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PROCEDE D'ARRONDISSAGE DE L'EXTREMITE DES SOIES OU CRINS DES BROSSES, ET
OUTILS POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE.-
Il est connu que les crins des brosses tranchés par cisaille- ment, dans l'opération de coupage en forme lisse ou effilée, présentent au droit des sections de tranchage des arêtes vives, esquilles ou bavures.
Ces défauts s'observent plus particulièrement dans le coupage des brosses à dents montées avec certaines fibres synthétiques très tena- ces comme les mono-crins polyamides.
L'attention des stomatologistes et des fabricants avertis a déjà été alertée par les graves inconvénients que présentent, pour les gen- cives, ces.défauts dont l'examen à la loupe souligne toute 1-'importance.
Pour y remédier, on a déjà proposé de poncer l'extrémité des crins des brosses à dents au moyen d'une poudre abrasive, portée par un tampon animé d'un mouvement rapide de rotation. Cette opération est dé- licate et coûteuse, car elle exige, non seulement d'effectuer avec pré- caution l'opération de ponçage pour éviter de détériorer les crins, mais aussi de nettoyer à fond et complètement chaque brosse après ponçage des soies, pour éliminer toute trace d'abrasif. Le tampon utilisé doit être constitué spéicialement pour que ses disques, pénétrant entre les crins que l'on doit arrondir, frottent latéralement contre les extrémités de ces crins; ils s'usent donc rapidement et peuvent produire un échauffe- ment local, particulièrement néfaste dans le cas des mono-crins polyami- des à point de fusion relativement bas.
En outre, il arrive fréquemment que des grains d'abrasif s'incrustent dans l'extrémité des crins de la brosse, ce qui est fort nuisible pour la conservation de l'émail des dents.
On a également proposé de fondre les extrémités des mono-crins polyamides pour former sur chacun d'eux une petite boule, mais celle-ci se détache très facilement en laissant, à nouveau, une section déchique- tée ou anguleuse qui présente les mêmes inconvénients que la section pri-
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mitive o
Le but de la présente invention est de fournir un procédé et un outillage pour arrondir mécaniquement l'extrémité des crins ou soies de brosses de type quelconque, procédé qui ne présente pas les inconvé- nients rappelés ci-dessus, et qui permet de façonner l'extrémité de cha- que crin de telle façon que ceux-ci se terminent par une forme mousse, sensiblement hémisphérique ou parabololdale, en partant de la forme cy- lindrique des crins sectionnés soit normalement, soit en biais.
Le procédé, selon l'invention, consiste à soumettre l'extré- mité de chaque crin de la brosse à l'action d'une fraise à profil con- cave tournant rapidement. De préférence, le fraisage s'effectuera simul- tanément sur tous les crins, ce qui peut être obtenu en accolant et en montant sur un même axe un grand nombre de fraises élémentaires, 1-'outil ainsi formé présentant un contour apparent reproduisant celui du profil longitudinal de la coupe de la brosse, considérée dans sa silhouette d'en- semble.
Avantageusement, en cours de travail chaque crin sera guidé de manière que son axe soit maintenu dans le plan médian de la surface concave engendrée par l'arête coupante devant façonner son extrémité, arête qui reproduit le contour de la forme hémisphérique à donner à l'ex- trémité du crin.
Dans une première forme de réalisation de l'outil, ce gui- dage est assuré par les parois latérales de sillons à flancs inclinés, très rapprochés, creusés à la périphérie de .l'outil dans des plans per- pendiculaires à l'axe de rotation, et dont les fonds arrondis donnent naissance, par leurs intersections avec des rainures axiales ou hélicoi- dales plus profondes, aux arêtes de coupe.
Dans une deuxième forme de réalisation,l'outil est constitué par un empilage de deux séries de disques, ceux de la première série ou disques de coupe ayant une épaisseur un peu supérieure au diamètre des crins et présentant à leur périphérie des gorges ayant même courbure que la partie hémisphérique à réaliser, et des encoches donnant naissance aux arêtes de coupe; ceux de la deuxième série plus minces et faisant saillie à la périphérie des premiers, constituant des guides maintenant les crins en face des disques de coupe.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, don- né à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu., partie de ladite invention.
La fig. 1 est une élévation d'un premier mode de réalisation de l'outil conforme à l'invention.
La fig. 2 montre en regard de l'outil précédent, le profil longitudinal de la coupe de la brosse à terminer avec cet outil.
La fig. 3 est une vue en bout correspondant à la fig. 1.
La fig. 4 montre, à plus grande échelle, une fraction de la coupe longitudinale de l'outil par un plan axial passant par la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 montre en perspective l'aspect des sillons d'un outil soupe par un plan longitudinal passant par la ligne V-V de la fi- gure 3.
La fig. 6 montre la manière de travailler de l'outil repré- senté sur les figures 1 et 3.
La fig. 7 montre à grande échelle l'extrémité sectionnée d'un mono-crin polyamide, telle qu'on la rencontre fréquemment.
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La figo 8 montre l'extrémité du même crin après la première opération de fraisage.
La fige 9 représente l'extrémité d'un crin arrondi selon l'in- vention.
Les fig. 10 et 11 sont respectivement une élévation d'un deu- xième mode de réalisation de l'outil et la brosse à terminer avec cet ou- til.
La fig. 12 montre la disposition relative des disques de cou- pe et de guidage de l'outil représenté sur la figure 10
La figo 13 est une vue de profil d'un disque fraiseur.
La fig. 14 est une vue de profil d'un disque peigneur ou de guidage.
La figo 15 est une coupe axiale partielle à grande échelle de l'outil représenté sur les figo 10 et 12.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 3, l'outil rotatif ou fraise est constitué par un solide de révolution 1 en acier dur,dont le contour apparent 2 reproduit le profil longitudi- nal 3 de la brosse 4 à terminero Sur la fig. 1 l'outil en forme de ton- neau est destiné à terminer une brosse à coupe lisse représentée en re- gard sur la figo 2. Ce solide de révolution 1 est percé, axialement, d'un trou 5 pour le passage d'un axe d'entraînement.
A la périphérie extérieure, la surface de cet outil est creu- sée de fins sillons 6 équidistants enroulés chacun suivant un cercle per- pendiculaire à l'axe de la surface de révolution. Ces sillons, qui sont représentés à plus grande échelle sur la figure 4, ont à leur périphérie une largeur un peu supérieure au diamètre des crins à arrondir (environ une fois 1/2 à deux fois ce diamètre) et ils sont limités par deux parois 7 inclinées l'une sur l'autre, raccordées au fond des sillons par une surface concave 8 à l'image du profil à donner à l'extrémité de chaque crin. Ces sillons dont la profondeur est d'environ une à deux fois le diamètre des crins existent sur une longueur L de l'outil au moins égale à la longueur 1 de la garniture de la brosse.
Les arêtes coupantes des fraises élémentaires correspondant à chacun des sillons 6 sont obtenues en taillant, dans le solide de ré- volution ainsi préparé, des rainures 9 à faces radiales qui peuvent être orientées parallèlement à l'axe de rotation, ou être légèrement inclinées sur celui-ci, et enroulées suivant des hélices à pas allongé. Ces rai- nures sont plus profondes que les sillons 6, de sorte que l'outil présen- te des arêtes coupantes, en forme de dents, ayant le profil représenté sur les figures 4 et 5. Toutefois, le détalonnage des surfaces périphéri- ques des fraises élémentaires n'est pas nécessaire, étant donné la flexi- bilité de la matière traitée.
L'outil.étant trempé, on affûte soigneusement à la meule les arêtes tranchantes formées par l'intersection des sillons 6 et des rainu- res 9.' Après cet affûtage qui rend coupants tous les points du contour des sillons, les sommets des dents ou fines cloisons de séparation des sillons sont adoucis comme montré en 7a, au moyen d'une pierre à grain fin ou de tout autre procédé. Cette dernière opération, dont l'importan- ce apparaîtra plus loin, épointe lesdits sommets 7a des dents (voir figu- re 5), tout en conservant leur tranchant aux arêtes concaves 8a situées au fond des sillons.
Ainsi préparé, l'ensemble des fraises élémentaires formé par l'outil est monté sur un axe tournant à plusieurs milliers de tours par minute, et les brosses sont présentées à son action soit manuellement, soit au moyen d'un dispositif porte-ouvrage, par exemple du type décrit dans le brevet français 827.521 au nom de la demanderesse.
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Le fonctionnement est le suivant :
L'outil 1 étant mis en rotation dans le sens de la flèche F de la figure 6, la brosse est pressée sensiblement normalement contre sa surface, ainsi qu'on l'a représenté sur cette figure, soit à la main, soit par un mécanisme quelconque comportant, de préférence, une pince porte-ouvrage, laissant aux crins une certaine flexibilité. Les crins s'engagent individuellement dans les sillons parallèles 6 et ils sont guidés par les cloisons séparant les divers sillons agissant à la manière d'un peigne pour maintenir les crins en regard des arêtes tranchantes concaves.
Les crins 10, qui, après coupe, présentent le plus souvent des bavures 10a (figure 7) sont soumis à l'action des seules arêtes tranchantes qui subsistent au fond des sillons, et si ces crins étaient parfaitement rigides leurs extrémités seraient arrondies dans le plan passant par 1?axe de rotation de l'outil; mais par suite de la flexibi- lité des crins et de la vitesse de rotation élevée, l'action des arêtes coupantes de profil concave se fait sentir également sur le bord fron- tal supérieur de l'extrémité cylindrique des crins. En quelques instants l'extrémité anguleuse de chaque crin 10 est arrondie en lOb sur la moi- tié environ de sa périphérie, ainsi qu'on le voit sur la figure 8.
Si 1-'on opère en deux temps suivant des directions opposées, soit au moyen d'un outil tournant alternativement dans un sens et dans l'autre, soit au moyen de deux outils identiques tournant en sens inverse, auxquels on présente successivement la brosse, on obtient un arrondissage en forme mousse de l'extrémité des crins. Ceux-ci semblent avoir été tournés sui- vant leurs axes, l'arrondi lOb (figure 9) obtenu au cours de la deuxième opération de fraisage complétant le profil obtenu au cours de la première opération.
Il y a lieu de noter que les sommets 7a des arêtes de coupe ayant été arrondis comme il a été dit ci-dessus, ces sommets ne peuvent endommager les crins en creusant à leur surface des stries ou des rayures.
En effet, si au cours de la rotation de l'outil, un sommet 7a vient au contact d'un crin, ce dernier fléchit davantage jusqu'à ce que son extré- mité passe par-dessus l'arête correspondante pour s'engager dans l'un ou l'autre des sillons adjacents, dans lequel il sera guidé pendant la fin de l'opération. Il y a lieu de noter également que par suite de la bonne conductibilité et de la masse relativement importante du métal constituant l'outil et de la rotation rapide qui assure son bon refroidissement, l'échauffement de l'extrémité des crins n'est pas à craindre et qu'il ne peut en résulter aucun endommagement de ceux-ci lorsqu'on utilise des mo- no-crins polyamides. En outre l'absence de tout abrasif élimine toute chance d'incrustation de cette matière dans l'extrémité des crins.
L'outil mono-bloc à arrondir qui vient d'être décrit donne pleine satisfaction pour le traitement des brosses qui présentent soit un profil de coupe rectiligne, soit un profil de coupe courbe ou faiblement pente par rapport à la surface d'implantation des crins sur la monture.
'Dans le cas des brosses à profil de coupe très sinueux, ou fortement pente en certains points par rapport à la surface d'implanta- tion, le guidage de l'extrémité des crins par les cloisons séparant les sillons 6 n'est plus suffisant. Dans les parties du profil très inclinées sur la surface d'implantation, la pression d'application de la brosse con- tre l'outil chasse les crins latéralement en dehors des sillons de guida- ge, le travail de l'outil est mauvais dans ces parties à forte pente.
Dans ce cas, il est nécessaire, pour obtenir un bon résultat, d'utiliser un outil procurant un meilleur guidage des crins.
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Dans son deuxième mode de réalisation,l'outil est -formé'par deux flasques 11 et 12 entre lesquels sont maintenus des disques minces de diamètre différents qui peuvent être classés en deux catégories ayant chacune un rôle bien défini, à sa.voir :
1 ) Les disques fraiseurs 13 (fig. 12, 13 et 15) dont l'épais- seur est un peu supérieure au diamètre des crins (une fois un quart envi- ron). Ce sont de véritables fraises élémentaires dont la périphérie cy- lindrique est creusée suivant le milieu de l'épaisseur d'une gorge 14 à fond curviligne et à flancs beaucoup plus courts que ceux des sillons de l'outil mono-bloc (fige 15). Le pourtour de ces disques fraiseurs est taillé d'une série d'encoches radiales 15 qui forment les dents de la fraise et rendent celle-ci coupante.
2 ) Des disques peugneurs 16 (fig. 12, 14 et 15) très minces à bords effilés et polis qui ne présentent aucune denture sur leur périphé- rieo
Tous les disques dont il vient d'être question sont empilés sur un axe d'entraînement commun en alternant régulièrement un disque fraiseur, un disque peigneur et ainsi de suite ...
Les diamètres des disques sont déterminés de façon que la li- gne enveloppe des fonds des gorges 14 des disques fraiseurs, empilés avec les disques peigneurs, corresponde au profil de la coupe sinueuse de la brosse 17 à obtenir (fig. Il).
Les diamètres des disques peigneurs sont déduits des diamè- tres des disques fraiseurs de telle sorte qu'ils émergent de ceux-ci d'une quantité minimum h (fig. 15) égale à quatre à cinq fois le diamè- tre des crins à traiter.
Grâce à cette disposition de disques fraiseurs de diamètres variables maintenus sur un axe d'entraînement entre deux disques peigneurs, on peut aisément reproduire le profil d'une brosse quelconque en créant, à la surface périphérique de l'outil, des couloirs annulaires étroits de guidage, aux parois latérales lisses, qui maintiennent positivement les crins en face des arêtes coupantes des disques fraiseurs quelle que soit la pente du profil à réaliser.
Les disques peuvent être facilement découpés dans des tôles d'acier dur, trempés et rectifiés après usage de leur périphérie, aucun repérage de leur position mutuelle n'étant nécessaire, ils peuvent être simplement serrés entre les deux flasques 11 et 12o
Avec l'outil à disques qui vient d'être décrit, comme avec l'outil mono-bloc, l'arrondissage des extrémités des crins sera effectué en deux temps, soit en faisant tourner le même outil alternativement dans les deux sens, soit, de préférence, en utilisant deux outils identi- ques tournant dans des sens opposés et en présentant la brosse successi- vement à l'action de l'un et de l'autre de ces outils.
Il va de soi que l'on peut apporter des modifications au pro- cédé qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens tech- niques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente inven- tion.
En particulier, on pourrait donner à la périphérie des dis- ques peigneurs une forme dissymétrique, ou une inclinaison variable le long de la circonférence permettant de rejeter avec certitude les extrémités des crins dans les couloirs annulaires de guidageb De même dans le cas de l'outil mono-bloc, il n'est pas exclu de donner aux flancs des sillons des inclinaisons différentes permettant de mieux maintenir les extrémités des crins lorsque la pente du profil de la brosse n'est pas 'trop élevée.
Il va de soi également que le procédé selon l'invention s'ap- plique aux brosses en général et que son application aux brosses à dents
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qui a été indiquée dans le présent mémoire ne doit pas être considérée dans un sens limitatif.
REVENDICATIONS. l.- Procédé pour arrondir mécaniquement l'extrémité des crins ou soies des brosses, caractérisé en ce que l'on soumet l'extrémité de ces crins à l'action d'une fraise à profil concave tournant rapidement.