaire 9 et 10 sont serrées sur l'arbre 4 de façon à être rigidement fixées à cet arbre et de façon que les deux barres de guidage 8 et 7 s'étendent parallèlement à l'arbre.
Quant au support d'appui Il, il est constitué par une plaque allongée et pliée dont la partie inférieure est également serrée au moyen d'une vis et d'un écrou sur l'arbre 4. Entre les deux barres 7 et 8, la plaque 9 porte une tige 13 qui retient en place un ressort à boudin 14 dont le rôle sera expliqué plus loin. Quant à la plaque de support 11, elle présente à son extrémité supérieure une forme arrondie et le long de son bord arrondi, une fente 15 dans laquelle la pièce d'appui 12 est fixée par son extrémité de façon ajustable. La barre d'appui 12 est une pièce dont la surface antérieure 16 est rectifiée de façon à être absolument plane. Elle présente à son extrémité un tenon qui est engagé dans la fente 15 et qui est assujetti par un écrou 17.
De cette façon, la pièce
12 peut être déplacée selon un arc de cercle et orientée à volonté autour de l'axe de son tenon de fixation.
Quant au chariot 6, il se compose également de deux parties principales: le coulisseau 18 et le corps de chariot 19. Le coulisseau 18 est une pièce massive qui présente à sa partie supérieure une plaque de forme générale triangulaire et, à sa partie inférieure, un corps massif présentant deux passages cylindriques parallèles dans lesquels sont engagées les barres de guidage 7 et 8 et, entre ces deux passages, un trou borgne 20 dans lequel est engagée l'extrémité du ressort 14. La partie supérieure du coulisseau 18 porte à l'endroit du sommet de la partie triangulaire une tige de pivotement 21 et, le long de son bord incurvé, une fente 22 en arc de cercle centrée sur l'axe du pivot 21. Le coulisseau est donc mobile dans le sens axial sur les barres 7 et 8 et il est normalement repoussé par le ressort 14 en direction des disques 2 et 3.
Le corps de chariot 19 est une pièce profilée en forme de U comme on le voit aux fig. 5 et 6. Cette pièce est supportée par le coulisseau 18. En effet, elle pivote sur la barre 21 et peut être bloquée dans une orientation quelconque par un écrou 23 serré sur l'extrémité d'un tenon traversant la fente 22. Ce corps de chariot 19 supporte à son tour les organes essentiels de l'appareil décrit: le porte-pièce 24 et la came 32. Le porte-pièce 24 se compose d'un arbre creux 25 qui tourne dans un palier en bronze 26 monté dans une ouverture du corps de chariot 19 et d'une pince 27 dont les mâchoires délimitées par les fentes 28 présentent un épaulement 29 et une portée 30.
A l'extrémité inférieure de l'arbre 25 est clavetée une roue 31 d'engrenage à vis sans fin, la clavette de fixation de cette roue retenant en place une tige centrale dont l'extrémité supérieure est filetée et qui s'étend entre les mâchoires 27. Un écrou (non représenté) peut être vissé sur l'extrémité de cette tige centrale.
L'extrémité inférieure de cet écrou présente une surface latérale tronconique qui s'engage sur une surface correspondante des mâchoires 27, de sorte que lorsque l'on serre cet écrou, les mâchoires 27 ont tendance à s'écarter les unes des autres, le diamètre de la portée 30 augmentant. On se rend compte de cette façon qu'une pièce de forme annulaire engagée sur l'épaulement 29 sera serrée et assujettie au porte-pièce par la manoeuvre de l'écrou.
Quant à la came 32, elle est fixée au moyen de l'écrou 33 sur un arbre 34 qui pivote dans un coussinet 35 d'axe parallèle à celui du coussinet 26. Une roue d'engrenage à vis sans fin 36 est également clavetée sur l'arbre 34 à la même hauteur que la roue 31 et l'extrémité inférieure de l'arbre 34 s'étend jusqu'en dessous des parois latérales de la pièce profilée 19 où un disque porte-contact 37 est claveté.
A l'intérieur du profilé 19, sont assujetties des brides 38 qui constituent des paliers de guidage pour une tige 39 présentant deux éléments de vis sans fin 40 en prise respectivement avec les roues 31 et 36. Cette tige 39 est entraînée par un moteur 50 (fig. 3) fixé à l'arrière du profilé 19. A l'intérieur du profilé 19, est également fixé un contact électrique 41, par exemple du genre microswitch, dont la pièce mobile 42 fait saillie vers le bas. Au dessin on voit encore un plot de contact 43 qui est fixé par une vis 44 dans une des ouvertures que présente le disque 37 à sa périphérie. On peut également fixer d'autres plots du même genre à différents endroits sur le tour du disque 37.
Pour comprendre le fontionnement de l'appareil qui vient d'être décrit, il suffit de considérer les fig. 2 et 4.
A la fig. 4, on voit une carrure de boîte de montre 45 qui est fixée sur le porte-pièce 24 comme expliqué précédemment. La face latérale de cette carrure est constituée par quatre portions de plans qui limitent du côté extérieur les cornes et par deux portions de surface cylindrique se raccordant chacune à deux de ces plans. En outre, les faces frontales des cornes sont planes. La came 32 qui est montée sur l'arbre 34 présente un contour qui correspond exactement à celui de la carrure 45. En outre, ces deux pièces: la came et la carrure sont orientées de la même façon. Comme on le voit, la carrure 45 déborde légèrement à l'intérieur du corps de chariot 19, de sorte que lorsque le dispositif de commande de la machine à lapider déplace l'arbre 4 en direction des disques, la face latérale de la carrure vient appuyer contre celui des disques 2 ou 3 en regard duquel l'appareil se trouve.
Le dispositif de commande de la machine imprime à l'arbre 4 des mouvements oscillants de part et d'autre d'une orientation moyenne dont la position correspond appro ximaflvement à ce qui est représenté à la fig. 1, I'amplitude de ces mouvements oscillants étant telle que la carrure est déplacée en contact avec le papier abrasif qui recouvre le disque 2 depuis le centre de ce disque jusque vers sa périphérie. Au moment où la carrure entre en contact avec le disque, un contacteur de commande met en marche le moteur 50, de sorte que l'arbre 39 est entraîné en rotation et que la came 32 de même que le porte-pièce 24 se mettent à tourner autour de leurs axes.
La came 32 sert à donner à la pièce à polir la forme exacte qu'elle doit présenter. Grâce à elle, le polissage s'effectue de façon régulière sur tout le pourtour de la carrure. Cette came 32 étant ajustée comme indiqué précédemment, il suffit de régler la position de la barre d'appui 12 pour que la majeure partie de la force d'appui exercée par le ressort 14 soit supportée par la barre 12, dès le moment où la forme finale est presque atteinte. Au début de l'opération, l'ébauche de carrure 45 présente encore une légère surépaisseur qui est éliminée peu à peu par le polissage, de sorte que la carrure joue le rôle de butée et est appuyée contre le disque par la force du ressort 14 qui est d'ailleurs relativement faible.
Cependant, au fur et à mesure que la matière en surplus est éliminée, la fonction de retenue du chariot est assumée par la barre 12 coopérant avec la came 32, de sorte que le polissage se termine avec une pression diminuant progressivement.
Dans le cas où, comme représenté au dessin, la carrure à polir présente des portions de surface qui sont planes, il est évidemment nécessaire que ces portions de surface restent en contact avec le disque de polissage plus longtemps que les portions de surface arrondies dont toutes les génératrices viennent successivement en contact avec le disque. Pour assurer un polissage régulier dans ces conditions. on utilise les plots 43 et le contacteur 41. Un plot 43 peut être fixé à la périphérie du disque 37 de façon à entrer en contact avec l'élément mobile 42 du contact 41 au moment précis où une des surfaces planes à polir se trouve appuyée contre le disque, ou au moment où la portion de surface plane correspondante de la came 32 vient appuyer contre la barre 12.
La fermeture du contact 41 provoque l'arrêt du moteur 50 de sorte que la surface à polir reste appuyée contre le disque au cours de plusieurs oscillations du bras. Un relais temporisé enclenché en même temps que le contact qui provoque l'arrêt du moteur se ferme au bout du temps nécessaire et réenclenche le moteur 50.
Il résulte évidemment de la description précédente que des carrures de toutes formes, pourvu que leurs faces latérales soient convexes, peuvent être polies au moyen de l'appareil auxiliaire décrit.
Il convient en outre de mentionner que l'appareil se prête non seulement au polissage de surfaces latérales parallèles à l'axe des carrures, mais également de surfaces latérales obliques. En effet, comme on l'a représenté à la fig. 3, le corps de chariot 19 est fixé au coulisseau 18, d'une part, par la tige de pivotement 21, et, d'autre part, par l'écrou 23 qui bloque le corps de chariot dans la fente 22. On peut donc modifier à volonté l'orientation du corps de chariot 19 autour de la tige 21 et, en particulier, placer ce corps de chariot obliquement.
Dans ce cas, il conviendra de déplacer également la barre d'appui 12 le long de la fente 15 de la pièce de support 11. Cette fente étant concentrique à la tige 21, la barre d'appui vient se placer dans la position convenable pour coopérer avec la came 32 dans les mêmes conditions que celles représentées au dessin. On notera à ce sujet que toutes les pièces sont usinées avec une grande précision et ajustées les unes aux autres avec soin. Comme on l'a représenté à la fig. 5, la barre d'appui 12 peut être munie d'une plaquette de métal sur 12a soigneusement rectifiée et polie comme la face latérale de la came 32.
Le dispositif de commande de la machine provoque évidemment l'arrêt du bras oscillant après un certain programme d'oscillation. Pour éviter toute trace ou toute bavure sur la surface de la pièce qui a été polie, et cela surtout lors de la dernière étape de polissage devant la meule d'étain, il est avantageux de maintenir la pièce à polir appuyée contre le disque pendant quelques secondes après que le mouvement oscillatoire de l'arbre a cessé, tout en maintenant en marche le moteur 50 qui entraîne la came et la pièce à polir. Pour cela, on peut prévoir une temporisation entre la commande du bras oscillant et celle du moteur 50.
Par exemple, ce dernier moteur continue à tourner pendant 12 à 20 secondes après l'arrêt du bras oscillant et le bras 4 se déplace axialement en écartant la pièce de la surface de polissage 10 à 18 secondes après l'arrêt de son mouvement d'oscillation.
On a ainsi décrit un appareil qui permet de polir les faces latérales et même les faces supérieures, lorsqu'elles sont obliques, de carrures de boîtes de montres de tous genres à condition que la face latérale présente un contour convexe. Il est bien évident que la vitesse de rotation de la came peut être ajustée à volonté. Dans une exécution particulièrement avantageuse, cette vitesse de rotation était de l'ordre de 5 à 6 tours/minute. La vitesse des oscillations du bras 4 de même que leur rapidité et le moment exact du passage d'un disque à l'autre peuvent être réglés par le dispositif de commande de la machine.
On obtient ainsi un appareil permettant d'effectuer le polissage des faces latérales des carrures de boîtes de montres d'une façon extrêmement rationnelle et rapide. Les résultats en ce qui concerne leur qualité ont été tout à fait satisfaisants. L'expérience a montré en effet que l'appareil permettait d'obtenir un poli miroir parfait.
L'appareil décrit peut en outre être équipé d'un piston à commande pneumatique ou hydraulique qui agit sur le chariot parallèlement à la came, et qui permet d'écarter la pièce à polir du disque de polissage par un mouvement rapide et de grande amplitude, sans déplacement axial de l'arbre. Une telle disposition permet de polir par exemple les faces latérales d'une carrure carrée, sans aucun arrondi dans les arêtes. Elle permet également d'éviter tout arrondi dans les angles extérieurs des extrémités des cornes.
Enfin, dans d'autres formes d'exécution, l'appareil pourrait être adapté à des machines à lapider dans lesquelles la pièce subit un mouvement alternatif de translation en contact avec la surface de polissage et celle-ci n'est pas un disque rotatif, mais une bande sans fin montée sur des rouleaux d'axes parallèles. Dans ce cas également, l'appareil permet de polir les faces latérales des pièces si ces dernières ne présentent pas de parties rentrantes.