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BREVET D'INVENTION ------------------
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PERFECTIONNEMENTS AUX ROUES DE mEULAGE OU mEULES OOIi1PO;:ITES, ET A LEURS METHODES D'ETABLISSEMENT.
L'invention est relative aux roues de meulage ou meules, et concerne en particulier une roue de meulage ou meule destinée à être employée comme meule à découper, qui comporte une partie meulante annulaire externe formée de grains de diamant réunis par un liant organique, et un corps de support central interne formé d' une composition moulable, faisant prise à chaud, ainsi qu'une mé- thode de,fabrication de ces roues de meulage ou meules.
En établissant une roue de meulage ou meule de ce genre, on a constaté qu'une matière de liaison organique convenant pour les grains de diamant est constituée par une matière résinoide du type faisant prise à chaud, tel qu'un résinoide phénolique du genre connu dans le commerce sous la dénomination de bakélite.
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La disposition usuelle de pareilles roues ou meules comporte une partie formant jante périphérique composée de grains de diamant réunis par un liant résinoide, et un corps de support central intégralement uni à la jante abrasive, formé d'une composition de moulage résinoïde qui comprend essentiellement la masse de l'objet.
Ces matières composantes den zônes ou portions respectives de la roue ou meule peuvent être combinées et conformées en une roue de meulage ou meule par des moyens et des méthodes appropriée - Par exemple, la roue ou meule peut être établie conformément à la méthode (décrite dans le brevet des Etats-Unis 1.981.970 du 27 nover.bre 1934) qui implique le pressage à chaud d'un mélange de crains de diamant et d'un liant résinoide dans un moule,in situ avec un noyau résinoide préalablement formé, pour constituer une masse dense, dura. et la prise à chaud du résinoide.
On a constaté cependant que pareille construction présente certaines difficultés mécaniques lorsqu'elle est appliquée à la fabrica- tion de roues ou meules à découper de faible épaisseur, lesquelles difficultés, qui résultent des faibles dimensions ou minceur de l'objet en même temps que des coefficients de dilatation différents et des contractions inégales des matières traitées des zônes interne et externe du corps, et des caractéristiques différentes de maturation, possédées par chacune des compositions résinoldes uti- lisées, se traduisent par un article ou objet final gauchi.
Conformément, c'est un objet de l'invention de surmonter ces difficultés et de procurer une roue de meulage ou meule composite de ce genre, non gauchie dans une mesure notable ou désavantageuse appès la fabrication et qui peut être produite économiquement et facilement.
Un autre objet de l'invention est de prévoir une roue ou meule abrasive en diamants, d'une structure composite, comportant un cer- tain nombre de zones, ainsi qu'une méthode de fabrication de pareils objets, dans lesquels les contractions et les coefficients de di- latation des différentes sonos peuvent être rendus sensiblement égaux, et de procurer une structure de roue ou meule présentant
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La description qui suit, en référence au dessin annexé fera bien comprendre comment ces objets peuvent âtre pratiquement réalisés.
En se référant au dessin qui illustre une réalisation de l'invention, et dans ¯lequel les mêmes références désignent des parties analogues:
Fig.l est une vue en plan d'une roue de meulage ou meule comportant application de l'invention;
Fig.2 est une vue en coupe transversale, à échelle agrandie, obtenue suivant la ligne 2-2 de la fig.l.
Conformément à l'invention la roue de meulage ou meule composite, du penre défini, comporte un corps annulaire abrasif, périphérique, formé de grains de diamant réunis par un résinoide, et une z8ne interne ou un corps de support central formé d'une composition résinoide, intégralement uni avec la partie périphérique, dans lequel est incorporée une matière granulaire inerte appropri- ée, dans une mesure telle que les contractions relatives entre les zones interne et externe se trouvent sensiblement égalisées.
Ceci veut dire que les ingrédients des zônes interne et externe sont sélectionnés et proportionnés de telle façon, et de préférence avec des pourcentages en volume égaux dans les deux zones, qu'ils puissent être transformés en un corps unitaire ayant sensiblement la même structure et la même contraction dans toute son étendue.
En se référant au dessin, qui représente une réalisation spécifique de l'invention, on y a illustré une roue de meulage ou meule comportant une partie meulante externe, ou jante 10, composée
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du rn.ttUlof.i do din-mn-ut. r-<fiiui:iv pr4r un r6nj f1()l'dG, ot l1nn 'port j on centrale 12 constituée par une composition résinoïde parsemée d' une matière inerte granulaire. Une ouverture centrale 13 est prévue dans la portion 12 pour le montage subséquent de la roue ou meule complète sur un arbre.
Bien que diverses matières résinoïdes peuvent être choisies pour unir les grains de diamant dans la portion périphérique ou jante externe de la roue ou meule, et pour en confectionner la portion centrale et unir la, matière granulaire incorporée dans cette dernière portion, on utilise de préférence
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un résinoide faisant prise à chaud, ayant une faculté potentielle de réaction, fusible, du type phénolique, tel que celui connu usu- ellement dans l'art sous le nom de bakélite, et obtenu sous forme d'un produit de condensation formé par la réaction du phénol et de la formaldéhyde, ou par celle de leurs homologues.
Pour la ma- tière granulaire inerte tie la portion centrale, on peut utiliser toutes substances minérales ou non minérales dont les dimensions ne se modifient pas sensiblement dans les conditions de température employées durant le pressage à chaud; par exemple, on peut employer des matières granulaires telles que du carbure de silicium, de l'alumine cristalline ou du sable de quartz.
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Une airaatérîrtîque essentielle de l'inveritior- dans le fait que les pourcentages en volume de liant et de crains dans les
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doux zônel3 ue la roue ou seule sont suffisamment k:8J:.tlabl±:u pour empêcher une différence appréciable dans les contractions des deux zones. Ceci veut dire que si la zône externe contient 50% en volume de grains de diamant et 50% en volume de liant, or. utilisera 50% en volume de liant et 50% en volume de remplissage granulaire dans la zone interne. Ceci assure des contractions identiques.
Des modifications ou des variations raisonnables da@@ ces rropor- tions sont naturelleent permises.
A titre d'exemple spécifique d'une composition appropriée pour confectionner une roue de meulage ou meule satisfaisante, présentant une contraction sensiblement égale dans toute son étendue, on peut utiliser les ingrédients ci-après dans les proportions suivantes:
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<tb>
<tb> Zône <SEP> externe
<tb> ------------- <SEP> Volume <SEP> %
<tb> Grains <SEP> de <SEP> diamant <SEP> ( <SEP> grosseur <SEP> de <SEP> Granules
<tb> correspondant <SEP> eu <SEP> tamis <SEP> de <SEP> 100 <SEP> mailles) <SEP> 50
<tb> Liant, <SEP> résinoïde <SEP> (résinoide <SEP> phénolique) <SEP> 50
<tb> Zone <SEP> interne
<tb>
<tb> carbure <SEP> de <SEP> silicium <SEP> ('grosseur, <SEP> de <SEP> granules <SEP> correspondant <SEP> au <SEP> tamis <SEP> de <SEP> 100 <SEP> 50
<tb> mailles)
<tb> Liant <SEP> résinoide <SEP> (résinoide <SEP> phénolique)
<SEP> 50
<tb>
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Il est naturellement évident que des dimensions de grains différentes pour les diamants et le remplissage granulaire peuvent être employées et que les différente types de résinoïdespeuvent être utilisés conformément, ainsi qu'il est bien connu dans le métier.
La densité et la structure du produit sont déterminées par lnature des ingrédients employés, de même que par leurs proportions relatives. Toutefois, on préfère constituer une structure de roue dans laquelle les matières des deux portions sont formées en une masse dense, pratiquement pleine, c'est à dire une masse ayant une porosité pratiquement nulle.
Les matières des deux portions ou z8nes sont mélangées séparément et à sec, jusqu'au moment où les grains respectifs de diamant et de remplissage ont été chacun complètement incorporés dans le liant résinoide particulier employé conjointement, qui est à l'état de poudre ou de fine division.
Dans la pratique suivie antérieurement (dans le brevet des Etats Unis 1.981.970) le support central ou zône interne de la
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rouo ont tout d'aborél for-n 1 1)n,r pre rad. 01 l c1rms un moule oyljnrh'iqU8 de la dimension désirée pour le centre de la roue, ce qui donne un corps ayant une structure compacte et raisonnablement dense.
Ainsi par cette méthode, le mélange résinoide sec,tel que préparé plus haut, et comprenant y incorporé le remplissage granulaire, est moulé dans une opération préliminaire pour confectionner un support central résistant. Durant cette opération on prendra soin d'em- pêcher- le liant résinoide de réagir complètement en sorte de ne pas être transformé ou amené à l'état infusible. Ce corps préala- blement formé, 12, est alors placé dans une cavité de moule de la dimension requise pour former la roue complète, et un noyau de fer est introduit dans le trou central 13 pour empêcher la déformation lorsque l'objet est soumis à la pression de moulage.
Le mélange sec'de diamants et de résinoide est alors placé dans le moule et mis en place par pression, à l'aide d'un instru- ment ou dispositif à main approprié, autour de la périphérie exter- ne du centre plein, après quoi toute la masse de la roue est soumise à la chaleur et à la pression conformément à la pratique
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du "pressage à chaud" usuel employée dans le métier, de sorte que les diverses sections sont moulées ensemble et transformées en une structure intégrale, dure, de la densité voulue. Un processus tel que celui du brevet antérieur précité peut également être utilisé.
Il est également possible d'établir une roue ou meule par la méthode ci-après, dans laquelle un anneau de métal mince, ou une bande annulaire métallique mince, est placé dans le moule autour et à distance de l'arbre, le diamètre et la hauteur de cette bande étant les mêmes que les dimensions correspondantes du support central dans la roue ou meule finie. Le corps de support central de la roue est alors établi en remplissant l'espace du moule, entre l'anneau et l'arbre, avec la composition de moulage résinoïde qui comprend la matière granulaire inerte. Le mélange est alors damné ou serré en place. Ensuite l'anneau est enlevé du moule et le restant de la cavité du moule est rempli de la quantité convenable de mélange de diamants et de résinoide pour former une portion périphérique ayant les qualités ou propriétés abrasives désirées.
La matière de la roue est alors soumise à la chaleur et à la pression grâce à quoi la matière est moulée en un corps unitaire intégral, dans lequel le liant résinoide dans les deux portions est transformé et amené à sa condition finale infusible.
On remarquera que cette invention s'applique à une structu- re de roue composite dans laquelle la portion centrale non abrasi- ve se contracte soit plus soit moins que la portion périphérique diamantifère durant le refroidissement du liant dans chacune des portions respectives après qu'il a été transformé par la chaleur.
Si la composition de la zône centrale contenait des Entières qui servaient à prévenir sa contraction autant que se contracte le mélange de diluants et de résinoïde de la jante, la contraction plus importante de cette jante placerait la portion centrale sous compression et provoquerait le gauchissement ou bombement de cette portion centrale. D'une manière similaire , si la portion centrale se contractait plus que la jante externe, cette jante serait ou bien placée sous tension radiale pour produire le gauchissement du centre, ou bien les deux zônes pourraient même se séparer en rai-
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son de tensions internes excessives.
De ce fait, il est désirable lorsqu'on fabrique des roues ou meules comportant plusieurs zones-, de ce type, que les deux sections soient constituées de manière que la contraction différentielle entre-elles se trouve égalisée ou compensée, de sorte que lorsque le résinoide chauffé de chacune des zônes de l'objet moulé se contracte durant le refroidissement, les deux zônes se comporteront de même et se contracteront également du fait qu'elles auront les mêmes coéfficients de contraction.
Cette condition, comme il est indiqué plus haut, est satisfaite en amenant les liants résinoides à avoir, sensiblement les marnes pourcentages en volume dans les deux zônes. Ceci veut dire que chaque liant occupera le môme pourcentage par unité de volume dans chacune des zônes. Pour la facilité de fabrication il est également désirable que les dimensions des grains de diamant et du remplissage granulaire dans les zônes respectives soient sensiblement les mêmes. Il est important toutefois, s'il faut tenir compte de la résistance, que les grains de la matière inerte granulaire de la zône interne soient de faibles dimensions, que les grains de diamant employés dans la portion périphérique ou jante soient où non de petites dimensions.
Néanmoins, chacune des zones doit comporter le même volume total de matières solides par unité de volume. Egalement, si les résinoides différent dans leurs coéfficients de contraction, on en tiendra compte en déterminant les pourcentages en volume de ces matières. Ainsi, l'objet principal de l'invention est réalisé en sélectionnant et en proportionnant les ingrédients de telle façon que les coefficients de contraction des deux zônes dans l'objet terminé soient en substance les mêmes'