<Desc/Clms Page number 1>
PERFEOTIONNEMENTS AUX DOUCISSAGE ET POLISSAGE DES MATIERES DURES, TEL LE VERRE, ET AUX APPAREILS D'EXECUTION.
L'invention est relative aux doucissage et polissage des matières dures, tel le verre, et concerne en particulier les dou- oissage et polissage de ces matières à l'aide d'outils ou organes frottants conformés en corps de révolution.
Dans le brevet n 414.315 du 11 mars 1936 de la'même de- manderesse, on a décrit un procédé et des appareils utilisant des outils ou organes frottants conformés en corps de révolution, et dans lesquels ces outils ou organes sont animés d'un mouvement commandé de rotation autour de leurs axes et au moins d'un mouve- ment simultané de translation s'exécutant d'une façon permanente suivant une direction qui forme, pour chaque outil ou organe, un angle différent de 0 (ou 180 ) et 90 avec son axe de rotation.
De cette façon on forme à chaque passage d'un outil en un point de la surface travaillée, deux groupes de stries ou rayures, en ce point, ces stries ou rayures étant orientées différemment, en sorte d'obtenir une exécution plus parfaite dupolissage ou dou-
<Desc/Clms Page number 2>
cissage ou bien, à perfection égale du travail, une réduction nota- ble du temps de son exécution.
Toutefois, en raison de la nécessité d'assurer pour les organes ou outils frottants un entrainement positif de rotation sur permanent¯, eux-mêmes et un entrainement positif/en translation sur la surface de l'ouvrage, les commandes de mouvement à prévoir sont généralement complexes et les frais d'établissement des appareils sont élevés.
L'invention a pour but surtout de procurer une action de polissage ou doucissage des organes ou outils frottants, équivalen- te ou tout au moins efficace, d'une manière plus simple, en permet- tant ainsi de réduire les frais d'établissement des appareils.
Conformément à l'invention, les outils ou organes frot- tants sont animés de mouvements de rotation sur eux-mêmes et au moins d'un mouvement de translation simultané s'exécutant d'une façon permanente suivant une direction qui forme, pour chaque outil ou organe, un angle différent de 0 (ou 180 ) et 90 avec son axe de rotation, mais le mouvement de rotation des outils ou organes frottants autour de leurs axes n'est plus commandé, c'est à dire ce mouvement que ces outils ou organes tournent librement sur ces axes, et résul te uniquement des entrainements positifs de translation des outils ou organes.
Pour constituer les outils frottants, on a de préférence, mais non exclusivement, recours à des corps de révolution cylindri- ques ou coniques, et l'entraînement en translation susdit peut être rectiligne ou circulaire, ou les deux; il peut résulter du déplacement du porte-outil par rapport à l'ouvrage ,ou de l'ou . vrage par rapport au porte-outil, ou des deux; il peut en outre être combiné avec d'autre déplacements du porte-outil ou de l'ou- vrage, ou des deux.
En outre, conformément à l'invention, on prévoit la modi- fication de l'angle formé par la direction de l'entraînement en translation susdit avec l'axe de l'outil ou organe trottant entrai- né, afin de modifier l'action du dit outil ou organe sur l'ouvrage.
Et afin que l'on puisse bien comprendre comment les dis-
<Desc/Clms Page number 3>
positions caractéristiques indiquées ci-dessus peuvent être prati- quement réalisées, elles seront décrites ci-après avec plus de détails en relation avec certains modes de réalisation préférés d'appareils de doucissage ou de polissage, utilisés de préférence dans l'application de l'invention au travail du verre, et illus- trés, d'une manière plus ou moins schématique, dans les dessins annexés, dans lesquels; Figs-1 , 2 et 3 sont des schémas explicatifs)
Fig.4 est un schéma d'une disposition de principe suivant l'invention;
Fig.5 est un schéma d'une autre disposition;
Fig.6 montre une variante de cette disposition)
Fig.7 montre une disposition utilisant des organes frot- tants de conformation conique;
Fig.8 montre en coupe un appareil de polissage ou de dou- cissage conforme à l'invention.
En se référant à la fig.l, dans laquelle 1 désigne un organe frottant constitué parun corps de révolution, choisi cylin- drique dans cet exemple, monté sur un axe représenté par la ligne YY, autour duquel il peut tourner librement, et 4 désigne l'ou- vrage à travailler, par exemple une feuille de verre, si l'axe YY est entrainé en déplacement suivant la flèche F qui lui est sensi- blement perpendiculaire, le corps de révolution sera entrainé en rotation sur lui-même autour de son axe, et se déplacera sur l'ou- vrage sans produire aucune action utile pour son polissage.
Il en est de même en principe dans la figure 2, dans la- quelle le corps de révolution 1 a été représenté comme cylindrique, mais pourrait aussi bien être conique, et où l'axe YY est conduit de façon à se déplacer d'un mouvement circulaire,suivant la flèche F,autour d'un centre 0. L'organe 1 roulera également sur l'ouvrage 4 sans exécuter un travail de polissage.
Dans la figure 3, l'axe YY du corps de révolution 1 a été placé dans une position sensiblement perpendiculaire au rayon OR exécutant un mouvement circulaire autour du centre 0 suivant la flèche F et dans ces conditions ce corps, malgré sa liberté sur
<Desc/Clms Page number 4>
son axe YY, reste immobile autour de ce dernier, tandis que les points de sa surface qui sont en contact avec l'ouvrage 4 y for- ment une série de stries ou rayures de polissage, les stries ou rayures résultant de chaque tour complet du rayon OR autour du cen- tre 0 se superposant en principe aux stries précédentes.
Si le rayon OR du déplacement circulaire est agrandi indéfi- niment, si bien que la direction de mouvement du corps 1 se confond avec son axe YY, ce corps restera encore immobile autour de son axe et les points de sa surface en contact avec l'ouvrage 4 y formeront des stries ou rayures parallèles au dit axe.
Mais si au lieu d'un entrainement suivant une direction sensiblement perpendiculaire à son axe YY, comme dans les figs.l et 2, donnant lieu à une rotation sans glissement de l'organe 1, ou d'un entrainement suivant une direction sensiblement parallèle à son axe YY comme dans la fig.3, donnant lieu à un glissement sans rotation du dit organe, on l'entraine suivant une direction oblique par rapport à cet axe, il sera sollicité de tourner au- tour de son axe YY par la composante de l'effort d'entraînement qui est perpendiculaire à l'axe YY, et il sera sollicité de glis- ser parallèlement à cet axe par la composante de l'effort d'entrai. nement qui a cette direction.
Le résultat sera un mouvement complece du corps 1, qui est analogue au mouvement connu sous le nom de "dérapage" et qui pro- duira sur l'ouvrage des stries ou rayures de polissage.
En se référant à la figure 4, le corps cylindrique 1, tour- nant librement autour de son axe YY, est entrainé par ses liai- sons dans la direction de la flèche F qui n'est ni parallèle ni perpendiculaire à l'axe YY, et de ce fait amené à tourner et à glisser sur la surface de l'ouvrage 4, la rotation n'étant toute- fois pas libre, mais au contraire entravée par la tendance au glissement, tandis que le glissement ne s'effectue pas non plus librement, mais est entravé par la tendance à la rotation.
Au point de vue de l'action sur l'ouvrage, tout se passe comme si'il se formait des stries ou rayures (a) parallèles à la
<Desc/Clms Page number 5>
direction dans laquelle tend à s'effectuer la rotation et des stries ou rayures (b) parallèles à la direction dans laquelle tend à s'ef- fectuer le glissement, la résultante étant une bande travaillée G dont chaque zone est striée ou rayée suivant les deux directions précitées.
On remarquera qu'en modifiant l'obliquité de la direction d'entraînement sur l'axe YY on pourra à volonté modifier l'action sur l'ouvrage, cette action étant d'autant plus faible que la rota- tion libre est moins contrariée ou, en d'autres termes, que la direc- tion d'entraînement se rapproche davantage de la perpendiculaire à l'axe YY.
La disposition de principe de la figure 4 peut, pratique- ment, être réalisée de différentes façons:
0'est ainsi que dans la figure 5, des organes frottants cylindriques 1, tournant librement autour de leurs axes YY, lesquels forment avec les rayones OR1, OR2, OR3 et OR4 un angle # différent de 0 (ou 180 ) et de 90 , sont entrainés simultanément en rotation, suivant la flèche F, autour d'un centre commun 0, les liaisons des axes YY étant prévues pour permettre de modifier suivant les besoins la valeur de l'angle # précité.
Dans la figure 6, les axes YY autour desquels tournent librement les organes frottants 1; sont assemblés sous forme d'un bâti entrainé en rotation autour du centre 0, les dits corps 1 pouvant être déplacés le long des dits axes YY pour modifier la va- leur de l'angle flet de ce fait l'action sur l'ouvrage.
Bien entendu , le nombre des organes frottants pourrait être prévu différent de quatre, et le mouvement de rotation autour du centre 0 peut être continu ou alternatif, d'amplitude constante ou variable, comprenant plusieurs tours ou une fraction de tour seu- lement '
De même, aussi bien dans la figure 4, que dans les¯'figures 6 et 6, l'entraînement indiqué des organes frottants peut être remplacé par un entrainement correspondant de l'ouvrage, un entraine- ment de l'ouvrage pouvant aussi être prévu supplémentairement-
<Desc/Clms Page number 6>
Dans la fig.7, l'agencement est similaire à celui de la fig.
5, mais au lieu d'être cylindriques, les organes frottants sont constitués par des corps de révolution coniques 2.
Les axes YY, autour desquels ces organes 2 peuvent tourner librement, sont entrainés en rotation autour du centre 0, mais au lieu de passer par ce centre, ils se raccordent à un cercle concen- trique 5 dont le rayon est choisi de manière à obtenir l'action dési- rée des organes 2 sur l'ouvrage.
En outre, la conicité des organes 2 est choisie de préféren- ce de telle façon que les déplacements sur l'ouvrage de tous les points de la ligne ou z8ne de contact d'un organe soient sensible- ment égaux sur toute la longueur de l'organe, la réduction du diamè- tre de l'organe vers son extrémité extérieure étant compensée par l'accroissement de sa distance au centre 0 de rotation.
Des organes agencés comme il vient d'être indiqué peuvent être montés en nombre quelconque sur un bâti commun; dans l'exemple on a prévu un dispositif à quatre organes frottants, et l'action simultanée sur l'ouvrage 4 d'un certain nombre de dispositifs sem- blables, les trajectoires des organes de ces dispositifs s'entrecroi. sant comme il résulte clairement de la figure. Comme dans les cas précédents, l'ouvrage peut être animé de mouvements propres dis- tincts ou complémentaires de ceux des organes frottants.
Enfin la fig.8 montre un appareil de doucissage et de polis- sage dont les organes frottants sont analogues à ceux de la figure 7 et agencés comme dans cette figure.
L'appareil comprend un bâti 10 dans lequel est monté un arbre 21 entrainé en rotation continue par une source de force motrice quelconque appropriée, tel le moteur 16, transmettant son mouvement, par l'intermédiaire de l'axe 33 et du pignon denté 32, à une couronne dentée 31 fixée sur l'arbre 21 par la clavette 29.
L'arbre 21 porte, a sa partie inférieure, un plateau 23, rendu solidaire de l'arbre par la clavette 24 et comportant un certain nombre de paliers 22 pour des arbres tournants 20 portant des organes frottants.
<Desc/Clms Page number 7>
Oes organes sont constitués par des corps coniques 17, pourvus de garnitures de polissage 37, en feutre ou l'équivalent, et reliés à leurs arbres 20 respectifs, de préférence par des joints élastiques, tels que 18, formés de plateaux métalliques, ou l'équivalent, juxtaposés et encastrés dans une rainure annulaire interne du corps 17. Les paliers 22 sont établis pour que les axes YY soient tangents au cercle 5 de rayon convenable (fig.7) suivant le résultat à obtenir.
De préférence, le bâti 10 est monté de manière à pouvoir être écarté et rapproché, d'une manière réglable, de l'ouvrage 4 et, à cet effet, il est monté à glissement dans des guides 11, les galets 12 facilitant les déplacements, et relié, par l'articulation 141, à un levier 14, articulé lui-même en un point fixe, et pourvu d'un contrepoids réglable d'équilibrage; l'articulation d'appui et le contrepoids n'ont pas été représentés dans la figure.-
Lorsque le moteur 16 est mis en marche, tout le bâti Il tourne autour de l'axe XX, entrainant les outils ou organes frot-. tants 17 en un mouvement de translation circulaire.
En raison de l'excentricité des axes YY des outils ou organes frottants 17, ces derniers sont entrainés en rotation sur eux-mêmes.plus ou moins' rapidement suivant la valeur de l'excentricité choisie, et en exer- gant sur l'ouvrage 4 une action de polissage ou de doucissage correspondante.
On pourrait au surplus prévoir des moyens pour modifier l'excentricité des axes YY des outils frottants 17, ces moyens pouvant consister par exemple en un montage sur rotule des axes 20, ou des paliers 22 de ces axes, ces rotules ou paliers étant indivi- duellement réglables, ou combinés avec une série de doigts agissant d'un côté de ces axes ou de ces paliers et rendus solidaires d'une couronne concentrique et circulairement mobile par rapport au pla- teau 23,-sur lequel elle est fixée en position de réglage par des moyens de fixation appropriés connus.
L'ouvrage 4 peut être simultanément déplacé sous les outils ou organes 17 soit d'un mouvement rectiligne continu @ bu al- ternatif, ou d'un mouvement circulaire, ou de mouvements combinés,
<Desc/Clms Page number 8>
et le bâti 11 peut dans l'ensemble être animé d'autres mouvements encore de translation par rapport à l'ouvrage.
Comme il va de soi et comme on l'a déjà laissé entendre, les agencements plus spécialement décrits et représentés ne sont nulle- ment limitatifs, et on pourrait en prévoir d'autres, OU y introdui- re des modifications sans pour cela s'écarter des limites de l'in- vention.
REVENDICATIONS
<Desc / Clms Page number 1>
IMPROVEMENTS IN THE SMOOTHING AND POLISHING OF HARD MATERIALS, SUCH AS GLASS, AND IN THE EXECUTION DEVICES.
The invention relates to the grinding and polishing of hard materials, such as glass, and relates in particular to the grinding and polishing of these materials using tools or friction members shaped as a body of revolution.
In patent No. 414,315 of March 11, 1936 by the same applicant, a method and apparatus using tools or rubbing members shaped as a body of revolution, and in which these tools or members are driven by a movement, have been described. controlled rotation about their axes and at least one simultaneous translational movement running permanently in a direction which forms, for each tool or organ, an angle other than 0 (or 180) and 90 with its axis of rotation.
In this way, each time a tool passes through a point on the worked surface, two groups of ridges or scratches are formed at this point, these ridges or scratches being oriented differently, so as to obtain a more perfect execution of the polishing or from where-
<Desc / Clms Page number 2>
cissage or, with equal perfection of the work, a noticeable reduction in the time of its execution.
However, due to the need to ensure for the friction members or tools a positive drive of rotation on permanent ¯ themselves and a positive drive / in translation on the surface of the structure, the movement controls to be provided are generally complex, and device setup costs are high.
The object of the invention is above all to provide a polishing or smoothing action of the rubbing members or tools, equivalent or at least effective, in a simpler manner, thus making it possible to reduce the costs of establishing the rubbers. devices.
In accordance with the invention, the tools or friction members are driven by rotational movements on themselves and at least by a simultaneous translational movement executing permanently in a direction which forms, for each tool or member, an angle other than 0 (or 180) and 90 with its axis of rotation, but the rotational movement of the tools or friction members around their axes is no longer controlled, i.e. this movement that these tools or organs rotate freely on these axes, and results only positive translational drives of the tools or organs.
In order to constitute the friction tools, use is preferably but not exclusively of cylindrical or conical bodies of revolution, and the aforesaid translation drive may be rectilinear or circular, or both; it may result from the movement of the tool holder relative to the structure, or from the or. clearance from the tool holder, or both; it can also be combined with other movements of the tool holder or of the work, or both.
In addition, according to the invention, provision is made for modifying the angle formed by the direction of the aforesaid translational drive with the axis of the tool or driven trotting member, in order to modify the action of said tool or organ on the structure.
And so that we can fully understand how to dis-
<Desc / Clms Page number 3>
The characteristic positions indicated above can be practically achieved, they will be described below in more detail in connection with certain preferred embodiments of grinding or polishing apparatus, preferably used in the application of invention in glassworking, and illustrated, in a more or less schematic manner, in the accompanying drawings, in which; Figs-1, 2 and 3 are explanatory diagrams)
Fig.4 is a diagram of a principle arrangement according to the invention;
Fig.5 is a diagram of another arrangement;
Fig. 6 shows a variant of this arrangement)
Fig.7 shows an arrangement using friction members of conical shape;
Fig.8 shows in section a polishing or smoothing apparatus according to the invention.
Referring to fig. 1, in which 1 designates a friction member constituted by a body of revolution, chosen to be cylindrical in this example, mounted on an axis represented by the line YY, around which it can rotate freely, and 4 designates the work to be worked on, for example a sheet of glass, if the YY axis is driven in movement along the arrow F which is substantially perpendicular to it, the body of revolution will be driven in rotation on itself around its axis, and will move on the work without producing any useful action for its polishing.
It is the same in principle in figure 2, in which the body of revolution 1 has been represented as cylindrical, but could equally well be conical, and where the YY axis is driven so as to move by a circular movement, following arrow F, around a center 0. The member 1 will also roll on the work 4 without performing a polishing job.
In FIG. 3, the YY axis of the body of revolution 1 has been placed in a position substantially perpendicular to the radius OR performing a circular movement around the center 0 along the arrow F and under these conditions this body, despite its freedom on
<Desc / Clms Page number 4>
its YY axis, remains motionless around the latter, while the points of its surface which are in contact with the work 4 there form a series of ridges or polishing scratches, the ridges or scratches resulting from each complete revolution of the radius OR around the center 0 superimposing in principle on the previous striations.
If the radius OR of the circular displacement is indefinitely enlarged, so that the direction of movement of body 1 merges with its YY axis, this body will still remain motionless around its axis and the points of its surface in contact with the work 4 will form there streaks or stripes parallel to said axis.
But if instead of a drive in a direction substantially perpendicular to its YY axis, as in Figs. 1 and 2, giving rise to a non-slip rotation of the member 1, or a drive in a substantially parallel direction to its YY axis as in fig. 3, giving rise to a sliding without rotation of the said member, it is driven in an oblique direction with respect to this axis, it will be requested to rotate around its YY axis by the component of the drive force which is perpendicular to the YY axis, and it will be requested to slide parallel to this axis by the component of the input force. nement who has this direction.
The result will be a complete movement of the body 1, which is analogous to the movement known as "skidding" and which will produce streaks or polishing scratches on the work.
Referring to figure 4, the cylindrical body 1, rotating freely around its YY axis, is driven by its links in the direction of the arrow F which is neither parallel nor perpendicular to the YY axis. , and therefore caused to rotate and slide on the surface of the work 4, the rotation not being free, however, but on the contrary hampered by the tendency to slip, while the sliding does not take place no longer freely, but is hampered by the tendency to rotate.
From the point of view of the action on the work, everything happens as if there were streaks or stripes (a) parallel to the
<Desc / Clms Page number 5>
direction in which the rotation tends to take place and streaks or stripes (b) parallel to the direction in which the sliding tends to take place, the resultant being a worked strip G of which each zone is striated or scratched according to the two aforementioned directions.
It will be noted that by modifying the obliquity of the direction of drive on the YY axis, the action on the structure can be modified at will, this action being all the weaker the less the free rotation is thwarted. or, in other words, that the driving direction is closer to perpendicular to the YY axis.
The principle arrangement of figure 4 can, in practice, be realized in different ways:
It is thus as in figure 5, of the cylindrical friction members 1, rotating freely around their axes YY, which form with the spokes OR1, OR2, OR3 and OR4 an angle # different from 0 (or 180) and 90, are simultaneously driven in rotation, along arrow F, around a common center 0, the connections of the YY axes being provided to allow the value of the aforementioned angle # to be modified as required.
In FIG. 6, the axes YY around which the friction members 1 freely rotate; are assembled in the form of a frame driven in rotation around the center 0, the said bodies 1 being able to be moved along the said YY axes to modify the value of the flet angle thereby the action on the structure .
Of course, the number of friction members could be expected to be different from four, and the rotational movement around the center 0 can be continuous or alternating, of constant or variable amplitude, comprising several turns or a fraction of a turn only.
Likewise, both in Figure 4 and in Figures 6 and 6, the indicated drive of the friction members can be replaced by a corresponding drive of the structure, a drive of the structure can also be planned additionally-
<Desc / Clms Page number 6>
In fig. 7, the arrangement is similar to that of fig.
5, but instead of being cylindrical, the friction members consist of conical bodies of revolution 2.
The YY axes, around which these members 2 can rotate freely, are driven in rotation around the center 0, but instead of passing through this center, they are connected to a concentric circle 5, the radius of which is chosen so as to obtain the desired action of the components 2 on the structure.
In addition, the taper of the members 2 is preferably chosen such that the displacements on the structure of all the points of the line or z8ne of contact of a member are substantially equal over the entire length of the structure. organ, the reduction in the diameter of the organ towards its outer end being compensated for by the increase in its distance from the center of rotation.
Organs arranged as has just been indicated can be mounted in any number on a common frame; in the example, a device has been provided with four friction members, and the simultaneous action on the structure 4 of a certain number of similar devices, the trajectories of the members of these devices intertwine. sant as it is clear from the figure. As in the previous cases, the structure can be driven by its own movements distinct from or complementary to those of the friction members.
Finally, FIG. 8 shows a smoothing and polishing apparatus, the friction members of which are similar to those of FIG. 7 and arranged as in this figure.
The apparatus comprises a frame 10 in which is mounted a shaft 21 driven in continuous rotation by any suitable source of motive force, such as the motor 16, transmitting its movement, through the intermediary of the axis 33 and the toothed pinion 32. , to a toothed ring 31 fixed on the shaft 21 by the key 29.
The shaft 21 carries, at its lower part, a plate 23, made integral with the shaft by the key 24 and comprising a certain number of bearings 22 for rotating shafts 20 carrying friction members.
<Desc / Clms Page number 7>
These members are constituted by conical bodies 17, provided with polishing linings 37, made of felt or the like, and connected to their respective shafts 20, preferably by elastic joints, such as 18, formed of metal plates, or the same. 'equivalent, juxtaposed and embedded in an internal annular groove of the body 17. The bearings 22 are established so that the axes YY are tangent to the circle 5 of suitable radius (FIG. 7) depending on the result to be obtained.
Preferably, the frame 10 is mounted so as to be able to be moved apart and brought closer, in an adjustable manner, to the structure 4 and, for this purpose, it is mounted to slide in guides 11, the rollers 12 facilitating the displacements. , and connected, by the articulation 141, to a lever 14, itself articulated at a fixed point, and provided with an adjustable balancing counterweight; the support joint and the counterweight have not been shown in the figure.
When the motor 16 is started, the whole frame It rotates around the axis XX, driving the tools or bodies friction. tants 17 in a circular translational movement.
Due to the eccentricity of the YY axes of the tools or friction members 17, the latter are driven in rotation on themselves more or less rapidly depending on the value of the eccentricity chosen, and by exerting on the work. 4 a corresponding polishing or smoothing action.
In addition, means could be provided for modifying the eccentricity of the YY axes of the friction tools 17, these means possibly consisting, for example, of mounting the axes 20 or bearings 22 of these axes on a ball joint, these ball joints or bearings being individual. dual adjustable, or combined with a series of fingers acting on one side of these axes or of these bearings and made integral with a concentric and circularly movable crown with respect to the plate 23, on which it is fixed in position of adjustment by appropriate known fixing means.
The work 4 can be simultaneously moved under the tools or members 17 either in a continuous rectilinear movement @ alternating bu, or in a circular movement, or in combined movements,
<Desc / Clms Page number 8>
and the frame 11 can on the whole be driven by further translational movements relative to the structure.
As goes without saying and as has already been implied, the arrangements more especially described and shown are in no way limiting, and others could be provided, OR introducing modifications to them without necessarily being necessary. to move away from the limits of the invention.
CLAIMS