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PEiFEOTIONNEMENTS AU DOUCISSAGE ET POLISSAGE DES VERRES ET GLACES, ET DES SUBSTANCES ANALOGUES. r-r.rrr.r.n.rrrr..rrrrn.m.rrrrrm.rs.rrr,."rrr.r.rrrr,.r,r.w.,wrwrv.rrr,rw.rw.r.r
Pour exécuter le doucissage et le polissage des verres et glaces, et des substances se comportant de façon analogue, ou desti- nées à des usages semblables, le procédé le plus généralement usité est de travailler les surfaces à doucir et polir à l'aide d'outila dénommés ferrasses et de sable de finesse de plus en plus grande à mesure que le polissage se poursuit.
Dans ces conditions, si le doucissage s'exécute aisément et assez rapidement, le polissage par contre exige un temps considéra- ble oar à mesure que la finesse de grain de la matière abrasive augmente, l'efficacité de l'action diminue, et avec elle le rende- ment de l'opération.
En outre, dans les doucissage et polissage simultanés sur les deux faces, l'emploi d'abrasif sous forme de poudre présente de grandes difficultés, et entraine des complications mécaniques con-
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tl1dérables.
On a déjà songé à remédier à ces inconvénients en utilisant des abrasifs enrobés, tels que des outils en carborundum par exem-
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pie, mais dans ce cas on risque de voir des grains relativement grossiers d'abrasif se détaoher fortuitement de l'outil au cours du polissage, et rayer profondément ou autrement détériorer entiè- rement la surface de l'ouvrage.
L'invention a pour but surtout d'éviter l'emploi de sable ou autre abrasif en poudre et de remédier également aux inconvénients de l'emploi des abrasifs enrobée jusqu'à présent utilisés.
A cet effet elle consiste, principalement, à faire usage, pour le doucissage et le polissage des verres et glaces,ou des substan- ces analogues, et plus spécialement pour leur polissage, d'outils @ constitués à l'aide d'un abrasifenrobé de dureté aussi élevée que possible, tels notamment que les outils à base de poudre de diamant ou semblables, en particulier ceux dans lesquels le diamant est retenu sur son support par concrétion d'un liant métallique.
L'abrasif étant dans ce cas notablement plue dur que la matière à travailler, l'action sur l'ouvrage est non seulement vigoureuse, maie en raison de la "coupe" ou -mordant- de l'abrasif les particu- les d'abrasif n'ont qu'une tendance beaucoup plus réduite à se réparer de leur support, de sorte que le travail s'exéoute rapide- ment et dans d'excellentes conditions.
Ceci est particulièrement vrai lorsque l'abrasif est enrobé dans un liant métallique concrété, et si dans le cas d'un liant plus tendre, un ou quelques graine d'abrasif venaient à se détacher, en raison de leur dureté propre et de celle de la matière traitée par rapport à celle du liant, ils s'inoorporeraient à nouveau dans ce dernier en évitant les conséquences des rayures profondes et la malfaçon définitive de l'ouvrage.
Du fait de l'action vigoureuse de l'abrasif, toutes choses éga- les, la pression unitaire sur l'ouvrage peut être plus réduite, avec une réduction conséquente de l'importanoe et du poids des appareils de doucissage et de polissage, ainsi que de l'énergie nécessaire à les actionner.
Pour réaliser le doucieeage et le polissage des verres et gla- oes et des substances analogues à l'aide d'outils au diamant, on
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@ les pourra avoir reoours aux dispositifs#plus divers, prenant soin toute- 'fois d'assurer un parallélisme parfait entre- l'outil et la surface de l'ouvrage, en se réservant de pouvoir régler à volonté la pression de travail et de la répartir d'une façon bien uniforme*
De préférence., selon l'invention, les outils, dont la conforination est généralement rectangulaire ou analogue, sont disposés avec leurs axes principaux dans des positions angulaires à la direction du déplacement, ces positions étant au surplus avantageusement réglables,
On obtient, ainsi,
non seulement de pouvoir régler selon les besoins la longueur d'attaque.et l'action de l'outil, maie également une bonne répartition de l'eau de lavage et une évacuation effective des résidus de l'abrasion.
Les outils pourront recevoir par rapport à la surface de l'ouvra- ge tous déplacements appropriés, notamment tre animés de mouvements de rotation ou d'oscillation, ou de mouvements de translation, ou bien encore de mouvements combinés dérivés des précédents. En princi- pe, les déplacements des outils sont effectués à des vitesses relati- vement élevées.
On pourra faire agir les outils sur une ou sur les deux faces de l'ouvrage. Dans ce dernier cas, les positions des outils agissant sur les faces opposées seront de préférence concordantes, des supporte ou soutiens appropriés étant prévus si des flexions appréciables de l'ouvrage sont à craindre.
Et pour que l'on puisse bien comprendre comment l'invention peut être pratiquement réalisée, elle sera décrite ci-après plus en détail, en référence à certaines réalisations préférées de disposi- tifs de douoissage et de polissage, représentés plus ou moins sché- matiquement, et bien entendu à titre d'exemples seulement, aux dessine annexés, sur lesquels!
Fig.l montre en élévation, certaines parties en coupe, un dis- positif travaillant une feuille de verre ou glace sur une de ses races$
Figs. 2 et 3 montrent, respectivement en élévation, partie en coupe, et en plan partiel, un dispositif analogue agissant sur les deux faces de la feuille ou glace;
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Fige. 4 et 5 montrent, en élévation, de face et en coupe, de face certaines parties omises dans la vue/ un mode de fixation des outils, permettant d'assurer le parallélisme de la faoe active et de 1' ouvrage ainsi que l'orientation désirée des outils; tige. 6, 7 et 7a montrent des variantes de dispositifs tournante;
Fige. 8 et 9 montrent en élévation des dispositifs dans lesquels les outils sont déplacés en translation; Fige. 10,11, 12 et 13 montrent des dispositifs permettant d' assurer une répartition uniforme et un réglage de la pression des outilsaur la surface de l'ouvrage; Fige. 14 et 15 montrent, respectivement en élévation et coupe, et en plan, un dispositif d'adduction d'eau de balayage, qui permet en même tsmps le réglage de la pression sur l'ouvrage.
Dans la fig.l, la feuille de verre ou glace 1 est supposée travaillée sur une face seulement, à l'aide d'une grande ferrasse
2, agissant à la manière d'une fraise, à la périphérie de laquelle sont montés des outils au diamant 3, de manière telle qu'ils puis- sent @tre amenée au parallélisme parfait de la surface générale de l'ouvrage et d'autre part réglés quant à leur orientation par rap- port à la direction du mouvement et quant à leur pression sur 1' ouvrage 1. Ce dernier est supporté par une table, ou bien par une série de rouleaux 4 comme on l'a représenté.
La ferrasse 2 est supportée par un arbre 5, entraîné en rota- tion par tout moyen convenable, en principe connu. En même temps qu'elle tourne, la ferrasse 2 peut être déplacée en translation suivant la longueur de l'ouvrage, ou bien ce dernier est déplacé, notamment suivant sa longueur, avec ou sur son support 4, en parti- culier lorsqu'il s'agit d'une glace fabriquée en contrinu.
Si la feuille de verre ou glace est travaillée sur ses deux faces, comme on l'a supposé dans les figures 2 et 3, une ferrasse telle que 2 est montée de chaque côté de l'ouvrage, en principe de manière telle que les zones d'action 6 des outils de l'une et 1' autre ferrasses soient opposées l'une à l'autre, tandis que l'ouvra- ge est soutenu à l'intérieur de ces zones d'action, sur chacune de ses faces, par un appui approprié, comme par exemple une table, ou
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un jeu de rouleaux 4 comme figuré. Afin de permettre l'agencement de ces supports à l'intérieur des zones d'action des ferrasses 2, on les dispose dans une monture 7 supportée par un arbre 8, lequel est engagé dans l'arbre 6 d'entrainement de la ferrasse correspon- dante, établi creux à cet effet.
On peut ainsi réaliser facilement, en même temps l'entrainement en rotation et les déplacements, ainsi que les réglages en hauteur des terrasses,, et les montage et réglage en hauteur des supporte 4.
Dans les figures 4 et 5, on a représenté comment, par exemple, on peut satisfaire aux conditions de montage auxquelles les outils doivent répondre pour l'exécution convenable des opérations de doucissage et de polissage dans les dispositifs déjà définis et ceux qui seront décrite par après.
L'outil 3 comportant à sa base la couche abrasive diamantée 3a, est avantageusement pourvu d'une fente longitudinale 9 dans laquelle sont logée, à une certaine distance l'un de l'autre, des coussinets excentriques 10 dont les axes 11 comportent d'une part une portion filetée 12 et d'autre part une,portion conique 13 qui est engagée dansune ouverture de conformation correspondante d'une monture 14, tandis qu'un écrou 15 est engagé sur la portion filetée 12 avec Interposition d'une rondelle 16. Avantageusement, l'axe 11 est encore pourvu d'un organe de manoeuvre développé, tel le volant 17.
On se rend compte aisément qu'en faisant tourner judicieusement les coussinets 10 sur les axes 11, on pourra amener la surface active de l'outil dans une position exactement parallèle à la surface géné- rale de l'ouvrage, après quoi les écrous 15 seront serrés suffisam- ment que pour assujettir fermement l'outil à la monture 14.
Cette monture comporte alors un prolongement 18 de section non circulaire, par exemple carrée ou analogue, engagé dans le logement 19,de section correspondante, d'un manchon 20, extérieurement cylindrique, engagé dans une ouverture cylindrique correspondante 21 de la ferrasse 2, dans laquelle sa position angulaire peut être fixée de toute manière appropriée, par exemple à l'aide de la vis 22. De cette façon on pourra régler l'orientation de l'outil par rapport à la direction de son déplacement en travail,
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En outre, le montage décrit comporte des moyens pour assurer une pression déterminée de l'outil sur l'ouvrage.
On pourra à oet effet, par exemple, disposer un ressort de compression, de force déterminée, 23, dans des logements correspondante 24 et 25 du pro- longement 18 et du manchon 20, mais avantageusement, de plus, on muni la monture 14 d'une tige 26 traversant à glissement l'extrémi- té du manchon 20 et comportant une portion filetée terminale sur laquelle sont engagés des écroua 27. Un ressort 28 est disposé en- tre ces éoroue et l'extrémité du manchon 20 et, en modifiant la tension de ce ressort, à l'aide des écrous 27, on pourra à volonté régler la tension effective du ressort 23 et donc la pression de l'outil aur l'ouvrage.
Au lieu d'utiliser des ferrasses dont le diamètre oorrespond sensiblement à une des dimensions de l'ouvrage, comme dans les exemples des figures 1 à 3, on pourrait utiliser divers autres agencements,
Ainsi, dans la figure e, sur la feuille de verre ou glace 1, on fait agir un dispositif comprenant, porté par un bâti approprié, un groupe de quatre ferrasses 2 dont chacune eet animée d'un mouve- ment de rotation autour de son axe propre 50 tandis que l'ensemble tourne autour de l'axe 31 du bâti de support, la'oommande de rota- tion des ferrasses proprenient dites étant dérivée de celle de l'axe central.
Il cet bien entendu qu'indépendamment des mouvements signa- lés, le dispositif pourrait être animé d'autres mouvements relatifs par rappprt à l'ouvrage.
La figure 7 illustre une autre disposition dans laquelle des ferrasses 2 relativement plus petites sont disposées en couronne autour de l'axe central 31 du bâti porteur, et en pareil cas, avan- tageusement, mais non exclusivement, chaque ferrasse est équipée de sa propre commande de rotation, figurée par le moteur 32 (fig.7a)
En outre, la pression sur l'ouvrage est de préférence assurée par un seul réglage pour l'ensemble des outils d'une même ferrasse.
Ce réglage, fig.7a,, s'obtient par exemple au moyen d'une bague 33 à denture hélicoïdale extérieure, engagée par visage sur l'extré- mité d'un manchon 34 traversé par l'axe 30 d'entrainement en rota-
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tion de la ferrasse 2. A l'aide d'une vis sans fin telle que 35, oon- venablement supportée par des paliers appropriés 36 et attaquant la périphérie dentée de la bague 33, on pourra modifier la poaition oirculaire de cette dernière et par suite la position en hauteur de la ferrasse par rapport à l'ouvrage en permettant simultanément de régler la pression sur l'ouvrage et d'écarter, si besoin en est, les outils de la surface de l'ouvrage.
Pour l'exécution de l'invention, la disposition qui vient d'être décrite offre un Intérêt particulier, en ce qu'elle permet, notamment, de communiquer facilement aux outils au diamant la vitesse de dépla- oement relativement élevée qui leur est nécessaire, tout en faisant tourner relativement lentement le b@ti porteur 29.
Au lieu de monter les outils au diamant sur des supports consti- tués par des plateaux, ou analogues, essentiellement tournants, on pourra les disposer sur des supporte d'autre forme et animés de déplacements d'un genre différant.
C'est ainsi que dans la fig.8, les outils au diamant 3 sont agen- cés, de distance en distance, sur des traverses 37 recevant des mouvements longitudinaux qui leur sont communiquée par des bielles 38 actionnées par un vilebrequin 39 entraîné par un moteur de oomman- de (non représenté). Indépendamment de la fixation réglable pour le parallélisme et l'orientation des outils 3 sur les traverses 37, la pression sur l'ouvrage et le réglage en hauteur des traverses 37 par rapport à l'ouvrage s'obtiennent à l'aide de coussinets 4o traversés par les tiges de liaison 41, et coulissant dans des chaises telles que 42, du bâti.
A ces coussinets 40 sont associées des vis de manoeu. vre 43, permettant non seulement de relever et d'abaisser les tra- verses 37, mais de régler en direction transversale le parallélisme de l'ensemble des outils par rapport à l'ouvrage.
Indépendamment du déplacement transversal des outils sur l'ou- vrage, d'autres déplacements relatifs peuvent naturellement leur être communiqués, l'agencement étant en tous cas tel que toute la surface de l'ouvrage soit travaillée d'une manière uniforme,
Dans la tig.9, outre le déplacement transversal, chaque outil 3
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reçoit encore un déplaoement simultané d'avant en arrière et vice versa -- par rapport au plan du dessin --,
ces mouvements leur étant communiques par des bielles 38 assemblées d'une part aux traverses 37 portant les outils et d'autre part aux manetons de vilebrequin 39 disposés perpendiculairement au plan de l'ouvrage 1 et commandés en rotation à partir d'un moteur 44 à l'aide d'mie transmission d'un genre connu, figurée par les carters 45. Avec un mécanisme tel que . jusqu'à présent décrit, les outils 3 reçoivent les déplacements circulaires sur la aurface de l'ouvrage 1, oe dernier pouvant natu- rellement 'être déplacé simultanément, en particulier dans le sens de sa longueur.
On pourra toutefois encore, à l'aide du même mécanis- me, modifier dans une large mesure les déplacements impartis aux outils 3, notamment en communiquant au bâti porteur 46 certains déplacements propres. Par exemple, ce bâti 46 peut être organisé de manière à coulisser sur un bâti fixe 47, tandis que des mouvements relatifs lui sont communiqués par un mécanisme actionné par le Voleur 44. Dans l'exemple, les vilebrequins 39 sont équipés de manivelles 48, reliées par des bielles 49 à des pivots fixes du bâti 47.
Suivant alors lea dimensions des bielles 49 et des manivelles 48, ainsi que le calage angulaire de ces dernières, les outils 3 recevront des mouvements plus ou moins complexes dérivés de ceux dûs au mécanisme des vilebrequins 39 et bielles 38 et de ceux dûs au mécanisme des manivelles 48 et bielles 49.
Dans les dispositifs décrits, la pression sur l'ouvrage des outils au diamant ae règle individuellement pour chaque outil, ou pour l'ensemble des outils d'un ou plusieursorganes porteurs à partir de chacun de ces organes porteurs ou d'un support commun à plusieurs de ces organes.
Il peut y avoir intérêt à rendre le réglage de la pression indé- pendant de manoeuvres individuelles ou d'une action sur les organes porteurs de groupes d'outils diamantés ou commun à plusieurs groupes de ces outils, et les figures 10 à 13 montrent oomment on peut y parvenir.
Dans la fig.lo, 50 désigne schématiquement un support pour une
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série d'outila au diamant, ce support pouvant être une ferrasse, une traverse ou un équivalent, Des montures 61 pour les outils 3 individuels sont alors disposées dans des logements 52 du support 50, de manière à pouvoir y coulisser.
Par paires, les montures 51 sont assemblées à des balanciers compensateurs 53, et ces balanciers compensateurs 53 sont assemblés par paires à des balanciers oompen- sateurs 54, pareil agencement pouvant au surplus être répété un certain nombre de fois, Les derniers compensateurs de la série, et dans l'exemple les balanciers 54, sont alors assemblés par des bielles 55, à des pistons 66 se déplaçant dans des cylindres 67 reliés, par des canalisations 58, à un cylindre commun 59 dans lequel agit un piston 60 pressé par un ressort 61 dont le taux de compres- sion peut être réglé à volonté à l'aida d'un organe réglable, telle la via 62, mano@uvrée par un volant à main 63.
Les canalisations 58 et les différents cylindres, entre les pistons 58 et 60, sont remplis d'un fluide, par exemple de l'huile, dont la pression s'indique au manomètre 64. A l'aide de pareil dispositif on pourra obtenir que chaque outil exerce la même pression sur l'ouvrage et, en outre, une modification générale de cette pression par une action judicieu- se sur le ressort 61, à l'aide de la vis 62 et du volant 63.
Selon la fig.11, les montures individuelles des outils au diamant 3, sont établies sous forme de noyaux 64 d'électro-aimants, tels que 65, dont liexcitation est entretenue d'une manière connue appropriée, et auxquels des modifications d'exoitation sont communi- quées suivant les besoins lorsque la pression sur l'ouvrage doit elle-môme être modifiée. En outre, en modifiant le sens de l'exci- tation on pourra d'une manière particulièrement simple et oommode, réaliser un relèvement des outila 3.
Les dispositifs décrits peuvent se monter de toute manière con- venable sur les supports ou bâtis porteurs des outils, notamment pour ce qui est des organes communs, tale ceux de commande, dans des positions excentrées lorsqu'il s'agit de ferrasses actionnées à partir de ou supportées par un arbre oentral.
Selon les figures 12 et 13, la pression sur l'ouvrage ainsi que le relevage des outils sont assurée par une pression fluide, en
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particulier hydrauliquement, pour l'ensemble d'une série d'outila à commande d'entraînement individuelle, répartis autour d'un arbre centrait Comme on peut le voir sur le dessin, chaque petite ferrasse 2 est, indépendamment de son arbre d'entrainement 66, équipée d'un manchon 67 pourvu d'une nervure médiane 68 organisée de fagon à couliesser à joint étanche dans un cylindre 69 fermé aux deux extré- mités, en sorte de former deux compartimente 70 et 71 dans lesquels on peut faire arriver un fluide sous pression, de l'eau par exemple.
Ce fluide est oonduit à chacun des compartimenta 70 et 71 par des canalisations 72 et 73, disposées radialement et connectées à des conduites mères 74 et 75 respectivement. On pourra ainsi aisément, en envoyant, 'partir d'un poste central, le fluide sous pression dans l'une ou l'autre des conduites 74 et 75, assurer soit l'appli- cation sur l'ouvrage des différenta outils avec la pression désirée, soit le relevage simultané de ces outils.
Si on le désire, comme on l'a plue spécialement représenté sur le dessin, les conduits 72 et 73 peuvent déboucher dans des oondui- tes de répartition 76 et 77 à partir desquelles le fluide est dis- tribué par des branchements 78 et 79 aux compartimenta 70 et 71 des différents ensembles d'outils. On obtient de cette façon en même temps qu'une répartition plus uniforme de la pression fluide, une réduction sensible du nombre de conduits radiaux.
Finalement, ainsi qu'on le sait, il est d'importance toute par- tioulière, dans le douoiasage et le polissage, d'éliminer les dé- oheta de l'opération, ce qui s'obtient par un lavage abondant de la surface travaillée. L'emploi des outils au diamant, en particulier organisés suivant certains des agencements définis précédemment, se prête spécialement bien à une élimination très complète des déchets.
Dans les figures 14 et 15 on a représenté comment dans ce but,on pourra par exemple équiper encore ces dispositifs. Dans ces figures, 2 désigne de petites ferrasses, dont l'entraînement est de préféren- ce assuré individuellement, la commande d'entraînement n'ayant tou- tefois pas été représentée pour la clarté du dessin,
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A chacune de ces ferrasses on fait comporter une chambre inter- ne 80, dans laquelle, par des ajutages et conduits appropriés, tels que 81, 82, et 33, on fait arriver de l'eau sous une pression oonve- nable*
Cette eau, à partir de la chambre 80, s'échappe en passant de l'intérieur vers l'extérieur sous les outils 3, et en entraînant avec elle d'une façon sûre et efficace les déchets de l'opération de doucissage ou de polissage.
En outre, en admettant plus ou moins d' eau de lavage on modifiera en fait le taux de pression de l'outil sur l'ouvrage et le dispositif constitue ainsi également un moyen de réglage de la pression.
Bien que l'on ait représenté l'équipement d'élimination des déchets appliqué à un dispositif comportant des outils répartis au- tour d'un arbre central, il est bien évident que l'on pourrait orga- niser d'une manière analogue les outils montés sur des traverses ou autrement,
Il est bien entendu également que l'invention n'est pas limitée aux agencements et dispositifs plus spécialement décrits et représon- tés, mais qu'elle englobe au contraire les modifications,,' les varian- tes et les équivalents, REVENDICATIONS ( 1.- Perfectionnements au doucissage et polissage des verres et ( glaces, et des substances analogues, lesquels perfectionnements oon- ( sistent à avoir recours, cette fin,
à des outils constitués à 1' aide d'un abrasif enrobé de dureté aussi élevée que possible, tels / notamment que les outils à base de poudra de diamant ou semblables ( on particulier ceux dans lesquels le diamant est retenu sur son ( support par concrétion d'un liant métallique.