Procédé pour arrondir et brunir les extrémités des soies des brosses, dispositif pour sa mise en aeuvre et brosse obtenue par ce procédé. Dans les brosses soignées, et plus particu lièrement dans les brosses à dents montées avec des fibres synthétiques très tenaces comme les monocrins polyamides, il importe au cours des opérations de finissage de faire disparaître de l'extrémité des soies les arêtes vives, esquilles ou bavures qui se produisent au cours de l'opération de coupage.
On a déjà proposé d'arrondir l'extrémité de chaque brin de la garniture des brosses montées avec des fibres synthétiques, soit par taillage en forme mousse, soit par ponçage. La présente invention a pour but. de donner, aux extrémités des crins d'une brosse mon tée avec des fibres synthétiques thermo plastiques, la forme arrondie, indispensable dans une brosse soignée, en opérant, sans enlèvement de matière, par martelage et frottement.
Le procédé selon l'invention pour arron dir et brunir les extrémités des soies des brosses, montées en fibres thermoplastiques, consiste à soumettre les extrémités des soies de la garniture à l'action de pannes de forme finement polies et mousses, se déplaçant; rapi dement de manière à provoquer, par suite des chocs et des frottements de ces pannes contre les soies, un échauffement local pro duisant le ramollissement de la matière et un façonnage de l'extrémité des soies accom pagné d'un. brunissage (le la, surface mousse obtenue.
Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour brunir les extrémités déjà arron dies des soies de la garniture, mais, de pré férence, il sera utilisé directement après la coupe, car il se suffit à lui-même et permet d'arrondir et de glacer l'extrémité de chaque poil ou crin en adoucissant. toutes les arêtes et en éliminant toutes particules ou fibres folles qui garnissent les extrémités des crins, auxquels il donne une forme aussi arrondie et polie que possible sans utiliser d'abrasif.
L'invention s'étend également an dispo sitif pour la mise en oeuvre du procédé, dis positif qui comporte un outil porteur d'une série de pannes de forme, en matière dure, finement polies et mousses, susceptible d'être mis en rotation rapide, une partie au moins desdites pannes étant disposée de manière que leurs extrémités arrondies et polies soient situées sur une surface de révolution ayant pour génératrice le profil. de la coupe de la brosse à traiter, des moyens pour en traîner ].'outil en rotation et des moy ens pour appliquer la surface brossante de la brosse contre la surface engendrée par la rotation des extrémités des pannes ou des éléments de forme.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, illustre le procédé et représente plusieurs formes d'exécution du dispositif pour sa mise en #uvre, ainsi que la forme des extrémités des soies de la brosse obtenue. La fig. 1 est une coupe verticale schéma tique du dispositif selon l'invention, la brosse et son support étant représentés en éléva tion.
La fig. 2 est une demi-vue par-dessus d'une première forme d'exécution de l'outil de brunissage, sur laquelle on n'a figuré qu'une partie des broches à pointes mousses.
La fig. 3 est une coupe verticale, à grande échelle, d'un fragment de l'outil représenté dans les fig. 1 et 2 montrant la forme et la disposition des broches.
La fig. 4 est une coupe axiale d'un outil utilisable pour finir une brosse à coupe plane. Les fig. 5 et 6 sont des coupes axiales d'outils utilisables respectivement. pour la finition de brosses à coupe concave et à coupe convexe.
La fig. 7 est une coupe axiale d'une se conde forme d'exécution de l'outil destiné à. finir une brosse à coupe concave.
La fig. 8 est une demi-vue en plan de l'ou til représenté à la fig. 7.
Les fig. 9 et 10 montrent deux formes de pointes mousses des soies qui peuvent être obtenues par le procédé selon l'invention.
Dans la forme d'exécution du dispositif selon l'invention représenté à la fig. 1 et qui est destiné à finir une brosse à coupe concave, le dispositif comporte un outil formé d'un disque 1 dont. la surface supérieure 1a est sphérique sur une zone annulaire et qui est rendu solidaire, par tout moyen approprié, d'un arbre 2 dont l'axe 6 passe par le centre de la sphère à laquelle appartient la surface la. Cet arbre est maintenu dans des paliers 3 et peut être entraîné en rotation rapide par des moyens quelconques non représentés.
Sur la. zone sphérique de la surface 1a, qui est voisine de la périphérie du disque 1 et qui s'étend radialement sur au moins la longueur de la brosse à finir, sont implantées normale ment à cette surface des broches cylindriques 4 dont les extrémités 5 ont une forme sphé rique ou paraboloïdale; ces broches, en acier dur, soigneusement trempées et polies, sont réparties régulièrement, ainsi qu'on le voit à.
la fig. 2, en laissant entre elles un intervalle sensiblement égal à deux fois leur diamètre. Pendant la rotation de l'outil, ces broches s'engagent de quelques millimètres seulement entre les soies de la brosse; elles peuvent donc être assez courtes, 6 à 8 mm par exemple, de manière à ne pas fléchir et à, agir sur les soies à traiter, à la manière d'un peigne. La surface la- est déterminée en tenant compte de la longueur des broches 4, de manière que les extrémités 5 de ces broches soient situées sur une zone sphérique engendrée par la ro tation autour de l'axe 6 du profil de la brosse à. finir.
Lune pince 7, destinée à maintenir la brosse 8 en cours de finition, est fixée à l'extrémité d'un arbre 9, maintenu clans des paliers 10, (le faon que l'axe 11 de cet arbre passe par le centre de la. sphère dont la surface 1a fait partie. Des moyens quelconques, une manivelle 12 par exemple, permettent. de faire tourner lentement la pince 7, donc la brosse 8, autour de l'axe 11. L'arbre 9 est monté dans les pa liers 1.0 de manière à pouvoir effectuer un léger déplacement axial.
Le fonctionnement du dispositif est le sui vant: la manivelle 12 étant, soulevée, on fixe une brosse 8 dans la pince 7, et, s'il n'y est déjà, on met en rotation rapide le disque 1. (une vitesse de 5000 toursfminute environ convient bien pour un disque dont la plage annulaire munie (le broches a un diamètre moyen de 150 mm). On appuie sur la mani velle 12, de manière à mettre en contact la surface brossante de la brosse 8 avec les extré mités des broches 4 et à faire pénétrer celles-ci de quelques millimètres à l'intérieur de la garniture de la brosse. Sans cesser d'ap puyer sur la manivelle, on la fait tourner lentement, de manière à faire effectuer à. la brosse au moins une révolution complète.
La pénétration des broches dans la garniture peut être réglée à l'avance par tout dispositif connu limitant le déplacement. axial de l'arbre 9, et elle permet aux broches 4 d'atteindre les soies les plus courtes de la. garniture.
La vitesse absolue, à un instant donné, du point. de contact d'une broche avec l'extrémité d'un crin peut se décomposer en une compo- santé normale au plan tangent commun aux deux surfaces en ce point et en une compo sante située dans ce plan tangent. La compo sante normale produit un façonnage par mar- telane, tandis que la composante tangentielle produit un effet, clé brunissage, ces cieux com posantes intervenant pour élever localement la température (le la matière thermoplastique jusqu'à son point de ramollissement.
Il est évident. que le choix de la forme (le l'extrémité des broches, et surtout de la pro fondeur du champ d'action de ces broches par rapport aux extrémités clés crins, est suscepti ble de modifier, de façon sensible, la forme résultante de l'extrémité de chaque crin. Si, par exemple, les dimensions clés broches sont importantes et la profondeur du champ d'ac tion réduite, le crin aura tendance à prendre une forme mousse peu effilée représentée à la fin. 9. Si, au contraire, les dimensions des broches sont réduites et la profondeur de leur champ d'action importante, le crin aura ten dance a prendre une forme relativement effi lée représentée à la fig. 10.
Pratiquement, on obtient. d'excellents résul tats en utilisant un outil garni de broches clé <B>2,5</B> min clé diamètre plantées à 6 mm d'axe en axe, de manière à faire saillie d'environ 8 mm à la surface (le l'outil, et en rénlant le porte- brosse clé manière que les broches pénètrent (le 2 à 3 mm à l'intérieur de la garniture.
On comprend aisément que, pour obtenir une bonne finition, il est nécessaire que toute la garniture de la brosse soit traitée d'une manière uniforme, ce qui nécessite d'utiliser ,les disques de profil approprié. Dans le cas (le brosses à coupe plane, on peut utiliser le disque clé la fin-. 4, dans lequel les extrémités :> clés broches fin-. même hauteur sont toutes situées dans un même plan perpendiculaire à l'axe 6. Dans ce cas, l'arbre 9 sera monté parallèlement à L'arbre 2.
Si les brosses à finir, au lieu de présenter une coupe d'allure générale concave, avaient une coupe d'allure générale convexe, on utiliserait, au lieu du disque clés fin. 1 et. 5, un disque avant la foi-nie de celui de la fig. 6, dans lequel la surface d'implantation l.a des broches est con- cave, et déterminé de faon que les extrémités 5 de ces broches soient situées sur une zone sphérique dont le profil correspond au profil de la coupe de la brosse.
Dans le cas où les extrémités des crins ne seraient pas toutes situées sur la même sur face, une partie de ceux-ci étant plus courte, il pourrait être avantageux, pour arrondir les extrémités de tous les crins de la garniture sans effiler d'une manière exagérée les plus longs, de disposer les broches 4 sur l'outil de telle manière que les extrémités de ces broches soient situées sur deux surfaces paral lèles, distantes de 1 mm à 1,5 mm environ. Avec cette disposition, une partie seulement des broches de l'outil (les plus longues) pé nètre profondément dans la garniture à finir, pour façonner les crins les plus courts, tandis que les crins les plus longs sont façonnés par les broches courtes.
Les pannes de l'outil ne sont pas obliga toirement constituées par des broches. Bien que celles-ci, en pénétrant à l'intérieur de la garniture, donnent de meilleurs résultats, no tamment en agissant sur une zone plus éten due périphériquement de l'extrémité du crin, on peut constituer ces pannes d'une autre ma nière, par exemple, à l'aide de lames à bords arrondis. Les fig. 7 et 8 représentent respec tivement, en élévation et en plan, un outil qui comporte un disque 1, solidaire de l'arbre 2, susceptible de l'entraîner en rotation, disque sur lequel sont fixées, par tout moyen appro prié, des lames radiales 13 normales à la sur face du disque 1 et dont, la tranche supérieure active 1.3a est arrondie.
Ces lames sont dis posées suivant un anneau périphérique et leur bord actif correspond exactement au profil clé la brosse à traiter.
On pourrait également remplacer les bro ches 4, ou les lames 13, par des saillies obte nues par fraisage dans la masse, saillies dont les extrémités finement arrondies seraient en suite soigneusement polies, ou par tout autre procédé permettant. d'obtenir de telles saillies sur une surface se déplaçant rapidement et reproduisant sensiblement le profil de la brosse à traiter vu dans le sens du déplace ment de ladite surface. .
Dans le cas de brosse à coupe sinueuse, il n'est pas possible de faire effectuer à la brosse une révolution complète autour d'un axe pa rallèle à la direction d'implantation des crins, sans qu'il se produise un décollement entre la surface brossante et la surface active de l'ou til. Dans ce cas, on opérera en plusieurs temps, l'outil étant d'abord entraîné en rota tion dans un sens, puis dans le sens opposé, afin de faire agir les broches au moins dans deux directions sur chaque crin.
En pareil cas, on améliorera considérablement la forme mousse des extrémités des crins si l'on utilise successivement deux outils agissant dans des directions sensiblement normales et entraînés successivement chacun dans des sens opposés, ce qui assure quatre directions d'action sur les crins de la garniture.
Il va de soi que les broches, les lames ou les saillies de l'outil pourraient être prévues sur une autre surface que sur un disque, sur un cylindre ou autre surface de révolution par exemple. En particulier, dans le cas de brosses à coupe sinueuse, on obtiendra de bons résultats en opérant d'abord avec un disque garni de broches attaquant la garniture de la brosse transversalement, puis en finissant avec un cylindre garni de broches ou de lames attaquant la garniture dans la direction lon gitudinale.
La manivelle de commande 12 pourrait être remplacée par un dispositif permettant d'amener automatiquement la brosse en con tact avec l'outil, de lui faire effectuer une révolution complète en la maintenant au con tact de cet outil, puis de la dégager en fin de tour.