Machine à travailler les pierres. L'objet de l'invention est une machine à travailler les pierres, par exemple les pier res fines pour l'horlogerie, les compteurs électriques, les boussoles, les machines par lantes, les pierres dites industrielles, les pierres de bijouterie, le diamant.
Il comporte, comme la machine selon la revendication du brevet No 121766, plusieurs organes rotatifs destinés à porter chacun une pierre à travailler, dans le but qu'on puisse faire subir la même opération à, plusieurs pierres à la suite immédiate les, unes des autres ou qu'on puisse effectuer la même opé ration sur plusieurs pierres à la, fois. Mais il s'en distingue par le fait qu'il comporte en core des porte-outils rotatifs en nombre égal à celui des organes rotatifs, destinés à rece voir chacun un outil pour le travail d'une pierre et portés par un support mobile com mun, mais relié à demeure au reste de la ma chine, de façon qu'on puisse soit les ame ner simultanément en regard des divers or ganes rotatifs, soit les éloigner de ces der niers, dans le but de pouvoir examiner com modément les pierres ou les travailler à la main.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la, ma chine.
Les fig. 1, 2 et 3 en sont une vue de face, une élévation latérale, un plan; Les fig. 4, 5, 6, 7, 8 se rapportent à des détails; Les fig. 9, 10, 11, 12 montrent des pier res dont une est brute, mais est déjà percée, tandis que les autres sont achevées.
La forme d'exécution ci-dessus comporte une grande plaque de base 201 (fig. 1 à 3), à la partie postérieure gauche de laquelle se trouve un bâti métallique 202; dans celui-ci tournent six arbres parallèles 203, 204 205, 206, 207, 208 (voir aussi fig. 7) qui consti tuent les organes rotatifs mentionnés dans l'introduction, dont les axes sont dans le même plan horizontal et à chacun desquels est assujetti un tasseau 222 recevant l'une des pierres à tailler.
Dans ce but, le bâti 202 présente deux montants 209, 210; dans l'un de ceux-ci, 209, sont disposés six paliers 211 où reposent des parties cylindro-coni- ques 212 des arbres<B>203...</B> 208; l'autre mon tant, 210, porte six vis 213 formant des contre-pointes présentant à l'une de leurs ex trémités une tête de manouvre 216, à l'au tre un coussinet où prend appui l'un des bouts, 217, conique, de l'un des arbres; en agissant sur les têtes 216, on déplace axiale- ment ceux-ci pour appliquer leurs parties tronconiques contre les parties tronconiques correspondantes des paliers 211 et les amener ainsi tous exactement à la même position axiale;
les paliers 211 sont vissés dans le montant 209 et y sont immobilisés par des ressorts 320. Le bout droit de chacun des arbres 203... 208 est réuni par une pièce taraudée 219 à l'un des tasseaux 222 qui est également fi leté et dans lequel est ménagée une cavité 220 recevant de la gomme laque qui main tient la pierre à travailler.
Sur chacun des arbres 203... 208 est calée une poulie à gorge 224 reliée par une cordelette non représentée à un tambour de commande commun 230 à six gorges, dont l'arbre 232 est monté dans un bâti 231 se trouvant au milieu de la partie droite de la plaque 1. L'arbre 232 est muni d'une poulie 350 à trois gorges mise en mouvement par une cordelette non visible au dessin.
La pierre fixée à chacun des tasseaux 222 peut être soumise à l'action d'un outil fixé dans un porte-outil rotatif 351 (fig. 3, 5). Pour polir des formes bombées données aux pierres, par exemple une forme conique ou des cavités de différentes formes, on se sert usuellement de tiges 60 (fig. 6) faites en un métal tendre tel que le plomb ou l'é tain et présentant une cavité 61 de forme correspondante à l'une de leurs extrémités ou de tiges 62 (fig. 5), faites par exemple en buis, munies à l'un de leurs bouts d'une pointe qu'on taille pour lui donner la forme voulue.
Les tiges 60 ou 62, constituant des outils, agissent sur les pierres à l'aide d'un mélange d'huile et de poudre de diamant; elles sont destinées à être logées, de façon amovible, à celle de leurs extrémités qui est opposée à la cavité 61 ou à la pointe, dans une douille 352 et présentent une bro che transversale 353 passant dans des cou lisses 354 de la douille 352. Cette dernière est portée par un ressort à boudin 355 dont l'autre extrémité est solidaire d'un arbre 356 tournant dans un palier 357 et muni d'une poulie à gorge 358 sur laquelle passe une cor delette non représentée. Les paliers 357 des arbres parallèles 356 des six porte-outils sont logés dans une traverse commune 359, dans la quelle ils sont vissés et où des ressorts 360 prenant appui sur une barre 361 les empê chent de tourner.
De cette façon, il est pos sible de régler la position axiale des paliers 357 indépendamment les uns des autres, sui vant la longueur de chacun des outils.
Il est nécessaire, pour qu'on puisse exa miner commodément les pierres fixées aux tasseaux 222 et même les travailler à la main, qu'on puisse écarter les porte-outils 351 de leur position normale, représentée en trait plein sur les fig. 1 à 3, et les amener à la position indiquée en trait mixte à la fig. 1. A cet effet, la traverse 359 pivote sur un axe horizontal 362 qui est parallèle aux porte-outils et sur lequel on peut la faire coulisser de manière que la position axiale de ces derniers par rapport aux tasseaux 222 puisse être modifiée suivant les besoins; elle est ensuite immobilisée à la position axiale choisie par une vis de serrage 363 ne l'empê chant cependant pas de tourner.
La traverse 359 porte deux montants 364 (fig. 1 et 3) réunis à leur partie supérieure par une traverse 365 présentant deux paliers 366 où tourne un arbre 367. Sur ce dernier sont fixées six poulies à gorge 368 reliées chacune par une cordelette non représentée à la poulie 358 de l'un des porte-outils 351. L'arbre 367 lui-même est mis en mouvement par frottement par un disque 369 (voir encore la fig. 2) en prise avec un corps de révolu tion 370 porté par un arbre rigide 371 ac tionné par un arbre flexible 372. Ce dernier aboutit à un arbre rigide horizontal 373 tour nant dans un palier d'un montant 374 du bâti 231 et mis en rotation à l'aide d'une cordelette non représentée et de poulies à gorge à. étages 375, 376 par l'arbre 232.
Le palier unique de l'arbre 371 est logé dans un coulisseau 377 pouvant se déplacer axiale- ment et tourner sur un axe horizontal 378 solidaire d'une colonne 379. Le déplacement axial du coulisseau 377 permet, quelle que soit la position axiale donnée à la traverse 359 d'assurer la mise en prise du corps 370 et du disque 369. Quant à la rotation de ce coulisseau, elle sert à assurer que cette mise en prise a lieu dans de bonnes conditions sous l'action d'un ressort 383 prenant appui sur un bras 382 de la colonne 379; l'amplitude de son mouvement est limitée, dans le sens du rapprochement de 369 et de 370 par une vis- butée 381 venant en contact avec le bras 382.
La vis 381 est portée par l'une des branches latérales d'une pièce 384 en C solidaire du coulisseau 377 et dont l'autre branche laté rale porte une vis 385 sur laquelle le ressort 383 est partiellement disposé.
En vue, pour certains travaux, que les ou tils, au lieu de rester coaxiaux aux tasseaux 222, exécutent un mouvement de balancement d'amplitude variable et que leur vitesse de rotation varie, la forme d'exécution représen tée est établie comme suit: L'axe 362 (fig. 1 à 3) de la traverse 359 est porté à l'une de ses extrémités par une pièce 390 appartenant à une traverse 391 se trouvant à l'une des ex trémités d'un coulisseau cylindrique 392. Le coulisseau est partiellement logé dans un sup port 393 et est relié à, l'autre bout à une bielle 394 actionnée par l'arbre 232.
Dans ce but, la bielle 394 est munie d'un bouton 395 qu'on peut loger dans l'un ou l'autre d'une série de trous 396 (voir aussi fig. 4) ména gés dans une plaque 397 d'un coulisseau 398 pouvant se déplacer diamétralement sur un plateau à gorge 399 formant deux poulies et monté sur un palier indépendant. Le pla teau est mis en mouvement par une corde lette non représentée passant sur l'une ou l'autre de deux poulies à gorge 500 solidaires de l'arbre 373. A ce plateau 399 est assu jettie une coulisse 400 qui a une section lon gitudinale en C et dans les deux branches extrêmes de laquelle passe une tige 401 pou vant tourner sur elle-même, mais non se dé placer axialement et présentant une partie médiane filetée 402, traversant le coulisseau 398, taraudé.
Des ressorts à boudin 403, 404 enfilés sur la tige 401 peuvent agir de part et d'autre sur le coulisseau 398. La rotation de la tige 401 et par suite le déplacement du coulisseau 398 ont lieu grâce à une roue à friction 405 dont la première est munie et qui vient en prise au passage, au cours de chaque tour du plateau à gorges 399 avec un tam bour de friction non rotatif 406 ou 407 en caoutchouc par exemple, si bien que chaque fois la tige 401 tourne d'une certaine quan tité. Les deux tambours sont portés par des bras 408, 409 solidaires d'une bascule 410 pi votée en 411 sur un bras 412 du montant 374 du bâti 231, munie d'une poignée de ma- nouvre 413 et d'un bras 414 sur lequel agit un ressort 415; des butées à vis 416, 417 li mitent la course de la bascule dans les deux sens.
Lorsque cette bascule est à la position indiquée sur la fig. 2 et y demeure sous l'ac tion du ressort 415, la roue 405 vient en prise au passage avec le tambour 406 et tourne dans un sens; le coulisseau 398 se dé place dans un sens correspondant. Si l'on soulève la poignée 413, la bascule vient en contact avec la butée 417 sous l'action du ressort 415 et la roue 405 touche au passage le tambour 407; cette dernière tourne en sens opposé de son mouvement précédent et le cou- lisseau 398 se déplace aussi en sens opposé de son mouvement antérieur.
En amenant la bascule 410 à la position normale, on met ses tambours 406, 407 hors de prise d'avec la roue 405; dans ces condi tions le coulisseau 398 demeure à la position radiale qu'il occupe et l'amplitude du mouve ment de la traverse 359 demeure constante.
On commence par loger le bouton de ma nivelle 395 dans le trou 396 central du cou- lisseau 398 se trouvant au milieu de la cou lisse 400; dans ces conditions la bielle 394, le coulisseau 392, la traverse 359 n'exécutent aucun mouvement et les porte-outils 351 tournent sans effectuer aucun mouvement latéral. A' chaque tour du plateau à gorges 399, cependant, la roue 405 vient en prise avec le tambour 406 pa-r exem ple et tourne sur elle-même d'un cer- tain angle;
le coulisseau 398 s'écarte du centre du plateau 399, la bielle 394 décrit un cercle à son extrémité droite et communique à la traverse 359 un mouvement de va-et-vient, si bien que les porte-outils 355 effectuent un mouvement latéral en plus de leur rotation.. Au fur et à mesure que le coulisseau 398 s'é loigne du centre, le mouvement latéral de ces porte-outils augmente d'amplitude. Il arrive toutefois un moment où 398 atteint l'une des extrémités de la partie filetée 402 de la tige 401 et où son mouvement de translation cesse, même si l'arbre 232 continue à tourner.
Si l'on veut ensuite travailler une autre pierre de la même manière, on place le bou ton 395 dans celui des trous 396 qui se trouve momentanément au centre du plateau 399 et on déplace la bascule 410 de façon que la roue 405 vienne en prise au passage avec le tambour 407; 405 tourne en sens inverse de son mouvement précédent et le coulisseau 398, que le ressort 403 par exemple a main tenu en contact avec l'extrémité de la partie filetée 402, recommence immédiatement à se déplacer, mais en sens inverse de son déplace ment antérieur: De nouveau l'amplitude du mouvement latéral des porte-outils varie d'un minimum à un maximum. En choisissant un trou qui ne se trouve pas au centre du pla teau 399 au début du travail, on commence à communiquer tout de suite un mouvement latéral aux porte-outils.
Quant à la variation de la vitesse de ro tation des porte-outils en combinaison avec la variation de l'amplitude de leur mouvement latéral, elle a lieu grâce au fait que, d'une part, l'arbre 367 du disque 369 est porté par la traverse 359 et se déplace avec elle, d'au tre part, le corps de révolution 370 a une gé nératrice bombée vers l'extérieur: Quand l'amplitude du mouvement de la traverse est nulle ou faible, le disque 369 demeure cons tamment en contact avec le corps 370 et ef fectue un nombre de tours correspondant au rapport de son diamètre et de celui de ce corps.
Quand l'amplitude de ce mouvement augmente, il cesse d'être en contact avec 370 lorsqu'il arrive vers les parties extrêmes de sa course axiale: le nombre total de tours qu'il fait pendant une course simple ou dou ble du coulisseau 392, pour un même nombre de tours de l'arbre 372 pendant cette course, est donc plus petit qu'auparavant.
Le cadre formé par les traverses 359, 365 et les montants 364, repose à la position in diquée en mixte à la fig. 1 sur une pièce 520 portée par une tige 521 portée par le coulis- seau 392 dans lequel on peut la faire coulis ser perpendiculairement à celui-ci et se mou- vaut, d'autre part, dans une glissière 522 de la colonne 379; la position de cette tige 521 est réglée de façon que le cadre puisse pren dre appui sur la pièce 520. Dans cette même glissière se meut l'une des extrémités d'un bras coudé 523 solidaire de la traverse 391. La tige 521 et le bras 522 empêchent ainsi une rotation du coulisseau 392 autour de son axe.
Au montant 209 du bâti 202 sont fixées deux tiges horizontales 460, 461 sur l'une des quelles, 460, peut coulisser et tourner un cou- lisseau 462 pouvant prendre appui sur la se conde, 461, par un bec 463 dont il est muni; une vis de serrage 464 sert à immobiliser le coulisseau. Dans celui-ci est aménagée une cou lisse où passe la, branche médiane 465 d'une pièce en T 465-466, dont la branche trans versale 466 sert de support pour les outils dont on se sert pour le travail à la main; une vis de serrage 467 immobilise la pièce à la position choisie.
Quand on veut utiliser ces outils, on amène, par rotation, la pièce 465-466 à la position où la branche 466 est horizontale et par translation à celle où cette branche est à la bonne dis tance des tasseaux 222; si on ne se sert pas des outils, on dégage les tasseaux 222 en fai sant tourner le coulisseau dé manière que la pièce prenne la position représentée en trait mixte sur la fig. 1.
On se sert comme suit de la forme d'exé cution décrite L'opérateur, après avoir amené la, traverse 359 à la position indiquée en trait mixte à la fig. 1, chauffe successivement au moyen d'une lampe les six tasseaux 222, de façon à ramollir la gomme-laque qu'il y met ou qui s'y trouve déjà et fixe à chacun d'eux une pierre brute 96 (fig. 9) en la centrant en même temps; cette dernière a une forme gé nérale circulaire et présente un trou central cylindrique 97.
Une fois cela fait, il tourne les pierres à la main pour leur donner soit une forme exac tement cylindrique, soit une forme cylindro- conique (fig. 10), soit une forme cylindro- bombée (fig. 11) ou autre (fig. 12) et se sert pour cela d'outils appropriés dits burins comportant un manche auquel est fixé un dia mant. Il prend appui pour cela sur la branche 466 de la pièce 465-466 et agit successive ment sur les différentes pierres. Il procède de même pour le taillage des cavités dites creu- sures en se servant d'un burin pointu et agit successivement sur toutes les pierres.
Ensuite l'opérateur débarrasse successivement toutes celles-ci des débris, de la poussière qui y ad hèrent en utilisant une palette de bois tendre prenant appui sur la pièce 465-466, puis les examine à la loupe les unes après les autres pour voir si elles sont bien conformes au mo dèle.
Si tel est le cas, il passe au polissage: Il lime les tiges de buis 62 de façon que chacune d'elles ait la forme de la creusure correspondante, puis les monte sur les six porte-outils, les enduit du mélange de dia mant et d'huile et les applique dans les creu- sures des six pierres, pendant que les tasseaux 222 tournent. I1 a soin de faire tourner les broches autour de leur propre axe et de faire décrire un cône à celui-ci en mettant le bou ton 395 dans un des trous 396.
L'opérateur procède ensuite au polissage extérieur des creusures; il introduit un mé lange de poussière de diamant et d'huile dans les cavités 61 des tiges 60, amène la traverse 359 à la position représentée en trait plein sur la fig. 1, où la traverse 391 constitue une butée déterminant de façon exacte et sans tâtonnement la position angulaire de la tra verse 359, à laquelle le support se trouve quand les porte-outils sont en regard des or ganes rotatifs. Il applique les six tiges 60 sur les pierres, qui tournent; le bouton 395, qui était au centre du plateau 399, s'en écarte peu à peu de la façon indiquée; les tiges 60 tournent autour de leur propre axe et celui-ci décrit un cône. Suivant la forme définitive des pierres, la disposition des tiges 60 varie.
Si l'on compare la forme d'exécution dé crite à un tour usuel de pierriste ne compor tant qu'un seul arbre sur lequel une pierre est fixée à un tasseau, on voit qu'elle permet de réaliser une économie de temps très im portante parce que: L'opérateur fixe six pierres à la suite les unes des autres aux six tasseaux sans avoir à allumer et à éteindre sa lampe et à repren dre le bâton de gomme-laque à chaque pierre; I1 tourne ou biseaute ou creuse les six pierres à la suite les unes des autres en dé plaçant simplement l'outil le long de la branche 466 de la pièce 465-466; il n'a donc pas besoin de prendre une succession d'outils pour procéder à ces opérations sur chacune des pierres; Il polit simultanément les six pierres à l'extérieur; Il polit à la fois les creusures des six pierres; Il nettoie successivemnt les six pierres.
sans avoir à poser et à reprendre la palette; Il visite successivement les six pierres sans avoir à poser et à reprendre la, loupe; I1 ne fixe et ne centre qu'une seule fois chaque pierre pour toute la série d'opéra tions décrites, ce qui assure un centrage tou jours le même.
Un certain nombre des opérations ci-des sus exigent la collaboration constante de l'o pérateur; d'autres, une fois mises en route, se poursuivent sans lui. On peut donc gagner encore du temps en confiant à cet opérateur deux machines qui peuvent avantageusement être légèrement décalées l'une par rapport à l'autre, comme la fig. 3 le montre, pour lui donner une plus grande facilité d'accès; il procède aux premières opérations sur l'une des machines, pendant que la seconde effectue les opérations du deuxième groupe. Le nombre des organes rotatifs destiné à porter chacun une pierre à travailler peut varier.
Des moyens peuvent être prévus pour faire varier la vitesse de l'arbre moteur 232. La forme d'exécution décrite permet d'exécuter un certain nombre d'opérations né cessaires au travail des pierres. Un peut ce pendant n'effectuer à l'aide d'une même ma chine qu'une seulement ou qu'un groupe seu lement de ces opérations.
Suivant les cas, on peut n'utiliser qu'une partie des tasseaux à la fois, ou procéder si multanément sur les diverses pierres à deux opérations automatiques différentes.
La pièce 465-466, commune aux six tas seaux, peut être remplacée par six pièces ana logues correspondant chacune à l'un des tas seaux et montée dans le support 464 de façon que leur branche transversale soit oblique par rapport aux axes de rotation.
Les ressorts 355 servent non seulement à permettre le mouvement transversal des ou tils, mais encore à appliquer ceux-ci élasti- quement sur les pierres. Chacun d'eux peut être remplacé par deux ressorts: l'un analo gue au ressort 355; disposé de façon sem blable, mais plus court, l'autre logé axiale- ment à l'intérieur du palier 357 fermé à son extrémité droite.
La rotation des porte-outils peut être pro duite autrement, par exemple par une bande ondulée en caoutchouc par exemple, animée d'un mouvement de va-et-vient, qui est trans versal aux axes venant en prise avec des or ganes de friction, des porte-outils lors de ses déplacements dans un sens et s'écartant de ces organes lors de son mouvement dans l'au tre sens.
Les arbres 203-208 peuvent avoir une autre disposition d'ensemble; ils peuvent par exemple être placés en quinconce, pour que leur ensemble occupe moins de largeur ou être placés en cercle, dans une tourelle rotative, permettant de les amener successivement à une même position déterminée dans l'espace pour le travail successif des diverses pierres à la main.