La pr _é sente inven _t ion a trait au domaine des machines-outils et concerne plus par _ti cul _iè remen _t des aαap _t aπons permettant d assurer un déplacement a grande v ^it esse d'un organe mob _i le d'usinage dans les meilleures conditions d ^" env ⁱ ronnement

L'us _i naεe a grande vitesse de pièces dans une machine-outil s ^' opère en gênerai a part _i r d'un ou _t il entraîne en rotation en bout d'une electro-broche ⁱ nstall ^é e dans un coulan _t lu _i -même monte mobile selon deux axes X, Y d'un plan parallèle au plan d ^' usmage des pièces

Pour une me _i lleure lecture de la description qui va suivre, le plan de mobilité

XY de Tor _α ane mob.le que forme le coulant de l'electro-broche sera suppose vemcal. ce qu _i repr _é sente ia ma _j ori _té des cas de réalisation de ce genre de machmes-outiis dans le domaine de ! usinage dit a grande vitesse

Une mach _i ne-outil compoπe classiquement trois postes de travail principaux , a savoir

- un poste d'usinage proprement dit comportant l'outil entraîne en rotation en bout de l'electro-broche et façonnant la pièce a us ⁱ ner,

- un poste d entraînement situe en amont du poste d ^' usinage et constitué d ^' un ensemble d'organes assurant notamment les déplacements X. Y et Z du coulant de l'electro-broche et de rotation de cette derni ^è re,

- et un poste de commande collaborant avec le poste d entraînement et en fonct _i on c un programme destructions préétablies pour assumer les diff ^é ren ^t es ^é tapes d ^' usinage de ladite pièce

La demanderesse a cons _t ate que dans les machines-outils d'usinage a grande vitesse. , 1 ₃ s _é para „,ti.„o„n d _Hn u _n p _n osςrtee d α'u usiiinna- ₃ ge. d ^u u ⁿ p _v oste d ^' entraînement n ^' est ιamaιs

mateπeliement bien définie, notamment en ce qui concerne le plan v ertical viπuei marquant la limite entre les deux postes En effet, pour autoπser la libre évolution du coulant mobile selon les deux axes X et Y dans un plan de déplacement parallèle a ce plan vertical de frontière, le mode de réalisation le plus classique consiste a faire communiquer la zone extérieure d'usinage avec la zone intérieure d ^' entraînement de ia machine II s ^' ensuit des problèmes importants de protection tant vis-a vis des proximités d ^' accès du personnel à l'intérieur du poste d'entraînement que des organes du poste û entraînement sensibles a la pro _j ection des copeaux de l'usinage et a la pollution de l ^' environnement extérieur de la machine placée généralement au intermédiaire d ^' une atmosDhere plus ou moins viciée

Cette séparation devient nécessaire lorsque les moteurs entraînant en mouvement de translation, les organes de la machine sont des moteurs linéaires En effet. ces moteurs possèdent un bloc a aimant permanent, attirant ainsi tous ies déchets de nature métalliques En outre, l' _é tanchéite d'une telle structure qui est le plus souvent plane, n'est jamais parfaite quel que soit le dispositif assurant l'étanchéite.

Ce que constatant, le demanderesse a orienté ses recherches vers un élément matériel se présentant sous la forme d'un tablier de protection d'un organe mobile dans un plan selon deux axes X et Y, comprenant au moins trois éléments superposes disposes parallèlemen _t au plan de déplacement dudit organe mobile, et guides par au moins deux pantographes dont ies points extrêmes sont associes de manière articulée au premier élément fixe e _t au susdit troisième élément mobile et dont le point intermédiaire est associe a l'él _é ment intermédiaire mobile, de sorte qu ^' un déplacement du troisième élément mobile en _t raîne un déplacement proportionnel de l'élément intermédiaire Dans le cas présen _t des machines-outils pour l ^' usinage a grande vitesse, ce tablier de protection doit donc perme _tt re l ^' installation d ^' une frontière franche entre le poste d usinage et le pos _t e d ^' entraînemen _t et, outre des fonctions d'étanchéité, il devra également assurer une grande libert _é d' _é volution de l'organe mobile (coulant porte électro-broche) dans un plan parall _è le au plan d ^' usinage Cette disposition préliminaire du tablier de protection a pour avaniaae de pouvoir matérialiser de manière dynamique une fermeture ^" hermétique" de

F encein _t e renferman _t ies organes du poste d ^' entraînement tout en assurant la cinématique de l ^' oraane mobile sortant de ladite enceinte et nécessaire au positionnement de l'outil lors

des diff _é ren _t es phases d'usinage De plus, la garantie d ^' étanchéité de l ^' ence ⁱ n ^t e a la pollution ex _té r _i eure pour la pro _t ection des organes sensibles rassemblés dans le poste d _' entraînement _, pourra être encore améliorée en pressurisant le volume int ^é r ⁱ eur de celle- c _i par rappor _t a l'ext _é rieur situe derrière le tablier de protect ⁱ on

Pour respec _t er ces objec _t ifs, le tablier télescopique de l'invention pour la pro _t ec _ti on d'un organe mobile selon les deux axes X et Y repond a tou ^t es ces cond ⁱ t ⁱ ons e _t es _t adaptable plus par _t iculi _è rement aux machines-outils faisant interven ⁱ r des op _é ra _ti ons d'us _i nage a grande vitesse des outils portes en bout de son elec ^t ro-broche A cet effe _t le tablier de protection de l'invention, est remarquable en ce que les susdits él _é men _t s son _t constitues par des panneaux dont

- le prem _i er fixe par rapport au bâti est ménage d ^' une fenêtre traversée par led _it organe mobile e _t don _t les bords .meneurs délimitent la liber ^té d ^{' é} volu ^ti on de ce dernier.

- le deuxi _è me monte coulissant par rapport au premier panneau le long des deux axes de d _é placement X _, Y _, est de dimensions dépassantes de celles de la fenê ^t re du prem _i er panneau e _t es _t m _é nagé d'une fenêtre autoπsant l ^' évolution dudit organe mobile ^,

- et le _t roisi _è me mobile e _t de dimensions sensiblement supérieures à celles de la fenê _t re du premier panneau, reçoit en son centre le susdit organe mobile ^, de telle sor _t e que les d _é placements de l'organe mobile dans la fenêtre du prem ⁱ er panneau dans le pian des deux axes X et Y entraînent une mobilité propor ^ti onnelle du deux ^iè me panneau _i n _t erm _é dia _i re ap _t e a combler l ^' ouverture de la fenêtre du prem ⁱ er panneau la ⁱ ss ^é e d _é couver _t e par le tro _i si _è me panneau accompagnant les déplacements dudit organe mobile L'in _té rê _t primordial de ce _t te caractéπstique est de proposer un tablier en trois par _ti es _i nd _é pendan _t es e _t collaborant entre elles de telle sor ^t e que . _le p _ann eau ex _té rieur puisse obturer l ^' enceinte sur sa façade avant ouverte au _t our αe sa fenê _t re dans laquelle sont autorisées les limites de progress ⁱ on dudit organe mobile,

- le panneau in _t erm _é diaire puisse combler l ^' obturation de l ^' ouverture de la fenê _t re du panneau ex _té rieur libérée autour du panneau inteπeur lorsque ledi ^t organe mobile se d _é place a l'in _té rieur de ladite fenêtre notamment lorsqu ^' il est a prox ⁱ m ⁱ té des bords de cette dernière

- e _t que le panneau in _té rieur puisse assurer autour du susdi ^t organe mobile une

obtura _t ion de l'ouverture de la fenêtre du panneau intermédiaire

De plus _, lorsque l'organe mobile se déplace selon les deux axes X ou Y dans la fenê _t re du panneau exteπeur. le panneau intérieur coopérant av ec celui-ci actionne un d _é placemen _t iden _t ique des points extrêmes articules des pantographes auxquels il est associe e _t d _é forme la structure des mêmes pantographes qui impriment un déplacement des poin _t s in _t erm _é diaires de ces derniers et du panneau intermédiaire \ associe des lors que la posi _t ion des deux autres points extrêmes associes au panneau exteπeur est fixe

La mise en oeuvre d'une paire de pantographes comme instruments de pilotage des d _é placemen _t s du panneau intermédiaire offre de nombreux avantages non négligeables D une part _, selon la disposition des points intermédiaires par rapport aux poin _t s ex _t rêmes ils imposent pour un pas de déplacement selon les axes X ou Y de l'oraane mobiie e _t du panneau inteπeur v attache un pas proportionnel de déplacement X ou Y du panneau in _t ermédiaire de telle sorte que la fenêtre du panneau extérieur soit tou _j ours ob _t ur _é e lorsque 1 organe mobile aborde les côtes de celle-ci et ce pour un d _é passan _t minimum du panneau intermédiaire autour de la fenêtre du panneau fixe quelle que soit la course de l'organe mobile

D'au _t re pan _, dans le cas d un tablier vertical lorsque les points extrêmes supeπeurs son _t associes a la portion haute du panneau exteπeur. ils assurent la suspension e _t le main _t ien du panneau intermédiaire entre le panneau intérieur et le panneau exteπeur Selon une carac _té ristique particulièrement avantageuse de 1 invention, deux ressor _t s plais son _t disposes de part et d'autre de l'axe de l'organe mobile et ont leur partie centrale solidaire des mouvements en x et en y de l'organe mobile et leurs deux extrémités fix _é es au susdi _{t t} roisi _è me panneau de façon a ce que celles-ci assurent le plaquage des bords ex _t r _ê mes de ce panneau sur la surface interne dudit panneau intermédiaire Ainsi. une pression constan _t e est excercee sur les joints permettant d'assurer une etancheπe optimale du tablier e _t de ratrapper les défauts de planeite ainsi que les écarts crées entre les panneaux lorsque ceux-ci se trouvent en léger porte-a-faux dans des positions de course extrêmes

Bien _q ue les aspects pπncipaux de l ^' invention considères comme nouveaux aien _t e _t e expπmes ci-dessus, de plus amples détails concernant un mode de réalisation pr _é f _é r _é e d un _t ablier de protection respectant les concepts fondamentaux de i invention seron _t mieux compris en se référant a la description ci-apres et aux dessins 1 accompagnant

_î llustrant ce mode de réalisation Sur ces dessins La figure 1 est une vue de face d un tel tablier de protect ⁱ on t ^é lescop ⁱ que ^, avec une position centrale de l'organe mob ⁱ le La f _i gure la est une vue de dessus du dess ⁱ n de la f ⁱ gure 1

La figure 2 est une vue de face de ce tablier de protect ⁱ on av ec une posi _t ion extrême de l'organe mobile

La figure 2a est une vue de dessus du dess ⁱ n de la figure 2

La f _i gure 3 est une vue de côte d'un tel tablier t ^é lescop ⁱ que av ec une posi _t ion centrale de l'organe mobile

Tel qu _i llustre sur 1 ensemble des dessins le tablier télescop ⁱ que de 1 ⁱ nven ^ti on r _é f _é rence I dans son ensemble est destine a assurer la protect ⁱ on d un organe mob ⁱ le tel que le coulant (svmbol.se par la partie centrale hachurée O) d une electro-broche d une mach _i ne-out _i l non repr _é sent _é e et _é voluant dans un plan vert ⁱ cal P selon des d ^é placements le Ions des deux axes X e _t Y _, illustres par les deux flèches a double sens x et v Ce coulant

0 est auss _i apte a _é voluer par rapport au tablier I, selon un tro ⁱ s ^iè me mouvement de transla _ti on _i llustre par les fl _è ches z des figures l a et 2a Ce mouvement de translat ⁱ on z procre au coulant a _i ns _i que le mouvement de rotation de l ^' electro-broche ne seront pas d _é v eloppes dans la pr _é sente description, car n apportant r ⁱ en de plus a la bonne compr _é hens _i on de !'ob,et de la pr _é sente invention Ce tabl ⁱ er de protect ⁱ on t ^é lescop ⁱ que est donc dest _i ne a être _i nstalle perpendiculairement a 1 axe de 1 organe mob ⁱ le O dans un plan vertical para _» ll _è .le au pl ua _n n P P Λ d _P es* d αeeuuxx a axxees ^b X et Y de mobilité de ce dernier afin de d _é l _i m _i ter une fronti _è re mateπe _n lle . e _« nt _r r _» e i 1 A evxrtweπipeuurr d αee la m ma-uc.hine ou une p ^p ièce est usinée par

1 out _i l accroche en bout d je r 1 e ule _^ c _t t _r r _r o _Λ - _h b _r r _n o _r c-hhee e et ⁱ l ⁱ 'i ⁱ nmtéerniecuur de la même machine ou sont agences les organes d entraî •ne _m m _o e _n n _l t , d4 _I u,Hd, ⁱ _T t o orrgeaannee mobile sensibles a la pollution

environnante

Selon 1 _i nvent _i on le tablier I comprend trois panneaux vert ⁱ caux superposes 100 200 et 300 disposes para ,l,lè .l _o e _m m _o en _n ,t a -,,u, _n pι ⁱ _a a _n n v veertruicuaul de dép _F lacement P de l ^' orsane

mobile 0 Le prem _i er panneau 100 situe a l'exteπeur de la mach ⁱ ne est monte fixe par rapport a 1 ence _i nte du bâti, et m _é nage d une fenêtre rectangula ⁱ re 1 10 travers ^é e par

1 oraane mob _i le O et dont les bords .meneurs délimitent la l ⁱ ber ^té d ^é volut ⁱ on (fl ^è ches x

et y) de ce dernier

Le deuxi _è me panneau 200 rectangulaire situe vers l ^' intérieur de la machine et appel _é panneau in _t erm _é diaire, est monte coulissant par rapport au premier panneau 100, le lona des deux axes X et Y selon deux mouvements illustres par les deux flèches a double sens x' e _t y' De dimensions moindres a celies du premier panneau 100 il est dépassant ex _t eπeuremen _t de la fenê _t re 1 10 de ce dernier a des fins de recouvrement de celle-ci quelle que soi _t la posi _t ion de l'organe mobile O II est également ménage en son centre d ^' une fenê _t re rec _t angulaire 210 disposée autour de l'organe mobile et forjetant inteπeurement les bords de la fenê _t re 1 10 du panneau 100 selon une distance égale a celle du déliassant du panneau intermédiaire 200. autour de la même fenêtre

Le _t roisi _è me panneau 300, rectangulaire et situe derrière le panneau in _t erm _éd iaire 200 vers 1 intérieur de la machine reçoit en son centre un manchon 3 10 dans lequel es _t ins _t alle le coulant de l'electro-broche 0 monte également mobile _t ransv ersalemen _t au panneau 300 a l ^' intérieur du manchon 3 10 comme le montre la flèche z Ce panneau 300. de dimensions sensiblement supérieures a celles de la fenêtre 1 10 du panneau fixe 100 _, es _t animé des mêmes déplacements flèches x et y que ceux de son manchon cen _t ral 310 embarque par le coulant de l'electro-broche O, lequel est compris dans le con _t ex _t e de la présente invention comme l ^' organe mobile

Un dispositif de suidage 400 constitue de deux pantographes 400a et 400b si _t ues _d ans le même demi-pian supeπeur et d un même côte du panneau fixe 100 permet d assurer le maintien en suspension du panneau intermédiaire 200 et son pilotage dans ses d _é placemen _t s ₍ fl _è ches x et y ^' ) entre le panneau 100 et le panneau 300 A cet effet, ies poin _t s ex _t rêmes sup _é rieurs 410a et 410b des pantographes 400a et 400b sont associes de mani _è re ar _t icul _é e au panneau fixe 100, les points intermédiaires 420a et 420b au panneau in _t erm _é diaire 200 e _t ies points extrêmes inférieurs 430a et 430b au panneau mobile 300, de sor _t e qu un d _é placement (flèches x et y) du panneau 300 déforme les structures des pan _t ographes 400a e _t 400b qui impnment obligatoirement un déplacement proportionnel (fl _è ches x e _t v ' ₎ de leurs points intermédiaires 420a et 420b des lors que la positon des poin _t s ex _t rêmes sup _é rieurs 410a et 410b est fixe par rapport au ^p anneau fixe 100 Ces poin _t s in _t erm _é diaires 420a et 420b emmènent dans leurs déplacements la mobilité du panneau in _t erm _é diaire 200 auquel ils sont associes Selon une forme préférentielle de r _é al _i sa _ti on de 1 inven _t ion les points intermédiaires 420a et 420b sont situes au centre des

po _i nts extrêmes des pantographes 400a et 400b pour qu un pas de d ^é placement (fl ^è ches x et v) du panneau _i nt _é r _i eur mobile 300 suggère un demi-pas de d ^é placement (fl ^è ches x' et y') du panneau _i nterm _é d _i aire 200 II en resuite alors des all ^é gemen ^t s des panneaux pu _i squ _i l suffit que .es distances de dépassement du panneau 200 a respecter < _i n _té r _i eurement et'ou exteneurement autour de la fenêtre 1 10 du panneau fixe 100 so.ent eeales a au mo _i ns la mo _i ti _é des distances de déplacement (fl ^è ches x et y) de 1 organe mob _i le O autoπsees a 1 .meneur de ladite fenêtre 1 10 Cette d ⁱ spos ⁱ t ⁱ on a pour avantage de renαre le deux _iè me panneau 200 apte a combler complètement 1 ouverture de la fenêtre 1 10 la _i ss _é e d _é couverte par le panneau 300 accompagnant les d ^é placements x et y du 0 coulant de 1 electro-broche

Les aess.ns des figures 1 et l a illustrent le tablier de protect ⁱ on t ^é lescop ^iq ue I av ec les _t ro _i s oanneaux 100 200 et 300 en position interm ^é d ⁱ a ⁱ re c es ^t a d ⁱ re lorsque le mancnon 3 10 du panneau 300 est au centre de la fenêtre 1 10 On constate alors que 1 ouverture de cette derni _è re est entièrement obturée par le panneau 300 a lu.-seul et

1 - partiellement par le panneau 200

Sur les dess _i ns des figures 2 et 2a le manchon 310 du panneau 300 qu. a ete d _é place .fl _è ches x et v ₎ dans le coin infeπeur gauche de la fenêtre 1 10 du panneau 100, n assume plus 1 obturation de 1 ouverture de la même fenêtre au n ⁱ veau de sa part ⁱ e supeneure et de sa part _i e droite Cette obturation est combl ^é e par le panneau 200 qu. a n su _i v, un declacement proportionnellement réduit de moitié (fl ^è ches v en J pour rester en couv erture de 1 ouverture de la fenêtre 1 10 des lors que ces contours ext ^é r ⁱ eurs sont ma _i ntenus en retrait d je i la _& fe„n _. ê,t„re ₁ 1 ₁ l nu p e _t t n quuee s ^b a ^d f ^. e ^C n ^H ê ^C t ^I re inteπeure 3 10 est entièrement

obturee par le panneau 300

Selon un mode de r _é alisation préférée de l'invention deux ressorts plats 510

2< et 520 sont d _i sposes de part et d'autre de l axe de l'organe mob ⁱ le O et ont leur part ⁱ e centrale sol _i da _i re des mouvements en x et en y de l'organe mob ⁱ le O et leurs deux extr _é m _i t _é s 510a 510b et 520a. 520b fixees au susdit trois ^iè me panneau 300 de façon a ce que celles-c _i assurent le plaquage des bords extrêmes de ce panneau 300 sur la surface _i nterne dud _i t panneau _i nterm _é diaire 20ûCes ressorts 510 et 520 ont pour fonct ⁱ on de

30 ma _i nten _i r les _j o _i nts sur les surfaces av ec lesquelles ils do ⁱ vent r ^é al ⁱ ser 1 etanche ⁱ te et cela quelle αue sou la pos _i t _i on de 1 organe mobile O en ratrappant les d ^é fauts de piane ⁱ te qu. peuvent surv en _i r dans les positions extrêmes de l'organe mob ⁱ le O

Telle qu'illustrée sur le dessin de la figure 3 une goulotte 600 fixée au bâti a proximité dudit tablier I assure la récupération, sur toute la largeur de la fenêtre 1 10 ménagée dans le premier panneau 100, des poussières ou copeaux ayant franchi le susdit tablier I En effet les joints étant places le plus souvent sur la partie fixe et la fenêtre 1 10 ménagée dans le premier panneau 100 étant de plus grande dimension que la fenêtre 210 ménagée dans le panneau intermédiaire 200 et en tenant compte du fait que le tablier I es _t vertical il est particulièrement judicieux de placer cette goulotte 600 sous toute la largeur de la fenêtre 1 10 pour récupérer un maximum de poussières et de copeaux

Avantageusement, la susdite goulotte 600 est constituée par un profile pla _t preforme a son extrémité supeπeure 610 de façon a réaliser un premier étranglement avec la paroi du tablier I étranglement facilitant la chute des copeaux ou des poussières a I inteneur de la goulotte et empêchant les poussières ou copeaux de remonter celle-ci et au niveau de son extrémité inférieure 620 un second étranglement facilitant 1 évacuation des poussières ou copeaux a l'exteneur de 1 enceinte vers le bac de récupération 700 classiquement situe entre la paroi verticale de la machine-outil et le poste d'usinage

La goulotte 600 forme avec la paroi du susdit tablier I un sas de décompression 630 s'ouvrant sur le bac récupérateur 700 situe dans le poste d'usinage en empêchant l'infiltration des nuages de poussières métalliques et assurant l'évacuation des déchets s'mfiltrant par les _j oints dudit tablier sous l'action d un mouvement d'air crée a l'inteπeur de I enceinte form _é e par la machine-outil En effet munie de ce tablier la machine-outil forme une enceinte quasi hermétique ce qui permet de monter en pression 1 air a 1 intérieur de celle-ci soit par les organes déjà présents dans 1 enceinte (alimentation d'organes pneumatiques ventilateur intègre aux composants) soit par une source auxilhaire de ventilation pr _é vue a cet effet Le déplacement d'air sous pression crée dans l'enceinte de la machine-outil assurera grâce aux étranglements 610 et 620 un phénomène d'aspiration permettant l'évacuation de toutes les poussières et copeaux avant réussi a s'infiltrer a l'inteπeur de l'enceinte de la machine-outil Un autre avantage de cette goulotte 600 est que la décompression amorcée au niveau du sas 630 permet un jet d'air continu vers l'extérieur ce qui empêche les nuages de poussières métalliques crées par l'usinage notamment de 1 usinage de la fon _t e de s'infiltrer par le premier étranglement situe sur 1 extrémité 620 de ia goulot _t e 600 Ce dispositif auxiliaire de récupération qu'est la goulotte associe au tablier I permet de mieux aarantir la durée de vie des composants de la machine-outil

On comprend que le tableau de protection télescopique qui vient d ^' être c ⁱ - dessus decπt et repr _é sente _, l'a ete en vue d'une divulgation plutôt que d'une l ⁱ m ⁱ tat ⁱ on B _i en entendu d _i vers am _é nagements, modifications et am ^é l ⁱ orat ⁱ ons pourront être apportes a l'exemple c.-dessus. sans pour autant sortir du cadre de l ^'i nvent ⁱ on pr ⁱ s dans 5 ses aspects et dans son esprit les plus larges

A _i ns _i par exemple il est possible d ^' intercaler plusieurs panneaux _i n _t erm _é d _i a _i res 200 entre le panneau exteπeur 100 et le panneau ⁱ nteπeur 300 gu ⁱ des dans leurs d _é placements par des Dantographes a plusieurs points interm ^é d ⁱ aires (le nombre _é tant eaal a celu _i des panneaux intermédiaires) assoc ⁱ es chacun a un panneau

0 intermédiaire

Afin de permet _t re une meilleure compréhension des dessins une liste des r _é f _é rences av ec leurs légendes est ci-apres enumeree

, Tableau de protection _π Organe mobile ou coulant de l ^' electro- broche

15

100 Panneau fixe exteπeur 1 10 Fenêtre du panneau 100

Panneau intermédiaire

200 210 Fenêtre du panneau 200

300 Panneau mobile mteπeur 3 10 Manchon du panneau 300

400 Dispositif de guidage

400a, 400b Pantographes

410a _, 410b Points extrêmes supérieurs des τ > pantographes 420a, 420b Points intermédiaires des pantographes

430a, 430b Points extrêmes infeπeurs des pantographes 5 10 _, 520 Ressorts plats

5 10a 520a 510b 520b Extrémités des ressorts plats

Goulotte

600

/ , g Première extrémité de la goulotte formant

le premier étranglement

620 Deuxième extrémité de la goulotte formant le deuxième étranglement

630 Sas de décompression forme par la goulotte et la paroi du tablier

700 Bac de récupération des copeaux

P Pian vertical de déplacement

Axes X et Y Axes de déplacement des panneaux 200 e _t

300

Flèches x, \ z Mouvements de l'organe mobile O Flèches x et v' Mouvements du panneau 200