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Appareil à mandrin serre-diamant pour la taille et le polissage des diamants et corps durs similaires -Cetteinvention est relative a un appareil destine à la taille et au polissage des diamants et d'autres matières dures devant être soumises à un traitement similaire par ro- dage de précision et qui seront appelées "diamants" dans ce qui suit.
Elle concerne les appareils du type comportant un dop ou mandrin serre-diamant à godet ou à griffes, destiné à maintenir le diamant à tailler et fixé sur un porte-mandrin monté rotativement sur un support permettant des réglages an- gulaires différents, pouvant également pivoter autour de son axe et portant un dispositif diviseur, ce support pouvant d'au- tre part exécuter les différents mouvements nécessaires à l'orientation du grain du diamant par rapport au plateau de rodage, à la présentation du diamant sous l'angle exact par rapport audit plateau en vue de la taille des différentes fa- cettes, et au réglage de la hauteur du diamant par rapport au plateau de rodage.
Le but de la présente invention est de créer un ap- pareil de construction simple et perfectionnée, facilitant les réglages, comportant des dispositifs de blocage perfec- tionnés pour enserrer les différentes parties dans leurs po- sitions de réglage, et améliorant l'opération de la division @ en vue de l'obtention d'une plus grande précision et pour
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éviter leserreurs.
Suivant l'invention, l'appareil à mandrin serre- diamant est muni d'un dispositif diviseur dont le fonction- nement peut être vu, entendu et contrôlé au toucher, par la disposition d'un porte-mandrin monte relativement dans un anneau ou boîtier muni d'un avidement transversal dans lequel peut coulisser un. piston,
dont l'extrémité extérieure est poussée par un ressort dans l'une ou l'autre d'un certain nom- bre d'encoches (Le division pratiquées dans cet anneau ou ce boîtier dans une position telle que ces encoches et l'extré- mité du piston poussé dans sa position engagée soient bien visibles.
Un côté de l'extrémité extérieure du piston est muni d'une face inclinée ou d'un biseau destiné à glisser sur
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une rc'mpe corresponac,nte ménagée sur u cotj ae chaque enco- che de division, lorsque le porte-mandrin est: orienté d'une position de division vers une autre position, l'autre coté de l'extrémité extérieure du piston étant munie d'une surface de butée, destinée à venir s'appliquer contre une surface de butée prévue sur le coté opposé ;
le chèque encoche de division, lorsque l'extrémité du piston s'est engagée dans l'une de ces encoches et si le porte-mandrin est légèrement rappelé dans le sens opposé pour assurer une division positive et précise.
L'anneau ou boîtier peut être constitué par une douille fixée rigidement dans un support articulé dans la fourche d'un pied-de-aiche et pouvant être orienté pour per- mettre la taille de la base de la table du diamant, des fa- cettes situées du côté de la table et des facettes situées du côté (le la culasse .
Un dispositif de serrage friction, centré sur l'axe de pivotement du support, est prévu pour le blocage de ce dernier dans toutes ses positions d'orientation par un.léger effort de rotation exercé à la main sur un écrou, la position o.e réglage en rotation du support étant indiquée par une graduation tracée sur une plaquette cle lecture prévue sur le support et coopérant avec un index solidaire de la
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fourche du pied-de-biche, ou par un dispositif d'arrêt positif en position de réglage du support dans,l'une quelconque de ses positions angulaires.
Le pivot d'orientation du Pied-de-biche peut être formé par une broche d'une seule pièce avec un rebord péri- phérique entre ses deux extrémités. La partie de la. broche qui se trouve au-dessous du rebord traverse un alésage pra- tiqué dans la couronne de la fourche, et porte un écrou entre lequel et le rebord est serrée la couronne de la fourche.
La partie supérieure de la broche passe dans une douille fi- xée sur un bras-support et munie d'un renflement portant con- tre le rebord de la broche et formant un coussinet convenable pour le pied-de-biche pivotant. L'extrémité supérieure de la broche porte une large rondelle et un écrou destiné à être serré à la main, et la disposition est telle qu'un léger ef- fort en rotation exercé à la main sur l'écrou assure le blo- cage du pied-de-biche sur le bras dans toute position qui lui a été donnée. Le bras-support repose à proximité de son ex- trémité postérieure sur deux pieds munis chacun d'un disposi- tif de réglage à vis permettant de les allonger ou raccourcir pour permettre le réglage de la position du bras par rapport au plateau d'abrasion.
Une partie du bras se prolonge vers l'arrière des pieds, mais elle fait corps avec la partie si- tuée en avant des pieds. Une pièce en U ou en forme de pont peut être articulée sur l'axe horizontal du support pour former un porte-outil destiné à tenir des outils divers ser- vant à des applications différentes.
Les outils peuvent être réglés en position par rap- port au diamant par pivotement de la pièce en U autour de son axe et par changement de leur position dans cette pièce en U. Un dispositif de serrage à friction est centré sur l'axe de pivotement de la pièce en U ou en forme de pont pour permettre le blocage de cette pièce dans l'une quelcon- que de ses positions de réglage, par un léger effort en
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en rotation exercé à la main sur un écrou. La pièce en U peut également être rabattue dans une position escamotée et bloquée dans cette position lorsqu'on ne s'en sert pas.
Dans les dessins annexés :
La figure 1 est une vue en bout, avec certaines par-
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ties en coupe, de l'ao2Qrei1 à dop ou mandrin se::re-cii:.Un, et prise dans la direction de la f18che .. de la figure 5.
La figure 2 est une vue en coupe suivant 1:.. li::;ne "-4 de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élëvauion 2;':1' [;i:..;110 de l'appareil, prise àzns le direction de la flèche 3 de la.. fi- gur e 5.
La figure 4 est une vue en dévotion latérale de
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l'ensemble de l'appsreil.
La figure 5 est une vue en ..;>lall de l'app&.reil re¯'rd- senté 'pur la figure Les figures 5 à 10 sont des vues blmilairBs lux figures 1 à 5, mais montrant une légère variante de réalisa- t ion .
Sur les figures 1 à 5 du dessin, 1 désigne un dop ou mandrin serre-diamant, dans lequel on fixe le dictant
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qui doit être taille ou poli. Ce mûïl¯a'im 1 est muni d'une gueue il qui s'ajuste dans la 0.ouille d'un ,)orve-in4nc!rin 3. Dans la douille 2 sont pratiquées plusieurs fentes lon- gitullh1è,les 4, et son e<itrnité 5 est conformée en cône pour porter contre une surface conique intérieure l nénaiée dns un écrou 7 à, l'aide duquel l'extr.'fn.té conique du porte- mé.udrin peut être contractée et serrée sur la queue 1A du nan6.rin serre-diamant.
Le ,QOl'te-m<;,nclr'in 2 est fileté ex- térieurement en 8 pour recevoir l'écrou 7 et un autre écrou 9 qui sera décrit plus loin. L'extrémité supérieure du porte-mandrin 3 se termine par une tête 10, au-dessous
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de laquelle ce porte-mandrin est percé d'un évi0.e J':'ut trans- versal 11 U1S lequel peut coulisser un piston 1,.;;
qui est
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@ poussé vers l'extérieur par un ressort 13. Le porte-mandrin 3 est ajusté dans une douille 14, dont la partie supé- rieure est munie d'un renflement 15 dans lequel sont pra- tiquées huit encoches radiales 16, chacune desquelles est munie d'une surface de butée 16a et d'une rampe inclinée 16b (Fig. 2). L'extrémité antérieure du piston 12 peut être colorée;
elle est munie d'une surface de butée 12a (Fig. 2) venant s'appliquer contre la surface 16a des en- coches 16 pour former un moyen de réglage en position posi- tif, et d'une surface inclinée 12b destinée à glisser sur la rampe inclinée 16b du coté extérieur des encoches, lors- que le porte-mandrin passe d'une position d'orientation vers une autre.
Lorsque l'extrémité antérieure du piston 12 se trouve engagée dans l'une des encoches, elle peut faire sail- lie vers l'extérieur de telle manière qu'elle soit bien visi- ble et qu'elle attire davantage l'attention si elle est colo- rée. Au cours de sa pénétration dans une encoche, le piston 12 produit un bruit de déclic que l'opérateur perçoit nette- ment et lorsqu'il est rentré, la résistance plus élevée oppo- sée à la rotation du porte-mandrin par la compression du res- sort 13 du piston 12 est nettement ressentie. La douille 14 est ajustée dans un alésage d'un support 17 monté pivo- tant dans un pied-de-biche 18 et muni d'un dispositif per- mettant son blocage dans toutes les positions angulaires.
L'extrémité inférieure de la douille est filetée extérieure- ment en 19 pour recevoir un écrou 20 qui, lorsqu'il est serré, bloque la douille sur le support 17 entre un épau- lement 21 de cette douille et l'écrou 20. Lorsque l'écrou 9 du porte-mandrin est serré, il porte contre l'extrémité de la douille et tire la tête 10 du porte-mandrin contre l'ex- trémité supérieure de la douille. Il amène également la sur- face 12a en contact avec la surface 16a et assure ainsi un réglage en position positif et précis.
Le support 17 est muni de deux faees parallèles
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17a, 17b percées d'alésages coaxiaux 17c, 17d, l'alésage 17c ayant un diamètre supérieur à celui de l'alésage 17d, Dans ces alésages sont fixés par des vis 22 deux tourillons 23, 24 le tourillon 23 ayant un diamètre supérieur à, celui du tourillon 24, pour des raisons d'assemolage. Ces tourillons peuvent tourner librement dans deux coussinets 25, 25 qui sont encastrés dans les chapes 27, 28 de la fourche du pied- de-biche 18, et qui sont bloqués en rotation par des vis 29, venant en prise avec des encoches 30 de chaque mouille.
Le coussinet 25 porte à son extrémité interne une bride 25a intercalée entre la 1';ce place 17a du support 17 et une face place de la chape 27. Sur le coussinet 25 peut pivoter librenent une des branches d'un étrier 31 en U, et entre cette branche et une face plane 27b de la branche 27c est intercalée une baue de friction 33 faite en matière pour garniture de freins ou en une autre matière de friction.
En- tre la branche de l'étrier 31 en U et une bague 33, cou- lissant mais bloquée en rotation sur le coussinet 25 par une clavette 34, est intercalée une autre bague de friction 32, et sur un filetage extérieur 25b du coussinet 25 est vissé un écrou à ailettes 35 qui peut être muni d'une vis de bloca- ge pénétrant dans une gorge périphérique du coussinet, et permettant de faire tourner l'écrou suffisamment dans chaque sens pour assurer le serrage et le desserrage, mais empêchant l'écrou d'être dégagé du coussinet.
Lorsque l'écrou 35 est desserré, on peut régler angulairement l'étrier 31 en U, ou l'amener d'une position de repos vers une position de travail ou inversement. Lorsque l'écrou 35 est serré, la brandie de l'étrier 31 en U est bloquée entre les deux rondelles de friction 32, et ces der- nières sont bloquées entre la chape de la fourche et la, ron- delle 33. Il suffit d'un très léger effort exercé en rotation sur l'écrou 35 pour bloquer l'étrier 31 en U dns la position à laquelle il a été amené.
L'autre tourillon 24
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est muni d'un épaulement 24a qui vient buter sur un contre- alésage 17 pratique dans le support. -L'extrémité du tou- rillon 24 est filetée en 24b pour reoevoir un éorou à ailettes 36 qui peut être retenu de la manière décrite au sujet de l'écrou à ailettes 35. La face interne de l'écrou 36 porte contre une rondelle à bride 37 clavetée sur une partie du coussinet 26 faisant saillie sur la face exté- rieure de la chape de la fourche 28 et portant l'autre branche de l'étrier 31 en U.
Sur le coussinet 26, à côté de la rondelle 37, est montée une autre rondelle 38 qui est également clavetée sur le coussinet et suivi par une rondelle de friction 39 qui s'applique contre la chape de la fourche. Lorsque l'é- crou 36 est desserré, on peut faire tourner le support 17 jusqu'à une position angulaire quelconque par rapport à la fourche du pied-de-biche et le bloquer dans cette position an- gulaire par serrage de l'écrou 36. Lorsque l'écrou est ser- ré, le support 17 est bloqué entre l'épaulement 24a du tourillon 24 et la bride 26a du coussinet 26. La chape 28 de la fourche est également serrée entre la bride 26a et la rondelle de friction 39 par la rondelle 38 et la rondelle à bride 37, qui se trouve en contact direct avec l'écrou 36.
Il en résulte qu'il suffit d'un très léger ef- fort en rotation exercé sur l'écrou 36 pour bloquer le support dans la position à laquelle il a été amené.
Cette position est, de préférence, indiquée par le fuit que le support 17 est muni d'un prolongement 17f (Figs. 3 et 4) qui peut être muni d'une graduation en degrés et qui peut porter l'inscription "angles des facettes", la graduation coopérant avec un index 28a solidaire de la chape 28 de la fourche du pied-de-biche.
D'autre part, on peut prévoir un dispositif pour arrêter positivement le mou- vement de pivotement du support dans l'une quelconque de ses positions de réglage angulaire, On peut également prévoir
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une butée d'arrêt positif du. mouvement angulaire du support lorsque le mandrin serre-diamants est amené dans une position perpendiculaire au plateau de rodage,pour la taille de la ta- ble du diamant.
L'étrier 31 en U forme un. porte-outil qui est
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destiné à, recevoir un outil dans une ouverture 31a, cet ou- til pouvant servir, par exemple, à porter et à. maintenir le diamant au cours de l'opération èL8 -caille. -Pour des applica- tions différentes, on peut employer des outils de conformation différente. Les outils .:;Jeu'Tent être :?é,g>lcs par r.-pport au diamant par le pivotement lie l'étrier 31 en U autour de son axe, et par modification cle 10U:C position 1;.=>.?x l'ouverture 314 .
La broche de pivots.'lent G-e la fourche du ";Í8cl-cle- biche 18 est formée par un tourillon 40 muni d'une bride
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40a. Une partie 40b du tourillon traverse un alésage pra- tique 6..:ús 1" couronne cie la fOUI'O3 et porte u:i écrou 4vc entre lequel et le bride 40u est serrée la couronne de la fourche. Le tourillon est engage ..:1:; une clouills 4:1 :nu.nie d'une bride <L l é- s'appliquant sur l i '> 1 i i>, 40a et formant un coussinet convenable pour le .)Ívot8hleilt du jie,:.-e-'o:i.cl1e.
La douille .il est insérée dans um alésage pratiqué dans un bras-support 42 et est fixée par des vis 42a traversant la bride 41a. Le tourillon. 40 est muni d'un prolongement c. e diamètre réduit en 40d et sur ce prolongement est monté, bloquée en rotation, une rondelle 40e qui porte contre une rondelle lie friction et est suivie d'un écrou à ailettes 40f muni d'une vis 40g pénétrant car? une ;;
orge périphérique
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40h d. u 2rolone.ùent et permettant un ,11ouv(j'nelÜ ue rotation de l'écrou dw-ns chaque sens, sui'ii';.1t pour le serrage et le desserrage, mais empêchent le ûéae:newc 0 cciG.entel de l'écrou du tourillon,
Cette disposition 'permet l'orientation du pieu-de-
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biche autour ae son axe, et son olocuge U1S toute position
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de réglage, par serrage de l'écrou 40f, un léger effort en rotation exercé sur cet écrou étant suffisant pour blo- quer le pied-de-biche dans sa position dè réglage.
Le bras 42 est muni entre ses extrémités de deux pieds 42b, dont l'un ou les deux peuvent être équipés d'une vis de réglage 42c. destinée à se poser sur la table de la machine et: portant chacune un éorou de blocage 42d pour blo- quer la vis dans sa position de réglage. Une extrémité du bras 42e, à l'arrière des pieds, est destinée à porter sur une broche fixée sur la table de la machine, tandis que l'autre partie du bras, à l'avant des pieds, est destinée à s'appuyer sur une autre broche fixée sur la table de la ma- chine, d'après une disposition connue.
Dans l'appareil décrit, les opérations de réglage nécessaires à la taille des facettes successives d'un diamant consistent tout d'abord à desserrer l'écrou 9, à faire tour- ner le Porte-mandrin 2 pour faire rentrer le piston à res- sort 12 pour le dégager d'une encoche de division, et pour le faire pénétrer dans l'encoche suivante sous l'action du ressort 13. Cette opération peut être vue, entendue et sen- tie au toucher. L'écrou 1 est ensuite serré contre l'ex- trémité de la douille 14 en vue d'appliquer la tête 10 du porte-mandrin sur le dessus de la douille et de bloquer le porte-mandrin dans cette position jusqu'à ce qu'il soit de nouveau nécessaire de le faire tourner pour la division suivante.
Ce serrage de l'écrou fait automatiquement et très légèrement tourner le porte-mandrin, pour amener la sur- face 12a du piston en contact avec la surface 16a, et pour assurer une orientation positive et précise. Cette con- dition est valable aussi bien pour la taille des facettes de la table du diamant et pour les facettes da et les facettes des deux côtés du diamant peuvent être taillées d'abord sans porter préjudice au fini du produit.
Il suffit d'employer un mandrin serre-diamant qui, ainsi qu'il a été
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dit précédemment, peut être du t,¯-le à godet ou à griffes mé- ea=aiques, le diamant pouvant être monté dans ce mandrin avec la culass-eou li table en saillie, ou iJion d'employer un man- drin à godet et d'insérer alors un outil de maintien conve- nable dans l'étrier en U pour offrir au diamant un appui supplémentaire.
Un nombre quelconque de mandrins serre- diamants peut être garai de diamants dans l'une des deux po- sitions indiquées de telle manière que, lorsqu'un mandrin ast place dans le porte-mandrin et que l'opération de taille est terminée, un autre mandrin soitprêt, avec son diamant, pour être traité de la même manière .
Pour orienter le grain du diamant par rapport au plateau de rodage en vue de l'obtention du meilleur résultat, l'écrou à ailettes 40f est desserre et on fait tourner le
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pied-ie-biche jusqu'à ce du'on ait étaoli les meilleures con- Citions de taille. Cette opération peut être répétée pour chaque surface ou facette. Le réglage du diamant par rapport au plateeu d'abrasion est effectué à l'aide des vis de régla- ge $42c.
L'appareil porte-mandrin représenté par les ±1¯;ures
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G à 10 est destiné . l'emploi d'un mandrin serre-diemants du type à griffes mécaniques, ou au cas dans lequel l'étrier 51 .en U n'est pas nécessaire.
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Dans cet appareil, la chape û'7 CLe lu fourche lô du .l)ied-u.e-oicl1e est munie u'un CUIJ.5:::::'11."t court 45, Llù:lG l'extrémité extérieure s'arrête au niveau, ou 1. proximité de 10 face extérieure de 1. chape, l'éorju ii ailettes de ce coté (représenté sur la FiE. 1) étant alors inutile. L'ex- trémité intérieure du coussinet 45 est munie d'u'ie bride 45a, intercalée entre li face plane de la chape w7 et la face plane 17e du support l'l, et la. robation du coussi- net 45 par rapport à la chape 7 est empêchée par une vis E¯±, pénétrLnt dans une encoche 45'D du coussinet, cette disposition étant la même que celle décrite en regard de la
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figure 1.
Le tourillon 46 est plus court que le tourillon 23 de la figure 1, mois il est par ailleurs constitué et monté de la même manière . la chape 38' de la fourche du pied-de-biche est munie d'un court coussinet 47 qui ne se prolonge pas jusqu'à la face extérieure de la chape 28.
L'extrémité intérieure du coussinet est munie d'une bride 47a intercalée entre la face plane de la chape 28 et la face plane 17b du support 17, et ce coussinet est bloqué contre toute rotation dans la chape par une vis 29 péné- trant dans une encoche 47b de ce coussinet, cette disposi- tion étant également la même que celle décrite en regard de la figure 1. Le tourillon 49 est muni d'un épaulement 49a' qui vient buter sur un contre-alésage 17e pratiqué dans le support 17, et ce tourillon est fixé sur le support par une vis 22 de la manière décrite à propos de la figure 1.
L'extrémité extérieure de la partie non filetée du tourillon 49 s'arrête à l'intérieur du coussinet 47 et est filetée pour recevoir un écrou à, ailettes 50 .dont la face interne vient porter contre une rondelle 51, clavatée sur la par- tie de diamètre réduit du tourillon, et intercalée entre l'é- crou à ailettes 50 et la face extérieure de la chape 28 de la fourche. Un léger effort en ro'tation exercé sur l'é- crou à ailettes 50 bloque le support 17 entre l'épaule- ment 49a du tourillon 49 et la bride 47a du coussinet non rotatif, et bloque également la chape 28 de la fourche entre la bride 47a et'la rondelle non rotative 51.