Machine à travailler les pierres. L'objet de l'invention est une machine à travailler les pierres, par exemple les pierres fines pour l'horlogerie, les compteurs électri ques, les boussoles, les machines parlantes, les pierres dites industrielles, les pierres de bijouterie, le diamant.
Il est caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs organes rotatifs destinés à porter chacun une pierre à travailler, dans le but qu'on puisse faire subir la même opération à plusieurs pierres à la suite immédiate les unes des autres ou qu'on puisse effectuer la même opération sur plusieurs pierres à la fois.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine.
La fig. 1 en est une élévation latérale; La fig. 2 en est une coupe verticale trans versale- partielle suivant la ligne brisée II-II de la fig 3; La fig. 3 en est un plan; Les fig. 4 à 10 se rapportent à des détails; Les fig. 11 à 14 montrent des pierres brutes, mais déjà percées et achevées. La forme d'exécution ci-dessus comporte une grande plaque de base 1 (fig. 1 à 3) à la partie antérieure gauche de laquelle se trouve un bâti métallique 2, dans lequel tournent trois arbres 3, 4, 5 qui constituent les organes rotatifs mentionnés dans l'intro duction, dont les axes se trouvent aux som mets d'un triangle équilatéral et à chacun desquels est assujetti un tasseau 22, 21, 23 recevant l'une des pierres à tailler.
Dans ce but le bâti 2 présente deux montants 9, 10; dans l'un de ces derniers, 9, sont disposés trois paliers 11 (fig. 4) où reposent des par ties cylindro-coniques 12 des arbres 3, 4, 5; l'autre montant, 10, porte trois vis 13, 14, 15 formant des contrepointes, présentant à l'une de leurs extrémités une tête de manou- vré 16; à l'autre un coussinet où prend appui l'un des bouts 17, conique, d'un arbre 3, 4, 5;
en agissant sur les têtes 16, on déplace axiale- ment les arbres pour appliquer leurs parties tronconiques contre les parties tronconiques correspondantes des paliers 11 et les amener ainsi tous les trois exactement à la même po sition axiale; les paliers 11 sont immobilisés dans le montant 9 par des vis 120; la vis 120 du palier supérieur est verticale, tandis que celles des deux paliers inférieurs sont placés horizontalement et latéralement..
Le bout droit 18 de chacun des arbres 3, 4, 5 est réuni par une pièce taraudée 19 à l'un des tasseaux 21, 22, 23 qui est également fileté et dans lequel est ménagé une cavité 20 recevant de la. gomme laque qui maintient la pierre à travailler.
Sur chacun des arbres 3, 4, 5 est calée une poulie à gorge 24, 25, 26 reliée par une cordelette 27, 28, 29 à une poulie de com mande commune 30 à trois gorges, montée dans un bâti 31 se trouvant à l'arrière de la plaque 1. L'arbre 32 de la poulie 30 est ac tionné par un arbre flexible 33 (voir aussi fig. 2) dont l'autre extrémité est munie d'un galet 34 entraîné par friction par un plateau 35 dont l'arbre 36 est solidaire d'une poulie à gorges à étages 37 mise en mouvement d'une manière que le dessin ne montre pas. L'extrémité de l'arbre flexible 33 voisine du galet 34 tourne dans un palier 38 et prend appui axialement sur une butée 39. Le pa lier 38 et la butée 39 sont portés par un manchon 40 pouvant tourner et coulisser sur un axe horizontal fixe 41 solidaire d'un pied 42 fixé à la plaque 1.
A la butée 39 est re liée l'une des extrémités d'un bras 43 dont l'autre extrémité est soumise à l'action d'un ressort 44 tendant à faire tourner le manchon 40 sur l'axe 41 de manière à maintenir le ga let 34 en prise avec le plateau 35. On peut séparer le ressort 44 du bras 43 pour arrêter la machine alors que la poulie 37 continue à tourner; le bras 43 peut tourner dans un lo gement de la butée 39 autour d'un axe per pendiculaire à celui de cette butée: Le dépla cement axial du manchon 40 est produit, dans un sens par un ressort 45 tendant à le faire mouvoir de l'arrière vers l'avant de la plaque 1, dans l'autre par un câble de com mande 46 passant sur une poulie de renvoi 47 et aboutissant à une pédale non représen tée pouvant être actionnée par l'opérateur.
Lorsque celui-ci agit sur la pédale, il oblige le galet 34 à se rapprocher du centre du pla teau 35 et diminue de la sorte la vitesse transmise à l'arbre 33, ainsi qu'aux arbres 3, 4, 5 jusqu'à la rendre nulle, s'il le veut; de cette façon la vitesse de ces derniers peut toujours être bien appropriée à l'opération en cours.
Le bâti 2 est solidaire d'un bras horizon tal cylindrique 50 (fig. 1, 3, 4, 5) sur lequel peut tourner une bague 51 de forme exté rieure rectangulaire portant deux organes 52, 53 servant de support à certains outils utili sés pour le travail des pierre. Chaque or gane 52, 53 est muni d'une tige 54, 55 cou lissant dans un logement cylindrique de la bague 51 et pouvant être maintenu en place par une vis de serrage non visible au dessin. La bague 51 peut être fixée à diverses posi tions angulaires sur le bras 50 par une vis de serrage munie d'une manette de commande 56; elle est logée, entre deux bagues circulai res 57, 58 assujetties à 50 par des vis de ser rage 59.
Lorsque la bague 51 occupe la po sition représentée en trait plein aux fig. 1, 3, 4, 5, l'organe 52 sert de support à l'outil qui agit sur la pierre fixée au tasseau supérieur 21; si on l'amène par rotation à la position indiquée partiellement en trait mixte à la fig. 5, l'organe 53 est placé de manière à don ner appui à l'outil agissant sur les pierres collées aux deux tasseaux inférieurs 22, 23. Quand enfin elle occupe la position dessinée en pointillé à cette fig. 5, les trois tasseaux sont complètement dégagés.
Pour polir les formes bombées données aux pierres, par exemple une l'orme conique, ou des cavités de différentes formes, on se sert usuellement de tiges 60 (fig. 6) faites en un métal tendre tel que le plomb ou l'étain et présentant fine cavité 61. de forme corres pondante à l'une de leurs extrémités ou de tiges 62 (fig. 8) faites par exemple en buis, munies à l'un de leurs bouts d'une pointe qu'on taille pour lui donner la forme voulue; les tiges 60 ou 62 agissent sur les pierres à l'aide d'un mélange d'huile et de poudre de diamant.
Afin qu'on puisse travailler les trois pierres à la fois dans la présente forme d'exécution, les dispositions suivantes sont prévues Les tiges 60 (fig. 6 et 7) sont pourvues à celles de leurs extrémités qui est opposée à la cavité 61 d'une base tronconique 64 qu'un écrou 65 de forme extérieure carrée applique contre une douille 66 filetée extérieurement. La douille 66 est reliée par un ressort à bou din 68 partiellement noyé en elle à un man chon 67 tournant dans une tête 68, qui est commune aux trois manchons, et pourvu d'une roue dentée 69; les trois roues 69 en grènent avec une roue centrale commune 70, solidaire d'un bouton allongé 100 que l'opé rateur peut faire tourner tout en tenant la tête 68 de l'autre main.
Quant aux tiges 62 (fig. 8 et 9) elles présentent une base cylindrique 71 dans la quelle sont ménagées une cavité cylindrique et deux encoches latérales 72 recevant, la première une tige 78 formée d'un ressort à boudin muni d'un chapeau auquel est fixée une broche 74, les secondes la broche 74 de cette tige 73, ce qui permet d'assujettir cha que tige 62 à la tige 73 correspondant de fa çon amovible et rapide. Les trois tiges 73 tournent dans une tête commune 77 et sont munies de roues dentées 75 engrenant avec une roue dentée commune 76 solidaire d'un bouton allongé 101 que l'opérateur peut faire tourner tout en tenant la tête 77 de l'autre main.
La tête 77 porte un repère non visible au dessin et indiquant par exemple la tige correspondant au tasseau supérieur 21, de façon que l'opérateur sache toujours quelle est la tige qui correspond à chacun des tas seaux.
La disposition donnée à l'organe 52, à sa tige 54, à la bague 51 est telle qu'on puisse amener simultanément les tiges 60 ou 62 en prise avec les trois pierres, quand cet organe se trouve à la position indiquée en pointillé à la fig. 5.
La plaque 1 présente un support 80 où sont ménagés des trous recevant les boutons 100, 101 pour que les têtes et leurs tiges 60, 62 se trouvent sous la main de l'opérateur, quand il ne s'en sert pas. Un râtelier 81, disposé à proximité . du bâti 2, reçoit une partie des outils isolés, lorsqu'on ne les utilise pas.
Pour fixer les pierres à travailler aux tas seaux 21, 22, 23, on se sert, ainsi que cela a été dit, de gomme laque que l'on chauffe en même temps que le tasseau voulu dont l'extré mité doit être enduite de gomme pour qu'on y colle ensuite la pierre. On utilise à cet effet une lampe à. alcool 90; après avoir fixé la pierre au tasseau, on éteint la flamme et on appuie la mèche 92 de la lampe contre le tasseau pour le refroidir, ce qui durcit rapi dement la gomme. Dans le but d'éviter que l'opérateur voulant fixer trois pierres aux tasseaux de la forme d'exécution décrite né soit obliger d'allumer et d'éteindre trois fois sa lampe, le dispositif suivant est ajouté à la lampe usuelle 90. Sur le bec 91 recevant la tant mèche un à réservoir alcool 92 93 est contenant enfilée une de bague l'eau por- et muni d'une mèche 94.
La mèche 92 sert ici uniquement à chauffer les tasseaux et la mèche 94 à les refroidir.
On se sert comme suit de la forme d'exé cution décrite: L'opérateur chauffe successivement au moyen de la lampe 90 les trois tasseaux 21, 22, 23 de façon à ramollir la gomme laque qu'il y met ou qui s'y trouve déjà et fixe à chacun d'eux une pierre brute 96 (fig. 11) en la centrant en même temps; cette dernière a une forme générale circulaire et présente un trou central cylindrique 97. Il commence par exemple par le tasseau postérieur 23, passe au tasseau antérieur 22 et termine par le tasseau supérieur 21.
Les tasseaux tour nent lentement pendant le collage et le cen trage. _ Une fois cela fait, il tourne les pierres pour leur donner soit une forme exactement cylindrique, soit une forme cylindro-conique (fig. 12), soit une forme eylindro-bombée (fig. 13), soit une forme conique bombée (fig. 14), ou autre et se sert pour cela d'un outil approprié, dit burin, comportant un manche, auquel est fixé un diamant.
Pour travailler la pierre fixée au tasseau 21, il amène la bague 51 à la position indiquée en trait plein aux fig. 1, 3, 4, 5 et pour travail ler les deux pierres assujetties aux tasseaux 22, 23 à la position que montre la fig. 5 en trait mixte, de façon que le burin soit sou tenu dans les deux cas de la façon voulue. Les tasseaux tournent pendant ce temps tout d'abord à une faible vitesse, puis à une vi tesse allant progressivement en augmentant. Il procède de même pour le taillage des ca vités dites creusures en se servant d'un burin pointu.
L'opérateur débarrasse ensuite les trois pierres des débris, de la poussière qui y adhèrent en utilisant une palette de bois ten dre prenant appui sur les organes 52 ou 53 se trouvant à la position voulue, suivant le cas, puis les examine à la loupe pour voir si elles sont bien conformes au modèle.
Si tel est le cas, il passe au polissage: il introduit un mélange de poussière de dia mant et d'huile dans les cavités 61 des tiges 60 et applique ces trois tiges à la fois sur les pierres, qui tournent d'abord à une vitesse relativement faible, puis à une vitesse de plus en plus grande, en ayant soit de faire mouvoir chacune des tiges autour de son pro pre axe et de faire décrire un cône à celui-ci grâce aux ressorts 63 en agissant sur le bou ton 100. Suivant la forme définitive des pierres la disposition des tiges 60 varie na turellement.
L'alésage (dénommé grandissage) des trous cylindriques 9 7 des pierres 96, pour les amener exactement au diamètre voulu et les polir, ou leur olivage, c'est-à-dire leur trans formation en trous présentant un double en tonnoir, a lieu au moyen de fils métalliques qui portent le mélange d'huile et de poudre de diamant et qu'on fait aller et venir dans les trous 97 axialement pour le grandissage, en les inclinant de côté et d'autre pour l'oli- vage. Ces fils, dits broches, sont montés par trois sur une tête, comme les tiges 60, 62, peuvent tourner autour de leur propre axe et sont reliés par des engrenages destinés à être actionnés par un bouton.
L'opérateur procé dant à l'alésage ou à l'olivage remplace les tasseaux 21, 22, 23 par les tasseaux 110 que montre la fig. 10 et qui présentent une face plane sur laquelle la pierre est collée et centrée; dans cette face est ménagé un trou 111 de diamètre plus grand que celui du trou de la pierre. Il introduit les trois broches dans ces trous des pierres et des tasseaux, puis les fait aller et venir en ayant soin de les faire tourner autour de leurs axes. Il se sert généralement de façon successive de plu sieurs groupes de telles broches, dont le dia mètre va en augmentant.
Pour le polissage des creusures déjà, pré parées des pierre, l'opérateur taille les tiges de buis 62 de façon que chacune d'elles ait la forme de la creusure correspondante, puis les monte sur la tête 77, les enduit du mé lange de diamant et d'huile et les applique dans les trois creusures pendant que les tas seaux 21, 22, 23 tournent d'abord lentement puis à une vitesse de plus en plus grande. Lors de cette mise en place, il est guidé par le repère de la tête 77 correspondant au tas seau supérieur, si bien qu'il ne peut se tromper. Il a soin de faire tourner les bro ches autour de leur propre axe et de faire dé crire un cône à, celui-ci.
Si l'on compare la forme d'exécution dé crite à un tour usuel de pierriste ne compor tant qu'un seul arbre sur lequel une pierre est fixée à un tasseau, on voit qu'elle permet de réaliser une économie importante de temps, parce que: L'opérateur fixe trois pierres à la suite les unes des autres aux trois tasseaux sans avoir à allumer et à éteindre sa lampe 90 et à reprendre le bâton de gomme laque à chaque pierre; Il grandit simultanément les trous de ces trois pierres;
Il tourne ou biseaute ou creuse à la suite les unes des autres les trois pierres en chan geant simplement d'organe 52 ou 53, le se cond servant même pour les deux pierres in f érieures; Il n'a donc pas besoin de prendre une succession d'outils pour procéder à ces opé rations sur chacune des pierres; Il polit simultanément les trois pierres à l'extérieur; Il polit à la fois les creusures des trois pierres; Il nettoie simultanément les trois pierres sans avoir à reprendre la palette; Il visite les trois pierres sans avoir à po ser et à reprendre la loupe; Il olive simultanément les trous de ces, trois pierres; Il effectue chacune des opérations à la vitesse appropriée, grâce à l'accouplement à friction 34, 35.
La disposition des arbres 3, 4, 5 et de leurs paliers 11, leur nombre peut varier. Dans le cas de trois arbres, deux peuvent être disposés dans un plan horizontal supérieur commun, le troisième au-dessous de ce plan.
Le montant 9 pourrait porter trois roues dentées rotatives qui seraient actionnées par une roue dentée commune calée sur un arbre de commande, qui recevraient chacune l'une des pierres à travailler et qui constitueraient les organes rotatifs mentionnés dans l'intro duction.
Le bras 50 peut coulisser dans le bâti 2 pour que les organes 52, 53 soient toujours à la même distance des tasseaux.
L'arbre 32 pourrait être pourvu d'un ga let 34 qui serait entraîné directement par friction par le plateau 35 dont l'arbre serait monté sur un bâti à bascule ou à coulisse actionné par une pédale; de la sorte l'arbre flexible 33 et les organes montés sur le pied 42 seraient supprimés.
La forme d'exécution décrite permet d'exécuter un certain nombre d'opérations nécessaires au travail des pierres. On peut cependant n'exécuter sur une même machine qu'une seulement ou qu'un groupe seulement de ces opérations.