EP2537633A1 - Système d'usinage d'un biseau - Google Patents

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EP2537633A1
EP2537633A1 EP11171314A EP11171314A EP2537633A1 EP 2537633 A1 EP2537633 A1 EP 2537633A1 EP 11171314 A EP11171314 A EP 11171314A EP 11171314 A EP11171314 A EP 11171314A EP 2537633 A1 EP2537633 A1 EP 2537633A1
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abrasive
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bevel
workpiece
rotation
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Christophe Vuillemin
Fabien Bez
Jean-Paul Tassetti
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Comadur SA
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    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
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    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/085—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass for watch glasses
    • 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
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/002—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding edges or bevels
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • G04D3/06—Devices for shaping or setting watch glasses
    • G04D3/065—Shaping by removing material, e.g. cutting out from a plate, milling the edges

Definitions

  • the invention relates to a lapidary system for a piece of hard material such as corundum and, more particularly, such a system for forming a bevel.
  • Watch ice wedges are generally formed by a wheel that moves tangentially at the angle of the bevel against the edge of the workpiece. This technique is widespread but is slow to operate, regularly causes grittiness (splinters of matter) and requires subsequent brushing.
  • the object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages mentioned above by proposing a machining system of a bevel for faster manufacturing and which lowers the scrap rate.
  • the invention relates to a machining system of a bevel on a discoidal part comprising a grinding device comprising abrasive means a device for fixing the part comprising a support on which is fitted said part and which is integral with an axis of rotation characterized in that the fixing device further comprises means for orienting the axis of rotation for defining the angle of said bevel and means for bringing the support relative to the means abrasives in order to machine the part under stress.
  • the angle of the bevel of the workpiece is directly given by the inclination of the workpiece relative to the abrasive means and the stress induced by the means of approach allows to bevel more quickly by avoiding that the material undergoes excessive stresses while making unnecessary an additional step of brushing the bevel.
  • the invention relates to a machining system 1 of a bevel 32, 34 for a disc part 31 of hard material such as corundum.
  • the piece 31 may be especially intended to form a spherical ice timepiece.
  • the machining system 1 comprises a grinding device 3, a fixture 5 of the workpiece and a control device 7 making it possible to manage the actuators of the system 1, all the devices being mounted on a frame 2.
  • the grinding device 3 comprises abrasive means 4 which are preferably movable in order to improve the machining.
  • the abrasive means 4 are formed by an abrasive belt 6 rotatably mounted on two rollers 8, 10 and driven by an actuator 12 according to the movement A.
  • the grinding device 3 comprises a restricted zone 14 in which the abrasive means 4 are accessible and protected by vertical walls to limit the projections of material and secure handling.
  • the grinding device 3 further comprises, under the zone 14 of contact between the abrasive belt 6 and the workpiece 31 to be machined, elastic means 9 in order to maintain contact between the abrasive belt 6 and said piece.
  • the elastic means 9 are formed by an elastomer block 11 such as rubber several centimeters thick and lining all or part of the restricted zone 14 under the abrasive means 4.
  • the fixing device 5 of the part 31 comprises a support 13 on which is fitted the workpiece 31 to be machined and which is integral with an axis of rotation 16 driven by an actuator 18 according to the movement B.
  • the fastening device 5 further comprises orientation means 15 of the axis of rotation 16 for defining the angle ⁇ , ⁇ of the bevel 32, 34 and the means of approach 17 of the support 13 relative to abrasive means 4 to machine the workpiece 31 under stress.
  • the means of approach 17 comprise a vertical carriage 19 making it possible to move vertically in the direction C, the support 13 with respect to the abrasive means 4.
  • the orientation means 15 comprise, in a preferred manner according to the invention, a set 20 screw-endless - toothed wheel for shifting the inclination ⁇ of the axis of rotation 16 of the support 13 relative to the means
  • the angle of the bevel ⁇ , ⁇ of the part 31 is directly given by the inclination ⁇ of the part 31 with respect to the abrasive means 4.
  • the fixing device 5 comprises, preferably, a horizontal carriage 21 for moving transversely in the direction D, the support 13 with respect to the abrasive means 4.
  • the horizontal carriage 21 is used as a base for the fastening device 5 on the frame 2.
  • the horizontal carriage 21 supports the vertical carriage 19, itself supporting the orientation means 15 and the support assembly 13 - axis of rotation 16 - actuator 18.
  • the horizontal carriage 21 is moved via an assembly 23 of the connecting rod-crank type in order to move the support 13 transversely in the direction D with respect to the abrasive means 4 in a movement of va-and -Comes.
  • the assembly 23 of the connecting rod - crank type is connected to the horizontal carriage 21 at the bracket 22.
  • FIGS. Figures 4 and 5 An example of a part 31 modified by the machining system 1 is illustrated in FIGS. Figures 4 and 5 .
  • the part 31 comprises a substantially discoidal body 33 whose edges comprise bevels 32, 34 according to predefined angles ⁇ , ⁇ .
  • the piece 31 is a spherical ice, that is to say it has an outer radius 35 and an inner radius 36, the difference in dimension represents the constant thickness e.
  • the present invention is not limited to the illustrated example but is susceptible of various variations and modifications that will occur to those skilled in the art.
  • the shape of the piece 31 may be different and / or a different material corundum and / or for another application that a timepiece.

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Abstract

L'invention se rapporte à un système d'usinage (1) d'un biseau (32, 34) sur une pièce discoïdale (31) comportant un dispositif de meulage (3) comprenant des moyens abrasifs (4), un dispositif de fixation (5) de la pièce (31) comportant un support (13) sur lequel est ajusté ladite pièce et qui est solidaire d'un axe de rotation (16). Selon l'invention, le dispositif de fixation (5) comporte en outre des moyens d'orientation (15) de l'axe (16) de rotation (B) permettant de définir l'angle dudit un biseau (32, 34) et des moyens de rapprochement (17) du support (13) par rapport aux moyens abrasifs (4) afin d'usiner la pièce (13) sous contrainte. L'invention concerne le domaine des glaces pour pièces d'horlogerie.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention se rapporte à un système lapidaire pour une pièce en matériau dur comme du corindon et, plus particulièrement, un tel système pour former un biseau.
    • Arrière plan de l'invention
  • Les biseaux de glaces de montre sont en général formés par une meule qui se déplace tangentiellement selon l'angle du biseau contre le bord de la pièce à tailler. Cette technique est répandue mais est lente à opérer, provoque régulièrement des égrisures (éclats de matière) et nécessite un brossage postérieur.
    • Résumé de l'invention
  • Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un système d'usinage d'un biseau permettant une fabrication plus rapide et qui abaisse le taux de rebut.
  • A cet effet, l'invention se rapporte à un système d'usinage d'un biseau sur une pièce discoïdale comportant un dispositif de meulage comprenant des moyens abrasifs un dispositif de fixation de la pièce comportant un support sur lequel est ajusté ladite pièce et qui est solidaire d'un axe de rotation caractérisé en ce que le dispositif de fixation comporte en outre des moyens d'orientation de l'axe de rotation permettant de définir l'angle dudit un biseau et des moyens de rapprochement du support par rapport aux moyens abrasifs afin d'usiner la pièce sous contrainte.
  • Ainsi, avantageusement, l'angle du biseau de la pièce est directement donné par l'inclinaison de la pièce par rapport aux moyens abrasifs et la contrainte induite par les moyens de rapprochement permettent de biseauter plus rapidement en évitant que la matière subisse des contraintes excessives tout en rendant non nécessaire une étape supplémentaire de brossage du biseau.
  • Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention :
    • les moyens abrasifs sont mobiles afin d'améliorer l'usinage ;
    • les moyens abrasifs sont formés par une bande abrasive montée à rotation ;
    • le dispositif de meulage comporte, sous la zone de contact entre la bande abrasive et la pièce, des moyens élastiques afin de maintenir le contact entre la bande abrasive et la pièce ;
    • les moyens élastiques sont formés par un bloc en élastomère ;
    • les moyens de rapprochement comportent un chariot vertical permettant de déplacer verticalement le support par rapport aux moyens abrasifs ;
    • les moyens d'orientation comportent un ensemble vis-sans-fin - roue dentée destiné à décaler l'inclinaison de l'axe de rotation du support par rapport aux moyens de rapprochement ;
    • le dispositif de fixation comporte un chariot horizontal permettant de déplacer transversalement le support par rapport aux moyens abrasifs ;
    • le chariot horizontal est déplacé par l'intermédiaire d'un ensemble bielle - manivelle afin de déplacer le support par rapport aux moyens abrasifs selon un mouvement de va-et-vient ;
    • la pièce discoïdale est une glace sphérique.
    Description sommaire des dessins
  • D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une représentation en perspective vue de face d'un système selon l'invention ;
    • la figure 2 est une représentation en perspective vue de côté d'un système selon l'invention ;
    • la figure 3 est une représentation agrandie d'une partie de la figure 1 ;
    • la figure 4 est une représentation en perspective d'une pièce obtenue par le système selon l'invention ;
    • la figure 5 est une vue en coupe partielle de la pièce illustrée à la figure 4.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • Comme illustré à la figure 1, l'invention se rapporte à un système d'usinage 1 d'un biseau 32, 34 pour une pièce discoïdale 31 en matériau dur comme du corindon. Selon l'invention, la pièce 31 peut être notamment destinée à former une glace sphérique de pièce d'horlogerie.
  • Le système d'usinage 1 comporte un dispositif de meulage 3, un dispositif de fixation 5 de la pièce et un dispositif de commande 7 permettant de gérer les actionneurs du système 1, tous les dispositifs étant montés sur un bâti 2.
  • Selon l'invention, le dispositif de meulage 3 comprend des moyens abrasifs 4 qui sont, de manière préférée, mobiles afin d'améliorer l'usinage. Comme visible à la figure 2, les moyens abrasifs 4 sont formés par une bande abrasive 6 montée à rotation sur deux galets 8, 10 et entraînée par un actionneur 12 selon le mouvement A. Comme visible aux figures 1 à 3, le dispositif de meulage 3 comportent une zone 14 restreinte dans laquelle les moyens abrasifs 4 sont accessibles et protégées par des parois verticales afin de limiter les projections de matière et sécuriser les manipulations.
  • De manière avantageuse selon l'invention, le dispositif de meulage 3 comporte, en outre, sous la zone 14 de contact entre la bande abrasive 6 et la pièce 31 à usiner, des moyens élastiques 9 afin de maintenir le contact entre la bande abrasive 6 et ladite pièce. Ainsi, préférentiellement, les moyens élastiques 9 sont formés par un bloc 11 en élastomère tel que du caoutchouc de plusieurs centimètres d'épaisseur et tapissant tout ou partie de la zone restreinte 14 sous les moyens abrasifs 4.
  • Selon l'invention, le dispositif de fixation 5 de la pièce 31 comporte un support 13 sur lequel est ajustée la pièce 31 à usiner et qui est solidaire d'un axe de rotation 16 entraîné par un actionneur 18 selon le mouvement B. Avantageusement selon l'invention, le dispositif de fixation 5 comporte en outre des moyens d'orientation 15 de l'axe de rotation 16 permettant de définir l'angle β, γ du biseau 32, 34 et des moyens de rapprochement 17 du support 13 par rapport aux moyens abrasifs 4 afin d'usiner la pièce 31 sous contrainte.
  • Préférentiellement selon l'invention, les moyens de rapprochement 17 comportent un chariot vertical 19 permettant de déplacer verticalement selon la direction C, le support 13 par rapport aux moyens abrasifs 4. En effet, il a notamment été trouvé que la combinaison de la contrainte induite par les moyens de rapprochement 17 et la compensation effectuée par les moyens élastiques 9 pour maintenir le contact entre la bande abrasive 6 et la pièce 31 à usiner permettait de biseauter 32, 34 plus rapidement sans que la matière subisse des contraintes excessives entraînant un faible taux de rebut et le retrait d'une étape supplémentaire de brossage du biseau 32, 34.
  • Les moyens d'orientation 15 comportent, de manière préférée selon l'invention, un ensemble 20 vis-sans-fin - roue dentée destiné à décaler l'inclinaison α de l'axe de rotation 16 du support 13 par rapport aux moyens de rapprochement 17. Ainsi, avantageusement, l'angle du biseau β, γ de la pièce 31 est directement donné par l'inclinaison α de la pièce 31 par rapport aux moyens abrasifs 4.
  • Enfin, le dispositif de fixation 5 comporte, préférentiellement, un chariot horizontal 21 permettant de déplacer transversalement selon la direction D, le support 13 par rapport aux moyens abrasifs 4. Comme visible aux figures 1 à 3, le chariot horizontal 21 est utilisé comme base pour le dispositif de fixation 5 sur le bâti 2. Ainsi, par le biais d'une équerre 22, le chariot horizontal 21 supporte le chariot vertical 19, lui-même supportant les moyens d'orientation 15 et l'ensemble support 13 - axe de rotation 16 - actionneur 18.
  • Avantageusement selon l'invention, le chariot horizontal 21 est déplacé par l'intermédiaire d'un ensemble 23 du type bielle - manivelle afin de déplacer le support 13 transversalement selon la direction D par rapport aux moyens abrasifs 4 selon un mouvement de va-et-vient. Comme visible aux figures 1 à 3, l'ensemble 23 du type bielle - manivelle est relié au chariot horizontal 21 au niveau de l'équerre 22.
  • Un exemple de pièce 31 modifiée par le système d'usinage 1 est illustré aux figures 4 et 5. La pièce 31 comporte un corps 33 sensiblement discoïdal dont les bords comportent des biseaux 32, 34 selon des angles prédéfinis β, γ. Comme visible à la figure 5, la pièce 31 est une glace sphérique, c'est-à-dire qu'elle comporte un rayon extérieur 35 et un rayon intérieur 36 dont la différence de cote représente l'épaisseur constante e.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, la forme de la pièce 31 peut être différente et/ou d'une matière différente du corindon et/ou pour une autre application qu'une pièce d'horlogerie.

Claims (10)

  1. Système d'usinage (1) d'un biseau (32, 34) sur une pièce discoïdale (31) comportant un dispositif de meulage (3) comprenant des moyens abrasifs (4), un dispositif de fixation (5) de la pièce (31) comportant un support (13) sur lequel est ajusté ladite pièce et qui est solidaire d'un axe de rotation (16) caractérisé en ce que le dispositif de fixation (5) comporte en outre des moyens d'orientation (15) de l'axe (16) de rotation (B) permettant de définir l'angle dudit un biseau (32, 34) et des moyens de rapprochement (17) du support (13) par rapport aux moyens abrasifs (4) afin d'usiner la pièce (13) sous contrainte.
  2. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens abrasifs (4) sont mobiles afin d'améliorer l'usinage.
  3. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens abrasifs (4) sont formés par une bande abrasive (6) montée à rotation (A).
  4. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de meulage (3) comporte, sous la zone de contact entre la bande abrasive (6) et la pièce (31), des moyens élastiques (9) afin de maintenir le contact entre la bande abrasive (6) et la pièce (31).
  5. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens élastiques (9) sont formés par un bloc en élastomère (11).
  6. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de rapprochement (17) comportent un chariot vertical (19) permettant de déplacer verticalement (C) le support (13) par rapport aux moyens abrasifs (4).
  7. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'orientation (15) comportent un ensemble (20) vis-sans-fin - roue dentée destiné à décaler l'inclinaison (α) de l'axe (16) de rotation (B) du support (13) par rapport aux moyens de rapprochement (17).
  8. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (5) comporte un chariot horizontal (21) permettant de déplacer transversalement (D) le support (13) par rapport aux moyens abrasifs (4).
  9. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot horizontal (21) est déplacé par l'intermédiaire d'un ensemble (23) bielle - manivelle afin de déplacer le support (13) par rapport aux moyens abrasifs (4) selon un mouvement (D) de va-et-vient.
  10. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce discoïdale (31) est une glace sphérique.
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