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"Machine pour travailler, à grande vitesse, le verre, le granit ou d'autres matériaux de grande dureté". -
L'invention se rapporte à une machine pour couper, biseauter et creuser, à grande vitesse, du verre, du granit ou d'autres maté- riaux de grande dureté, ladite machine pouvant aussi polir les bi- seaux et creusements exécutés au préalable.
La machine, suivant l'invention, est représentée, à titre d'exemple et dans un mode de réalisation pratique aux dessins an- nexés :
La fig. 1 est une vue latérale de la machine.
La fig. 2 est une vue de face de la même machine.
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La fige 3 est une- vue en plan.
Les fig. 4 et 5 représentent des dispositifs spéciaux appli- qués sur cette machine.
La machine est essentiellement constituée d'un bâti, sur le- quel sont fixés des supports ; en haut de ceux-ci, sur des pivots x et y sont montés des bras pouvant osciller en s'orientant suivant un angle désiré, l'orientation étant obtenue grâce à une vis sans fin x' actionnée d'une manière adéquate et qui commande un disque de réglage. Les leviers 1 et b servent au blocage des bras, à l'en- droit désiré, obtenu en actionnant la vis sans fin.
De tels bras c et i supportent deux barres longitudinales parallèles m et n, cette dernière partiellement à crémaillère, sur lesquelles, commandé par un moteur électrique a, au moyen de trans- missions adéquates, peut se déplacer longitudinalement un chariot f qui entraîne le support porte-outils, angulaire, rigide, calé sur l'axe A. A une extrémité dudit support,se trouve fixé le porte - outils réglable (dans le cas envisagé, l'outil se présentant sous forme d'un disque tournant, convenablement profilé,en concrétion diamantifère, en carborandum, émeri ou autre matière pouvant couper, graver ou inciser le verre, le granit ou autre matière similaire,) ledit outil étant commandé par le petit moteur électrique fixé à l'autre extrémité du support angulaire et travaillant par son tran- chant.
Les bras c et 1 portent de même, parallèlement disposée aux barres de guidage du chariot, une barre longitudinale d, sur la- quelle sont disposés longitudinalement et susceptibles d'être blo- qués dans des positions limites désirées, des arrêts o et v qui fonctionnent aussi comme organes de commande, en coopération avec des éléments montés sur le chariot mobile, pour l'inversion de mar- che du moteur lorsque le chariot a atteint, dans l'un ou l'autre sens, la fin de course et pour la distribution de l'eau de refroi- dissement dans la direction désirée d'après le sens de marche du chariot et pour le déplacement en profondeur de l'outil taillant.
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L'ensemble comprenant le moteur électrique, le support qui sert pour régler la tension de la courroie, le support mandrin tour- nant et le mandrin porte-outils, le tout formant un ensemble homo- gène, peut tourner autour de l'axe A. L'axe A, sur lequel est calé l'ensemble susdit, est commandé, dans son mouvement de rotation, par le secteur denté w dont le déplacement angulaire est actionné par la vis sans fin g' pour régler la profondeur de taille à réaliser au moyen du disque rotatif. Les bras g peuvent être commandés à main pour imprimer le mouvement de rotation à la vis sans fin w, comme ils peuvent aussi être actionnés automatiquement.
Toutes les fois que le mouvement de déplacement se heurte à la dent g de fin de course, il fera actionner, grâce à la dent d', un déclic ou un cliquet qui,en faisant faire une fraction de tour à la vis sans fin, imprimera un déplacement angulaire dans le plan vertical au secteur denté w, lequel,en agissant sur l'axe A,fera descendre le di'sque x au delà de la surface de la plaque B d'une quantité en rapport avec le déplacement du cliquet, dont le dépla- cement a été réglé à son tour par la dent réglable saillante de fin de course g e est le carter de protection du disque taillant qui supporte, appliquées et convenablement réunies hydrauliquement au robinet à trois voies s monté- sur le chariot mobile,
les bouches z et z' de distribution d'eau de fefroidissement durant le fonctionnement de la machine.
Le robinet à trois voies s monté sur le chariot mobile, est actionné,à fin de course utile du chariot, de l'un ou de l'autre côté, par un arrêt o ou v qui, par des moyens mécaniques convenables commande la distribution de l'eau par les bouches z et z suivant la direction de marche du chariont
Les arrêts o et v actionnent aussi, lorsque le chariot a at- teint la fin de course dans l'un ou l'autre sens, un inverseur de marche t qui imprime au chariot la marche dans le sens désiré.
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r est un réducteur de vitesse pourvu d'un changement de vi- tesse de la translation de l'outil (suivant la dureté du matériau à travailler) pour la commande du chariot mobile commandé par le moteurs. p est la commande pour le déplacement transversal du disque.
En outre, suivant la fig. 4, est prévu un dispositif (par exem ple au moyen de croix de St-André, une commande à parallélogramme déformable, ou autre, z" directement commandée par le mouvement de descente de l'outil) qui provoque, suite à la translation, le soulè- vement des bouches de distribution de l'eau z et z de manière à conserver en substance le jet d'eau le plus voisin possible de l'en- droit de travail de l'outil (quel qu'il soit) sur le matériau en traitement, en vue d'utiliser la pression maximum de ce jet et d'é- viter une perte inutile de liquide.
Outre l'outil circulaire tournant comme jusqu'ici indiqué,on peut aussi utiliser un outil auquel est transmis un mouvement de va-et-vient (convenablement commandé) et qui répète mécaniquement le mouvement à main utilisé jusqu'ici pour obtenir des entailles ou gravures superficielles.
Si l'on veut, par contre, obtenir un travail dans le sens circulaire, au lieu de rectiligne, on débraie la commande de trans- lation du chariot et on oriente de façon convenable le porte-outils de manière qu'il soit possible de réaliser le biseautage, la taille, le creusement, etc. du matériau placé sur une table tournant au- tour de son axe.
Pour obtenir une rainure de profondeur constante sur une sur- face non parfaitement plane B avec un outil taillant fixé de n'im- porte quelle façon, on réalise ce travail avec la machine en cause de la manière suivante : le mouvement d'avance en profondeur du groupe comprenant le moteur a, le chariot f, l'axe A et le porte- mandrin sur lequel est fixé l'outil taillant étant rendu libre, le- dit groupe par son propre poids va tendre à faire pénétrer l'outil
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dans le matériau à travailler.
Une telle pénétration est limitée par un chariot fixé sur le porte-outils et muni de deux roues qui roulent sur la surface à tra- vailler de manière à en épouser les éventuelles ondulations.
Pour exécuter le polissage du creusement ou biseau réalisé par la machine, il faut remplacer l'outil utilisé précédemment peur de telles opérations, par un autre outil de forme et de matière adé- quates, précédé par un réservoir distributeur de pierre ponce ,spalt ou autre matière convenable.
A la partie supérieure du banc w creux intérieurement, sont pratiquées deux ou trois rainures longitudinales w à travers les- quelles peuvent passer autant de rouleaux rotatifs de déplacement, supportés par un châssis spécial y', qui peut être rapidement sou- levé ouabaissé au moyen d'un dispositif adéquat, de manière à faire saillir légèrement les rouleaux hors du plan w', pour rendre facile la mise en position de travail des plaques pesantes à travailler, en les faisant glisser sur les rouleaux susdits. Dès que la plaque a atteint la position voulue, en abaissant les rouleaux, elle se posera sur le plan de travail.
Comme dit précédemment, les arrêts o et v provoquent aussi l'inversion automatique du sens de rotation du moteur et par consé- quent aussi celui de l'outil circulaire, de manière que celui-ci tra- vaille toujours dans les deux sens de translation du chariot.
Pour tout ce qui se rapporte au fonctionnement des dispositifs o et v provoquant automatiquement,à la fin de chaque course du cha- riot,l'abaissement de l'outil (quel qu'il soit) en dehors de la piè- ce à travailler et avant que ledit outil ne commence son travail, on prévoit l'application aux dispositifs o et v d'un élément horizontal de crémaillère ou semblable, de longueur convenable, sur lequel peut s'engrener une roue dentée convenable, montée à détente libre sur l'axe de la vis sans fin g', de manière que, en fixant de tels élé ments de crémaillère en position telle que l'engrenage à détente
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libre commence à s'engager en avance ou en retard à chaque fin de course (en tournant aussi pendant un temps plus ou moins long) on obtienne..
facilement l'effet qu'à chaque position de crémaillère correspondra une rotation bien précise et déterminée de l'engrenage à rotation libre et par conséquent de la vis sans fin et un réglage déterminé de la grandeur correspondante de descente de l'outil.
La translation angulaire de l'outil autour de l'axe A se tra- duit en fait en un mouvement d'ascension ou de descente de l'outil qui peut être facilement lu en mesure linéaire sur une portion de cadran fixe sur lequel se déplace un index solidarisé au secteur denté w et monté de manière à pouvoir être reporté à la position initiale du zéro, à mesure que le diamètre du disque abrasif dimi- nue à cause de l'usure normale.
L'index peut aussi être pourvu d'un dispositif électrique pour l'interruption du circuit d'alimentation du moteur, quand l'index a atteint une position préfixée.
On a prévu une,variante, constituée par le fait que les bras c et i au lieu d'être montés oscillants sur les pivots x et y, peu- vent être montés libres linéairement dans le sens transversal, sur des guides adéquats prévus des deux côtés et fixés sur le bâti, leur translation simultanée étant obtenue par des dispositifs méca- niques adéquats.
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"Machine for working, at high speed, glass, granite or other materials of great hardness". -
The invention relates to a machine for cutting, beveling and digging, at high speed, glass, granite or other materials of great hardness, said machine also being able to polish the rods and hollows carried out beforehand.
The machine according to the invention is shown, by way of example and in a practical embodiment, in the accompanying drawings:
Fig. 1 is a side view of the machine.
Fig. 2 is a front view of the same machine.
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Figure 3 is a plan view.
Figs. 4 and 5 represent special devices applied to this machine.
The machine essentially consists of a frame, on which are fixed supports; at the top of these, on the x and y pivots are mounted arms which can oscillate by orienting themselves at a desired angle, the orientation being obtained by means of a worm x 'actuated in a suitable manner and which controls an adjustment disc. The levers 1 and b are used to block the arms at the desired location, obtained by operating the worm screw.
Such arms c and i support two parallel longitudinal bars m and n, the latter partially with a rack, on which, controlled by an electric motor a, by means of suitable transmissions, can move longitudinally a carriage f which drives the support. tool holder, angular, rigid, wedged on the axis A. At one end of said support is fixed the adjustable tool holder (in the case considered, the tool in the form of a rotating disc, suitably profiled , in diamondiferous concretion, in carborandum, emery or other material capable of cutting, engraving or incising glass, granite or other similar material,) said tool being controlled by the small electric motor fixed to the other end of the angular support and working by its cutting edge.
The arms c and 1 likewise carry, arranged parallel to the guide bars of the carriage, a longitudinal bar d, on which are arranged longitudinally and capable of being blocked in the desired limit positions, stops o and v which also function as control devices, in cooperation with elements mounted on the movable carriage, for reversing the operation of the motor when the carriage has reached, in either direction, the end of stroke and for distribution of the cooling water in the desired direction according to the direction of travel of the carriage and for the in-depth movement of the cutting tool.
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The assembly comprising the electric motor, the support which is used to adjust the tension of the belt, the rotating mandrel support and the tool-holder mandrel, all forming a homogeneous whole, can rotate around the axis A The axis A, on which the aforesaid assembly is wedged, is controlled, in its rotational movement, by the toothed sector w, the angular displacement of which is actuated by the worm g 'to adjust the cutting depth to be achieved. by means of the rotating disc. The arms g can be controlled by hand to impart the rotational movement to the worm w, as they can also be operated automatically.
Whenever the displacement movement collides with the end-of-travel tooth g, it will trigger, thanks to the tooth d ', a click or a pawl which, by making the worm screw make a fraction of a turn, will impart an angular displacement in the vertical plane to the toothed sector w, which, acting on the axis A, will lower the di'sque x beyond the surface of the plate B by an amount commensurate with the displacement of the pawl , the displacement of which has in turn been regulated by the protruding adjustable tooth of the limit switch ge is the protective casing of the cutting disc which supports, applied and suitably joined hydraulically to the three-way valve s mounted on the mobile carriage ,
the cooling water distribution ports z and z 'during the operation of the machine.
The three-way valve s mounted on the mobile carriage, is actuated, at the useful end of the carriage's travel, from either side, by a stop o or v which, by suitable mechanical means controls the distribution water through the z and z mouths following the direction of travel of the chariont
The stops o and v also activate, when the carriage has reached the end of its travel in either direction, a reversing switch t which prints the carriage in the desired direction.
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r is a speed reducer provided with a change of speed of the translation of the tool (depending on the hardness of the material to be worked) for controlling the mobile carriage controlled by the motors. p is the command for the transverse displacement of the disc.
Further, according to FIG. 4, a device is provided (for example by means of a St-André cross, a deformable parallelogram control, or the like, z "directly controlled by the downward movement of the tool) which causes, following the translation, the lifting of the water distribution outlets z and z so as to keep in substance the water jet as close as possible to the working place of the tool (whatever it is) on the material being processed, in order to use the maximum pressure of this jet and to avoid unnecessary loss of liquid.
In addition to the circular tool rotating as hitherto indicated, it is also possible to use a tool to which a reciprocating movement is transmitted (suitably controlled) and which mechanically repeats the hand movement used hitherto to obtain notches or cuts. superficial engravings.
If, on the other hand, one wishes to obtain a work in the circular direction, instead of in the rectilinear direction, one disengages the movement control of the carriage and one directs the tool holder in a suitable way so that it is possible to perform beveling, trimming, digging, etc. material placed on a table rotating around its axis.
To obtain a groove of constant depth on a non-perfectly flat surface B with a cutting tool fixed in any way, this work is carried out with the machine in question as follows: the feed movement in depth of the group comprising the motor a, the carriage f, the axis A and the mandrel holder on which the cutting tool is fixed being made free, said group by its own weight will tend to make the tool penetrate
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in the material to be worked.
Such penetration is limited by a carriage fixed to the tool holder and provided with two wheels which roll on the surface to be worked so as to follow any undulations therein.
To perform the polishing of the digging or bevel carried out by the machine, the tool previously used for such operations must be replaced by another tool of suitable shape and material, preceded by a pumice stone, spalt or other suitable material.
At the top of the bed w hollow internally, two or three longitudinal grooves w are made through which can pass as many rotating displacement rollers, supported by a special frame y ', which can be quickly raised or lowered by means of a suitable device, so as to project the rollers slightly out of the plane w ', to make it easy to put the heavy plates to be worked into the working position, by sliding them on the aforesaid rollers. As soon as the plate has reached the desired position, by lowering the rollers, it will rest on the work surface.
As said previously, the stops o and v also cause the automatic reversal of the direction of rotation of the motor and consequently also that of the circular tool, so that the latter always works in both directions of translation. of the cart.
For everything relating to the operation of the o and v devices automatically causing, at the end of each stroke of the trolley, the lowering of the tool (whatever it is) outside the workpiece and before said tool begins its work, provision is made for the application to the devices o and v of a horizontal element of a rack or the like, of suitable length, on which can engage a suitable toothed wheel, mounted with free detent on the axis of the worm g ', so that, by fixing such rack elements in position such as the detent gear
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free begins to engage early or late at each end of the race (also turning for a longer or shorter time) we obtain ..
easily the effect that each rack position will correspond to a very precise and determined rotation of the free-rotating gear and consequently of the worm and a determined adjustment of the corresponding quantity of descent of the tool.
The angular translation of the tool around the axis A in fact results in an upward or downward movement of the tool which can be easily read in linear measurement on a portion of the fixed dial on which the an index secured to the toothed sector w and mounted so as to be able to be brought back to the initial zero position as the diameter of the abrasive disc decreases due to normal wear.
The index can also be provided with an electrical device for interrupting the motor supply circuit, when the index has reached a preset position.
A variant has been provided, consisting in the fact that the arms c and i, instead of being mounted to oscillate on the pivots x and y, can be mounted free linearly in the transverse direction, on suitable guides provided for both. sides and fixed to the frame, their simultaneous translation being obtained by suitable mechanical devices.
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