<Desc/Clms Page number 1>
"Machine de dêbrutacre de diamants" DOMAINE DE L'INVENTION
Cette invention se rapporte à une machine de débrutage. Débrutage est un terme bien connu dans le métier de la taille et du polissage de pierres précieuses et il décrit le procédé par lequel une pierre brute ou sciée est transformée en une forme reconnue prête pour le facettage. Le débrutage comprend le façonnage d'une ceinture cylindrique autour de la périphérie de la pierre non taillée.
Le débrutage est une opération relativement spécialisée qui demande des opérateurs expérimentés et soigneux. Un opérateur expérimenté tend à obtenir un rendement maximum de la pierre brute sur laquelle il est en train de travailler, en prenant en considération la forme de la pierre brute et toutes imperfections qu'elle contient. Un opérateur qui peut augmenter d'un ou de deux points de pourcentage le rendement de la pierre en débrutant soigneusement, peut augmenter de façon importante la rentabilité d'une opération de débrutage à laquelle il travaille.
Pendant un débrutage, la pierre qui est en cours de production est montée sur une broche qui peut être mise en rotation par un moteur d'entraînement, le centre de rotation coïncidant avec la culasse (ou centre) de la pierre terminée. Avec certaines machines, l'opérateur tient un outil à main, généralement perpendiculairement à l'axe de rotation, afin de débruter la pierre. Ce système est désavantageux parce qu'il demande une habilité considérable et qu'il est une tâche inten-
<Desc/Clms Page number 2>
sive et prenant du temps. On a développé des machines de débrutage automatiques dans lesquelles la machine a deux broches horizontales montées parallèlement l'une à l'autre et extrémité vers extrémité.
Une broche (du côté à pierre) comporte la pierre à débruter montée sur une de ses extrémités et l'autre broche (du côté à outil) comporte un outil (qui est souvent une autre pierre) montée à son extrémité. Le document sud-africain n 87/2.615 décrit un agencement de ce genre de l'état antérieur de la technique et le texte de ce document est introduit ici en tant que référence. Tant la broche à outil que celle à pierre tournent et une des broches, en général du côté à outil, a un mouvement de va-et-vient dans sa direction axiale. Les axes de rotation sont maintenus parallèles l'un à l'autre mais une broche peut être déplacée graduellement vers l'autre pendant l'opération de débrutage.
Un avantage des machines de débrutage automatiques est qu'un seul opérateur peut actionner simultanément un nombre de ces machines. En effet, un opérateur habile peut commander ensemble huit machines ou plus, en se déplaçant d'une machine à l'autre pour vérifier l'avancement, enlever des pierres terminées, monter de nouvelles pierres, et remplir des tâches semblables. Des machines automatiques de l'état antérieur de la technique tendent à être relativement encombrantes à cause de leur configuration d'arbres à extrémité vers extrémité. Ceci veut dire qu'un poste de travail pour un seul opérateur pour occuper disons 5 à 10 mètres de surface de travail et l'opérateur est obligé de se déplacer sur une distance considérable pour aller à toutes les machines. Ceci augmente la fatigue de l'opérateur.
RESUME DE L'INVENTION
Suivant un premier aspect de l'invention, on prévoit une machine de débrutage dans laquelle
<Desc/Clms Page number 3>
l'arbre à pierre et l'arbre à outil sont en général côte à côte.
Dans une forme préférée de l'invention, les deux arbres sont montés généralement verticalement. De préférence, l'arbre à pierre est vertical et l'arbre à outil est aussi proche que faisable de la verticale. Cet arbre à outil est de préférence adapté pour avoir un mouvement de va-et-vient dans un plan vertical et l'arbre à outil peut de préférence être déplacé vers l'arbre à pierre et s'en éloigner.
L'arbre à outil est de préférence connecté à un suiveur qui, pendant le fonctionnement de la machine, circule autour d'une piste annulaire déterminée sur une surface portante plane, la surface portante étant reliée de façon pivotante à un support, la surface portante pouvant être déplacée autour du pivot pour modifier l'angle de la surface portante par rapport à un plan horizontal, l'arbre à outil étant amené dans un mouvement de va-et-vient dans un plan vertical lorsque le suiveur circule sur la piste annulaire.
De préférence, l'axe de pivotement est aligné de façon à coïncider avec un point haut de la piste annulaire ou à être à proximité étroite de ce point, de sorte que la hauteur maximale à laquelle le suiveur peut être soulevé est déterminée par le point haut et une variation de l'angle de la surface portante ne modifie pas de façon importante la hauteur du point haut.
La machine comporte de préférence un unique moteur d'entraînement qui entraîne un arbre d'entraînement principal à partir duquel sont entraînés l'arbre à pierre et l'arbre à outil. L'arbre à outil est de préférence monté sur un sous-ensemble qui peut pivoter par rapport au reste de la machine autour d'un axe de pivotement déterminé par l'arbre d'entraînement principal. Un moteur de commande peut provoquer le pivotement du sous-ensemble par rapport au reste de la
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
machine, afin de provoquer un déplacement de l'arbre à outil vers l'arbre à pierre ou s'écartant de ce dernier. Le moteur de commande peut comporter un moteur pas-à-pas commandé par micro-processeur. Le sous-ensemble peut avoir un arbre fou qui y est monté pour transférer l'entraînement de l'arbre d'entraînement principal à l'arbre à outil.
La connexion d'entraînement entre des arbres contigus est réalisée de préférence au moyen de courroies crantées ou dentées circulant sur des poulies crantées. La sélection des rapports des poulies est de préférence telle que l'arbre à pierre et l'arbre à outil ont un grand degré de non synchronisation.
Tout outil approprié peut être fixé pour la rotation à l'arbre à outil. L'outil peut être une autre pierre. En variante, il peut être une meule. Quand c'est une meule, on préfère que la meule ait une surface de meulage périphérique d'une forme tronconique, l'angle de demi-cône étant le même que l'angle de l'arbre à outil par rapport à l'arbre à pierre.
Un second aspect de l'invention procure une machine de débrutage dans laquelle au moins un des arbres à pierre et à outil est vertical.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation particulière de la machine suivant l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 montre une vue en perspective d'une machine de débrutage suivant l'invention.
La figure 2 montre une vue frontale de la machine représentée à la figure 1.
La figure 3 montre une vue latérale du côté droit de la machine représentée à la figure 1.
<Desc/Clms Page number 5>
La figure 4 montre avec brisures partielles une vue latérale du mécanisme pour provoquer le mouvement de va-et-vient de l'arbre à outil.
La figure 5 montre une vue en plan d'un système de représentation par image pour la machine représentée à la figure 1.
La figure 6 montre une vue en perspective de l'écran utilisé dans le système de représentation par image.
La figure 7 montre schématiquement l'agencement d'entraînement afin d'assurer un maximum de non synchronisation des arbres à pierre et à outil.
La figure 8 montre schématiquement dans une vue en plan l'agencement des arbres.
La figure 9 montre une vue latérale agrandie d'un débrutage pierre à pierre qui utilise la machine de l'invention.
La figure 10 montre schématiquement l'agencement d'entraînement d'une seconde forme de réalisation de l'invention.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
DESCRIPTION DETAILLEE DE FORMES DE REALISATION REFEREES
En se tournant d'abord vers la figure 1, une machine 1 comporte une base 2 sur laquelle sont montées une paroi arrière 3 et une paroi latérale 4. La machine 1 comporte un moteur d'entraînement électrique 6 qui est agencé pour entraîner un arbre à pierre 7 et un arbre à outil 8. L'arbre à pierre 7 peut tourner autour de son axe 9 et cet axe 9 est vertical. L'arbre à outil 8 peut tourner autour de son axe 10. L'axe 10 est de préférence aussi proche de la verticale que faisable mais, comme cela apparaît de ce qui est exposé ci-dessous, en tenant compte de ce que l'arbre à outil 8 ayant un mouvement de va-et-vient, il a besoin d'es-
<Desc/Clms Page number 6>
pace pour faire le mouvement de va-et-vient et en conséquence l'axe 10 est décalé de l'axe 9 d'un angle d'approximativement 220.
Différentes configurations de machine peuvent aboutir à un angle différent de l'arbre 8.
Le moteur d'entraînement principal 6 entraîne un arbre fou 15 qui à son tour est connecté pour entraîner un arbre d'entraînement principal 16.
L'arbre fou 15 est entraîné par une courroie crantée 17 qui entraîne une poulie crantée 18. La poulie 18 est d'un diamètre supérieur à celui de la poulie de sortie 19 du moteur d'entraînement 6. Une plus petite poulie crantée 20 est fixée pour tourner avec la poulie 18 et cette poulie 20 entraîne une courroie crantée 21 qui entraîne une poulie crantée 22 fixée pour tourner avec l'arbre 16. L'effet de cet agencement de transmission consiste à réduire la vitesse de l'arbre d'entraînement principal 16 par rapport à la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 19.
L'arbre d'entraînement principal 16 entraîne tant l'arbre à pierre 7 que l'arbre à outil 8.
L'arbre à pierre 7 est entraîné par une courroie crantée 25 qui entraîne une poulie crantée 26 montée sur l'arbre 7 de sorte qu'une rotation de la poulie 26 fasse tourner l'arbre 7. L'arbre d'entraînement 16 entraîne aussi un arbre fou 28 au moyen d'une courroie 29 qui fait tourner une poulie crantée 30. L'arbre d'entraînement principal 16 a une poulie crantée supérieure 31, qui y est montée et qui entraîne une courroie 29, et une poulie crantée inférieure 32 qui y est montée et qui entraîne la courroie 25. L'arbre fou 28 a une poulie crantée 34 qui y est montée et qui à son tour entraîne une courroie dentée 35 qui entraîne une poulie crantée 36 montée sur l'arbre 8.
Ainsi, une rotation de l'arbre 16 est transférée à l'arbre 8 par un train d'entraînement qui
<Desc/Clms Page number 7>
comprend la courroie 29, la poulie 30, l'arbre 28, la poulie 34, la courroie 35 et la poulie 36.
L'arbre 8 est supporté, pour pouvoir tourner, dans des logements de paliers supérieur et inférieur (numérotés respectivement 37 et 75) qui sont montés sur une plaque porteuse 38. Cette plaque 38 fait partie d'un sous-ensemble indiqué par la référence 40 et qui est supporté pour la rotation par l'arbre 16 par des logements de palier 39. Le sous-ensemble 40 comporte l'arbre 28. Une plaque de connexion 43 (voir la figure 3) raccorde la plaque porteuse 38 aux logements de paliers 39. L'arbre 28 est supporté, pour pouvoir tourner, dans des logements de paliers 41 et ces logements de paliers 41 sont aussi montés sur la plaque de connexion 43. Le sous-ensemble 40 peut être déplacé par rapport à l'arbre 7, de la manière décrite ci-dessous.
L'arbre 8 porte à son extrémité inférieure un outil de meulage 45. L'outil de meulage 45 est adapté pour débruter une pierre précieuse montée à l'extrémité inférieure de l'arbre 7 de la manière décrite ci-dessous. L'outil de meulage 45 peut être une meule du type décrit dans le document sud-africain 91/3390.
Le sous-ensemble 40 peut être déplacé par rapport à l'arbre 7 de deux manières séparées. Premièrement, le sous-ensemble 40 (et de là l'arbre 8) doit pouvoir être déplacé vers l'arbre 7 et s'en éloigner. La manière suivant laquelle ceci est réalisé consiste à ce que le sous-ensemble 40 puisse pivoter autour d'un axe vertical 44 déterminé par l'axe de l'arbre 16. En second lieu, le sous-ensemble 40 a un mouvement de va-et-vient sur l'axe vertical 44. La manière suivant laquelle le mouvement de va-et-vient est effectué est décrite avec plus de détails ci-dessous en faisant référence à la figure 4 des dessins.
Pour réaliser le premier mouvement du sous-ensemble, un moteur de commande 47 est prévu pour
<Desc/Clms Page number 8>
commander le mouvement de pivotement du sous-ensemble 40 autour de l'axe 44. Le moteur de commande 47 est déterminé par un moteur pas-à-pas 48 qui est commandé par un microprocesseur 49. Un ressort de tension 50 raccordé entre un bras 51 fixé au sous-ensemble 40, et la plaque arrière 3 pousse le sous-ensemble 40 dans un sens s'écartant de l'arbre 7. Le moteur pas-à-pas 48 comporte un arbre 52 qui est appuyé contre un côté du bras 51 et, en déplaçant la tige de poussée 52 dans un sens s'écartant de la plaque arrière 3, on provoque un déplacement du sous-ensemble à l'encontre de l'action du ressort 50 de sorte que l'arbre 8 soit déplacé vers l'arbre 7.
En déplaçant le moteur pas-à-pas 48 dans le sens opposé, la tige de poussée 52 se retire dans un sens s'écartant du bras 51 et permet par cela au sous-ensemble 40 d'être déplacé par l'action du ressort 50 pour provoquer par cela un éloignement de l'arbre 8 par rapport à l'arbre 7. Le détail de ce mouvement apparaît mieux en faisant référence à la figure 3 des dessins. Comme cela est montré, la tige de poussée 52 est déterminée par une tige à filetage interne 54 qui est engagée par vissage comme un écrou avec un goujon fileté 55. La tige 54 est fixée à l'encontre d'une rotation.
Le goujon fileté 55 est raccordé au moteur pas-à-pas 48 de sorte qu'une rotation du moteur pas-à-pas 48 provoque une rotation du goujon 55 par rapport à la tige 54, et par cela un vissage ou un dévissage de la tige à filetage interne 54, et par cela provoque un déplacement de la tige 54 vers le bras 51 ou s'en éloignant. Il faut noter que la tige 54 a une extrémité frontale arrondie 56 qui assure un mouvement de précision du sous-ensemble 40 lors d'une rotation du moteur pas-à-pas 48.
Comme mentionné précédemment, le moteur pas-à-pas 48 est commandé par un microprocesseur 49. Il est envisagé que la commande est telle et que la configuration des différents composants est telle que l'outil
<Desc/Clms Page number 9>
de meulage 45 est déplacé vers la pierre précieuse à approximativement 1 ou 2 micromètres par seconde. Le microprocesseur comporte des cadrans de commande 57, pour commander la vitesse du moteur pas-à-pas, ainsi que d'autres particularités de commande de la machine 1.
Le premier mouvement du sous-ensemble 40 est décrit schématiquement à la figure 8 des dessins. Le sous-ensemble 40 peut pivoter autour de l'arbre 16 dans la direction de la ligne en trait mixte 58. La ligne en trait mixte 58 représente le mouvement de l'axe de rotation 10. Puisque la ligne en trait mixte 58 passe par l'axe de rotation 9, il est apprécié que la ligne 58 soit exactement perpendiculaire au bord 59 de la pierre 65 qui tourne. Pendant le processus de débrutage, l'outil 45 est déplacé lentement vers l'axe 9 le long de la ligne 58, en assurant ainsi un débrutage optimal dans toutes les positions de l'arbre 8.
C'est pour cette raison que le sous-ensemble 40 est réalisé pour pouvoir pivoter autour de l'arbre 16 (ce qui aboutit à un agencement mécanique assez complexe) plutôt que de pouvoir pivoter autour d'un quelconque autre point. si le sous-ensemble pivotait autour d'un quelconque autre point, ce mouvement perpendiculaire ne serait pas réalisé aisément.
En se reportant maintenant à la figure 2 des dessins, le second mouvement du sous-ensemble y est montré. Ceci, comme cela a été mentionné précédemment, est un mouvement de va-et-vient qui a lieu pendant la rotation de l'arbre 16. Le mouvement de va-et-vient de l'arbre 8 est indiqué par la flèche 60. L'amplitude de ce mouvement de va-et-vient est relativement petite, approximativement 4 mm, l'amplitude étant déterminée par un mécanisme à came actionné par une roue de commande 61 qui est utilisée pour faire tourner une came 62 qui modifie la position d'une plaque porteuse 63 comme cela est décrit avec plus de détails ci-dessous.
<Desc/Clms Page number 10>
Comme cela est montré à la figure 2, une pierre précieuse 65 est montée sur l'extrémité inférieure d'un support ou dop 66 qui est vissé dans l'extrémité tubulaire inférieure 67 de l'arbre 7. (La pierre précieuse 65 est centrée par rapport au support 66 en utilisant un appareil de centrage et en conséquence elle ne nécessite pas d'être centrée une fois que le dop 66 a été monté sur l'arbre 7). L'importance du mouvement de va-et-vient de l'arbre 8 est telle que le coin le plus bas 69 de l'outil de meulage 45 n'est pas déplacé audessus de la face sciée 70 de la pierre précieuse 65. Le plan de la face sciée 70 est indiqué par la ligne 71 et le plan du coin le plus bas 69 est indiqué par les lignes interrompues 72.
Il est important que le mécanisme de commande pour commander le mouvement de va-etvient de l'arbre 8 dans la direction de la flèche 60 ne permette pas que la ligne 72 soit déplacée au-dessus de la ligne 71. La manière d'agir de ce mécanisme de commande est décrite ci-dessous en faisant référence à la figure 4. Il faut noter que tous les dops 66 utilisés sur la machine doivent avoir la même longueur.
Il apparaît de ce qui précède que les deux arbres 7 et 8 tournent respectivement autour de leurs axes 9 et 10. Comme cela est représenté, ces axes forment un angle a qui est d'approximativement 220.
L'arbre 7 est monté dans un logement de palier inférieur 74 et l'arbre 8 est monté dans un logement de palier inférieur 75. L'angle a est choisi de façon que le logement de palier 75 dégage le passage du logement de palier 74 pendant le mouvement de va-et-vient. Tout angle plus petit qu'approximativement 220 aboutirait à ce que le logement de palier 74 entrerait en contact avec le logement de palier 75. De façon claire, différentes configurations de palier peuvent être sélectionnées, cependant il a été trouvé en pratique qu'un angle a égal à 220 fonctionne de façon efficace.
<Desc/Clms Page number 11>
Il faut noter que la meule 45 présente une forme tronconique ayant une surface périphérique de meulage 76 de forme tronconique. L'angle de demi-cône de cette surface de meulage 76 est égal à l'angle a (c'est- à-dire 220) de sorte que le bord de la surface périphérique de meulage 76 le plus proche de la pierre précieuse 65 est vertical. Le mouvement de va-et-vient de l'arbre dans la direction de la flèche 16 donne lieu à une surface cylindrique circulaire droite débrutée sur la pierre précieuse 65.
La manière suivant laquelle ce mouvement de va-et-vient vertical est provoqué est décrite clairement à la figure 4 des dessins. L'arbre 16 est supporté sur une plaque porteuse 63 qui a son tour est supportée sur sa face arrière par un pivot horizontal 80 et sur son côté avant par une came 62. La plaque porteuse 63 comporte une ouverture 82 traversante entre pivot 80 et came 62 et l'arbre 16 passe au travers de cette ouverture 82. Une plaque portante annulaire 83 est située dans un évidement circulaire 84 de la plaque 63 et une butée à bille 85 est située entre la plaque portante annulaire 83 et l'évidement 84. La plaque portante annulaire 83 peut ainsi tourner par rapport à la plaque 63 si cela était nécessaire.
L'arbre 16 comporte un manchon 86 qui y est fixé et la poulie crantée 32 est fixée pour tourner avec le manchon 86. A l'extrémité inférieure du manchon 86, un bras porteur 87 est fixé au manchon et ce bras porteur 87 supporte sur son côté inférieur une tige portante arrondie 88 qui s'appuie contre la plaque portante 83. Ainsi, si l'arbre 16 tourne la tige portante 88 circule sur la surface supérieure 89 de la plaque portante 83 et provoque ainsi un mouvement vers le haut et vers le bas de l'arbre 16 dans la direction de la flèche 90. Comme mentionné précédemment, le sous-ensemble 40 (qui comporte le logement de palier 39) est raccordé à l'arbre 16 d'une
<Desc/Clms Page number 12>
manière qui permet à l'arbre de tourner par rapport au logement 39 mais non pas de coulisser par rapport à celui-ci.
Le sous-ensemble est déplacé en conséquence vers le haut et vers le bas, dans la direction de la flèche 90, avec l'arbre 16. Puisque le sous-ensemble 40 est raccordé directement à l'arbre 8, l'arbre 8 est également déplacé de cette manière vers le haut et vers le bas.
L'amplitude du mouvement vers le haut et vers le bas de l'arbre 16 est commandée par la position de la came 62. La came 62 est montée sur un arbre 92 qui passe au travers de la paroi latérale 4. Comme mentionné précédemment, un volant 61 est raccordé à l'arbre 92 de sorte qu'en faisant tourner le volant 61, et de là la came 62, le degré d'inclinaison de la plaque 63 peut être modifié. Dans la position montrée à la figure 4, l'amplitude du mouvement de va-et-vient est à un maximum. En faisant tourner la came 62 de 1800, l'amplitude du mouvement de va-et-vient peut être rendu minimum. Le point haut 93 de la came 62 est représenté au plus bas à la figure 4 et dans cette position l'amplitude est maximale. Lorsque la came 62 a tourné de 1800, le point haut 93 est au plus haut et l'amplitude est minimale.
De préférence, en faisant tourner la came 62 de 1800 la plaque 63 est sensiblement horizontale et il n'y a pas de mouvement de va-et-vient axial de l'arbre 16 pendant la rotation de l'arbre 16.
Il faut noter que le point de pivotement 80 est directement en dessous du point 94 de la surface 89 sur laquelle la tige portante 88 passe lorsqu'elle passe au-delà du point de pivotement 80. Ainsi, tout changement d'inclinaison de la plaque 63 n'affecte pas le point haut où l'arbre 16 est soulevé pendant la rotation de la tige portante 88 sur la surface 89. En se reportant à la figure 2, le point haut 94 de la surface portante 89 se traduit par la ligne 71 de la figure 2,
<Desc/Clms Page number 13>
c'est-à-dire qu'il détermine le point maximum auquel l'outil de meulage 45 peut être soulevé par rapport à la pierre précieuse 65.
En se tournant maintenant vers les figures 5 et 6 des dessins, le système de représentation par image pour la machine 1 y est représenté. Le système de représentation par image comporte une source de lumière 100 qui illumine au-delà de la pierre précieuse 65, à travers une lentille 101, un premier miroir incliné 102, un second miroir incliné 103 et un écran de représentation d'image 104. L'écran de représentation d'image 104 est monté sur la base 2 de la machine 1 et cet écran est agencé pour produire une image de la pierre précieuse 65. La figure 6 décrit avec plus de détail l'écran de représentation d'image.
L'écran de représentation d'image comporte une plaque transparente graduée coulissante 105, la position de la plaque étant mobile par l'intermédiaire d'un volant 106 afin de modifier la position des lignes de repérage 107 de l'écran. Ces lignes 107 sont à un angle de 410, l'angle de cône optimal d'un diamant poli terminé. Une ligne verticale 108 représente l'axe de rotation de l'arbre 7.
Le système de présentation par image ne nécessite pas d'être décrit avec plus de détail puisqu'il est sensiblement semblable à celui qui est décrit dans le document sud-africain 87/2615.
La figure 7 montre schématiquement la manière suivant laquelle est réalisée une non synchronisation de l'arbre à pierre et de l'arbre à outil. Comme mentionné précédemment, l'arbre 16 est mis en rotation par le moteur d'entraînement 6 afin de tourner à une vitesse déterminée par la vitesse du moteur d'entraînement 6. En sélectionnant le nombre de dents des poulies crantées 26,32, 31, 30,34 et 36, un haut degré de non synchronisation peut être atteint. Il est préféré que les nombres de dents des poulies d'une paire raccordées
<Desc/Clms Page number 14>
par une seule courroie ne soient pas divisibles par un commun dénominateur ou au plus soient divisibles par seulement un seul commun dénominateur. Par exemple la poulie 26 a 21 dents tandis que la poulie 32 a 26 dents.
La poulie 31 a 12 dents tandis que la poulie 29 a 22 dents. La poulie 34 a 14 dents tandis que la poulie 36 a 23 dents. Il peut être montré qu'avec cette configuration, l'arbre 7 n'est en synchronisation avec l'arbre 8 qu'une fois tous les 3.289 tours de l'arbre 7 et une fois tous les 882 tours de l'arbre 8. En conséquence, ce degré minimal de synchronisation est d'une insignifiance totale et l'effet en est que la pierre 65 est virtuellement continuellement meulée par une position différente de l'outil de meulage 45 pendant la rotation des deux arbres 7 et 8. Clairement, le diamètre de l'outil de meulage 45 est aussi d'importance pour déterminer le degré de non synchronisation entre la pierre précieuse 65 et l'outil de meulage 45.
Comme cela a été mentionné précédemment, il n'est pas essentiel que 1 "'outil" de l'arbre 8 soit une meule ou quelque chose de semblable. Une autre pierre peut aussi être utilisée. La figure 9 illustre schématiquement un agencement de ce genre. L'arbre 8 a un dop 112 qui est monté à son extrémité et sur lequel est montée une pierre-outil 113. La pierre-outil 113 est utilisée pour débruter la pierre 65 afin de former la ceinture cylindrique 114 sur la pierre 65. La pierreoutil 113 a un mouvement de va-et-vient dans la direction de la flèche 60 comme décrit précédemment. Il est apprécié que la pierre-outil 113 elle-même a sa surface périphérique meulée pendant cette opération de débrutage pierre à pierre.
La pierre-outil 113, en raison de l'angle a suivant lequel l'arbre 8 est monté, a une surface 115 en forme de cône qui y est façonnée. Au moment opportun, lorsque la pierre 113 est transférée du côté à pierre (c'est-à-dire l'arbre 7) une ceinture
<Desc/Clms Page number 15>
cylindrique (indiquée par des lignes interrompues 116) y est débrutée. Il est cependant apprécié que l'enlèvement de matière de la pierre (indiquée par des lignes interrompues 117) à partir du dessus de la ceinture 116 a lieu avantageusement pendant des opérations de polissage ultérieures. Egalement, lorsque la pierre du côté à outil 113 est déplacée vers l'arbre du côté à pierre 7, il s'agit d'une opération relativement rapide pour enlever la petite bague 118 de matière qui entoure la ligne de ceinture 116.
Il est envisagé qu'une rondeur améliorée d'une pierre terminée est obtenue comme conséquence de la forme conique donnée à la pierre du côté à outil alors qu'elle est en cours d'utilisation du côté à outil.
Clairement, puisque la pierre du côté à outil 113 est d'un diamètre nettement plus petit que la meule 45, il est nécessaire de choisir un agencement de transmission différent lorsqu'une pierre est utilisée en tant qu'outil de meulage. Ceci est obtenu en remplaçant une ou plusieurs poulies crantées.
Clairement l'invention n'est pas limitée à la forme du dispositif décrit ici. Cependant, le dispositif montré ici a plusieurs avantages. D'abord, le dispositif est avantageux puisqu'il utilise la force de gravité pour obtenir le mouvement de va-et-vient du sous-ensemble 40 et de l'arbre à outil 8. Ceci permet que le mécanisme soit relativement doux et cela est d'une importance vitale pour des opérations de débrutage optimales. De plus, seule une contrainte minimale est portée sur les paliers qui supportent les arbres tournants puisque les arbres sont montés généralement verticalement.
Puisque les arbres sont côte à côte et tous deux verticaux, la largeur de la machine peut être rendue minimale en permettant par cela qu'un plus grand nombre de machines soient placées l'une à côté de
<Desc/Clms Page number 16>
l'autre pour une plus grande longueur d'espace de travail.
Il faut noter aussi que toute poussière de pierre précieuse produite pendant l'opération de débrutage tombera dans un récipient à aspiration 110 situé directement en dessous de la pierre précieuse 65. La poussière (qui est extrêmement abrasive) ne se dépose pas sur une quelconque pièce en mouvement ou une quelconque surface portante, cela pouvant provoquer des dommages à la machine.
Une seconde forme de réalisation de l'invention est représentée à la figure 10 des dessins. Comme cela est montré, l'appareil de débrutage 120 comporte un arbre à pierre 122 et un arbre à outil 124. Tant l'arbre à pierre 122 que l'arbre à outil 124 sont verticaux mais, dans cette forme de réalisation, les arbres sont dans une relation généralement d'extrémité vers extrémité l'un par rapport à l'autre. L'arbre à outil 124 est de préférence le plus bas des deux arbres et l'arbre à outil 124 est adapté pour être déplacé en va-et-vient dans une direction verticale comme cela est indiqué par la flèche 126.
Les deux arbres 122 et 124 sont entraînés à partir d'un arbre d'entraînement principal 128 qui a son tour est entraîné par un moteur d'entraînement (non représenté) par l'intermédiaire d'une courroie 130.
L'arbre d'entraînement 128 comporte à son extrémité inférieure un arbre de prolongement 132, l'arbre de prolongement 132 étant creux et pouvant coulisser télescopiquement par rapport à l'arbre d'entraînement 128. Une goupille 134 est fixée à l'extrémité inférieure de l'arbre d'entraînement 128 et est située dans une rainure 136, qui s'étend longitudinalement, dans l'arbre de prolongement 132. L'arbre de prolongement 132 tourne ainsi avec l'arbre d'entraînement 128 mais peut avoir un mouvement de va-et-vient par rapport à l'arbre d'entrai-
<Desc/Clms Page number 17>
nement 128 alors qu'il reste coaxial avec l'arbre d'entraînement 128.
L'arbre à outil 124 est entraîné à partir de l'arbre de prolongement 132 par l'intermédiaire d'une courroie crantée 138. L'arbre à outil 124 et l'arbre de prolongement 132 sont raccordés l'un à l'autre par un sous-ensemble 140. L'entièreté du sous-ensemble peut pivoter, par rapport à l'arbre de prolongement 132, autour d'un axe de pivotement qui coïncide avec l'axe de rotation 142 de l'arbre de prolongement 132. Ce pivotement du sous-ensemble 140 est ainsi semblable à celui de la forme de réalisation précédente et il est commandé d'une manière semblable par un moteur pas-à-pas (non représenté).
L'arbre de prolongement 132 et le sousensemble 140 sont supportés par la base 144 de l'appareil, par une plaque portante 146. La plaque portante 146 est montée de façon pivotante sur la base, par un pivot 148. Un suiveur 150 monté sur l'extrémité inférieure de l'arbre de prolongement 132 circule sur cette plaque portante 146 lorsque l'arbre 132 tourne. Lorsque la plaque portante 146 est inclinée par rapport à l'horizontale (comme cela est montré), le suiveur 150 est déplacé autour de la plaque inclinée en provoquant une montée et une descente de l'arbre de prolongement 132 et du sous-ensemble 140. Ce mouvement est le mouvement de va-et-vient indiqué par la flèche 126. Des moyens de réglage 152 sont prévus pour modifier l'inclinaison de la plaque 146. Ces moyens de réglage 152 peuvent fonctionner automatiquement en pratique.
Il est apprécié que les moyens pour déplacer en va-et-vient l'arbre sont un mécanisme relativement simple. Le poids du sous-ensemble 140 est supporté par la plaque portante 146 en assurant par cela que le suiveur circule sur la plaque portante autour du trajet circulaire complet du suiveur. Aucun mécanisme
<Desc/Clms Page number 18>
compliqué n'est nécessaire pour déplacer l'arbre à outil en va-et-vient comme cela est nécessaire dans des machines de débrutage qui utilisent des arbres orientés horizontalement. On a trouvé que la contrainte située sur les paliers qui supportent un arbre à outil vertical est de loin inférieure à celle qui est subie par des paliers qui supportent un arbre à outil horizontal. Ainsi les paliers tendent à durer plus longtemps et n'ont pas besoin d'être à même de porter ces charges élevées.
On a aussi trouvé que l'arbre à outil tend à tourner plus doucement et cela aboutit à une pierre débrutée de qualité supérieure.
La poussière de pierre précieuse produite pendant le débrutage peut être aspirée ou les paliers d'arbre à outil peuvent être protégés de la poussière par un bouclier convexe 154.
On comprend que cette invention peut être utilisée avec une gamme de types différents de pierres précieuses bien qu'elle soit particulièrement utile pour le débrutage de diamants.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.