Procédé de meulage et polissage et dispositif pour sa mise en aeuvre La présente invention a pour objet un procédé de meulage et de polissage de métaux et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Dans le fonctionnement des appareils de meulage et de polissage connus, comme par exemple des tours de meulage et de polissage, qui sont équipés de pou lies caoutchoutées d'entraînement et de courroies de polissage, revêtues d'une matière abrasive et entrai- nées à grande vitesse, il est d'une pratique courante d'imprégner une courroie de polissage neuve et inva riablement rigide avec du kérosène ou une matière analogue, pour l'assouplir et permettre de l'utiliser efficacement sur la poulie d'entraînement caoutchou tée.
Il est également courant de recouvrir .la surface abrasive de la courroie avec une graisse de lubrifica tion, par exemple avec du suif ou des compositions de lubrifiants analogues. La température de fusion et les caractéristiques de solidification du suif, ainsi que ses qualités lubrifiantes, le rendent tout à fait apte à une telle utilisation. Le suif solidifié permet à l'opérateur de régler la profondeur de coupe de la surface abrasive de la courroie en ajustant la quantité de suif ajoutée sur la surface de la courroie.
Cepen dant, le suif possède également une caractéristique indésirable en ce sens qu'il charge la surface abrasive, en particulier quand il absorbe de grandes quantités de particules pulvérisées, abrasives et .mé talliques, et forme ainsi une matière sensiblement solide qui s'introduit et s'incruste dans les intervalles et interstices entre les particules abrasives en for mant une couche assez dure. Il en résulte que la courroie devient très raide et qu'elle perd son effi cacité de coupe.
Quand une courroie est ainsi char gée par une telle matière dure et incrustée dans les intervalles et interstices, il devient normalement nécessaire pour l'opérateur, soit d'arrêter l'appareil de polissage et de nettoyer la courroie, soit de rem- placer la courroie, soit encore d'appliquer une pres sion excessive à la pièce à polir. L'application d'une pression excessive à la pièce provoque immédiate ment une usure exagérée de la surface abrasive de la courroie, des détériorations possibles de la pièce par suite du frottement considérable, et une usure exagérée de la matière de la face arrière de la cour roie.
En résumé, il en résulte une diminution de la durée d'utilisation de la courroie.
Il existe naturellement dans le commerce une grande variété de compositions de polissage qui sont destinées au polissage commercial d'objets métalli ques par l'emploi de disques, courroies, tambours revêtus d'une matière abrasive, et de roues abra sives. Cependant, on reproche couramment à ces compositions d'avoir tendance à charger la sur face abrasive, en compromettant ainsi l'efficacité de l'action de polissage de cette surface et en diminuant la durée d'utilisation de l'élément de polissage.
Dans le travail de meulage et de polissage ou de surfaçage d'objets métalliques, en particulier dans les opérations où il faut exécuter à la fois un meulage grossier et un meulage fin sur la même surface abra sive, pour éviter des travaux longs de changement de la surface abrasive dans l'appareil, il est d'un usage courant d'employer une graisse de lubrifica tion à la fois dure et sèche , comme par exem ple du suif ou des compositions de matières lubri fiantes analogues, qui conservent normalement leur forme quand on les a appliquées à la surface abra sive.
En utilisant un tel lubrifiant, il est possible d'ap pliquer une couche de celui-ci à la surface abrasive, de manière à recouvrir, sur la surface désirée et à la profondeur désirée, les surfaces de coupe des particules abrasives et à limiter ainsi la profondeur de coupe de la surface abrasive.
Cependant, l'em ploi d'un tel lubrifiant présente un inconvénient grave du fait que le lubrifiant charge la surface abrasive, c'est-à-dire remplit finalement cette surface au point de la rendre inefficace. Pour supprimer temporairement cette inefficacité, l'opérateur doit appliquer une pression beaucoup plus grande à la pièce à polir, au risque d'augmenter l'usure de la surface abrasive de l'élément de polissage ; il peut en résulter également des détériorations de la pièce à travailler, par brûlure de celle-ci, et des dété riorations à l'élément arrière de soutien de la sur face abrasive.
Dans le cas où on utilise des cour roies, des disques ou des tambours, il peut arriver que la roue abrasive soit définitivement détériorée, dans le cas où de telles roues sont utilisées et lubri fiées de cette manière. L'emploi de ce lubrifiant dur et la nécessité normale résultante d'appliquer à la pièce une pression de plus en plus grande à mesure que le travail progresse, pour exercer l'action désirée de surfaçage, compromettent les caractéristi ques abrasives de la surface abrasive, du fait que cette surface n'est pas maintenue propre et en bon état de coupe. Le lubrifiant dur absorbe bientôt des quantités importantes de particules abrasives et de particules métalliques, de telle sorte que des masses relativement solides de tels mélanges s'incrustent entre les particules abrasives de la surface abrasive.
Quand de telles conditions se présentent, et elles se présen tent régulièrement, il est normalement .nécessaire pour l'opérateur, quand il utilise le procédé courant de polissage, d'arrêter l'appareil et d'installer une nou velle surface abrasive ou de nettoyer parfaitement la surface abrasive encrassée, avant de continuer l'opération de polissage. De telles opérations de net toyage prennent nécessairement beaucoup de temps et coûtent par conséquent cher.
L'emploi possible de lubrifiants minces, comme par exemple certains mélanges d'hydrocarbures, tels que le kérosène ou d'autres huiles minces, pour constituer le lubrifiant unique de la surface abrasive, ne donne pas satisfaction car, en plus des risques normaux d'incendie présentés par l'emploi de ces matières, celles-ci ne se solidifient pas pendant leur utilisation pour permettre à l'opérateur de fixer sur la surface abrasive la couche désirée de lubrifiant dur >>, qui est désirable pour réaliser à certains points de vue les opérations de polissage, et de com mander la profondeur de coupe de la surface abrasive.
La présente invention a pour objet un procédé de meulage et de polissage de métaux qui tend à obvier aux inconvénients cités par le fait qu'on engage avec frottement une pièce métallique à polir contre une surface abrasive revêtue d'une compo sition de polissage constituée essentiellement par un mélange intime d'un lubrifiant de polissage tendant à adhérer à la surface et d'un solvant volatil de c;. lubrifiant.
L'invention a également pour objet un dispositif de meulage pour la mise en oeuvre du procédé qui comporte un élément de polissage, une surface abra- sive appliquée sur celui-ci, un dispositif d'entraîne ment pour déplacer l'élément de polissage à grande vitesse et un dispositif pour appliquer une compo sition de polissage sur la surface abrasive.
Ce dispo sitif se distingue des dispositifs connus par le fait que le dispositif d'application de la composition de polissage applique sur la surface abrasive une couche d'une composition de polissage comprenant une graisse lubrifiante et un solvant volatil de cette graisse, le dispositif d'entraînement étant commandé par un dispositif de commande afin d'actionner le dispositif d'application et de provoquer l'application de 1a composition sur la surface abrasive.
Le dessin annexé illustre schématiquement, et à titre d'exemple, divers détails du dispositif pour la mise en aeuvre du procédé.
Dans les différentes figures de ce dessin les élé ments analogues sont désignés par des chiffres de référence analogues.
La fig. 1 est une vue en perspective montrant schématiquement un tour de meulage et de polissage. La fig. 2 est une coupe partielle et verticale d'une courroie de meulage et de polissage recouverte d'une matière abrasive ; cette figure montre d'une manière exagérée la composition de meulage et de polissage, qui est appliquée sous la forme d'une couche mince sur la surface de coupe formée par les particules abrasives.
La fig. 3 est une coupe partielle et verticale de la courroie représentée sur la fig. 2 et recouverte d'une matière abrasive ; sur cette figure, les inter valles, ou interstices compris entre les particules abrasives, sont remplis par la composition solidifiée ou séchée de polissage, qui a absorbé des quantité de particules abrasives et de particules métalliques et qui s'est encastrée dans la surface abrasive.
Selon le dessin annexé le moteur 1 servant à entraîner un tour de meulage et de polissage est porté par un socle 2. Ce moteur 1 comporte des arbres latéraux 3, qui portent et entraînent des pou lies 4 fixées respectivement d'une manière amovible par des écrous 5 sur ces arbres. Chaque poulie 4 comprend de préférence une jante périphérique et élastique 6, qui est constituée par exemple par un caoutchouc d'un type approprié. Une courroie 7 passe par-dessus la jante 6 de chaque poulie 4 et par-dessus une roue ou poulie folle 8, montée d'une manière réglable sur un socle 9.
Une manivelle 10 et des leviers 11, 12 constituent les dispositifs habi tuels prévus pour régler transversalement, longitu dinalement et par pivotement, la poulie folle 8 en vue de réaliser le réglage de la courroie 7. Une enveloppe 13 d'échappement de vapeur, en forme de bac retourné, recouvre la plus grande partie du brin supérieur de la courroie 7, et comporte une conduite appropriée d'échappement 14. L'extrémité avant 15 de l'enveloppe 13 s'étend très près de la courroie 7, tout près aussi de la poulie d'entraîne ment 4, et recouvre transversalement la courroie de manière à former un écran qui protège l'opérateur contre les matières projetées par la force centrifuge à partir de la courroie 7.
Un distributeur 16 de la composition de polissage est monté sur l'enveloppe 13. Ce distributeur 16 peut être du type à pulvérisa tion ou à pellicule ; il peut être actionné mécanique ment, électriquement ou pneumatiquement. Ce distri buteur comporte un ajutage de distribution 17, qui distribue une pulvérisation ou une pellicule de la composition de polissage sur la surface abrasive exté rieure du brin supérieur de la courroie 7. Un moteur 18 est prévu sur le distributeur l ô et commande la distribution de la composition de polissage à partir du distributeur, à travers l'ajutage 17, et entraine en outre un agitateur 19 monté à l'intérieur du distri buteur.
Un circuit de commande 20 du moteur 18 s'étend à partir de celui-ci jusqu'à un organe de commande 21, actionné au pied et monté sur le socle 2 à un endroit convenable, de façon qu'un opérateur puisse l'utiliser en se tenant dans une posi tion normale, c'est-à-dire près de la poulie 4.
Les fig. 2 et 3 sont des coupes partielles et verti cales d'une courroie ordinaire de meulage et de polis sage, qui est recouverte d'une matière abrasive et qui comporte une couche arrière d'étoffe 22. Cette étoffe 22 est normalement rigide, quand elle est neuve, et porte sur sa surface supérieure une couche de colle 23, dans laquelle on a placé de la manière habituelle une couche de particules abrasives 24. Comme on le voit sur la fig. 2, la composition de polissage, quand elle a été appliquée sur la couche de particules abrasives 24, constitue une couche uni forme s'étendant par-dessus les surfaces exposées des particules 24.
Comme on le voit sur la fig. 3, la composition superficielle, qui peut être constituée en pratique uniquement par du suif ou des graisses analogues au suif, a séché et a absorbé un grand nombre de particules métalliques et de particules abrasives, en produisant ainsi une composition relati vement dure 26, qui s'est encastrée entre les parti cules abrasives 24.
Le procédé de meulage et de polissage de métaux selon la présente invention utilise une surface abra sive se déplaçant à grande vitesse et recouverte d'une composition de polissage ou surfaçage. Cette compo sition comprend un ingrédient de lubrification et aussi un pourcentage élevé d'un solvant extrêmement volatil de cet ingrédient. L'emploi d'une telle compo sition, dans la mise en aeuvre pratique du procédé faisant l'objet de l'invention, est avantageux du fait que la composition ne peut sécher sur la surface abrasive avant que le lubrifiant possède la consis tance désirée permettant l'action de polissage dési rée.
L'application périodique d'une composition addi tionnelle de polissage sur la surface abrasive, pen dant l'opération de polissage permet au solvant présent dans la composition additionnelle de libérer relativement le lubrifiant excessivement sec , les particules abrasives et les particules métalliques absorbées par le lubrifiant, qui ont pénétré dans la surface abrasive et se sont incrustées dans celle-ci. Le solvant les entraîne et maintient ainsi la surface abrasive propre et bien graissée.
Pour supprimer les caractéristiques indésirables mentionnées plus haut des compositions de meulage et de polissage que l'on trouve actuellement dans le commerce, la composition préconisée contient un mélange intime de 22,5 parties en poids de suif, de 32 parties en poids de kérosène, de 42,75 parties en poids de trichloToéthylène et de 2,75 parties en poids d'huile de wintergreen. Dans cette composition, le suif joue le rôle du lubrifiant à la fois dur et sec , le kérosène joue le rôle d'uri lubrifiant liquide, d'un agent de coupe, d'un agent de pénétra tion et de dispersion, d'un solvant à action lente pour le lubrifiant dur ,
et enfin d'un adoucis seur pour l'élément arrière d'appui quand on uti lise des courroies ou des disques de polissage com portant une surface arrière d'appui en étoffe ou en matière analogue. Le trichloroéthylène, qui est extrê mement volatil, ininflammable, sensiblement non toxique, et qui constitue une portion importante de la composition préconisée, agit comme un solvant à action rapide pour les lubrifiants, comme un agent de mélange et de dispersion pour les ingrédients de la composition,
et enfin comme un agent rendant le mélange ininflammable. L'huile de wintergreen, en plus de son rôle de lubrifiant, sert aussi à donner à la composition un arôme agréable.
Il est évidemment bien connu que différents autres lubrifiants durs ou d'autres compositions de ces matières constituent des lubrifiants satisfaisants pour les procédés ordinaires de meulage et de polis- sage des métaux. Ces autres lubrifiants possèdent cependant aussi les caractéristiques indésirables déjà mentionnées, qui sont propres au suif comme on l'a déjà indiqué.
Quelques-uns de ces autres lubrifiants sont placés dans le groupe des esters d'acides gras, qui se présentent aussi sous la forme de graisses ; d'autres lubrifiants sont des hydrocarbures de paraf fine se présentant sous la forme de graisses, etc. ; cependant, tous ces autres lubrifiants peuvent être considérés comme faisant partie d'un même groupe comprenant des matières aliphatiques. Dans le cas où on substitue au suif, dans la composition pré conisée de polissage, une autre composition grasse appropriée quelconque, ou une autre graisse, il peut être aussi nécessaire de remplacer d'une manière appropriée le solvant à action rapide du lubrifiant.
Comme on l'a indiqué plus haut, la caractéristique importante de la composition préconisée consiste dans la présence d'agents de lubrification, qui possèdent les caractéristiques mentionnées désirées, en ce qui concerne les qualités de lubrification et la dureté, et d'une grande proportion d'un solvant extrêmement volatil pour le lubrifiant dur. Ce solvant s'évapore facilement à la température normale ambiante et doit être en outre ininflammable et sensiblement non toxi que, pour des raisons de sécurité et d'hygiène.
On forme la composition préconisée de meulage et de polissae en mélangeant intimement des parti <B>0</B> cules indépendantes du lubrifiant dur , tel que le suif, avec le mélange liquide d'hydrocarbures, tel que le kérosène, constituant à la fois le lubrifiant liquide et l'agent de coupe, afin de produire un mélange uniforme de tous ces ingrédients ; ensuite, on ajoute le solvant du lubrifiant dur , comme par exemple le trichloroéthylène, au mélange uniforme du lubrifiant dur et du lubrifiant liquide.
On mélange intimement ce solvant avec le reste du mélange puis, on ajoute à ce mélange de l'huile de winter- green ou une autre huile aromatique désirée pour donner au mélange un arôme agréable.
Quand on emploie la composition préconisée de meulage et de polissage sur un tour de polissage du type à courroie, comme celui représenté sur la fig. 1, en vue de meuler et de polir des objets métalliques, on recouvre d'abord la courroie 7 d'une couche de la composition préconisée en appliquant celle-ci sur la surface abrasive de la courroie au moyen de l'aju- tage 17 du distributeur 16, dans lequel la composi- tion est continuellement agitée par l'agitateur 19 pour se trouver constamment à l'état d'un mélange intime et uniforme.
La grande vitesse de la courroie 7, qui se déplace normalement à une vitesse comprise entre 1500 mètres et 2400 mètres à la minute, sui vant le tour particulier de polissage utilisé, les dimen sions de la poulie d'entraînement 4, etc., contribuent à décharger rapidement toute composition en excès à partir de la surface abrasive de la courroie 7, de sorte que la surface abrasive de la courroie se recou vre uniformément d'une couche mince de la compo sition préconisée, comme on l'a représenté en exa gérant l'épaisseur sur la fig. 2.
L'opérateur laisse ensuite s'évaporer une partie du solvant extrêmement volatil à action rapide du lubrifiant. Cette évapo ration se produit avec une très grande vitesse, en raison du mouvement rapide de la courroie, jusqu'à ce que la consistance de la composition restant sur la surface abrasive soit la consistance désirée pour la nature particulière de l'opération de meulage et de polissage à exécuter. L'opération de meulage et de polissage commence à ce moment. Au bout d'un temps très court, le lubrifiant dur commence a se solidifier et absorbe des quantités de poudre abra sive et de poudre métallique pendant que le solvant du lubrifiant continue à s'évaporer rapidement.
Dès que la courroie devient sale ou chargée par le mélange de la poudre abrasive, du lubrifiant dur et de la poudre métallique, et que le mélange ainsi formé s'est incrusté dans la surface abrasive de la courroie, l'opérateur actionne le distributeur 16 et applique des quantités additionnelles de la compo sition préconisée sur la surface abrasive de la cour roie 7, pendant que l'opération de polissage continue. Ces adjonctions sont faites en quantités juste suffi santes - en évitant un excédent - pour provoquer la libération du lubrifiant sur la courroie des impu retés métalliques et pour permettre de dissoudre le lubrifiant dur , sale et incrusté.
Le lubrifiant est alors déchargé en dehors de la courroie 7 par la force centrifuge et l'opération de polissage se poursuit comme on l'a expliqué. Evidemmen.t, le pro cédé décrit ci-dessus et servant à meuler et polir des articles métalliques, n'est pas nécessairement mis en #uvre en utilisant l'appareil automatique que l'on vient de décrire. On peut aussi mettre en #uvre ce procédé à la main, en appliquant la composition préconisée sur la surface abrasive, en utilisant avec soin, à cet effet, des chiffons ou des éléments ana logues.
Le dispositif pour la mise en #uvre du procédé comporte un distributeur, facile à commander, pour l'application d'une composition de meulage et de polissage qui comprend un solvant volatil et une graisse de lubrification, sur la surface abrasive de l'élément de polissage. Ce dispositif permet à l'opé rateur de choisir la consistance désirée du lubrifiant pour tenir compte d'un aspect particulier quelconque de l'opération de polissage ; à cet effet, l'opérateur ajoute à la surface abrasive la composition de polis sage, puis il laisse s'évaporer le solvant du lubrifiant, jusqu'à ce que celui-ci possède la consistance désirée sur la surface abrasive.
La composition de meulage et de polissage préconisée qui est ininflammable, sensiblement non toxique, relativement peu coûteuse à fabriquer, dont l'utilisation est facile et qui pos sède les qualités pour maintenir la surface abrasive propre, bien lubrifiée et en parfait état de coupe présente également des avantages. Cette composi tion, quand on l'utilise sur des courroies de meulage et de polissage, présente encore l'avantage de main tenir la courroie à l'état souple et pliable. Cette com position préconisée de meulage et de polissage, per met à l'opérateur d'exécuter l'opération de meulage et de polissage avec un effort minimum, en utilisant une pression minima sur la pièce à meuler et à polir.
Cette composition permet donc de réduire le travail nécessaire et d'augmenter la durée d'utilisa tion de la surface abrasive. Le dispositif décrit est relativement simple, et bien adapté à la mise en #uvre pratique du procédé de meulage et de polis sage des métaux.
De ce qui précède et de l'examen du dessin annexé il résulte qu'on arrive par le procédé décrit et grâce au dispositif pour sa mise en #uvre à éviter les inconvénients des procédés et appareils connus jusqu'à présent pour le meulage et le polissage de métaux et d'obtenir ainsi les avantages énumérés ci-dessus.