Machine pour réaliser des contours dans uneplaque en matériau pierreux ou vitreux.
La présente invention est relative à une machine pour réaliser des contours dans une plaque en matériau pierreux ou vitreux. La machine permet de traiter des plaques en pierre de 2 à 5 cm d'épaisseur et des plaques en verre de 3 à 10 mm d'épaisseur.
Jusqu'à présent, pour effectuer un contour dans une plaque en matériau pierreux ou vitreux, on trace ou on représente le contour sur une des faces de la plaque. En-
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épaisseur de la plaque, intérieurement et adjacemment au contour à obtenir,à l'aide d'une foreuse portative. Ces trous étant proches l'un de l'autre, on brise les ponts subsistant entre eux et on enlève ainsi la portion de la plaque intérieure au contour. Enfin, on meule le bord intérieur de l'ouverture ainsi obtenue dans la plaque jusqu'au contour définitif, à l'aide d'une meuleuse portative.
De ce fait, la réalisation des contours dans une plaque en matériau pierreux ou vitreux est donc complètement manuelle et met en oeuvre des machines portatives distinctes. Les opérations de forage des trous dans la plaque et celles de meulage de l'ouverture nécessaire au contour sont parti-culièrement longues et onéreuses. Ces opérations nécessitent beaucoup d'attention des opérateurs peur ne pas forer et meuler une seule fois en dehors du contour. Ain-
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que d'engendrer souvent des erreurs de travail et des bris de la plaque. Ces inconvénients sont particulièrement sensibles lorsque la plaque est en matériau rare tel que le marbre.
L'objet de l'invention actuelle est une machine pour réaliser mécaniquement toutes les opérations nécessaires à l'obtention de contours prédéterminés dans une plaque pierreuse ou vitreuse. La nouvelle machine effectue rapidement et économiquement ces opérations a l'aide d'un outillage simple et interchangeable avec une nain d'oeuvre normale, non qualifiée et sans risque important d'erreur de travail ou de bris de la plaque.
A cet effet, une machine selon l'invention comprend une tête de travail comportent une broche creuse rotative déplaçable verticalement. La broche creuse rotative est pourvue intérieurement d'abord d'un outil de perçare et ensuite d'un outil de meulage. L'outil de perçage creux sur toute sa hauteur est déplacé verticalement vers la plaque montée horizontalement sur une table alors immobile horizontalement et attaque verticalement cette plaque pour y pratiquer un trou perforé. L'outil de meulage creux sur toute sa hauteur sauf près de son fond et présentant des orifices latéraux attaque latéralement la plaque perforée fixée à la. table de travail pour forcer le contour dans cette plaque, la tête de travail et la table de travail étant alors déplacées horizontalement l'une par rapport à l'autre.
L'outil de perçage, respectivement de meulage, est alimenté en liquide de refroidissement amené à travers le creux de la broche rotative.
Selon des particularités constructives de la nouvelle machine, la broche rotative est commandée par un moteur électrique ou fluidique et entraînée par une transmission à courroie attaquant une poulie calée sur sa partie supérieure, tandis que sa partie restante est montée à l'aide de roulements à billes ou analogues dans un boîtier solidarisé, comme le moteur, à une taque de support déplaçable verticalement le long de deux guides fixes, avec amplitude et vitesse réglables, sous l'action d'un vérin hydraulique.
Pour adapter plus facilement la nouvelle machine aux différents matériaux constitutifs des plaques à traiter, le moteur électrique ou fluidique de commande de la broche rotative est à vitesse variable.
Selon une caractéristique constructive de la nouvelle machine, les roulements à billes sent lubrifiés par un brouillard d'huile introduit dans le boîtier de la broche.
Dans le cas de matériau dur constitutif de la plaque à travailler par la nouvelle machine, la partie inférieure de la broche rotative présente un alésage conique surmonté par un alésage cylindrique taraudé, pour recevoir le corps de l'outil de perçage, respectivement de meulage. Ce corps comprend à son tour, une partie conique emboîtable sans jeu dans l'alésage conique de la broche et une partie cylindrique filetée vissable dans l'alésage cylindrique taraudé de cette'broche. Dans le cas de matériau tendre de la plaque, la partie inférieure de la broche comporte un mandrin ou une pince de serrage du corps de l'outil de perçage, respectivement de meulage.
Pour répartir régulièrement l'usure de l'outil de meulage de la nouvelle machine, sur toute sa hauteur,, cet outil de meulage est déplacé alternativement et verticalement lorsqu'il attaque latéralement la plaque.
Pour assurer le déplacement relatif de la tête de travail et de la table de travail de la nouvelle nachine pendant le meulage, il peut se faire que la table
de travail soit déplacée horizontalement, tandis que la tête de travail est immobile horizontalement ou que cette tête de travail soit déplacée horizontalement, tandis que cette table de travail est immobile horizontalement.
Afin d'assurer l'alimentation en liquide de refroidissement de la broche rotative de la nouvelle machine, il est prévu un raccord creux adaptable d'une manière étanche sur l'extrémité supérieure de cette broche. Ce raccord comprend dans un boîtier, un élément tubulaire rotatif qui est monté sur roulements à billes ou analogues, qui est applicable inférieurement sur l'extrémité supérieure de la broche rotative pour tourner conjointement
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duite d'alimentation en liquide. De préférence, les fuites du liquide de refroidissement qui s'écoulent à la partie supérieure de cet élément tubulaire sont reprises par une rainure collectrice qui entoure ledit élément tubulaire au-dessus des roulements à billes et qui communique avec une tubulure latérale d'élimination de- ces fuites.
Pour assurer des déplacements précis de la table de travail de la nouvelle machine, cette table est commandée verticalement par un vérin de levage hydraulique vertical et horizontalement par deux vérins de commande hydrauliques horizontaux reliés respectivement à deux bords adjacents de cette table.
Dans le but d'automatiser complètement le fonctionnement de la nouvelle machine,, l'alimentation des vérins horizontaux de commande de la table de travail est contrôlée par un dispositif de copiage dont le palpeur suit un gabarit semblable au contour à réaliser dans la plaque.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement une forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une vue en perspective d'une machine selon l'invention. La figure 2 est une vue en élévation de la tête de travail de la machine. La figure 3 est une coupe pxiale partielle de la tête de travail,.
Dans ces figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
La machine représenter sert à réaliser un contour dans une plaque 1 en matériau pierreux ou vitreux.
Dans la machine, la plaque 1 à traiter est solidarisée à une table de travail rectangulaire et horizontale 2, par des organes de fixation conventionnels. La table 2 est déplaçable horizontalement sur un support fixe 3 sous l'action de deux vérins de commande hydraulicues et horizontaux 4 et 5. Chaque vérin 4 ou 5 est articulé d'un côté, à un pivot fixe du support 3, et du côté opposé, au bord correspondant de la table 2. Les vérins 4 et 5 sont reliés respectivement à deux bords adjacents de la table 2. La table 2 est réglable verticalement en hauteur sous l'action d'au moins un vérin de levage hydraulique vertical non représenté agissant sur le support 3. Les vérins de com-
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sion sous le contrôle d'un distributeur soumis à un dispositif de copiage connu en soi et pourvu d'un palpeur suivant un gabarit semblable au contour à réaliser dans la plaque 1 .
Pour attaquer la plaque 1 à traiter, la machine
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support 7 horizontale et sensiblement triangulaire.
Comme le montre la figure 2, la tête de travail
6 comprend essentiellement un boîtier 8 fixé à la taque 7. Le boîtier 8 est pourvu supérieurement d'un couvercle 9 et inférieurement d'un fond 10. Une broche tubulaire et verticale 11 est montée rotative dans le boîtier 8,par l'intermédiaire de roulements à billes 12 et 13 ou analogues. Les roulements 12 et 13 sont disposés respectivement près du couvercle 9 et contre le fond 10, tandis qu'il sont entretoisés par une bague interne 14 entourant la broche 11. La partie supérieure de la broche 11 traverse d'une manière
<EMI ID=6.1> boîte à bourrages 15, tandis que la partie inférieure de cette broche 11 traverse aussi d'une manière étanche, une ouverture coaxiale du fond 10, grâce à une autre boîte à bourrages 16. Il est à noter que les roulements à billes
12 et 13 sont lubrifiés avantageusement par un brouillard d'huile introduit sous pression dans le boîtier 8 à travers des entrées 17 prévues dans la paroi de ce boîtier 8, l'huile étant extraite de ce dernier à travers des sorties
18 aménagées dans le couvercle 9 et dans le fond 10.
Dans l'exemple décrit, la partie inférieure de la broche 11 présente successivement de bas en haut, un alésage conique et un alésage cylindrique taraudé. Ces deux alésages reçoivent sélectivement sans jeu un outil de perçage 19 ou un outil de meulage 20.
L'outil de perçage 19 et l'outil de meulage 20 comprennent chacun un corps creux ayant une partie principale tronconique 21 de cônicité correspondant à celle de l'alésage conique susdit et une partie cylindrique 22 filetée surmontant la partie précédente et pourvue d'un filet correspondant à celui de l'alésage cylindrique précité.
Les outils de perçage 19 et de meulage 20 se distinguent l'un de l'autre par leur zone de travail inférieure active. Dans l'outil de perçage, la zone de travail est formée par un élément tubulaire creux sur toute sa hauteur. L'alésage de l'élément tubulaire communique avec-celui du corps de l'outil et celui de la broche 11. La face extérieure de l'élément tubulaire est pourvue d'un cordon hélicoïdal 23 en matériau abrasif par exemple en concrétion diamantée. Dans l'outil de meulage, la zone de travail est constituée par un élément tubulaire creux sur sa hauteur sauf près de son fond où cet élément est fermé. Le creux central communique aussi avec l'alésage du corps de l'outil et celui de la broche 11.
La paroi latérale de l'élément en question présente des perforations 24, communiquant avec le creux central,tandis qu'elle est recouverte extérieurement d'une couche abrasive continue 25, par exemple en concrétion diamantée, sauf au droit de ces perforations
24.
La forme de réalisation représentée convient pour traiter des plaques 1 en matériau particulièrement dur tel que des granits ou des marbres, exigeant des puissances absorbées relativement importantes lors du perçage et lors du meulage.; Cependant, dans le cas où les plaques 1 sont en matériau plus tendre , la tête de travail peut porter l'outil de perçage ou de meulage par un mandrin conventionnel ou une pince classique, le corps de l'outil en question étant alors approprié à ce mandrin où à cette pince mais la zone de travail dudit outil restant la même que dans l'exemple précité.
D'autre part, dans l'exemple décrit, la partie supérieure de la broche 11 coopère avec un raccord creux
25 particulier assurant l'alimentation en eau de l'outil
de travail. Le raccord 26 comprend essentiellement un élément tubulaire rotatif 27 dont la partie inférieure 23 de paroi plus épaisse est appliquée d'une manière étanche sur l'extrémité supérieure 29 de la broche 11. A cet effet,
la partie inférieure 28 en question est emboîtée dans l'extrémité supérieure 29 avec interposition d'un joint d'étanchéité 30.
L'élément tubulaire 27 est monté dans' un boîtier 31 du raccord 26 par l'intermédiaire de roulements à billes 32 ou analogues, lubrifiés d'une manière conventionnelle . L'élément tubulaire 27 tourne conjointement à la broche 11 .
L'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 27 communique avec une conduite fixe 33 d'alimentation en eau ou en liquide de refroidissement, par un raccord approprié
34 connu en soi. Les fuites du liquide de refroidissement qui se produisent éventuellement à la jonction de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 27 et du raccord 34 sont reprises dans une rainure collectrice 35 du boîtier
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partis supérieure du boîtier 31 au-dessus du roulement à billes supérieur 32. La rainure 35 communique uniquement et latéralement par un raccord normal 37 avec une tubulure latérale 36 d'évacuation des fuites précitées qui ne peuvent donc pas atteindre et endommager les roulements à billes 32.
En service, la broche 11 est aise en rotation par un moteur électrique de commande 38 porté par la taque de support 7. La transmission de puissance entre le moteur 32
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11. Le 'moteur 38 est avantageusement à vitesse variable pour pouvoir adapter la vitesse de rotation de l'outil de perçage 19 ou de forage 20 notamment en fonction du matériau constitutif de la plaque 1 .
L'ensemble de la taque de support 7 de la tête <EMI ID=9.1>
réglable en hauteur sur le bâti de .la machine. A cet effet, la taque de support 7 est solidaire de deux manchons , 43 coulissant respectivement le long de deux tiges de guidage verticales 44. Les deux tiges de guidage 44 sont fixées à leurs extrémités sur des pattes 45 et 46 d'une traverse horizontale fixe 47. La traverse 47 est soudée à un bras de support triangulaire 48 lui-même soudé à une colonne 49 du bâti. Le coulissement vertical de la taque de support
7 par rapport à l'ensemble des éléments 45 à 49 est assuré par un vérin de réglage hydraulique 50. Le corps 51 du vérin de réglage 50 est articulé intérieurement autour d'un pivot horizontal 52 reliant deux pattes verticales 53 solidaires de la taque de support 7. La tige de piston 54
du vérin de réglage 50 est articulée à son tour supérieurement à une patte saillante 55 solidaire de la traverse 47. Ainsi la commande du vérin de réglage 50 provoque le coulissenent vertical de la taque 7 et de tout ce qu'elle porte et conséquemment assure le réglage en hauteur de l'outil de forage 19 ou de neulage 20 par rapport à la plaque 1.
Pour effectuer un contour prédéterminé dans la plaque 1, on r�gle d'abord le positionnement horizontal de cette plaque 1 par rapport à l'axe vertical de la tête de travail 6 en agissant sur les vérins de commande 4 et 5, ainsi que le positionnement de l'outil de travail par rapport à la table de travail 2, notamment en agissant sur le vérin de réglage 50.
Ensuite, on effectue le perçage de la plaque 1
au Doyen de l'outil de perçage 19 monté sur la broche ro-
<EMI ID=10.1> verticalement par le vérin de réglage 50. Pendant le perçage de la plaque 1, la table de travail 2 reste immobile. Pendant le perçage en question, un courant d'eau ou de liquide de refroidissement traverse successivement l'élément tubulaire 27, la broche 11 et l'outil de forage 19 pour refroidir énergiquement la zone de forage.
Après le forage de la plaque 1, la tête de travail 6 est relevée en agissant sur le vérin de réglage 50. Dès lors, l'outil de forage 19 est remplacé par l'outil de meulage 20 et la tête de travail 6 est redescendue pour positionner correctement cet outil de meulage 20 dans le trou foré de la plaque 1.
Ensuite, on effectue le meulage du contour de
la plaque 1 au moyen de l'outil de meulage 20 mis en rotation par le moteur 38 sans être déplacé latéralement. Dès lors, la table de travail 2 est déplacée horizontalement sous l'action des vérins 4 et 5 et sous le contrôle du gabarit
de référence. Pendant le meulage du contour, l'outil de meulage 20 est soumis à des petites oscillations verticales pour uniformiser l'usure de sa zone de travail sur toute la hauteur de cette zone. D'autre part, un courant d'eau ou de liquide de refroidissement traverse 1 'élément tubulaire 27, la broche 11 et 1' outil de meulage 20 pour être distribué dans la zone de meulage.
Dans l'exemple décrit, pendant le perçage de la plaque 1, la tête de travail 6 est descendue verticalement, tandis que la table de travail 2 est immobile. Cependant, la table de travail 2 peut aussi être déplacée verticalement. En fait, la table de travail 2 reste immobile hori-zontalement dans tous les cas.
D'autre part, pendant le-meulage de la plaque 1, la tête de travail 6 n'est pas déplacée horizontalement et la table de travail 2 est mobile horizontalement sans l'être verticalement. Cependant, dans des variantes, la tête de travail 6 peut être déplacée horizontalement en étant guidée par un gabarit de référence, tandis que la table de travail 2 est alors complètement immobile, la tête de travail 6 ayant encore des petites oscillations verticales pour régulariser l'usure de sa zone de travail. Dans ce dernier cas convenant pour traiter des plaques 1 en matériau tendre, le déplacement horizontal général de la tête de travail 6 peut être commandée manuellement ou mécaniquement, cette tête de travail 6 étant alors montée par exemple par des parallélogrammes articulés sur un support réglable en hauteur.
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outil de meulage ne soit pas soumis a des petites oscillations verticales pendant son action sur la plaque 1.
Dans le cas décrit le moteur 38 da commande de
la broche rotative 11 est électrique, nais il peut être fluidique, c'est-à-dire pneumatique ou hydraulique. Dans le même ordre d'idées, les moyens de transmission de puissance entre le moteur 38 et la broche rotative 11 peuvent être différents de ceux qui.sont décrits.
Il est évident que l'invention n'est pas exclu- sivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des ' éléments intervenant dans sa réalisation à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1.- Machine pour réaliser des contours dans une
plaque en matériau pierreux ou vitreux,
caractérisée en ce qu'
elle comprend une tête de travail (6) comportant une broche creuse rotative (11) déplaçable verticalement et pourvue inférieurement :
- d'abord, d'un outil de perçage (19) creux sur toute sa hauteur et attaquant verticalement la plaque (1)
montée horizontalement sur une table de travail (2)
alors immobile horizontalement, pour pratiquer un
trou perforé dans cette plaque (1),
- et ensuite, d'un outil de meulage (20) creux sur toute sa hauteur sauf près de son fond présentant des orifices latéraux (24) et attaquant latéralement la
plaque (1) perforée, fixée à la table de travail (2),
pour former le contour de cette plaque (1), la tête
de travail (6) et la table de travail (2) étant alors déplacées horizontalement l'une par rapport à l'autre, l'outil de perçage (19), respectivement de meulage (20),
étant alimenté en liquide de refroidissement amené à travers
le creux de la broche rotative (11).