EP1019221B1 - Disque abrasif - Google Patents

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Publication number
EP1019221B1
EP1019221B1 EP98946537A EP98946537A EP1019221B1 EP 1019221 B1 EP1019221 B1 EP 1019221B1 EP 98946537 A EP98946537 A EP 98946537A EP 98946537 A EP98946537 A EP 98946537A EP 1019221 B1 EP1019221 B1 EP 1019221B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plates
disk according
abrasive
disc
support
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98946537A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1019221A1 (fr
Inventor
Hervé Charrue
Marc Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Original Assignee
Norton SA France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norton SA France filed Critical Norton SA France
Priority to SI9830358T priority Critical patent/SI1019221T1/xx
Publication of EP1019221A1 publication Critical patent/EP1019221A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1019221B1 publication Critical patent/EP1019221B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/16—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face comprising pleated flaps or strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18—Wheels of special form

Definitions

  • the invention relates to abrasive flap discs.
  • Abrasive discs can come in different forms. We can in particular, without limitation, store them in three categories.
  • the most common discs are those made of materials belonging to the family of conventional abrasives applied, namely a superimposition of generally three elements: a support, more or less rigid, on which is laid a layer of abrasive particles secured to the support by at least one, and generally two layers of binder. These materials are then cut to the desired shape, generally circular, and pierced in the center with an opening allowing them to be fixed by clamping to the axis of the tool, directly, or through a rigid part if the support is flexible, rigid part sometimes designated under the name Anglo-Saxon "backing plate" or "pad”.
  • discs consist of a generally rigid support which is provided at its periphery with a working area where hairs are distributed or brushes, for example metallic, in particular so that the plane passing through the work area is substantially parallel to the plane disc, or perpendicular to the axis of rotation of the disc once mounted on the tool.
  • the selection of the abrasive disc is done appropriately depending on different parameters, including the nature of the material to be ground (wood, polymer material (plastic), composite material, metal, ...) and the quantity of material to be removed.
  • the invention therefore aims to improve the design of the discs abrasives, especially to overcome the drawback mentioned above, by achieving to limit the heating of the parts to be rectified.
  • the subject of the invention is an abrasive disc according to claim 1.
  • disc is understood to mean a part relatively rigid which is adapted to be mounted on a susceptible shaft to be animated with a rotary movement. This term is not limited to forms purely circular. It includes the materials that we associate with rigid parts, in particular for mounting on angle grinders.
  • the disc can be flat or curved.
  • the term “work area” means the area of the disc likely to come into contact with the workpiece, when the abrasion operation, an area generally extending radially from the edge outside of the disc up to a certain distance from its center: For flap discs, this zone generally extends from the outer edge up to at most 2/3 of the disc radius, area that can be according to a plane raised relative to the plane passing through the center disc in the case of slats.
  • the term “active” zone includes the part of the work area actually capable of operating abrasion, as opposed to “inactive” zones.
  • the “active” zones are thus those where are localized slats, areas “Inactive” being generally constituted by the very support of the disc, not functionalized and / or by any part attached to the support, passive towards abrasion, but able to participate in the construction of the disk, in particular to keep some of its elements in place constitutive.
  • continuous means that in the area considered, that is to say the “inactive" zone of the work zone, the disc has no openings / holes going right through it, on any its thickness.
  • the abrasive discs according to the invention do not are drilled only in their center for mounting on the tool.
  • the abrasive discs thus defined significantly minimize the heating of the parts during their rectification.
  • the area of the workpiece no longer in permanent contact with the means abrasives on the disc as long as the operator exerts pressure of the disc on the part: periodically, the part will be "at rest” during the passage of the inactive area (s) of the working area of the disc, resulting in a less heating.
  • the working area of the disc according to the invention is breaks down into a plurality of "active" zones separated from each other others, by one or more of the “inactive” zones.
  • the “active” zones must be sufficiently large compared to the entire work area, their surface being chosen according to the desired performance and may vary depending on the applications referred. We therefore prefer that the “active” zone or all of the zones “Active” constitutes 10 to 90% of the work area, in particular 40 to 80%, and preferably 50 to 70% thereof.
  • the invention can be applied both to discs whose support is more of a flexible type and should generally be associated with a room rigid for mounting on the tool only to discs whose support is rigid enough in itself to be mounted directly on the tool.
  • the abrasive means are lamellae, such as described above, fixed by one of their edges around the perimeter of the disk.
  • the support is generally rigid, especially made of plastic / reinforcing fibers such as glass fibers or metal.
  • the invention relates to the abrasive discs of the lamella type, preferably having a rigid support pierced with sound center for its assembly, its working area being continuous and comprising a plurality of abrasive-coated lamellae fixed by one of their edges at the periphery of said support and aligned substantially in a circle centered on the axis of the disc.
  • more than one of the strips is lacking contact with at least one of the other two neighboring lamellae who are "active", ie actively participating in the function abrasive disc.
  • the edge attached to the support of this lamella is separated from the edge of the neighboring active lamella with which it has no contact at a distance at least equal to the height of the lamellae.
  • the slats can thus be divided into at least two groups at least two slats each, with a distance between two groups of slats greater than the distance between two slats of the same group at least a factor of 2, especially at least a factor of 4.
  • each group of slats have at least five, all inclined to the plane passing through the working area of the disc and arranged so that their abrasive coatings partially overlap, with in particular a ratio (slat height / distance between two slats) in the same group of at least 4.
  • At least one of these groups is provided with a so-called wedging means. Indeed, in the usual configuration, the slats are aligned along a circle, each slat coming from support the previous slat and keep it at the desired angle of inclination ("Previous” or “next” refer arbitrarily to the way the slats follow one another in the work area with reference to the direction of rotation provided for the disc).
  • each of the "first" lamellae of groups may have to be supported by additional means to be held in position, this medium can be a wedge, index, glue points, regularly distributed and fixed to the surface of the support or forming an integral part of it last, before depositing the slats.
  • each group of lamellae comprises a sufficiently large number of lamellae to accept that the first strip collapses, becomes de facto "inactive” in term abrasion but serving as a wedge “in situ” for the other lamellae group, or even for the last lamella of the previous lamella group (neighbour).
  • the flap disc according to the invention preferably comprises at least at least part, in particular all of the slats inclined according to a plane making an angle ⁇ of at least 10 °, in particular 15 to 60 ° with the plane going through the work area of the disc.
  • the edge of the lamellae opposite the edge fixed to the support makes an abrasive "edge" by which can pass an axis making an angle ⁇ with respect to the radius of the disc.
  • This angle may be zero, the axis passing through the edge coinciding with the radius. He can too be non-zero, angle of at least ⁇ 5 °, in particular from ⁇ 5 to ⁇ 25 °. Conventionally, it is positive if the measured angle of the axis passing through the radius edge is in the same direction as the direction of rotation of the disc once mounted on the tool. (An angle ⁇ thus measured chosen negative is advantageous to facilitate cooling by ambient air).
  • All the discs according to the invention therefore make it possible to limit overheating during the rectification of the parts.
  • they are rather suitable for high rotational speeds, for example at minus 1,000 revolutions per minute (including a maximum of 13,000 revolutions per minute) and for abrasion for material removal.
  • FIG. 1 represents a flexible abrasive disc 1, with a diameter about 15 cm, with a canvas support 2 primed so suitable, partially covered with an abrasive coating 3 comprising a layer of phenol-formaldehyde binder, then a layer of grains in zirconium oxide and finally a second layer of binder similar to the first.
  • This disc is pierced in its center with an orifice 4 intended for its mounting by clamping on the axis of a tool.
  • the work area extends from its periphery, here circular, up to a certain distance from the mounting orifice, according to a circle represented by dotted lines.
  • the bravery area presents so here a substantially annular shape.
  • the "active" zones 5 are in relief, in the sense that the support has been deformed so as to raise these zones compared to the inactive zones of a given height (deformation by stamping discs after cutting, for example).
  • the sum of the areas of the active zones 5 corresponds to approximately 60% of the complete work area including the "active" areas and areas "Inactive".
  • This disc works in association with a rigid support in reinforced plastic, in known manner, if necessary of suitable shape for take into account the relief of the disc on its rear face.
  • the part to be grinded is periodically at "rest” during passages over inactive zones 6, thus limiting friction and therefore the resulting heating.
  • FIGS. 2 and 3 describe the preferred embodiment of the invention, namely a flap disc distributed in different groups.
  • the disc shown includes a rigid nylon support 11 reinforced with plastic composite with a depression centered on its orifice central assembly 10.
  • This flat support area covered by the slats, shaped approximately annular, constitutes the working area of the disc.
  • lamellae are made of a flexible abrasive material of the type of that constituting the flexible disk of figure 1.
  • the diameter of the support is about 10.5 cm.
  • the slats are L 25 mm wide, h high 17 mm and thickness e of approximately 0.5 mm. They are inclined at an angle ⁇ about 35 to 40 ° from the plane passing through the work area.
  • the abrasive edges 12 of each of the first lamellae x1 of the groups of slats are along an axis offset by an angle ⁇ of about -10 ° relative to at radius R passing through the fictitious center O of the disc (it is negative, according to conventions described above taking into account the direction of rotation of the disk).
  • the slats are distributed in four groups g1, g2, g3, g4 of approximately 15 to 18 lamellae, making a total of fifty lamellae (if they were all contiguous, and overlapping continuously, as is known, there would be approximately 80).
  • groups g1, g2, g3 and g4 have not been shown, the dotted lines around the periphery of disc symbolizing the lamellae not shown. The arrows indicate the direction of rotation of the disc once mounted on the tool.
  • each strip 13 (its edge which is attached to the support) is a distance measured by following the circumference of the disc d1 about 2 mm from the base of the adjacent lamella x2.
  • the base of the first lamella x1 of each group is distant from the base of the last lamella of the previous group x3 by a distance d2 measured in depending on the circumference of the disc about 30 to 50 mm.
  • the first strip rests on a wedge 14.
  • These shims are distributed and fixed to the support before adding the slats (Au instead of being reported, we can also provide that the support itself is locally deformed appropriately). It may be only one excess glue. They are optional: when the slats in each of the groups are sufficiently numerous, the first lamella, which cannot rest on the previous lamella, can tend to collapse and become "inactive" vis-à-vis the abrasive effect. However, it will allow to prevent the fall of the following ones, which then serves as a hold. In operating on the tool, this household disc, in zones i of the periods of rest limiting overheating.
  • the invention thus offers a solution to the known problem of bluing of metallic parts rectified by this type of disc slats, and in a relatively simple way: the support remains unchanged (or almost unchanged if shims are required), the abrasive material remains in the form of lamellae known per se. Only changes their distribution, which can take a wide variety of forms not limited to those shown in FIGS.
  • the disc according to the invention "consumes" less abrasive means, and can even some applications, reduce the time required for this work.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

L'invention concerne les disques abrasifs à lamelles.
Les disques abrasifs peuvent se présenter sous différentes formes. On peut notamment, de manière non limitative, les ranger en trois catégories.
Les disques les plus répandus sont ceux constitués de matériaux appartenant à la famille des abrasifs conventionnels appliqués, à savoir une superposition de généralement trois éléments : un support, plus ou moins rigide, sur lequel est disposée une couche de particules abrasives solidarisée au support par au moins une, et généralement deux couches de liant. Ces matériaux sont ensuite découpés à la forme voulue, généralement circulaire, et percés en leur centre d'une ouverture permettant leur fixation par serrage à l'axe de l'outil, directement, ou par l'intermédiaire d'une pièce rigide si le support est souple, pièce rigide parfois désignée sous la dénomination anglosaxonne de « backing plate » ou encore « pad ».
D'autres disques sont constitués d'un support généralement rigide qui est muni à sa périphérie d'une zone de travail où sont répartis des poils ou des brosses, par exemple métalliques, notamment de manière à ce que le plan passant par la zone de travail soit sensiblement parallèle au plan disque, ou encore perpendiculaire à l'axe de rotation du disque une fois monté sur l'outil.
D'autres encore sont constitués également d'un support généralement rigide et munis sur leur pourtour, leur zone de travail, de lamelles constituées du matériau abrasif conventionnel décrit plus haut. Ces lamelles sont fixées par un de leurs bords à la périphérie du disque, leurs bords libres opposés formant des arêtes abrasives. Elles sont généralement inclinées et suffisamment proches les unes des autres pour se chevaucher partiellement selon un pas donné. Ces disques sont connus sous la désignation de disques à lamelles, ou encore sous la désignation anglosaxonne de « flap disc ».
La sélection du disque abrasif se fait de manière appropriée en fonction de différents paramètres, notamment la nature du matériau à rectifier (bois, matériau polymère (plastique), matériau composite, métal, ...) et de la quantité de matériau à retirer.
L'utilisation de disques abrasifs se heurte cependant à un problème récurrent, qui est celui du risque d'un échauffement excessif de la pièce lors de la rectification, échauffement néfaste à différents points de vue : il peut entraíner la détérioration de la pièce, sa déformation même. La détérioration peut être notamment d'ordre mécanique ou thermique. Si la pièce est métallique, il peut y avoir un changement dans la structure du métal, un métal du type acier inox aura tendance à bleuir. L'échauffement peut aussi provoquer des projections de déchets de matériau à haute température dangereuses pour l'opérateur ou son environnement.
Il est connu du brevet US-3 628 292 un disque abrasif muni d'un revêtement comprenant des grains d'abrasif dans un liant en résine. Le disque est muni de bosses et de creux qui s'alternent radialement. Il est également connu du brevet US-5 197 249 un disque abrasif segmenté qui comprend des zones dépourvues d'abrasif, afin de prolonger la durée de vie du disque.
Il est également connu du brevet US-4 679 360, qui forme la base pour le préambule de la revendication 1, un disque abrasif à lamelles, chaque lamelle étant en contact avec les deux lamelles voisines.
L'invention a alors pour but d'améliorer la conception des disques abrasifs, notamment pour pallier l'inconvénient évoqué ci-dessus, en parvenant à limiter l'échauffement des pièces à rectifier.
L'invention a pour objet un disque abrasif selon la revendication 1.
Au sens de l'invention, on comprend par « disque » une pièce relativement rigide qui est adaptée pour être montée sur un arbre susceptible d'être animé d'un mouvement rotatif. Ce terme n'est pas limité aux formes purement circulaires. Il inclut les matériaux que l'on associe à des pièces rigides, notamment pour un montage sur des meuleuses d'angle. Le disque peut être plat ou incurvé.
Au sens de l'invention, on comprend par « zone de travail », la zone du disque susceptible d'entrer en contact avec la pièce à rectifier, lors de l'opération d'abrasion, zone s'étendant généralement radialement du bord extérieur du disque jusqu'à une certaine distance de son centre : Pour les disques à lamelles, cette zone s'étend généralement du bord extérieur jusqu'à au plus 2/3 du rayon du disque, zone qui peut être selon un plan surélevé par rapport au plan passant par le centre du disque dans le cas des lamelles.
Au sens de l'invention, on comprend par zone « active » la partie de la zone de travail effectivement apte à opérer l'abrasion, par opposition aux zones « inactives ». Les zones « actives » sont ainsi celles où sont localisées les lamelles, les zones « inactives » étant généralement constituées par le support même du disque, non fonctionnalisé et/ou par toute pièce rapportée sur le support, passive vis-à-vis de l'abrasion, mais pouvant participer à la construction du disque, notamment à maintenir en place certains de ses éléments constitutifs.
Au sens de l'invention, « continue » signifie que dans la zone considérée, c'est-à-dire la zone « inactive » de la zone de travail, le disque est dépourvu de percements/orifices le traversant de part en part, sur toute son épaisseur. De manière préférée, les disques abrasifs selon l'invention ne sont percés qu'en leur centre en vue de leur montage sur l'outil.
De manière très avantageuse, les disques abrasifs ainsi définis minimisent significativement l'échauffement des pièces lors de leur rectification. En effet, quand le disque est mis en rotation, la zone de la pièce à rectifier ne se trouve plus en contact permanent avec les moyens abrasifs dont est muni le disque, tant que l'opérateur exerce une pression du disque sur la pièce : périodiquement, la pièce va être « en repos » lors du passage de la (des) zones inactive(s) de la zone de travail du disque, d'où un échauffement moindre.
Il s'est avéré que ce moindre échauffement ne s'opérait finalement pas, ou peu, au détriment de l'efficacité de l'outil, les temps nécessaires à la rectification n'étant pas significativement allongés, voire même réduits. Ainsi, diminuer l'échauffement peut permettre d'éviter le changement de phase du métal constituant la pièce à rectifier, éviter la modification de sa ductilité qui ralentissent le travail de rectification.
Plus qu'une limitation de l'échauffement, on peut même parler d'un véritable effet de refroidissement si l'on conçoit de manière appropriée la disposition relative des zones « actives » et « inactives », afin de créer/favoriser la formation de courants d'air ambiant induits par la rotation du disque au niveau des zones inactives, ces courants d'air venant refroidir l'interface pièce à rectifier/disque. On peut ainsi, avantageusement, prévoir que les zones « actives » soient en relief par rapport aux zones « inactives » dans la zone de travail. Cela est d'ailleurs le cas quand la zone de travail est définie par le pourtour du disque selon un plan, avec les zones inactives constituées simplement du support non revêtu, non muni d'éléments abrasifs : on a de facto une surépaisseur dans les zones actives, du fait de l'épaisseur du revêtement contenant les particules de revêtement, ou de l'épaisseur constituée par la projection selon le plan perpendiculaire à celui de la zone de travail de la hauteur des lamelles inclinées, ou encore de l'épaisseur définie par la hauteur des poils ou brosses abrasifs. Cette différence « d'épaisseur » du disque entre zones « actives » et « inactives » peut être en outre accentuée en surélevant les zones « actives », en adaptant la forme du support du disque notamment.
De préférence, la zone de travail du disque selon l'invention se décompose en une pluralité de zones « actives » séparées les unes des autres, par une ou plusieurs des zones « inactives ». De manière optimale, on adopte une répartition des zones « actives » et/ou « inactives » qui est régulière sur tout le pourtour de la zone de travail. Beaucoup de configurations sont possibles : on peut avoir une alternance de zones actives et inactives, par exemple en segmentant la zone de travail de manière concentrique. On peut aussi avoir une alternance de zones actives et inactives réparties radialement, segmentées par des lignes de partage coïncidant avec les rayons du disque, lignes de partage pouvant être également non rectilignes. On peut aussi avoir une zone de travail globalement « active » (réciproquement « inactive »), interrompue localement par des zones de travail « inactives » (réciproquement « actives ») dont les contours sont sous forme d'une ligne fermée, avec des formes géométriques diverses, par exemple sous forme circulaire.
Il est cependant nécessaire que le disque ait une efficacité suffisante, les zones « actives » devant être suffisamment étendues par rapport à l'ensemble de la zone de travail, leur surface étant choisie en fonction de la performance souhaitée et pouvant varier en fonction des applications visées. On préfère donc que la zone « active » ou l'ensemble des zones « actives » constitue 10 à 90% de la zone de travail, notamment 40 à 80%, et de préférence 50 à 70% de celle-ci.
Ces pourcentages se réfèrent à la mesure de la surface de la zone de travail effectivement abrasive, c'est-à-dire la surface du support du disque à laquelle sont fixés des éléments abrasifs groupés (lamelles).
L'invention peut être appliquée aussi bien aux disques dont le support est plutôt de type souple et que l'on doit généralement associer à une pièce rigide pour son montage sur l'outil qu'aux disques dont le support est suffisamment rigide en lui-même pour qu'on puisse le monter directement sur l'outil.
Les moyens abrasifs sont des lamelles, telles que décrites précédemment, fixées par un de leurs bords sur le pourtour du disque.
Le support est généralement rigide, notamment en composite plastique/fibres de renfort du type fibres de verre ou en métal.
L'invention concerne les disques abrasifs du type à lamelles, comportant un support de préférence rigide percé en son centre pour son montage, sa zone de travail étant continue et comportant une pluralité de lamelles à revêtement abrasif fixées par l'un de leurs bords à la périphérie dudit support et alignées substantiellement suivant un cercle centré sur l'axe du disque. Selon l'invention, plus d'une des lamelles est dépourvue de contact avec au moins une des deux autres lamelles voisines qui sont « actives », c'est-à-dire participant activement à la fonction abrasive du disque.
On retrouve ainsi dans la configuration d'un disque à lamelles ayant la caractéristique technique importante généralisée plus haut, à savoir que la zone « active » de la zone de travail est en fait discontinue, interrompue pour dégager au moins une zone continue non abrasive : dans la configuration habituelle, toutes les lamelles sont inclinées de façon à se chevaucher partiellement, et à créer ainsi une surface abrasive passant par chacune des arêtes des lamelles, c'est-à-dire le bord des lamelles opposé à celui fixé au support. Dans l'invention, il y a au contraire plus d'une lamelle qui n'est pas dans ce cas et qui interrompt la continuité de la zone abrasive, et ceci sans avoir à modifier très radicalement la structure et le mode de fabrication des disques à lamelles : dans les zones ainsi dépourvues de lamelles, on retrouve le support continu garantissant la rigidité et l'intégrité de l'ensemble du disque.
De manière préférée, on prévoit que le bord attaché au support de cette lamelle soit séparé du bord de la lamelle voisine active avec qui elle est dépourvue de contact d'une distance au moins égale à la hauteur des lamelles.
Les lamelles peuvent ainsi être réparties en au moins deux groupes d'au moins deux lamelles chacune, avec une distance entre deux groupes de lamelles supérieure à la distance entre deux lamelles d'un même groupe d'au moins un facteur 2, notamment d'au moins un facteur 4.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque groupe de lamelles en comporte au moins cinq, toutes inclinées par rapport au plan passant par la zone de travail du disque et disposées de façon à ce que leurs revêtements abrasifs se chevauchent partiellement, avec notamment un rapport (hauteur de lamelle/distance entre deux lamelles) dans un même groupe d'au moins 4.
Il peut être nécessaire de prévoir qu'au moins un de ces groupes soit muni d'un moyen dit de calage. En effet, dans la configuration habituelle, les lamelles sont alignées le long d'un cercle, chaque lamelle venant supporter la lamelle précédente et la maintenir à l'angle d'inclinaison voulu (« précédente » ou « suivante » se rapportent, de manière arbitraire, à la façon dont les lamelles se succèdent dans la zone de travail en référence au sens de rotation prévu pour le disque). L'alignement étant interrompu par cette répartition en groupes, chacune des « premières » lamelles des groupes (toujours en référence au sens de rotation du disque) peut devoir être soutenue par un moyen additionnel pour être maintenue en position, ce moyen pouvant être une cale, un index, des points de colle, régulièrement distribués et fixés à la surface du support ou faisant partie intégrante de ce dernier, avant d'y déposer les lamelles.
On peut aussi prévoir que chaque groupe de lamelles comprenne un nombre suffisamment élevé de lamelles pour que l'on puisse accepter que la première lamelle s'effondre, devienne de facto « inactive » en terme d'abrasion mais venant servir de cale « in situ » pour les autres lamelles du groupe, voire pour la dernière lamelle du groupe de lamelles précédent (voisin).
Le disque à lamelles selon l'invention comprend de préférence au moins une partie, notamment l'ensemble des lamelles inclinées selon un plan faisant un angle α d'au moins 10°, notamment 15 à 60° avec le plan passant par la zone de travail du disque .
Selon une configuration préférée de l'invention, le bord des lamelles opposé au bord fixé au support fait une « arête » abrasive par laquelle peut passer un axe faisant un angle β par rapport au rayon du disque. Cet angle peut être nul, l'axe passant par l'arête coïncidant avec le rayon. Il peut aussi être non nul, angle d'au moins ±5°, notamment de ±5 à ±25°. Conventionnellement, il est positif si l'angle mesuré de l'axe passant par l'arête au rayon est dans le même sens que le sens de rotation du disque une fois monté sur l'outil. (Un angle β ainsi mesuré choisi négatif est avantageux pour faciliter le refroidissement par l'air ambiant).
Tous les disques selon l'invention permettent donc de limiter l'échauffement lors de la rectification des pièces. De manière générale, ils sont plutôt adaptés pour des vitesses de rotation élevées, par exemple d'au moins 1000 tours par minute (notamment au maximum 13000 tours par minute) et en vue d'une abrasion pour un enlèvement de matière.
L'invention sera ci-après détaillée à l'aide d'exemples non limitatifs illustrés par les figures suivantes :
  • figure 1 : un disque abrasif souple qui n'est pas selon l'invention en vue de côté,
  • figure 2 : un disque abrasif rigide à lamelles selon l'invention en vue de dessus,
  • figure 3 : le disque à lamelles de la figure 2 en vue de côté.
Toutes ces figures sont très schématiques afin d'en faciliter la lecture.
La figure 1 représente un disque abrasif souple 1, d'un diamètre d'environ 15 cm, comportant un support en toile 2 apprêté de façon appropriée, recouvert partiellement d'un revêtement abrasif 3 comportant une couche de liant phénol-formaldehyde, puis une couche de grains en oxyde de zirconium et enfin une seconde couche de liant similaire à la première. Ce disque est percé en son centre d'un orifice 4 destiné à son montage par serrage sur l'axe d'un outil. La zone de travail s'étend de son pourtour, ici circulaire, jusqu'à une certaine distance de l'orifice de montage, selon un cercle représenté par des pointillés. La zone de bravail présente donc ici une forme sensiblement annulaire. Elle se décompose en différents segments : trois zones « actives » 5 munies du revêtement 3 décrit précédemment, s'alternant avec trois zones « inactives » 6 dépourvues du revêtement 3 et laissant visible le support. Les lignes (i) partageant les zones « actives » et les zones « inactives » découpent ainsi la zone de travail en une pluralité de portions d'anneau. Chaque zone de travail est délimitée ainsi par deux lignes de partage, celle (i) qui est la première à attaquer la pièce à rectifier en fonction du sens de rotation du disque symbolisé par une flèche, est de préférence non radiale. On évite ainsi que tout le bord d'attaque de chaque zone active, quand le disque est mis en rotation, ne vienne en contact avec la pièce en même temps. Optionnellement, comme représenté à la figure 1, les zones « actives » 5 sont en relief, en ce sens que le support a été déformé de façon à surélever ces zones par rapport aux zones inactives d'une hauteur donnée (déformation par emboutissement des disques après découpe, par exemple). La somme des surfaces des zones actives 5 correspond à environ 60 % de la zone de travail complète comprenant les zones « actives » et des zones « inactives ».
Ce disque fonctionne en association avec un support rigide en plastique renforcé, de manière connue, si nécessaire de forme adaptée pour tenir compte du relief du disque sur sa face arrière.
Lors de l'opération de rectification, la pièce à rectifier est périodiquement au « repos » lors des passages sur les zones inactives 6, limitant ainsi les frottements et donc l'échauffement qui en résulte.
Il est encore dans le cadre du disque représenté en figure 1 où les zones « actives » sont surélevées par rapport aux zones inactives, on prévoit que les zones inactives soient munies elles-aussi d'un revêtement abrasif, devenu de facto « inactif » du fait de sa position dans la zone de travail.
Les figures 2 et 3 décrivent le mode de réalisation préféré de l'invention, à savoir un disque à lamelles réparties en différents groupes. Le disque représenté comprend un support 11 rigide en nylon renforcé de composite plastique présentant une dépression centrée sur son orifice central de montage 10. Sur son pourtour, notamment sur une largeur correspondant approximativement au 1/3 ou à la moitié de son rayon R, sont fixées à l'aide d'une couche de colle des lamelles 13 dépassant de 0 à 5 mm de la périphérie du support 11, lamelles alignées sur un cercle C centré sur le centre O du disque et se chevauchant partiellement. Cette zone de support plane et couverte par les lamelles, de forme approximativement annulaire, constitue la zone de travail du disque.
Ces lamelles sont constituées d'un matériau souple abrasif du type de celui constituant le disque souple de la figure 1. Le diamètre du support est d'environ 10,5 cm. Les lamelles sont de largeur L 25 mm, de hauteur h de 17 mm et d'épaisseur e d'environ 0,5 mm. Elles sont inclinées d'un angle α d'environ 35 à 40° par rapport au plan passant par la zone de travail. Les arêtes abrasives 12 de chacune des premières lamelles x1 des groupes de lamelles sont suivant un axe décalé d'un angle β d'environ -10° par rapport au rayon R passant par le centre O fictif du disque (il est négatif, selon les conventions décrites plus haut prenant en compte le sens de rotation du disque). On voit d'après les deux figures que les lamelles sont réparties en quatre groupes g1, g2, g3, g4 d'environ 15 à 18 lamelles, soit en tout une cinquantaine de lamelles (si elles étaient toutes jointives, et se chevauchant de manière continue, comme cela est connue, elles seraient au nombre approximatif de 80). Pour alléger la figure 2, toutes les lamelles des groupes g1, g2, g3 et g4 n'ont pas été représentées, les pointillés sur le pourtour du disque symbolisant les lamelles non représentées. Les flèches indiquent le sens de rotation du disque une fois monté sur l'outil.
Dans chaque groupe, la base de chaque lamelle 13 (son bord qui est fixé au support) est distante d'une distance mesurée en suivant le pourtour du disque d1 d'environ 2 mm de la base de la lamelle adjacente x2. La base de la première lamelle x1 de chaque groupe est distante de la base de la dernière lamelle du groupe précédent x3 d'une distance d2 mesurée en suivant le pourtour du disque d'environ 30 à 50 mm. On retrouve donc l'alternance des zones « actives », constituées par les groupements de lamelles g1, g2, g3, g4 et des zones « inactives » i1, i2, i3, i4 qui sont continues et dépourvues de lamelles.
Dans chaque groupe, la première lamelle s'appuie sur une cale 14. Ces cales sont réparties et fixées au support avant ajout des lamelles (Au lieu d'être rapportées, on peut aussi prévoir que le support lui-même soit déformé localement de manière appropriée). Il peut ne s'agir que d'une surépaisseur de colle. Elles sont optionnelles : quand les lamelles dans chacun des groupes sont suffisamment nombreuses, la première lamelle, qui ne peut s'appuyer sur la lamelle précédente, peut tendre à s'effondrer et devenir « inactive » vis-à-vis de l'effet abrasif. Par contre, elle va permettre d'empêcher la chute des suivantes, servant alors elle-même de cale. En fonctionnant sur l'outil, ce disque ménage, dans les zones i des périodes de repos limitant l'échauffement. Il y a une différence de niveaux H significative entre d'une part le plan dans lequel sont situées les arêtes abrasives 12 des lamelles et d'autre part le plan du support dans la zone de travail dépourvue de lamelles (différence H égale à h.sin α), ce qui peut favoriser la formation de courants d'air ambiant induits dans les « canaux » formés dans les zones inactives i délimitées par les premières et dernières lamelles des deux groupes de lamelles les encadrant, les courants d'air permettant un refroidissement notable de la pièce. A noter qu'avoir choisi un angle β négatif est dans ce contexte très avantageux : il va faciliter l'engagement de l'air ambiant dans « ces canaux ».
L'invention offre ainsi une solution au problème connu du bleuissement des pièces métalliques rectifiées par ce type de disque à lamelles, et d'une façon relativement simple : le support reste inchangé (ou quasiment inchangé si l'on doit prévoir des cales), le matériau abrasif reste sous la forme de lamelles connues en soi. Seule change leur répartition, qui peut prendre des formes très variées non limitées à celles représentées aux figures. En outre, pour un travail d'abrasion donné, le disque selon l'invention « consomme » moins de moyens abrasifs, et peut même dans certaines applications, permettre de réduire le temps nécessaire à ce travail.

Claims (13)

  1. Disque abrasif comportant un support (11) de préférence rigide percé en son centre (10) pour son montage, une zone de travail continue et comportant une pluralité de lamelles (13) à revêtement abrasif fixées par l'un de leur bord à la périphérie dudit support et alignées substantiellement suivant un cercle centré sur l'axe du disque, caractérisé en ce que plus d'une des lamelles (x1) est dépourvue de contact avec au moins une de ses deux lamelles (x2) voisines actives, de façon à ce que la zone de travail se décompose en une pluralité de zones actives (5, g1, g2, g3, g4) munies de lamelles et séparées les unes des autres par une pluralité de zones inactives continues et dépourvues de lamelles (6, i1, i2, i3, i4), avec une répartition régulière des zones actives et inactives, les zones actives (5) étant toutes en relief par rapport aux zones inactives (6).
  2. Disque abrasif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des zones actives constitue 40 à 80% de la zone de travail.
  3. Disque abrasif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est souple et associé à un élément de fixation rigide pour son montage sur l'outil.
  4. Disque abrasif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est rigide et qu'on peut le monter directement sur l'outil.
  5. Disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord de la lamelle (x1) attaché au support est séparé du bord de la lamelle voisine (x2) avec qui elle est dépourvue de contact d'une distance (d2) au moins égale à la hauteur (h) des lamelles.
  6. Disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lamelles sont réparties en au moins deux groupes d'au moins deux lamelles chacune, avec une distance (d2) entre deux groupes de lamelles (g1, g2) supérieure à la distance (d1) entre deux lamelles d'un même groupe, avec un rapport d2/d1 d'au moins 2, notamment d'au moins 4.
  7. Disque selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque groupe de lamelles (g1, g2, g3) comporte au moins 5 lamelles toutes inclinées par rapport au plan passant par la zone de travail du disque et disposées de façon à ce que leurs revêtements abrasifs se chevauchent partiellement, avec de préférence un rapport de la hauteur des lamelles (13) sur la distance entre deux lamelles d'un même groupe h/d1 d'au moins 4.
  8. Disque selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins un des groupes (g2) de lamelles (13) est muni d'au moins un moyen de calage (16).
  9. Disque selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de calage (16) sont fixés au support (11) et maintiennent en position la première lamelle (x1) de chaque groupe, notamment sous forme de cale, d'index, de points de colle.
  10. Disque selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dernière lamelle de chaque groupe sert de moyen de calage inactif dudit groupe et/ou du groupe voisin.
  11. Disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie, notamment l'ensemble, des lamelles est inclinée selon un plan faisant un angle α d'au moins 10°, notamment 15 à 60°, avec le plan passant par la zone de travail de disque.
  12. Disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord des lamelles (13) opposé au bord fixé au support fait une arête (12) par laquelle passe un axe faisant un angle β, par rapport au rayon du disque, nul ou d'au moins ±5°, notamment ±5 à ±25°.
  13. Application du disque selon l'une des revendications précédentes à la rectification de pièces avec échauffement limité.
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