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Machine à travailler le marbra
La présente invention concerne les machines uti- lisées pour le travail et le façonnage du marbre.
Dans la fabrication des objets, garniture et bi- belots en marbre ou autre pierre analogue, les machinas em- ployées jusqu'ici effectuent la plupart des opérations de découpage, rodage, polissage, façonnage, etc....à l'aide de soies, meules ou outils spéciaux et il est indispensable pour effectuer ces travaux d'avoir recours à plusieurs sor- tes de machines et dans l'emploi de celles-ci pour un tra- vail déterminé, d'opérer à la main certaines phases du tra-
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"vail ou tout au moins de réaliser généralement à la main le réglage des parties travaillantes.
D'autre part, certaines pièces notamment exigent un façonnage ou moulurage intérieur qui doit se faire entiè- rement à la main. Il en est de même lorsque les bibelots à fabriquer doivent présenter un profil qui ne peut être façon- né au tour. 0'est le cas notamment des pièces ovales, pleines ou évidées, moulurées ou non qui, jusqu'ici, ont toujours été faites entièrement à la main.
La présente invention remédie à ces inconvénients et a pour but de procurer une machine pouvant façonner n'im- porte quel genre de profil et notamment les pièces ovales, in- dépendamment de tout ,réglage manuel pendant le travail des pièoes.
En d'autres termes, la machine, objet de l'invention, qui peut être réglée avant sa mise en marche pour opérer un travail bien déterminé de quelque genre qu'il soit, réalise ce travail d'une façon entièrement automatique et sans autres intervention de main-d'oeuvre que celle nécessaire à l'enlève- ment de la pièce terminée et à la pose du bloc de marbre qui doit être façonné.
Dans ce but, la machine, objet de l'invention, est caractérisée par la combinaison avec un plateau porte-pièce, animé d'un mouvement de rotation, de deux chariots porte-ou- tils susceptibles de se déplacer à la fois verticalement et horizontalement sous l'action de leviers mis en mouvement par la rotation de l'arbre de commande de la machine, l'arbre por- te-outil du chariot supérieur pouvant être incliné dans n'im- porte quelle direction.
Dans la réalisation pratique de l'invention, l'un des ohariots présente son outil au-dessus, du plateau porte-piè- oe, tandis que l'autre peut travailler une pièce de marbre par
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dessous le plateau porte-pièce de manière à permettre le tra- vail séparé et simultané de deux pièces de profil différent.
Par le s. ple remplacement du plateau porte-pièce circulaire par un autre plateau portant excentriquement un se- cond plateau destiné à supporter l'objet à façonner, on peut également réaliser la fabrioation de pièces ovales ou ellipti- ques, les chariots porte-outils enlevant mécaniquement et auto- matiquement, après réglage préalable, la matière du bloc à fa- gonner suivant des oontours rigoureusement mathématiques.
Les dessins ci-joints montrent, à titre d'exemple, une machine à travailler le marbre construite suivant l'invention.
La figure I est une vue en élévation de faoe aveo cou- pe partielle au travers du plateau porte-pièce.
La figure 2 est une coupe horizontale pratiquée par le plan II-II de la figure I.
La figure 3 montre une vue de côté de la machine à travailler le marbre.
La figure 4 représente en détail le chariot supérieur vu en plan, la meule étant placée en position horizontale afin de montrer la possibilité de la placer en toute position dési- rée.
La figure 5 est la vue en élévation de ce chariot.
La figure 6 montre en élévation le chariot inférieur.
La figure 7 est la vue en plan de ce chariot.
La figure 8 montre en plan le plateau porte-pièce préparé pour reoevoir une pièce à tailler en forme d'ovale.
La figure 9 est une coupe verticale faite par le plan IX-IX de la figure 8.
La figure 10 est une autre coupe verticale pratiquée par le plan X-X de la figure 8.
La figure II montre schématiquement le tracé pour la détermination du guide du mouvement ovale.
Les figures 12 à 19 montrent sohmatiquement huit po-
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sitions successives du plateau porte-pièce montrant respecti- vement la pièce à façonner après chaque huitième de tour de rotation du plateau porte-pièce.
Dans ces figures, I est un bâti évidé en son centre qui présente quatre pieds 2 supportant une table 3 de travail.
Sur la face antérieure du bâti I, unebarre horizontale 4 por- te deux pivots 5 et 6 tandis que sur la partie supérieure de la face arrière de ce bâti est fixé un support 7 recourbé for- mant un manchon vertical 8 taraudé dans lequel est engagée une tige filetée 9 à l'extrémité de laquelle est fixé un porte- pointe 10 terminé. par une pointe 10' servant à serrer la pièce à travailler sur le plateau mentionné plus loin sur lequel cet- te pièce est montée. La tige filetée 9 est manoeuvrée par un volant II. Sur la partie antérieure du bâti est fixée une pla- que 12 supportant un châssis 13 présentant des guides verti-.. oaux 14 destinés au coulissement vertical d'un chariot 15 qui sera appelé chariot porte-meule supérieur.
Ce chariot présente lui-même une ooulisse horizontale 16 (voir figures 4 et 5) dans laquelle est engagée une barre horizontale 17 supportant à son extrémité dirigée vers l'intérieur de la machine un pivot 18 autour duquel peut tourner un bras 19 supportant dans des pa- liers 20 un arbre 21 sur lequel est calée une poulie d'entraî- nement 22 et à l'extrémité duquel peut être fixée une meule 23 de travail du marbre à façonner.
Grâce à ce mode de montage, la meule 23 ou autre ou- til porté par l'arbre 21 peut reoevoir toute position en hau- teur, tout mouvement de déplacement dans le plan horizontal et toute position verticale ou inclinée par la rotation du support 19 sur le pivot 18.
A l'extrémité 24 de la barre 17 peut être fixée éven- tuellement en remplacement du pivot 18 et u bras 19 porte-meu- le 23, tout autre outil d'attaque tel que par exemple un ciseau,
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un polissoir, etc.....
Le bâti I présente, d'autre part, sous la table 3, un guide vertical 25 (voir figures 6 et 7) dans lequel peut se dé- placer un second chariot 26 appelé chariot porte-meule inférieur.
Ce chariot 26 porte un plateau 27 sur lequel est disposée une piè- ce 28 servant de guide au déplacement horizontal d'un porte-meule 29 qui présente deux bras 30 terminés par des paliers 31 dans lesquels peut tourner un arbre horizontal 32 actionné par une poulie d'entrainement 33 et termine par une meule 34 qui est des- tinée à travailler la pièce 35 par en dessous. Cette pièce est fixée sur un plateau circulaire 36 (figure 1) éventuellement per- oé d'une ouverture centrale 37 si le travail doit être effectué sur deux pièces à la fois à l'aide des deux chariots porte-meule.
Ce plateau circulaire 36 est calé sur un plateau couronne 38 qui repose par l'intermédiaire d'un roulement à billes 39 sur une assise circulaire 40. Ce plateau 38 présente une couronne dentée 41 d'entraînement, attaquée par un pignon oône 42 monté sur un arbre horizontal 43 qui porte à son autre extrémité une poulie étagée 44 reliée par une courroie 4b à une autre poulie 46 fixée sur un arbre de transmission 47 et tournant dans des paliers48 (figure 2). Cet arbre est mis en rotation par un système de pou- lies folle et fixe 49 et 50 reliées par courroie à une commande générale.
La coopération mécanique du travail des chariots por- te-meule 15 et 26 avec le plateau porte-couronne 38 est réalisée par une transmission de mouvement dérivée de la rotation de l'ar- bre de transmission 47 qui actionne par une vis sans fin 51 et une roue hélicoïdale un arbre horizontal 52 reposant sur deux paliers 53. Cet arbre 52 transmet lui-même son mouvement de ro- tation, par l'intermédiaire de roues dentées 54, 55 et 56 (res- peotivement calées sur l'arbre 52, sur un tourillon 57 fixé sur la face arrière du bâti I et enfin sur un arbre 58 parallèle à
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l'arbre 52, et porté dans deux paliers 59) à deux cames 60 et 61 calées à l'extrémité de cet arbre 58, l'une à l'extérieur du bâti I, 'l'autre à l'intérieur de ce bâti.
Sur ces cames, re- posent les extrémités de deux bielles 62 et 63 qui pivotent au- tour des pivots 5 et 6. Ceux-ci peuvent éventuellement être dé- plaoés horizontalement dans une coulisse (non représentée) de la barre horizontale 4. Chacune de ces bielles présente des cou- lisses 64 qui sont destinées à recevoir les organes 65 de fixa- tion de quatre bras 66, 67, 68 et 69 destinés à actionner les chariots porte-meules. Le bras 66 est fixé par l'intermédiaire d'un levier en équerre 70 à l'extrémité antérieure 24 de la barre 17 supportant la meule-23, tandis que le bras 67 est re- lié à un pivot 71 du chariot supérieur 15.
De même le bras 68 est attaohé par l'intermédiaire d'un levier en équerre 72 à l'extrémité du porte-meule 29 tandis que le bras 69 est fixé en un point quelconque 73 du chariot inférieur 26. Il est aisé de se rendre oompte que, dans ces conditions, il est possible de réaliser n'importe quelle combinaison de déplacements en hauteur et horizontalement des chariots porte-outils (meule, ciseau, polissoir) pendant la rotation du plateau couronne por- tant la pièce à travailler. Par le choix des rapports des en- grenages 54, 55 et 56 et des points d'attache des organes 65 de fixation des bras 66, 67, 68 et 69 il sera possible de ré- gler la durée et l'amplitude des déplacements verticaux et ho- rizontaux des organes commandés par ces bras.
Les cames 60 et 61 sont profilées de manière à permettre, après un tour complet de rotation, de ramener automatiquement à leur position initia- le les différents organes de la machine. A chaque tour de tota- tion des cames, par conséquent, correspond le façonnage d'une pièce. Lorsque le travail de oelle-oi est terminé et que les ohariots porte-meules sont revenus à leur point de départ, le plateau oiroulaire 36 portant la pièce terminée est enlevé et remplacé par un autre plateau sur lequel, préalablement, a été
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fixée une nouvelle pièce à façonner.
Pour chaque travail déterminé, à effectuer en séria par exemple, le réglage des différents organes de la machine ne doit être effectué qu'une seule ïois, Le seul travail manuel qui est encore à réaliser consiste à arrêter la machine lorsque la pièce est terminée c'est-à-dire lorsque les cames 60 et 61 ont effectué un tour complet de rotation et à enlever le pla- teau circulaire 36 pour le remplacer par un autre plateau por- tant une nouvelle pièce à façonner. La machine actuelle ne né- oessite plus, par conséquent, aucun travail de réglage et de surveillance pendant le travail proprement dit des pièces.
Il est possible de réaliser également, d'une manière absolument mécanique et automatique, le façonnage tant extérieur qu'intérieur des pièces ovales par le simple remplacement du plateau couronne 38 par un plateau 74 (figure 9) qui présente une ouverture circulaire 75 excentrée dont les borde 76 sont agenoés de manière à recevoir un roulement à billes 77. A l'in- térieur de cette ouverture oiroulaire 75 et reposant sur le rou- lement à billes 77 est placé un plateau 78 qui présente une rai- nure allongée 79 et porte un plateau 80 de fixation de la pièoe à travailler 81.
Une traverse 82 est fixée par exemple par des éorous 83 à l'intérieur de l'assise 40 supportant le plateau couronne 74 et porte, placé en dehors du centre du plateau cou- ronne, du côté de l'outil, à une distance égale au quart de la différence des axes de l'ellipse ou de l'ovale à façonner, un pivot vertical fixe 84 qui s'engage dans la rainure 79 par l'in- termédiaire d'une douille 85. L'extrémité supérieure de ce pi- vot 84 est filetée et reçoit un éorou 86 qui presse contre le plateau 78 les disques 87 d'un roulement à billes 88. La tra- verse 82 présente une rainura 89 dans laquelle peut coulisser le pivot 84, lors du remplacement du plat eau)74 de dimensions déterminées par un autre plateau analogue répondant à un autre
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contour à travailler.
La traverse 82 et le pivot 84 doivent être placés de telle sorte que lorsque la rainure 79 se trouve disposée perpendioulairement à la traverse 82, le pivot 84 soit au milieu de cette rainure 79. Enfin, le plateau 78 porte sur sa face inférieure deux broohes 90 et 91 continuellement en contact avec un guide 92 qui est fixé à la traverse 82 et dont la forme particulière est déterminée de la façon suivante (fi- gure II).
Les plateaux 74 et 78 étant disposés commel'indique la figure-11, le pivot fixe 84 se trouve placé au milieu de la rainure 79 qui dans cette position se trouve perpendiculaire à la traverse 82. La figure II montre ces organes représentés schématiquement. Le problème à résoudre réside dans la recher- ohe des trajectoires paroourues par deux points quelconques du plateau 78 par exemple par les points 90 et 91 situés à l'ex- trémité de la rainure 79 et matérialisés par les broches de gui- dage déjà mentionnées.
Lorsque le plateau 74 aura effectué une rotation d'un huitième de tour, le centre 93 de l'ouverture circulaire 75 se- ra venu se placer en un point 93'. Comme le plateau 78 est exac- tement concentrique à l'ouverture circulaire 75, ce plateau 78 se sera déplacé également et son centre constitué par le point milieu de la rainure 79 occupera aussi la position 93'. Comme, dtautre part, le pivot 84 est fixe et n'est pas entraîné dans la rotation, mais qu'il est engagé néanmoins toujours dans la rainure 79, cette rainure prendra la direction de la ligne 94 passant par le point 93' et par le pivot 84. Les points extrê- mes de cette rainure occuperont alors les positions 90' et 91'.
Lorsque le plateau 74 aura effectué une rotation d'un quart de tour, les points 93, 90 et 91 occuperont les positions 93",90" et 91" déterminées d'une manière identique. Il est aisé de comprendre que pour chaque position du plateau 74 on peut dé- terminer les positions correspondantes des points 93,90 et 91.
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Le lieu géométrique de tous les points 90 et 91 trouvés consti- tuera le guide 92 sur lequel rouleront les galets 90 et 91 du plateau 78.
Les figures 12 à 19 montrent les positions qu'occupe- ront les plateaux 78 et la pièce à mouler 81 pour chaque rota- tion d'un huitième de tour du plateau 740
La machine à travailler le marbre, objet de l'inven- tion, permet à l'aide des commandes mécaniques qui y aont pré- vues de prooéder à n'importe quel genre de travail du marbre.
Il est possible, par exeuple, de débiter le marbre en tranches en rendant fixe le plateau porte-pièce et en remplaçant sur le guide vertical 14 le chariot 15 par un chariot ordinaire pourvu d'une meule dite circulaire. Le chariot inférieur, dans ce cas, n'est pas employé et la meulce circulaire pourra occuper n'im- porte quelle position, vertioale, horizontale ou oblique.
Il est possible également de moulurer des pièces rec- tilignee en maintenant fixe le plateau porte-pièce et en utili- sant des meules d'un profil déterminé.
La machine préoonisée permet aussi de tourner des piè- ces circulaires et de tailler les objets suivant n'importe quel genre de profil, tant intérieurement qu'extérieurement. Il est possible de travailler deux pièces simultanément. A cet effet, les deux pièces à façonner sont acoolées l'une à l'autre et pla- oées sur un disque présentant une ouverture centrale. Les pièces sont disposées de telle sorte que le travail à la meule supérieu- re façonne extérieurement la pièoe supérieure taudis que la meu- le inférieure taille intérieurement l'autre pièce déjà façonnée à l'extérieur au cours d'une opération précédente.
Enfin, le façonnage des pièces ovales qui n'a jamais été réalisé mécaniquement et automatiquement jusqu'ici est réali- sé également par la présente machine par le simple remplacement du plateau porte-pièoe ciroulaire plein ou à ouverture centrale, par un autre plateau à ouverture exoentrée et par la disposition
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d'un pivot fixe placé de la manière indiquée ci-dessus.
Il est évident que les organes qui travaillent dans ce cas sont uniquement le plateau porte-pièce monté oomme il a été indiqué et la meule fixée au chariot supérieur. Le tra- vail est effeotué à l'aide de cette meule placée dans la posi- tion vertical*. Toutefois, il est facile de se rendre oompte que l'on pourrait tout aussi bien disposer le plateau vertica- lement en utilisant un plateau de tour par exemple et en em- ployant dans ce cas une meule horizontale.