EP0687527A1 - Tête de polissage à patins abrasifs oscillants pour le travail de surfacage de la pierre - Google Patents

Tête de polissage à patins abrasifs oscillants pour le travail de surfacage de la pierre Download PDF

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EP0687527A1
EP0687527A1 EP95401380A EP95401380A EP0687527A1 EP 0687527 A1 EP0687527 A1 EP 0687527A1 EP 95401380 A EP95401380 A EP 95401380A EP 95401380 A EP95401380 A EP 95401380A EP 0687527 A1 EP0687527 A1 EP 0687527A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
pads
axis
polishing head
head according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95401380A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Bernat
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Individual
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B24B41/047—Grinding heads for working on plane surfaces
    • B24B41/0475—Grinding heads for working on plane surfaces equipped with oscillating abrasive blocks, e.g. mounted on a rotating head

Definitions

  • the present invention relates to a polishing head for stone surfacing work such as granite, marble and others, comprising one or more abrasive pads integral with the head body, extending radially around the latter with constant angular spacing.
  • the head body and the pads are driven by motor means of a rotational movement about a vertical axis.
  • the oscillating pads are each driven by other motor means of an oscillating movement around an axis intersecting the vertical axis of rotation.
  • Polishing heads are known, the pads of which are driven in oscillation by cams and returned by spring, which limits the pressure that the abrasive surface of each pad can exert on the stone. This results in longer polishing times or a lower polishing quality.
  • Polishing heads are also known, the drive of which in oscillation of the pads is carried out by a system of double lever which is complex to produce and which presents significant clearances which, by altering the precision of the movement, adversely affect the quality of the polishing and surfacing.
  • EP-A-448 847 also discloses a polishing head, the pads of which each oscillate around an oblique axis and intersecting with the vertical axis of rotation of the head.
  • the pads are each driven in oscillation by a connecting rod, the foot of which is articulated to the eccentric pin of a toothed wheel cooperating in engagement with an endless screw.
  • Such a configuration is particularly complex and costly to carry out.
  • the object of the present invention is to solve the problems mentioned above by using a polishing head of the type defined above, the means for driving the shoes in oscillation are particularly simple and free from play detrimental to the precision of the guidance and movement.
  • the polishing head according to the invention for the surfacing work of the stone, comprises a rotary head structure along a vertical axis (AA ′), several surfacing pads, integral with the head structure and developing from radially with respect to the latter at constant angular spacing from each other, each surfacing pad comprising a pad body receiving an abrasive block, provided with a pivot engaged in a bearing formed in the head structure in order to ensure the pivoting guide of the shoe about an axis (BB ') intersecting the axis of rotation (AA'), said head structure and said shoes being rotated about the vertical axis (AA ') by a first drive means, and the surfacing pads together with their rotation about the vertical axis (AA ') each being pivotally driven about their axis (BB') by a second drive means common to all the pads.
  • a rotary head structure along a vertical axis (AA ′) several surfacing pads, integral with the head structure and developing from radially with respect to the latter at constant angular spacing
  • the polishing head as defined is essentially characterized in that the second motor means comprises a rotary element to which a motor torque is applied, a vertical shaft for transmitting rotational movement coupled by one of its ends to the element rotating and by its other end to an eccentric disc occupying a position offset with respect to the longitudinal axis of rotation of the propeller shaft, the eccentric disc being rotatably mounted in the bore of a collar d 'eccentric, subject to move in circular translation around the axis (AA'), said collar carrying several crank pins regularly distributed in a circle, to each of which is secured by a ball joint the end of a link and d '' one, said link by its other end being secured by means of a ball joint of the end of an operating arm and a single rigidly fixed to the body one shoe and one so that the circular translational movement of the eccentric collar induces on each shoe an oscillating movement around the corresponding axis (BB ').
  • the second motor means comprises a rotary element to which a motor torque is applied, a
  • the polishing pads are in even number and are arranged in pairs in diametrically opposite manner, the pads of each pair by their pad body being rigidly joined to one another by an arm synchronization, the rigid connection established between the diametrically opposite pads ensuring the synchronous operation of the two pads.
  • the operating arm of each shoe is fixed to the pivot of the shoe body and extends radially with respect to said pivot so as to form a lever arm.
  • the polishing head comprises several pairs of pads, each associated with two links and two crankpins, one of the two crankpins being disposed below the geometric plane containing on the one hand the axis (AA ') and on the other hand the axes (BB') of the two pads while the other crankpin is disposed beyond this plane.
  • each of the two links extends on either side of this plane, and the two operating arms are arranged symmetrically with respect to the geometric plane containing the axes (BB ') of the two pads and constituting the longitudinal plane of symmetry of their body.
  • the polishing head is intended for stone surfacing work such as surface planing and the like.
  • the polishing head may comprise a casing 1 and is fixed to a polishing machine capable of ensuring its movement over the surface to be polished in order to carry out several polishing passes.
  • the casing 1, locked in rotation relative to the frame of the machine by any means known to those skilled in the art, is provided with at least one guide bearing 2 in rotation about an axis AA ', which can be vertical , a head structure 3 carrying several surfacing pads 4, radial, arranged at constant angular spacing from each other and each provided with an abrasive block 5 applied to the surface to be polished.
  • the polishing head is equipped with six surfacing pads 4.
  • the head structure consists essentially of a vertical shaft 6, engaged in the guide bearing 2 and by a horizontal support plate 7, coaxial with the shaft 6 and coupled to the lower portion of said shaft 6.
  • the shaft 6 crosses right through the guide bearing 2 and above this bearing is shaped as a truncated cone to be coupled to a motor drive means in rotation about the axis AA '.
  • This drive means will be constituted by the spindle of the polishing machine, this spindle, along the axis AA 'being provided with a conical bore in which the conical trunk part of the shaft 6 is mounted in coupling relation.
  • the fixing of the polishing head to the polishing machine is effected by engagement of the conical trunk portion of the shaft 6 in the conical bore of the spindle of the machine and by blocking said portion in the said bore.
  • the plate 7 supports the surfacing pads 4 and for this purpose receives in fixing on its periphery, a vertical element 8 extending upwards, carrying at regular angular intervals six guide bearings 9 ensuring respectively the pivoting guidance of the six pads of surfacing 4 and this, for each of the pads, around a geometric axis BB 'can be normal to the axis AA' or develop obliquely to the latter.
  • Each surfacing pad 4 comprises a substantially L-shaped pad body to which is fixed a pivot 10 engaged in the corresponding bearing 9 to provide pivoting guidance along the corresponding axis BB '.
  • the skate body comprises a vertical wall 11 of generally rectangular shape to which is fixed by any means known to those skilled in the art, the pivot 10.
  • To the vertical wall 11 at the lower end is fixed a plate 12 of general shape rectangular.
  • This plate 12 is provided with a dovetail mortise intended to cooperate in shape engagement with the dovetail post that comprises the abrasive block 5. This plate 12 extends towards the center of the head and this perpendicular to the wall 11.
  • the surfacing pads 4 are arranged in pairs in diametrically opposite manner and the two pads of each pair, by their body are rigidly joined to each other by a synchronization arm 13.
  • this arm develops under the plate 7 of the head structure with spacing of the latter and is fixed by its end portions to the plates 12 of the two shoes 4.
  • Each arm formed for example by a flat iron, is separated in height from the other two and for this purpose forms a bridge between the two skate bodies to which it attaches.
  • This drive means comprises a rotary element 14 to which a motor torque is applied, this element being fixed in rotation and in translation at the upper end of a rotary shaft 15 receiving in coupling at its other end an eccentric disc mounted in rotation in the bore of an eccentric collar which carries, parallel to the axis AA ', several crank pins 18 arranged in a circle and regularly distributed along the circumference of the latter.
  • Each crankpin is associated via a movement transmission means to a surfacing pad 4 and to a single one.
  • the shaft 15 of the second drive means and the shaft 6 of the head structure are coaxial and advantageously, the shaft 15 is hollow and bored from one end to the other to receive in rotation of the shaft 6 of the head structure.
  • the shaft 15 is made at least one bearing for guiding the shaft 6 in rotation.
  • the shaft 15 above the eccentric engages in a rotational guide bearing provided in the casing 1. Above this bearing, the shaft 15 receives in fixing the rotary element 14.
  • the eccentric collar 17, relative to a mechanical mark attached to the shaft 6, moves in circular translation around the axis AA 'so that the crankpins 18 each move in circular translation around a parallel axis to axis AA '.
  • the movement of each crankpin 18, via the movement transmission means is communicated to the corresponding pad.
  • This movement transmission means consists of a link 19 articulated by a ball joint 21 to the crank pin 18 and by an operating arm 20 rigidly fixed to the shoe body 4, the connecting rod 19 and the operating arm 20 being articulated one to the other by a ball joint 22. Due to the presence of the synchronization arms 13 the two pads 4 associated with each arm 13 operate in perfect synchronism and the rigid connection established between the two pads allows the use of bearing 9 of the type patella.
  • the amplitude of the oscillation movement of the pads around the corresponding axis BB ′ is determined by the amplitude of the circular translation movement of the eccentric collar on the one hand and the value of the lever arm established between the axis BB 'and the longitudinal central axis of the rod on the other hand.
  • the value of this lever arm depends on the length of the operating arm and its position.
  • the maneuvering arm 20 of each shoe 4 is fixed to the pivot 10 of the body of pad and extends radially relative to said pivot 10 so as to form a lever arm.
  • the operating arm is provided with a conical bore for engaging on a conical bearing surface formed on the pivot and being locked there by a nut. To complete the blocking, the taper of the bore and of the bearing is low so as to obtain a cone effect.
  • the rods 20 of equal length, relative to the direction of rotation of the structure, are all oriented in a similar manner.
  • the two links 19 cooperating with the same pair of pads 4 extend on either side of the geometric plane containing the two axes BB 'of the pair of pads and the axis AA' of rotation.
  • one of the two crankpins associated with the pair of skates is located below this plane and the other beyond this plane.
  • the two pads are arranged symmetrically with respect to the geometric plane containing the axes BB 'of the two pads and constituting the median plane of symmetry of their respective bodies.
  • the rotary element 14 and the shaft 15 are coaxial.
  • the rotary element 14, constituted by a toothed wheel, cooperates in meshing with a pinion gear 23 rotatably mounted on an axis fixed to the casing 1. With this pinion 23 cooperates in meshing a toothed wheel 24 coaxial with the shaft 6 and coupled to the latter, so that the rotational movement imparted to the shaft 6 by the first drive means is imparted to the shaft 15.
  • the toothed wheels 14 and 24 have the same diameter and a different number of teeth.
  • the pitch diameter has a value of 121.5 mm
  • the toothed wheel 24 has eighty teeth while the toothed wheel 14 has eighty one. This difference makes it possible to obtain a rotation of the shaft 15 relative to the shaft 6 whereby the pivoting of the pads 4 relative to their axis BB 'is ensured. In other words, the shafts 6 and 15 are rotated at different speeds.
  • the plate 7 of the head structure and the shaft 15 of the head structure are coupled to one another by means of a floating coupling ensuring the transmission of torque from the shaft 6 to the plate 7 and authorizing the misalignment of the axis of the plate 7 and the axis (axis AA ') of the shaft 6 relative to each other.
  • the floating coupling between the plate 7 and the shaft 6 is constituted by a coupling flange 25 fixed in translation and in rotation on the shaft 6 above and at a distance from the lower end of the said shaft to which a lower plate 26 is linked by a ball joint connected to the support plate 7 by several connecting screws 27 engaged in holes in the flange 25 and which apply by screwing the support plate 7 against an elastic ring 28 carried by the flange 25.
  • the ball joint is constituted by the end in the form of a spherical cap of the shaft 6 and by a housing in the form of a spherical cap in which the end of the shaft 6.
  • Each hole made in the coupling flange 25 has a diameter greater than that of the screw it receives and large enough for the screw, when the support plate tilts to compensate for a flatness defect, may discuss it freely. It should be noted that the engine torque is transmitted to the support plate by the flange 25 and by the connecting screws and that the lower plate and the ball joint guide the plate 7 when the condition of the surface to be polished forces its tilt.
  • the vertical element 8 is a cylindrical skirt extending upwards coaxially to the shaft 6 and determining with the plate 7 a cylindrical housing in which penetrate the pivots 10, the said housing also receiving the eccentric disc 16, the eccentric collar 17, the links 19, and the operating arms 20.
  • This cylindrical skirt 8 enters a cylindrical chamber 29 formed in the casing 1 coaxial with the axis (AA ′), a seal being disposed between the cylindrical skirt 8 and the cylindrical chamber 29.
  • the wall of this chamber 29 forms an envelope around the upper part of the head structure, and of the second drive means.
  • the shafts 6 and 15 can be driven in rotation respectively by two collinear shafts driven at different speeds.
  • the synchronization arms are of equal lengths, but as a variant, it is possible to provide arms of different lengths, this depending on their method of attachment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

La tête de polissage comporte une structure (3), montée rotative selon un axe (AA'), portant plusieurs patins de surfaçage (4), avec bloc abrasif (5), et pivot (10) engagé dans un palier (9) de la structure (3). La structure (3) et les patins (4) sont entraînés en rotation autour de (AA') et les patins (4) conjointement à leur rotation autour de (AA') sont chacun entraînés en pivotement autour de leur axe (BB') par un moyen moteur comprenant un élément rotatif (14) recevant un couple moteur, un arbre vertical (15) accouplé d'une part à l'élément rotatif et d'autre part à un disque (16) d'excentrique monté en rotation dans un collier (17) avec manetons (18) à chacun desquels est solidarisée une biellette (19) solidaire par ailleurs du bras (20) du pivot (10). Ainsi le mouvement du collier (17) induit sur chaque patin un mouvement d'oscillation autour de l'axe (BB') correspondant.

Description

  • La présente invention à pour objet une tête de polissage pour les travaux de surfaçage de la pierre telle que le granit, le marbre et autres, comportant un ou plusieurs patins abrasifs solidaires du corps de tête, s'étendant de manière radiale autour de ce dernier à écartement angulaire constant. Le corps de tête et les patins sont animés par des moyens moteurs d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical. Par ailleurs conjointement à leur mouvement de rotation les patins oscillants sont animés chacun par d'autres moyens moteurs d'un mouvement d'oscillation autour d'un axe sécant à l'axe vertical de rotation.
  • On connaît des têtes de polissage dont les patins sont entraînés en oscillation par des cames et rappelés par ressort ce qui limite la pression que peut exercer la surface abrasive de chaque patin sur la pierre. Il en résulte des temps de polissage plus long ou bien une qualité de polissage moindre.
  • On connaît par ailleurs des têtes de polissage dont l'entraînement en oscillation des patins est réalisé par un système de double levier complexe à réaliser et présentant des jeux importants lesquels en altérant la précision du mouvement nuisent à la qualité du polissage et du surfaçage.
  • On connaît également du EP-A-448 847 une tête de polissage dont les patins oscillent chacun autour d'un axe oblique et sécant à l'axe de rotation vertical de la tête. Les patins sont entraînés en oscillation chacun par une bielle dont le pied est articulé au pion excentré d'une roue dentée coopérant en engrènement avec une vis sans fin. Une telle configuration est particulièrement complexe et coûteuse à réaliser.
  • La présente invention à pour objet de résoudre les problèmes sus évoqués en mettant en oeuvre une tête de polissage du type précédemment défini dont les moyens d'entraînement en oscillation des patins sont particulièrement simples et exempts de jeux nuisibles à la précision du guidage et du mouvement.
  • A cet effet la tête de polissage selon l'invention, pour le travail de surfaçage de la pierre comporte une structure de tête rotative selon un axe (AA') vertical, plusieurs patins de surfaçage, solidaires de la structure de tête et se développant de manière radiale par rapport à cette dernière à écartement angulaire constant les uns des autres, chaque patin de surfaçage comprenant un corps de patin recevant un bloc abrasif, pourvu d'un pivot engagé dans un palier pratiqué dans la structure de tête afin d'assurer le guidage en pivotement du patin autour d'un axe (BB') sécant à l'axe de rotation (AA'), la dite structure de tête et les dits patins étant entraînés en rotation autour de l'axe vertical (AA') par un premier moyen moteur, et les patins de surfaçage conjointement à leur rotation autour de l'axe vertical (AA') étant chacun entraînés en pivotement autour de leur axe (BB') par un second moyen moteur commun à tous les patins. La tête de polissage telle que définie se caractérise essentiellement en ce que le second moyen moteur comprend un élément rotatif sur lequel est appliqué un couple moteur, un arbre vertical de transmission de mouvement de rotation accouplé par l'une de ses extrémités à l'élément rotatif et par son autre extrémité à un disque d'excentrique occupant une position décalée par rapport à l'axe longitudinal de rotation de l'arbre de transmission, le disque d'excentrique étant monté en rotation dans l'alésage d'un collier d'excentrique, assujetti à se déplacer en translation circulaire autour de l'axe (AA'), le dit collier portant plusieurs manetons régulièrement répartis suivant un cercle, à chacun desquels est solidarisée par un joint rotule l'extrémité d'une biellette et d'une seule, la dite biellette par son autre extrémité étant solidaire par l'intermédiaire d'un joint rotule de l'extrémité d'un bras de manoeuvre et d'un seul fixé rigidement au corps d'un patin et d'un seul afin que le mouvement de translation circulaire du collier d'excentrique induise sur chaque patin un mouvement d'oscillation autour de l'axe (BB') correspondant.
  • Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, les patins de polissage sont en nombre pair et sont disposés par paire de manière diamétralement opposée, les patins de chaque paire par leur corps de patin étant réunis rigidement l'un à l'autre par un bras de synchronisation, la liaison rigide établie entre les patins diamétralement opposés assurant le fonctionnement synchrone des deux patins.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le bras de manoeuvre de chaque patin est fixé au pivot du corps de patin et s'étend de manière radiale par rapport au dit pivot en sorte de former bras de levier.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la tête de polissage comporte plusieurs paires de patins, associées chacune à deux biellettes et à deux manetons, l'un des deux manetons étant disposé en deçà du plan géométrique contenant d'une part l'axe (AA') et d'autre part les axes (BB') des deux patins tandis que l'autre maneton est disposé au delà de ce plan. Par ailleurs chacune des deux biellettes s'étend de part et d'autre de ce plan, et les deux bras de manoeuvre sont disposés de manière symétrique par rapport au plan géométrique contenant les axes (BB') des deux patins et constituant plan longitudinal de symétrie de leur corps.
  • D'autres caractéristiques techniques, avantages et buts de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels:
    • la figure 1 est une demie vue en coupe de la tête de polissage selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue de détail de la tête de polissage selon l'invention,
  • Telle que représentée la tête de polissage selon l'invention, est destinée aux travaux de surfaçage de la pierre tel qu'aplanissement de surface et autres. La tête de polissage peu comprendre un carter 1 et se fixe à une machine de polissage apte à assurer son déplacement sur la surface à polir pour réaliser plusieurs passes de polissage.
    Le carter 1, bloqué en rotation par rapport au bâti de la machine par tout moyens connus de l'homme de l'art est prévu avec au moins un palier de guidage 2 en rotation autour d'un axe AA', qui peut être vertical, d'une structure de tête 3 portant plusieurs patins de surfaçage 4, radiaux, disposés à écartement angulaire constant les uns des autres et pourvus chacun d'un bloc abrasif 5 appliqué sur la surface à polir.
    A titre d'exemple, la tête de polissage est équipée de six patins de surfaçage 4.
  • La structure de tête est constituée essentiellement par un arbre 6 vertical, engagé dans le palier de guidage 2 et par un plateau support 7 horizontal, coaxial à l'arbre 6 et accouplé à la portion inférieure du dit arbre 6. L'arbre 6 traverse de part en part le palier de guidage 2 et au-dessus de ce palier est conformé en tronc de cône pour être accouplé à un moyen moteur d'entraînement en rotation autour de l'axe AA'. Ce moyen moteur sera constitué par la broche de la machine de polissage, cette broche, selon l'axe AA' étant pourvue d'un alésage conique dans lequel est montée en relation d'accouplement la partie tronc conique de l'arbre 6. Il y a lieu de noter que la fixation de la tête de polissage à la machine de polissage est opérée par engagement de la portion tronc conique de l'arbre 6 dans l'alésage conique de la broche de la machine et par blocage de la dite portion dans le dit alésage.
    Le plateau 7 supporte les patins de surfaçage 4 et à cet effet reçoit en fixation sur sa périphérie, un élément vertical 8 s'étendant vers le haut, portant à intervalle angulaire régulier six paliers de guidage 9 assurant respectivement le guidage en pivotement des six patins de surfaçage 4 et ce, pour chacun des patins, autour d'un axe géométrique BB' pouvant être normal à l'axe AA' ou bien se développer de manière oblique par rapport à ce dernier.
  • Chaque patin de surfaçage 4 comprend un corps de patin substantiellement en forme de L auquel est fixé un pivot 10 engagé dans le palier 9 correspondant pour assurer un guidage en pivotement selon l'axe BB' correspondant. Le corps de patin comprend une paroi verticale 11 de forme générale rectangulaire à laquelle est fixé par tout moyen connu de l'homme de l'art, le pivot 10. A la paroi verticale 11 en extrémité inférieure est fixée une platine 12 de forme générale rectangulaire. Cette platine 12 est dotée d'une mortaise en queue d'aronde prévue pour coopérer en engagement de forme avec le tenon en queue d'aronde que comporte le bloc abrasif 5. Cette platine 12 s'étend vers le centre de la tête et ce perpendiculairement à la paroi 11.
  • Les patins 4 de surfaçage sont disposés par paire de manière diamétralement opposée et les deux patins de chaque paire, par leur corps sont réunis rigidement l'un à l'autre par un bras de synchronisation 13. De préférence ce bras se développe sous le plateau 7 de la structure de tête à écartement de ce dernier et se fixe par ses portions terminales aux platines 12 des deux patins 4. Chaque bras, formé par exemple par un fer plat, est écarté en hauteur des deux autres et à cet effet forme un pont entre les deux corps de patin auxquels il se fixe.
  • Les différents patins, conjointement à leur rotation autour de l'axe AA' sont entraînés chacun en pivotement autour de leur axe BB' par un second moyen moteur.
    Ce moyen moteur comprend un élément rotatif 14 sur lequel est appliqué un couple moteur, cet élément étant fixé en rotation et en translation en extrémité supérieure d'un arbre rotatif 15 recevant en accouplement suivant son autre extrémité un disque d'excentrique monté en rotation dans l'alésage d'un collier d'excentrique lequel porte, parallèlement à l'axe AA', plusieurs manetons 18 agencés en cercle et régulièrement répartis le long de la circonférence de ce dernier. Chaque maneton est associé par l'intermédiaire d'un moyen de transmission de mouvement à un patin de surfaçage 4 et à un seul.
    Comme on peut le voir en figure 1 l'arbre 15 du second moyen moteur et l'arbre 6 de la structure de tête sont coaxiaux et avantageusement, l'arbre 15 est creux et alésé d'une extrémité à l'autre pour recevoir en rotation l'arbre 6 de la structure de tête. Dans l'arbre 15 est pratiqué au moins un palier de guidage en rotation de l'arbre 6.
    L'arbre 15 au-dessus de l'excentrique s'engage dans un palier de guidage en rotation prévu dans le carter 1. Au-dessus de ce palier, l'arbre 15 reçoit en fixation l'élément rotatif 14.
  • Le collier d'excentrique 17, par rapport à un repère mécanique attaché à l'arbre 6, se déplace en translation circulaire autour de l'axe AA' si bien que les manetons 18 se déplacent chacun en translation circulaire autour d'un axe parallèle à l'axe AA'. Le mouvement de chaque maneton 18, par l'intermédiaire du moyen de transmission de mouvement est communiqué au patin correspondant.
    Ce moyen de transmission de mouvement est constitué par une biellette 19 articulée par un joint rotule 21 au maneton 18 et par un bras de manoeuvre 20 fixé rigidement au corps de patin 4, la biellette 19 et le bras de manoeuvre 20 étant articulés l'un à l'autre par un joint rotule 22. De part la présence des bras de synchronisation 13 les deux patins 4 associés à chaque bras 13 fonctionnent en parfait synchronisme et la liaison rigide établie entre les deux patins autorise l'usage de palier 9 du type rotule.
  • L'amplitude du mouvement d'oscillation des patins autour de l'axe BB' correspondant est déterminé par l'amplitude du mouvement de translation circulaire du collier d'excentrique d'une part et de la valeur du bras de levier établi entre l'axe BB' et l'axe central longitudinal de la biellette d'autre part. La valeur de ce bras de levier dépend de la longueur du bras de manoeuvre et de sa position. Selon l'exemple préféré de réalisation, le bras 20 de manoeuvre de chaque patin 4 est fixé au pivot 10 du corps de patin et s'étend de manière radiale par rapport au dit pivot 10 en sorte de former bras de levier.
    Comme on peut le voir le bras de manoeuvre est pourvu d'un alésage conique pour s'engager sur une portée conique pratiquée sur le pivot et y être bloqué par un écrou. Pour compléter le blocage la conicité de l'alésage et de la portée est faible de façon à obtenir un effet de cône.
  • Les biellettes 20 d'égales longueurs, par rapport au sens de rotation de la structure, sont orientées toutes de manière similaire. Les deux biellettes 19 coopérant avec une même paire de patin 4 s'étendent de part et d'autre du plan géométrique contenant les deux axes BB' de la paire de patin et l'axe AA' de rotation. Par ailleurs, un des deux manetons associés à la paire de patin est situé en deçà de ce plan et l'autre au-delà de ce plan. Enfin les deux patins sont disposés de manière symétrique par rapport au plan géométrique contenant les axes BB' des deux patins et constituant plan médian de symétrie de leur corps respectif.
  • L'élément rotatif 14 et l'arbre 15 sont coaxiaux. L'élément rotatif 14, constitué par une roue dentée, coopère en engrènement avec un pignon satellite 23 monté en rotation sur un axe fixé au carter 1. Avec ce pignon 23 coopère en engrènement une roue dentée 24 coaxiale à l'arbre 6 et accouplée à ce dernier, de façon que le mouvement de rotation imprimé sur l'arbre 6 par le premier moyen moteur soit imprimé à l'arbre 15. Les roues dentées 14 et 24 présentent le même diamètre et un nombre de dents différent. A titre d'exemple non limitatif le diamètre primitif a pour valeur 121,5 mm, la roue dentée 24 comporte quatre-vingts dents tandis que la roue dentée 14 en comporte quatre-vingts une. Cette différence permet d'obtenir une rotation de l'arbre 15 par rapport à l'arbre 6 grâce à quoi le pivotement des patins 4 par rapport à leur axe BB' est assuré. En d'autres termes les arbres 6 et 15 sont entraînés en rotation suivant des vitesses différentes.
  • Afin de compenser les défauts de planéité de la surface à polir le plateau 7 de la structure de tête et l'arbre 15 de la structure de tête sont accouplés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un accouplement flottant assurant la transmission de couple de l'arbre 6 au plateau 7 et autorisant le désalignement de l'axe du plateau 7 et de l'axe (axe AA') de l'arbre 6 l'un par rapport à l'autre. A titre d'exemple l'accouplement flottant entre le plateau 7 et l'arbre 6 est constitué par une bride d'accouplement 25 fixée en translation et en rotation sur l'arbre 6 au-dessus et à écartement de l'extrémité inférieure du dit arbre à laquelle s'articule par un joint rotule un plateau inférieur 26 lié au plateau support 7 par plusieurs vis de liaison 27 engagées dans des perçages de la bride 25 et qui appliquent par vissage le plateau support 7 contre un anneau élastique 28 porté par la bride 25. Comme on peut le voir en figure 1, le joint rotule est constitué par l'extrémité en forme de calotte sphérique de l'arbre 6 et par un logement en forme de calotte sphérique dans lequel s'engage l'extrémité de l'arbre 6. Chaque perçage pratiqué dans la bride d'accouplement 25 présente un diamètre supérieur à celui de la vis qu'il reçoit et suffisamment important pour que la vis, lorsque le plateau support s'incline pour compenser un défaut de planéité, puisse s'y débattre librement. Il y a lieu de noter que le couple moteur est transmis au plateau support par la bride 25 et par les vis de liaison et que le plateau inférieur ainsi que le joint rotule assurent le guidage du plateau 7 lorsque l'état de la surface à polir force son inclinaison.
  • Enfin pour assurer la protection des divers mécanismes de la tête de polissage des poussières et autres, l'élément vertical 8 est une jupe cylindrique s'étendant vers le haut coaxialement à l'arbre 6 et déterminant avec le plateau 7 un logement cylindrique dans lequel pénètrent les pivots 10, le dit logement recevant par ailleurs le disque d'excentrique 16, le collier d'excentrique 17, les biellettes 19, et les bras de manoeuvre 20. Cette jupe cylindrique 8 pénètre dans une chambre cylindrique 29 ménagée dans le carter 1 coaxialement à l'axe (AA'), un joint d'étanchéité étant disposé entre la jupe cylindrique 8 et la chambre cylindrique 29. La paroi de cette chambre 29 forme enveloppe autour de la partie supérieure de la structure de tête, et du second moyen moteur.
  • On a précédemment décrit une tête de polissage dotée d'un carter de protection mais en variante la dite tête pourra être exempte d'un tel carter. Selon cette variante les arbres 6 et 15 pourront être entraînés respectivement en rotation par deux arbres colinéaires entraînés suivant des vitesses différentes.
  • Enfin selon la forme préférée de réalisation les bras de synchronisation sont d'égales longueurs, mais en variante on pourra prévoir des bras de différentes longueurs, ceci dépendant de leur mode de fixation.
  • Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et variantes du domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet.

Claims (17)

1/. Tête de polissage pour le travail de surfaçage de la pierre comportant une structure de tête (3), rotative selon un axe (AA') vertical, plusieurs patins de surfaçage (4), solidaires de la structure de tête (3) et se développant de manière radiale par rapport à cette dernière à écartement angulaire constant les uns des autres, chaque patin de surfaçage (4) comprenant un corps de patin recevant un bloc abrasif (5), et pourvu d'un pivot (10) engagé dans un palier (9) pratiqué dans la structure de tête (3) afin d'assurer le guidage en pivotement du patin (4) autour d'un axe (BB') sécant à l'axe de rotation (AA'), la dite structure de tête (3) et les dits patins (4) étant entraînés en rotation autour de l'axe vertical (AA') par un premier moyen moteur, et les patins de surfaçage (4), conjointement à leur rotation autour de l'axe vertical (AA') étant chacun entraînés en pivotement autour de leur axe (BB') par un second moyen moteur commun à tous les patins (4), caractérisée en ce que le second moyen moteur comprend un élément rotatif (14) sur lequel est appliqué un couple moteur, un arbre vertical (15) de transmission de mouvement de rotation accouplé par l'une de ses extrémités à l'élément rotatif (14) et par son autre extrémité à un disque (16) d'excentrique occupant une position décalée par rapport à l'axe longitudinal de rotation de l'arbre (15), le disque (16) d'excentrique étant monté en rotation dans l'alésage d'un collier (17) d'excentrique, assujetti à se déplacer en translation circulaire autour de l'axe (AA'), ledit collier (17) portant plusieurs manetons (18) régulièrement répartis suivant un cercle, à chacun desquels est solidarisée par un joint rotule (21) l'extrémité d'une biellette (19) et d'une seule, la dite biellette (19) par son autre extrémité étant solidaire par l'intermédiaire d'un joint rotule (22) de l'extrémité d'un bras de manoeuvre (20) et d'un seul lequel est fixé rigidement au corps d'un patin et d'un seul afin que le mouvement de translation circulaire du collier d'excentrique (17) induise sur chaque patin (4) un mouvement d'oscillation autour de l'axe (BB') correspondant.
2/. Tête de polissage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les patins de polissage (4) sont en nombre pair et sont disposés par paire de manière diamétralement opposée, les patins (4) de chaque paire par leur corps de patin étant réunis rigidement l'un à l'autre par un bras de synchronisation (13), la liaison rigide établie entre les patins diamétralement opposés assurant un fonctionnement synchrone des deux patins.
3/. Tête de polissage selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce que le bras de manoeuvre (20) de chaque patin (4) est fixé au pivot (10) du corps de patin et s'étend de manière radiale par rapport au dit pivot en sorte de former bras de levier.
4/. Tête de polissage selon la revendication 2 et la revendication 3 caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs paires de patins, que chaque paire de patins est associée à deux biellettes (19) et à deux manetons (18), que l'un des deux manetons (18) associés à chaque paire de patins est disposé en deçà du plan géométrique contenant l'axe (AA') et les axes (BB') des patins de la paire de patin, l'autre maneton (18) étant disposé au delà de ce plan, que chacune des deux biellettes (19) associées s'étend de part et d'autre de ce plan, et que les deux bras de manoeuvre (20) de chaque paire de patins sont disposés de manière symétrique par rapport au plan géométrique contenant les axes (BB') des deux patins (4) et constituant plan longitudinal de symétrie de leur corps.
5/. Tête de polissage selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs biellettes (19) d'égales longueurs orientées toutes d'une manière similaire par rapport au sens de rotation de la structure de tête (1).
6/. Tête de polissage selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'arbre (15) de transmission de mouvement de rotation du second moyen moteur et la structure de tête (3) sont coaxiaux.
7/. Tête de polissage selon la revendication 1 caractérisée en ce que la structure de tête (3) est constituée par un arbre vertical (6) accouplé par son extrémité supérieure au moyen moteur et par un plateau support (7) accouplé à l'extrémité inférieure de l'arbre vertical (6), les paliers (9) étant pratiqués chacun dans un élément vertical (8) fixé à la périphérie du plateau (7).
8/. Tête de polissage selon les revendications 6 et 7 prises ensembles caractérisée en ce que l'arbre (15) de transmission de mouvement de rotation est creux et que l'arbre vertical (6)de la structure de tête (3) est monté en guidage en rotation dans l'arbre (6) de transmission de mouvement.
9/. Tête de polissage selon la revendication 8 caractérisée en ce que l'arbre (15) et l'élément rotatif (14) auquel il s'accouple sont coaxiaux et que l'élément rotatif est constitué par une roue dentée coopérant en engrènement avec un pignon satellite (23) monté en rotation sur un axe fixé au carter (1) et avec lequel coopère en engrènement une seconde roue dentée (24) coaxiale à l'arbre (6) et accouplée à ce dernier, de façon que le mouvement de rotation imprimé sur l'arbre (6) par le premier moyen moteur soit imprimé sur l'arbre (15).
10/. Tête de polissage selon la revendication 9 caractérisée en ce que les roues dentées (24) et (14), calées respectivement sur l'arbre (6) et sur l'arbre (15) présentent un nombre de dents différents l'une de l'autre afin que les arbres (6) et (15) soient entraînés en rotation l'un par rapport à l'autre suivant des vitesses différentes.
11/. Tête de polissage selon la revendication 8 caractérisée en ce que l'élément vertical (8) porté par le plateau support (7) est constitué par une jupe cylindrique dans laquelle sont ménagés les paliers de guidages (9), la dite jupe (8) s'étendant vers le haut coaxialement à l'arbre (6) et déterminant avec le plateau (7) un logement cylindrique dans lequel pénètrent les pivots (10), le dit logement recevant par ailleurs le disque d'excentrique (16), le collier d'excentrique (17), les biellettes (19), et les bras de manoeuvre (20).
12/. Tête de polissage selon la revendication 11 caractérisée en ce que la jupe cylindrique (8) pénètre dans une chambre cylindrique (29) ménagée dans le carter (1) coaxialement à l'axe (AA'), un joint d'étanchéité étant disposé entre la jupe cylindrique (8) et la chambre cylindrique (29).
13/. Tête de polissage selon la revendication 7 caractérisée en ce que le plateau (7) de la structure de tête (3) et l'arbre (6) de la structure de tête sont accouplés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un accouplement flottant assurant la transmission de couple de l'arbre (6) vers le plateau (7) et autorisant le désalignement de l'axe du plateau (7) et de l'axe de l'arbre (6) l'un par rapport à l'autre ce qui permet d'absorber les défauts de planéité de la surface à polir.
14/. Tête de polissage selon la revendication 13 caractérisée en ce que l'accouplement flottant entre le plateau (7) et l'arbre (6) est constitué par une bride d'accouplement (25) fixée en translation et en rotation sur l'arbre (6) au dessus et à écartement de l'extrémité inférieure du dit arbre à laquelle s'articule par un joint rotule un plateau inférieur (26) lié au plateau support (7) par plusieurs vis (27) de liaison engagées dans des perçages de la bride (25) et qui appliquent le plateau support (7) contre un anneau élastique (28) porté par la bride (25).
15/. Tête de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 7 caractérisée en ce que l'axe (BB') d'oscillation de chaque patin de surfaçage (4) est normal à l'axe (AA') de la structure de tête (3).
16/. Tête de polissage selon la revendication 2 et la revendication 7 caractérisée en ce que chaque bras de synchronisation (13) se développe sous le plateau (7) de la structure de tête à écartement de ce dernier et à écartement des autres bras.
17/. Tête de polissage selon la revendication 15 caractérisé en ce que chaque bras (13) entre les deux corps de patin auxquels il est associé forme un pont pour être écarté des autres bras.
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