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BREVET D'INVENTION.
APPAREILS A DRESSER ET POLIR LES PIERRES, MARBRES ET AUTRES MATIERES DURES.-
L'invention est relative au dressage et polissage des pierres, marbres et généralement de toutes les matières dures en blocs, plaques ou feuilles et concerne en particulier les appareils utilisés pour ces opérations, comprenant des organes frottants animés de plusieurs mouvements sur la surface de l'ouvrage.
On a déja proposé d'utiliser comme organes frottants, des corps, et notamment des blocs constitués en une matière appropriée à l'ouvrage à exécuter et exersant leur action sur l'ouvrage en n'ayant avec celui-ci qu'un contact tangentiel, les dits organes étant animés notamment de mouvements d'oscillation destinés à renouveller,en principe constamment,le contact avec l'ouvrage de chacun de ces organes.
Dans des appareils connus, les organes frottants et oscillants sont montés sur un bâti approprié, entrainé en rotation autour d'un axe, lui même déplacé avec le bâti porteur dans l'étendue de la surface de l'ouvrage.
Dans ces appareils toutefois; à chaque tour du bâti
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porteur autour de son axe, les éléments frottants reprennent pério- diquement les mêmes positions, ce qui comporte certaine inconvé- nients; notamment, il est difficile de conduire le bâti porteur sur l'étendue de surface de l'ouvrage dans les portions margina- les de cette surface, de façon à travailler toutes ces portions, en particulier d'une manière égale. D'autre part, les irrégulari- tés que peuvent présenter les mécanismes de commande des déplace- ments des organes frottants se traduisent par des irrégularités dans l'usure des surfaces actives des organes frottants, et par suite à des défauts dans les surfaces travaillées.
Egalement, dans ces appareils, la quantité de travail exécuté par un outil frottant n'est pas égale soit pour tous les points de sa ligne de contact avec l'ouvrage, soit pour ses diver- ses lignes de contact avec l'ouvrage dans ses différentes positions d'oscillation, avec ce résultat que, sauf dans une zone restreinte, il n'y a pas harmonie entre l'action à exercer et la qualité ou la nature de l'outil, avec la conséquence ou bien d'une usure prématurée de certaines zones de l'outil ou bien d'une action trop marquée, qui peut être irrégulière, de l'outil sur l'ouvrage.
En outre, dans le cas particulier ou plusieurs organes frottants, répartis autour d'un axe des translations de leur bâti porteur sur la surface de l'ouvrage, sont animés de mouvements d'oscillation radiaux par rapport à cet axe, les liaisons des dits organes avec leur bâti et de ce dernier avec l'axe des transla- tions, provoquent des irrégularités dans l'application des organes. sur l'ouvrage et par suite non seulement la détérioration des dits organes, mais également des défauts dans l'ouvrage.
L'invention à pour but surtout de remédier aux inconvé- nients signalés. A cet effet, elle consiste à faire comprendre aux appareils du genre en question des moyens propres à assurer qu'à chaque tour du bâti porteur autour de son axe, les organes frottants prennent des positions d'oscillation différentes, tout
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au moins pour un nombre relativement important de tours successifs du bâti porteur.
Elle consiste également à prévoir pour les organes trot- tants, ou pour leur commande de mouvement, ou les deux, une orga- nisation telle, que dans toutes les positions, la quantité de travail de chaque outil soit la même pour tous les points de sa ligne de contact avec l'ouvrage ou des diverses lignes de contact correspondant aux différentes position d'oscillation de l'outil.
Elle consiste encore à organiser les liaisons de chacun des -permettre organes frottants agencés autour d'un axe commun de manière à leur d'osciller radialement par rapport à cet axe, et la liaison du bâti porteur des dits organes avec le dit axe, de manière à permettre aux organes frottants de s'appliquer simultanément d'une façon constante sur la surface de l'ouvrage.
Et afin que,de toute façon, les dispositions caractérisa tiques ci-dessus ainsi que certaines autres caractéristiques de l'invention puissent être bien comprises, elles seront décrites ci-après plus en détail, conjointement à certains de leurs modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple et illustrés d'une manière plus ou moins schématique dans les dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 montre, en élévation latérale, un appareil à dresser et polir, comportant application de l'invention;
Fig.2 montre, à échelle agrandie et en coupe longitudinale, certaines parties omises, une portion de cet appareil ;
Fige. 3 et 4 sont des plans en coupe, obtenus sensiblement suivant les lignes 3-3 et 4-4 de la fig.2;
Fig. 6 montre une projection, sur un plan horizontal de la face active d'un outil frottant.
En se référant tout d'abord à la fige 1, dans l'appareil à dresser et polir, à genouillère, choisi comme exemple, (cet appareil pourrait aussi bien ne pas être un appareil à genouillère) on a prévu un bras ou support composé des tronçons 1 et 2, articu-
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lés entre-eux en 3, et d'autre part articulés, en 6, à un appui relativement stable 6, faisant partie d'un bâti 4 qui pourrait également être un mur, une cloison, ou analogued
Une commande de mouvement de rotation est disposée en 7, au voisinage de l'appui 6, et est associée à un renvoi de trans- mission 7 ,monté à l'aplomb de l'articulation 3, afin de déterminer la rotation autour de son axe d'un arbre vertical aménagé à l'ex- trémité du tronçon 2, l'entraînement de rotation étant assuré, par exemple,
au moyen d'une poulie 10.
Dans la figo2, l'arbre vertical est désigné par 8; il porte à son extrémité inférieure des organes frottants, montés comme indiqué ci-après ou d'une manière analogue.
On associe à l'extrémité de l'arbre 8 une rotule 11 ou tout autre mécanisme à mouvement universel, tel un mécanisme de
Cardan par exemple, et sur la rotule 11, on monte deux plateaux
12 et 13 enserrant un anneau 14 portant deux ou un plus grand nombre de paires de consoles 15, par exemple quatre paires de consoles comme dans la réalisation représentée.
Dans des ouvertu- res correspondantes de ces consoles, sont montés des axes 16, sur lesquels peuvent pivoter des supports 17 pour des organes frot- tants. Les axes 16 et supports 17 sont organisés pour exécuter non seulement des mouvements d'oscillation radiaux, mais égale- ment de manière à pouvoir exécuter une certaine oscillation autour du rayon passant sensiblement par le milieu de leur axe, et à cet effet. on prévoit,sur les dits axes 16, des portées sphériques, telles les rotules 18.
Pour assurer l'entrainement de rotation aùtour de l'axe 8, des éléments de liaison, telles que des broches 19 sont engagées, par exemple à vissage, dans l'anneau 14 et pénètrent à jeu dans des évidements 20 de la rotule 11, ce qui ménage les mouvements de rotule des supports d'organes frottants.
Les dits supports comportent d'autre part des prolongements
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21, sur une portée cylindrique 22 desquels sont enfilés des coussi- nets, de préférence à billes ou à rouleaux 23, supportant à leur tour des galets 24, dont la surface de roulement est courbe, et notamment sphérique ou sensiblement telle.
Ces galets 24 prennent appui sur une came 25 qui peut compor- ter un ou plusieurs bossages, mais qui est de préférence formée par un organe comportant une ou plusieurs parties de section circulaire excentrées par rapport à l'axe 8.
Cette came est solidaire ou rapportée sur un manchon 27 entourant l'arbre 8, et capable de tourner relativement à lui, autour de son axe. Dans ce but, on prévoit de préférence un montage avec interposition de corps ou roulement, tout au moins à l'empla- camant de la came, comme par exemple un coussinet à galets 28, formant également butée d'appui et reposant pour cela, par son chemin de roulement interne, sur une bague 29, fixée d'une manière convenable sur l'arbre 8.
La périphérie de la came 25 est également courbe et par exemple sphérique. Au manchon 27 on associe un dispositif propre à assurer son entrainement de rotation, avantageusement à partir de l'arbre 8, mais à des vitesses différentes de celui-ci, voire dans un sens de rotation inverse du sens de rotation de cet arbre.
A cet effet, on peut prévoir un mécanisme quelconque approprié, tel notamment qu'un mécanisme à trains d'engrenages, comme représenté, qui peut par exemple être constitué comme suit: sur l'arbre 8 est calé un pignon 30, qui communique son mouvement à un pignon 31 calé sur un arbre de renvoi 32 tourillonné dans un carter 33, entourant le mécanisme.
Le manchon 27 est d'autre part équipé d'une série de pignons 34, 35, 36 et 37 de différents diamètres, appropriés aux vitesses que l'on désire réaliser, et l'arbre de renvoi est équipé d'un balladeur formé de deux pignons 38 et 39 accouplés, dont les déplacements sur l'arbre de renvoi cannelé 32 sont commandés à
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à l'aide d'une fourchette 40, engagée dans une gorge 41 du balladeur et déplaçable dans une fente 42 du carter 33. Un moyen quelconque, telle la butée 43 et l'écrou 44, permet d'assujettir la fourchette dans une position de réglage désirée.
En outre, on prévoit un deuxième arbre de renvoi 45, supporté dans des consoles 46 à partir de l'arbre de renvoi 32,et équipé de pignons inverseurs 47 et 48, respectivement en prise permanente avec les pignons 34 et 35 du manchon 27.
En raison de cet agencement, lorsque le pignon 38 est amené en prise aveo le pignon 35, par un déplacement vers le haut de la fourchette 40, le manchon 27 est entraîné en rotation dans le même sens que l'arbre 8, avec la plus petite des vitesses de ro- tation dans ce sens qui peut lui 8tre communiquée. Si l'on dépasse cette position, en augmentant le déplacement vers le haut de la fourchette 40, le pignon 38 est amené en prise avec le pignon inverseur 47, en entrainant le manchon 27 en sens inverse de l'ar- bre 8 avec la plus petite des vitesses de rotation @ dans ce sens qui peut lui être communiquée.
Au contraire, par un mouvement descendant de la fourchette, on amène en prise, d'abord les pignons 39 et 36,en entrainant le manchon 27 avec la plus grande des vites- ses de rotation dans le même sens que l'arbre 8, et ensuite les pignons 39 et 48 en entrainant le manchon 27 en sens inverse de l'arbre 8, avec la plus grande des vitesses de rotation qui peut lui être communiquée dans ce sens.
Enfin, en amenant le balladeur 38-39 dans la position intermédiaire entre les pignons 35 et 36,qui est représentée, le manchon 27 n'est pas positivement entrainé en rotation.
Pour maintenir les galets 24 en contact avec la came 25 on pourrait prévoir des moyens élastiques tels que des ressorts, ou des organes à action statique tels que des contrepoids, mais on a de préférence recours à un montage comprenant des organes élasti. ques, dans lequel ces derniers sont soumis à des déformations de
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de faible amplitude, voire minima.
A cet effet, on accouple chacun des prolongements 21, élastiquement, avec un organe conduit par la came de façon telle que les déplacements qui lui sont communiqués par celle-ci s'exécu- tent dans une direction plus ou moins directement opposée, les déformations de l'organe élastique formant,ou interposé dans la liaison étant alors réduites aux différences ou à une partie des différences entre les déplacements des dits prolongements.
Dans la réalisation représentée, chacun des prolongements 21 est relié élastiquement au prolongement 21 situé sensiblement à l'opposé de la came, la liaison étant constituée par une paire de traverses 49 réunies par leurs extrémités correspondantes à l'aide d'entre- toises 50, entre une extrémité desquelles, et la traverse voisine, sont interposés des ressorts 61, dont la tension peut être réglée à volonté à l'aide des écrous 52. La portion 53 de la traverse qui prend appui sur les prolongements 21, est de préférence légèrement engagée dans le prolongement correspondant, par exemple dans une encoche 64 y formée, et cette portion 63 est établie de façon à permettre les oscillations transversales des organes frottants autour des rotules 18 mentionnées précédemment.
Comme on peut le voir le mieux dans la fig.2, les organes frottants 55, constitués d'une matière appropriée au travail à exécuter, sont établis sous forme de blocs, enserrés dans des montures appropriées 56, lesquelles sont engagées dans les portes- outils 17,de préférence par des prolongements ooniques ou sembla- bles 57. Des moyens sont prévus pour empêcher les déplacements en rotation des organes frottants autour des axes des prolongements, ces moyens pouvant être d'un genre quelconque approprié et par exemple constitués par des saillies 58 s'appliquant contre un des c8tés des portes-outils 17.
Lorsque les organes frottants sont amenés en oscillation radiale par rapport à l'arbre 8, la ligne de contact avec l'ouvrage
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de chacun de ces organes s'écarte et se rapproche de l'axe du dit arbre et, en raison de l'entrainement circulaire autour de l'arbre 8, les vitesses de déplacement se modifient avec la posi- tion de la ligne de contact.
Si l'étendue de cette ligne restait constante, il se pro- duirait dès lors,que les actions réciproques de l'organe frottant et de l'ouvrage se modifieraient, la nature de l'outil, supposé homogène, n'étant en fait appropriéeque pour une zone étroite de l'engagement.
Pour assurer la constance désirable des actions récipro- ques, on donne aux organes frottants, et en tous cas à leur surface active 59, une conformation telle que l'étendue de la ligne de contact se modifie avec le rayon du déplacement circulaire de l'organe autour de l'axe de l'arbre 8, c'est-à-dire une conforma- tion en trapèze comme le montre en projection horizontale la fig.5, la petite base du trapèze étant la plus rapprochée du centre de rotation.
Dans l'appareil décrit, la pression sur l'ouvrage est assurée par le poids de l'équipage mobiles arbre 8 et organes associés, manchon 27 et organes associés ..., qui peut s'accompa- gner ou non d'une pression supplémentaire, par exemple élastique, s'exercant en bout de l'arbre 8, grâce à un ressort tel que180, et pour compléter l'agencement on a prévu, sur un manchon 60 rendu solidaire de l'arbre 8, un collier à tourillons 61, sur les touril- lons duquel sont engagés les branches d'un levier fourchu 62 (fig.l) articulé en son point fixe du support 1-2 et pourvu d'un prolongement 63, servant d'une part à déplacer l'ensemble des orga- nes frottants sur l'ouvrage et d'autre part à relever cet ensemble pour l'écarter de la surface de l'ouvrage.
Il ressort de ce qui précède que, l'arbre 8 étant animé d'un mouvement de rotation, les organes frottants sont déplacés
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circulairement sur l'ouvrage en exécutant simultanément des mouve- ments d'oscillation radiaux par rapport au dit arbre. En imprimant à la came 26 un mouvement de rotation convenable, on modifie à chaque tour la position de la ligne de contact d'un organe frottant quelconque avec la surface de l'ouvrage, si bien que l'on pourra non seulement atteindre toutes les portions, notamment marginales, de l'étendue de cette surface, mais que l'usure des surfaces actives des organes frottants sera bien uniforme et par suite l'action sur l'ouvrage améliorée.
D'autre part, le montage des organes frottants sur l'arbre 8 se prête aux oscillations non concordantes des organes frottants, et les oscillations transversales des montures des dits organes permet à ces derniers de s'adapter à la surface de l'ouvrage dans toutes les positions occupées, en évitant en particulier le sautillement de l'appareil.
On remarquera en outre que la modification, à chaque tour, de la position de la ligne de contact d'un organe frottant avec l'ouvrage peut être obtenue alors môme que la came 26 ne serait pas positivement commandée, eu égard à la liberté en rotation du manchon 27 lorsque le balladeur occupe la position illustrée dans la fig.2, la came 25 étant alors entrainée lentement en rotation par l'action des galets 24.
Finalement, en raison de la conformation donnée aux surfaces actives des organes frottants, dans toutes les positions occupées, les lignes de contact seront en rapport avec la vitesse du dépla- cement circulaire, ce qui uniformise l'action et améliore la perfection du travail.
Bien que l'invention ait été décrite en référence à certaines réalisations préférées, il va de soi qu'elle n'y est pas limitée, nais qu'elle englobe au contraire les modifications, les variantes et les équivalents.
REVENDICATIONS.
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