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BREVET D'INVENTION "Perfectionnements aux cylindres abrasifs pour machines à polir; et procédé de fabrication de ces oylindres"
La présente invention est relative à des perfectionnements aux cylindres abrasifs qui peuvent être montés principalement dans les machines d'usinage des surfaces et de polissage des objets relativement minces et souples ou élastiques, tels que des feuilles d'acier inoxydable et des objets analogues, ainsi qu'au procédé de fabrioation de ces cylindres', Jusqu'ici; on procédait à ces opérations d'usinage au moyen d'un abrasif soit à l'aide de courroies souples ou de roues ou plateaux flexibles constitués par des disques, en mousseline ou en une matière analogue;
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blés à la presse sur des arbres tournants. la surface extérieure de ces courroies ou plateaux est recouverte de colle et de grains d'une matière abrasive, cette colle et ces grains oonstituant une couche qui se brise en petits segments pendant l'usinage au moyen de cet abrasif, rendant ainsi le plateau ou la courroie effectivement flexible ou souple.
Les feuilles d'acier ou tôles sont amenées contre les plateaux ou courroies souples et flexibles par différents dispositifs mécaniques suivant l'équipement utilisé, et il faut trois ou quatre plateaux ou courroies, dont chacun est garni de grains d'une grosseur différente, pour les opérations de dégrossissage, pour l'usinage intermédiaire et pour le finissage, puis il faut ramener en arrière chaque tôle, puis la ramener en avant pour la mettre en contact de nombreuses fois avec chacun des plateaux ou ohaoune des courroies.
Il faut une grande habileté pour monter ces plateaux ou courroies, et pour les maintenir en bon état et de telle sorte que le résultat obtenu soit favorable. Des conditions météorologiques variables, comme un degré d'humidité tantôt élevé et tantôt faible, influencent grandement Inefficacité de ces courroies et plateaux et en réduisent la durée de vie.
Bien qu'il soit extrêmement désirable de munir les tôles métalliques d'une surface plus ou moins rugueuse ou en quelque sorte dentelée, afin de favoriser l'adhérence, sur cette surface, de revêtements tels qu'une couche de zinc, un émail vitreux, un vernis, une couche de peinture etc, le prix de revient élevé de l'exécu- tion de ces travaux au moyen de plateaux ou courroies flexibles a empêché d'appliquer sur une grande échelle
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ce procède de finissage des tôles.
L'objet principal: de la présente invention consiste en un cylindre abrasif susceptible de réaliser en une seule passe une surface définitive de base ou de support sur les tles métalliques,
Le procédé de la présente invention consiste à réaliser un cylindre abrasif par l'enroulement en spirale d'un cordon d'une matière abrasive autour d'un mandrin conique, afin d'obtenir un cylindre comportant une surface extérieure en cône, et en modifiant ultérieurement le oylindre de façon à le munir d'une surface extérieure cylin- drique.
Une autre caractéristique de la présente invention consiste à exéouter le cylindre abrasif par l'enroulement en spirale d'un fil métallique autour d'un mandrin, en laissant entre les différentes spires un certain intervalle, et en enroulant ultérieurement le cordon de matière abrasive autour du mandrin de façon à recouvrir le fil métallique et à remplir les intervalles entre les différentes spires de ce fil.
Le cordon consiste de préférence en une matière abrasive liée par du caoutchouc, qu'on vulcanise ultérieurement.
Le cylindre abrasif conforme à la présente invention est essentiellement rigide et comporte une surface extérieure constituée par des grains d'abrasif liés par du caoutchouc, et une surface intérieure comprenant un élément de renforcement métallique en spirale, cette surface intérieure étant exéoutée de façon à entrer en prise avec l'arbre d'entraînement.
Une autre caractéristique de la présente invention
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consiste à munir le cylindre abrasif d'une surface intérieure oonique et d'une surface extérieure cylindrique.
Sur les dessins joints, qui sont indiqués uniquement à titre d'exemples:
La fig. 1 représente le cylindre abrasif en cours de fabrication.
La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 représentant un détail.
La fig. 3 est une vue semblable à la fig. 2 et représentant la façon dont la matière abrasive bloque en place le fil métallique après avoir été comprimée et vulcanisée.
La fig. 4 est une vue de côté d'un cylindre oomplè- tement terminé sur le mandrin de fabrication, les lignes en trait mixte représentant le pourtour extérieur du cylindre avant son ajustage ou dressage.
La fig. 5 est une coupe en travers du cordon de matière abrasive liée par du caoutchouc.
La fig. 6 est une coupe en travers du fil de renforoement.
La fig. 7 est une coupe en long du oylindre abrasif terminé.
La fige 8 est une vue de côté des cylindres de polissage et de support des pièces à usiner, dans une machine à polir, cette figure représentant la façon dont on place le cylindre abrasif sur l'arbre de polissage.
En se référant plus particulièrement aux dessins, 10 désigne le cylindre abrasif relativement rigide, qu'on obtient en enroulant tout d'abord en hélice un fil métallique 11 autour d'un mandrin 12 de telle sorte que les spires de ce fil soient espacées, et en enroulant
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en hélioe autour du mandrin, à la suite du fil métallique, un cordon d'une matière abrasive liée par du caoutchouc, les spires étant jointives. Le fil métallique 11 est de préférence de forme rectangulaire, dans son ensemble, et en coupe transversale, ses angles extérieurs étant arrondis et ses faces latérales comportant des cavités ou enooches ou rainures 14 disposées dans le sens de la longueur du fil.
Avant d'enrouler le fil autour du mandrin, dont la surface extérieure est en cône dans un but qui sera exposé plus loin, on fixe ce fil solidement sur le mandrin, comme il est indiqué en 15, près de l'une des extrémités de ce mandrin. Ensuite, on l'enroule en spirale autour du mandrin de façon que ses spires soient espacées d'un intervalle égal à la largeur du cordon abrasif, moins la largeur du fil métallique, puis on le fixe sur le mandrin près de son extrémité opposée; comme il est indiqué en 16.
La matière abrasive liée au moyen de caoutchouc est constituée de préférence par un mélange de gomme pure, de soufre. et d'accélérateurs ordinaires du commerce.
On mélange à ce compound des grains d'abrasif d'une grosseur qui dépend du degré de fini désiré, ce mélange s'effectuant dans un broyeur à caoutchouc dont les cylindres tournent à des vitesses différentes. La matière transformée en feuille est ensuite pliée et repliée lorsque les grains d'abrasif ont été ajoutés. et on la fait passer plusieurs fois entre les cylindres jusqu'à ce que le liant de caoutchouc et les grains constituent une masse aussi homogène que possible.
Tant que la matière en feuille est encore plastique du fait de la chaleur engendrée durant le mélange, on la découpe en
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cordons étroits et on la charge dans la trémie d'une machine transformant les masses de caoutchouc en tubes ou en cordons pleins avant la vulcanisation, ces machines comportant un cylindre muni à l'une de ses extrémités d'une filière derrière laquelle une vis refoule le oaout- chouc vers l'extérieur sous la forme d'un cordon continu.
Pour donner au cordon abrasif 13 une forme telle, quand il est enroulé en spirale autour du mandrin sur lequel le fil 11 a été enroulé précédemment, que ce cordon pénètre dans les intervalles compris entre les spires du fil et que ses faoes latérales soient jointives; on munit l'appareil d'une filière réalisant dans le cordon des cavités 17 disposées sur des faces opposées du cordon et ayant, dans l'ensemble, la forme des parties voisines du fil métallique. Après que le cordon abrasif a été enroulé autour du mandrin et que ses extrémités ont été fixées de n'importe quelle manière judicieuse, on enveloppe le cylindre ainsi obtenu, et pendant qu'il est encore sur le mandrin, d'une toile humide bien serrée, puis on peut vulcaniser le cylindre.
Les spires du cordon abrasif se réunissent durant la vulcanisation, de façon à constituer un cylindre unique, mais la toile se contracte également et oblige la matière liée par du caoutchouc a s'appliquer avec une pression suffisante pour introduire à force les parties,voisines du fil métallique, dans les rainures 14 des faces latérales de ce fil métallique.
Comme la surface extérieure du mandrin 12 est oonique, les surfaces intérieure et extérieure du aylin- dre iront en diminuant en conséquence, mais avant de retirer le cylindre du mandrin on l'usine, comme l'indi-
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que la fig. 4 d'une manière judicieuse quelconque, de telle sorte que les extrémités de ce oylindre soient constituées par des plans perpendiculaires à l'axe du mandrin, et que la surface extérieure du cylindre soit cylindrique.
On voit ainsi qu'on obtient par ce moyen un cylindre abrasif à surface extérieure cylindrique et à surface intérieure en cône, cette dernière surface étant obtenue en partie par un fil en hélice qui est enoastré et lié à la matière abrasive'.
Quand on munit le cylindre d'une surface intérieure en cône, on peut obtenir par friotion une liaison motrice entre le cylindre et l'arbre tournant 18, et on peut supprimer complètement les éléments de serrage, qui ne donnent pas satisfaction, et qu'on utilise pour fixer un cylindre abrasif sur cet arbre tournant, ces organes de serrage ou de fixation ayant été constituée jusqu'ici par des olavettes, des languettes ou des organes analogues:
A cet effet, on donne à la surface extérieure de l'arbre 18 une oonioit é semblable à celle de la surface intérieure du cylindre, et bien qu'on puisse utiliser n'importe quel moyen judicieux pour exercer sur le cylindre une force parallèle à son axe de façon à le maintenir en prise par friction avec l'arbre, il est préférable d'utiliser deux organes 19 et 20, semblables à, des bagues, montés sur le petit bout de l'arbre, L'organe 19 est fixé d'une manière amovible sur l'arbre par une vis de blocage 21, tandis que l'organe 20, qui est également semblable à une bague, est mobile suivant l'axe de l'arbre Entre ces deux organes semblables à des bagues,
on dispose un certain nombre de ressorts à boudin 22 qui font exercer à la bague 20 une pression sur le cylindre,
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cette pression étant suffisante pour maintenir la surface intérieure de ce cylindre en étroit contact avec la surfaoe extérieure de l'arbre. La force exercée sur le cylindre par son entrée en prise avec la pièce à usiner, et qui tend à faire tourner ce cylindre par rapport à l'ar- bre, est inférieure à celle qui est nécessaire pour surmonter le frottement entre les deux organes quand ces derniers sont maintenus en étroit oontaot par la bague de retenue 20.
On conçoit que, du moment que les spires du fil métallique sont retenues latéralement par la matière abrasive qui s'est placée entre ces spires, ce fil métallique résiste effectivement aux forces radiales agissant sur le cylindre et qui sont dues au serrage de ce dernier sur l'arbre. Il peut arriver que ces forces radiales soient d'une valeur suffisante pour rompre la matière abrasive. Par conséquent, le fil en hélice avec sa liaison avec l'arbre moteur sert de renforcement effectif pour la matière abrasive liée par du caoutchouc, Bien que le cylindre soit relativement rigide, il est probable, spécialement quand un laps de temps important s'est écoulé entre le moment de sa fabrioation et celui de son utilisation, qu'il ait pris un certain faux-rond.
Malgré cela, la constitution de ce cylindre est telle qu'on puisse faoilement lui rendre sa forme de façon à permettre à sa surface intérieure de reprendre une forme conique rigoureuse lui permettant d'entrer en contact étroit avec la surface extérieure de l'arbre moteur, et cela par un simple chauffage dans de l'eau chaude, de manière à, assouplir la matière abrasive liée.