FR2537044A1 - Machine for cutting a plane surface in blocks of stone - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a machine for cutting a plane surface in blocks of stone, especially in granite and for polishing this surface. This machine is characterised in that it comprises a circular tool-holding plate 12 rotatably mounted on a framework 8, an eccentric cutting disc 18 rotatably mounted on the plate 12, in front of the latter and parallel to the plate 12, so as to describe a circular orbit whose plane cuts the block of stone along the plane face 1a to be cut, means for rotatably driving the cutting disc 18 about its axis YY', and at least one eccentric polishing head 21 rotatably mounted on the plate 12, after the cutting disc 18 with respect to the rotational direction of the plate 12.

Description

La présente invention concerne une machine pour tailler une surface plane dans des blocs de pierre, notamment de granit et pour polir cette surface. The present invention relates to a machine for cutting a flat surface from blocks of stone, in particular granite, and for polishing this surface.

Pour la fabrication de certains objets décoratifs en pierre, tels que des vases en granit, on part de bloc de pierre brut, de forme irrégulière et on découpe ce bloc brut de manière à former un solide prsentant plusieurs faces planes qui sont ensuite polies. Jusqu'à présent la fabrication de ces objets s'effectue manuellement et elle comprend deux phases distinctes à savoir une première phase de taille des faces planes dans le bloc de pierre brute, et une seconde phase de polissage de chacune des faces planes de 1 r ob- jet. Ces opérations sont donc exécutées successivement, d'abord sur une tronçonneuse, puis au moyen d'une ponçeuse portative déplacée manuellement par un ouvrier.On conçoit que ces opérations sont longues, peu commodes à réaliser et relativement insalubres étant donné les conditions dans lesquelles elles sont effectuées. For the manufacture of certain decorative stone objects, such as granite vases, we start from a block of rough stone, of irregular shape and we cut this raw block so as to form a solid with several flat faces which are then polished. Until now, the manufacture of these objects is done manually and it comprises two distinct phases, namely a first phase of cutting the flat faces in the block of rough stone, and a second phase of polishing each of the flat faces of 1 r object. These operations are therefore carried out successively, first on a chainsaw, then by means of a portable sander moved manually by a worker. We understand that these operations are long, inconvenient to perform and relatively unsanitary given the conditions under which they are performed.

La présente invention vise essentiellement à remédier à ces inconvénients en procurant une machine de conception simple, à fonctionnement entièrement automatique et assurant, en une seule phase, d'abord la taille d'une face plane puis le polissage de cette face. The present invention essentially aims to remedy these drawbacks by providing a machine of simple design, with fully automatic operation and ensuring, in a single phase, first the size of a flat face and then the polishing of this face.

A cet effet, cette machine pour tailler une face plane dans un bloc de pierre, notamment de granit et polir cette face est caractérisée en ce qu'elle comporte un support pour soutenir le bloc de pierre à tailler et des moyens pour maintenir le bloc de pierre sur son support, un plateau porte-outils circulaire monté à rotation sur un b#ti voisin du support du bloc de pierre et entraîné en rotation autour de son axe par un moteur, un disque de coupe excentré monté à rotation sur le plateau, en avant de celui-ci et parallèlement au plateau, de manière à décrire une orbite circulaire dont le plan recoupe le bloc de pierre suivant la face plane à tailler, des moyens pour entraîner le disque de coupe en rotation autour de son axe, au moins une tête de polissage excentrée montée à rotation sur le plateau, après le disque de coupe en considérant le sens de rotation du plateau, des moyens pour entraîner en rotation chaque tête de polissage et des moyens pour appliquer chaque tête de polissage contre la face plane précédemment taillée lorsque cette tête de polissage arrive en regard de la face plane, au cours de la rotation du plateau, de manière à balayer toute l'aire de cette face plane et à polir cette dernière. To this end, this machine for cutting a flat face from a block of stone, in particular granite and polishing this face is characterized in that it comprises a support for supporting the block of stone to be cut and means for holding the block of stone on its support, a circular tool tray rotatably mounted on a b # ti next to the stone block support and driven in rotation around its axis by a motor, an eccentric cutting disc rotatably mounted on the platen, in front of it and parallel to the plate, so as to describe a circular orbit the plane of which intersects the block of stone along the plane face to be cut, means for driving the cutting disc in rotation around its axis, at least an eccentric polishing head rotatably mounted on the plate, after the cutting disc considering the direction of rotation of the plate, means for rotating each polishing head and means for applying each polishing head against the plane face previously cut when this polishing head comes opposite the plane face, during the rotation of the plate, so as to sweep the entire area of this plane face and to polish the latter.

Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention l'axe de rotation du plateau porte-outils circulaire est incliné par rapport à l'horizontale tandis que le support des blocs de pierre est horizontal de manière à tailler et polir automatiquement, dans le bloc de pierre, des faces planes inclinées par rapport à une face d'appui inférieure horizontale. According to a complementary characteristic of the invention the axis of rotation of the circular tool tray is inclined relative to the horizontal while the support of the stone blocks is horizontal so as to cut and polish automatically, in the stone block , flat faces inclined with respect to a horizontal lower bearing face.

La machine suivant l'invention offre l'avantage qu'elle permet d'obtenir une cadence de production beaucoup plus élevée et par ailleurs la taille et le polissage des faces planes dess blocs de pierre sont effectués sans intervention manuelle, dans de parfaites conditions de salubrité. The machine according to the invention has the advantage that it makes it possible to obtain a much higher production rate and moreover the cutting and polishing of the flat faces of the stone blocks are carried out without manual intervention, in perfect conditions of healthiness.

On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel
La figure 1 est une vue en élévation d'une machine de taille et de polissage de face plane dans des blocs de pierre suivant l'invention.
An embodiment of the present invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the attached drawing in which
Figure 1 is an elevational view of a plane face cutting and polishing machine in stone blocks according to the invention.

La figure 2 est une vue de face de la machine, prise de la gauche sur la figure 1. Figure 2 is a front view of the machine, taken from the left in Figure 1.

La machine suivant l'invention qui est représentée sur les figures 1 et 2 est destinée à tailler et polir des faces planes dans des blocs de pierre 1, par exemple en granit, qui sont plus ou moins ébauchées et qui sont amenées par un convoyeur horizontal et transversal 2 jusqu'à un poste de travail 3. A ce poste de travail chaque bloc de pierre 1 en cours de taille et de polissage, est porté par un support horizontal 4, disposé à cdté du transporteur 2. The machine according to the invention which is shown in Figures 1 and 2 is intended to cut and polish flat faces in blocks of stone 1, for example granite, which are more or less roughed and which are brought by a horizontal conveyor and transverse 2 to a work station 3. At this work station each block of stone 1 being cut and polished, is carried by a horizontal support 4, disposed next to the conveyor 2.

Chaque bloc de pierre 1 est déplacé, une fois qu'il est arrivé en regard du support 4 du poste de travail 3, par un poussoir 5 actionné par un vérin horizontal et longitudinal 6 disposé de l'autre côté du transporteur 2 par rapport au support 4. Lorsque le vérin 6 est alimenté par le fond,le poussoir 5 est déplacé vers la gauche, il vient alors en contact avec une face du bloc 1 se trouvant sur le transporteur 2 et il pousse devant lui le bloc de pierre 1 jusqu'à ce que ce dernier vienne se placer sur le support 4.Ensuite, le vérin 6 est maintenu alimenté sous pression pour maPn- tenir le bloc de pierre 1 pendant#toute l'opération de taille et de polissage. Le bloc est retenu, du cOté opposé au vérin 6,par une butée verticale 7 solidaire du support 4
Cette butée présente une forme épousant les faces latérales du bloc 1.
Each block of stone 1 is moved, once it has arrived opposite the support 4 of the work station 3, by a pusher 5 actuated by a horizontal and longitudinal cylinder 6 disposed on the other side of the conveyor 2 relative to the support 4. When the jack 6 is fed from the bottom, the pusher 5 is moved to the left, it then comes into contact with one face of the block 1 located on the conveyor 2 and it pushes the stone block 1 in front of it so that the latter comes to be placed on the support 4. Then the jack 6 is kept supplied with pressure to maintain the stone block 1 during # the entire cutting and polishing operation. The block is retained, on the side opposite to the jack 6, by a vertical stop 7 secured to the support 4
This stop has a shape matching the lateral faces of the block 1.

Dans la forme d'exécution non limitative de l'invention qui sera décrite à titre d'exemple, on considérera le cas de la taille de faces planes en biseau la qui sont taillées dans les dièdres d'un bloc 1 parallélépipédique repo- sant sur le support 4 par une face inférieure horizontale lb. In the nonlimiting embodiment of the invention which will be described by way of example, we will consider the case of the size of beveled flat faces la which are cut in the dihedrons of a parallelepipedic block 1 resting on the support 4 by a horizontal lower face lb.

La machine suivant l'invention comprend un b#ti 8 reposant sur le sol par des pieds antérieurs 9, postérieurs 10 et intermédiaire-s 11, ces pieds étant avantageusement réglables en hauteur, ce qui permet d'ajuster l'inclinaison du asti.  The machine according to the invention comprises a b # ti 8 resting on the ground by front feet 9, rear 10 and intermediate feet 11, these feet being advantageously adjustable in height, which makes it possible to adjust the inclination of the asti.

A sa partie supdrieure, le bt a porte un plateau porte-outils circulaire IZ dont l'axe x-x' est incliné par rapport à l'horizontal d'un angle égal au complément de l'angle que forme chaque face la devant être taillée en biseau dans le bloc de pierre 1 par rapport à la face inférieure horizontale lb. Ce plateau 12 est solidaire d'un arbre 13 incliné par rapport b l'horizontal qui porte, à son extrémité postérieure, une poulie 14 accouplée par des courroies sans fin 15, à une poulie motrice 1S solidaire de l'arbre d'un moteur électrique d'entraînement non représenté.Le plateau porte-outils 1Z est ainsi entraîné en rotation autour de son axe x-x'. Le plateau 12 est monté en porte-à-faux et il est accouplé à l'extrémité antérieure de l'arbre 13 qui tourne dans un palier 17 prévu à la partie supérieure et postérieure du bati 8.  At its upper part, the bt has a circular tool tray IZ whose axis xx 'is inclined relative to the horizontal by an angle equal to the complement of the angle formed by each face having to be cut in bevel in the stone block 1 with respect to the horizontal underside lb. This plate 12 is integral with a shaft 13 inclined relative to the horizontal which carries, at its rear end, a pulley 14 coupled by endless belts 15, to a driving pulley 1S integral with the shaft of a motor electric drive not shown. The tool tray 1Z is thus rotated about its axis x-x '. The plate 12 is mounted in cantilever and it is coupled to the front end of the shaft 13 which rotates in a bearing 17 provided at the upper and rear part of the frame 8.

Sur sa face antérieure, c'est-à-dire celle qui est tournée vers les blocs de pierre de pierre 1 à travailler, le plateau porte-outils 12 porte un disque de coupe excentré 18 dont l'arbre est monté à rotation dans un palier 19 porté par le plateau 12 et est entraîné en rotation par un moteur électrique non représenté, monté sur la face arrière du plateau porte-outils 12. L'axe yy' du disque de coupe 18 est parallèle à l'axe xx' de rotation du plateau 12 et est séparé de celui-ci d'une distance a, comme on peut le voir sur la figure 2. On its anterior face, that is to say that which faces the blocks of stone stone 1 to be worked, the tool-holder plate 12 carries an eccentric cutting disc 18 whose shaft is rotatably mounted in a bearing 19 carried by the plate 12 and is rotated by an electric motor, not shown, mounted on the rear face of the tool-holder plate 12. The axis yy 'of the cutting disc 18 is parallel to the axis xx' of rotation of the plate 12 and is separated from it by a distance a, as can be seen in FIG. 2.

Le plateau 12 porte également, sur sa face antérieure, un certain nombre de têtes de polisssage 21 qui sont au nombre de cinq dans l'exemple non limitatif représenté sur le dessin. Ces têtes de polissage 21 sont entrainées chacune en rotation, autour d'axes zz1, ces axes étant eux-mêmes répartis sur un cercle de rayon R supérieur à l'entr'axe a entre les axes xx' et yy' et centré sur l'axe xx'.  The plate 12 also carries, on its front face, a certain number of polishing heads 21 which are five in number in the nonlimiting example shown in the drawing. These polishing heads 21 are each driven in rotation, about axes zz1, these axes being themselves distributed over a circle of radius R greater than the distance between the axes a between the axes xx 'and yy' and centered on the 'axis xx'.

Les axes yy' du disque de coupe 18 et zz' des têtes de polissage 21, ainsi que les diamètre-s respectifs de ceuxci sont choisis de manière qu'au cours d'une rotation du plateau 12, aussi bien le disque de coupe 18 que chacune des têtes de polissage 21 balayent la totalité de la surface la du bloc de pierre 1 qui est d'abord taillée puis polie. The axes yy 'of the cutting disc 18 and zz' of the polishing heads 21, as well as the respective diameters-s of these are chosen so that during a rotation of the plate 12, both the cutting disc 18 that each of the polishing heads 21 sweep the entire surface of the stone block 1 which is first cut and then polished.

La figure 3 illustre une forme d'exécution des moyens d'entraînement en rotation et en translation d'une tête de polissage 21. Cette tête de polissage 21 est solidaire d'un arbre 22 monté à rotation, par l'intermédiaire de roulements 23, à l'intérieur d'un cylindre 24 lui-même guidé à coulissement a l'intérieur d'un manchon 23 fixé sur la face postérieure du plateau porte-outils 12, perpendiculairement à ce dernier. Sur la face frontale postérieure du cylindre 24 est fixé un flasque transversal 26 qui porte un moteur électrique 27. L'arbre de ce moteur 27 est accouplé, par l'intermédiaire d'une poulie 28, d'une courroie 29 et d'une autre poulie 31, à l'arbre 22 de la tête de polissage 21.  FIG. 3 illustrates an embodiment of the means for driving in rotation and in translation a polishing head 21. This polishing head 21 is integral with a shaft 22 mounted for rotation, by means of bearings 23 , inside a cylinder 24 itself slidingly guided inside a sleeve 23 fixed on the rear face of the tool-holder plate 12, perpendicular to the latter. On the rear front face of the cylinder 24 is fixed a transverse flange 26 which carries an electric motor 27. The shaft of this motor 27 is coupled, by means of a pulley 28, a belt 29 and a another pulley 31, to the shaft 22 of the polishing head 21.

Par ailleurs le flasque 26 est solidaire de l'extrémité de la tige 32 d'un vérin hydraulique#ou pneumatique 33 commandé par un distributeur 34. Furthermore, the flange 26 is integral with the end of the rod 32 of a hydraulic # or pneumatic cylinder 33 controlled by a distributor 34.

A son extrémité postérieure l'arbre 13 est solidaire d'un disque de programmation 35 sur lequel sont disposés des repères défilant devant un lecteur 36 de tout type approprié, électrique, électromagnétique, photoélectrique, etc.., lequel est relié à un dispositif commandant la mise en service sélective des divers outils constitués par le disque de coupe 18 et les têtes de polissage 21. At its rear end, the shaft 13 is integral with a programming disc 35 on which are arranged scrolling marks in front of a reader 36 of any suitable type, electrical, electromagnetic, photoelectric, etc., which is connected to a commanding device the selective commissioning of the various tools constituted by the cutting disc 18 and the polishing heads 21.

Ainsi, une fois un bloc de pierre 1 à tailler et à polir mis en place sur son support 4, il suffit de mettre en marche la machine pour que pendant un tour complet du plateau porte-outils 12 une face la soit taillée suivant l'angle approprié par rapport à la face d'appui inférieure lb, puis polie. En premier lieu a lieu la coupe par le disque 18 qui est entraîné en rotation sur lui-même autour de son axe yy', tout en étant déplacé en rotation autour de l'axe xx' du plateau 12. Une fois la taille ainsi effectuée, la première tête de polissage 21 qui lui fait suite, vient se placer en regard de la face taillée et encore brute la.A ce moment, sous la commande du disque de programmation 35 et du lecteur 36, le vérin 33 est alimenté pour faire rentrer sa tige de piston 32 et appliquer ainsi la tête de polissage 21 sous pression contre la face la précédemment taillée. En même temps le moteur électrique 27 est également alimenté sous la commande du disque de programmation et il entraîne alors la tête de polissage 21 en rotation autour de son axe zz' .  Thus, once a block of stone 1 to be cut and polished put in place on its support 4, it suffices to start the machine so that during a complete revolution of the tool-holder plate 12 one side is cut according to the appropriate angle to the lower bearing face 1b, then polished. First takes place the cutting by the disc 18 which is rotated on itself around its axis yy ', while being rotated around the axis xx' of the plate 12. Once the size thus made , the first polishing head 21 which follows it, is placed opposite the cut face and still rough la.At this time, under the control of the programming disc 35 and the reader 36, the jack 33 is supplied to make retract its piston rod 32 and thus apply the polishing head 21 under pressure against the face previously cut. At the same time the electric motor 27 is also supplied under the control of the programming disc and it then drives the polishing head 21 in rotation about its axis zz '.

Au vérin 33 est avantageusement associé un dispositif de contrôle de pression qui permet de maintenir une pression constante de la tête de polissage 21 sur la surface la, pendant l'opération de polissage. The cylinder 33 is advantageously associated with a pressure control device which makes it possible to maintain a constant pressure of the polishing head 21 on the surface la during the polishing operation.

Naturellement l'ensemble rotatif est pourvu de tous les organes nécessaires pour alimenter en fluide et en élec tricoté les divers organes moteurs et les vérins d'entraîne- ment des têtes de polissage.  Naturally the rotary assembly is provided with all the members necessary for supplying fluid and knitted elec to the various motor members and the actuating cylinders of the polishing heads.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1.- Machine pour tailler une face plane dans un bloc de pierre, notamment de granit et polir cette face, caractérisée en ce qu'elle comporte un support (4) pour soutenir le bloc de pierre à tailler (1) et des moyens (5), (6), pour maintenir le bloc de pierre (1) sur son support (4), un plateau porte-outils circulaire (12) monté à rotation sur un bâti (8) voisin du support (4) du bloc de pierre et entraîné en rotation autour de son axe (x x)'par un moteur, un disque de coupe excentré (18) monté à rotation sur le plateau (12),- en avant de celui-ci et parallèlement au plateau (12), de manière à décrire une orbite circulaire dont le plan recoupe le bloc de pierre suivant la face plane (la) à tailler, des moyens pour entraîner le disque de coupe (18) en rotation autour de son axe (yy'), au moins une tête de polissage (21) excentrée montée à rotation sur le plateau (12), après le disque de coupe (18) en considérant le sens de rotation du plateau (12), des moyens pour entraîner en rotation chaque tête de polissage (21) et des moyens pour appliquer chaque tête de polissage (21) contre la face plane précédemment taillée lorsque cette tête de polissage ( 21) arrive en regard de la face plane (la), au cours de la rotation du plateau (12), de manière à balayer toute l'aire de cette face plane (la) et à polir cette dernière. 1.- Machine for cutting a flat face in a block of stone, in particular granite and polishing this face, characterized in that it comprises a support (4) for supporting the block of stone to be cut (1) and means ( 5), (6), to hold the stone block (1) on its support (4), a circular tool tray (12) rotatably mounted on a frame (8) adjacent to the support (4) of the block stone and driven in rotation about its axis (xx) 'by a motor, an eccentric cutting disc (18) rotatably mounted on the plate (12), - in front of it and parallel to the plate (12), so as to describe a circular orbit, the plane of which intersects the block of stone along the plane face (la) to be cut, means for driving the cutting disc (18) in rotation about its axis (yy '), at least one eccentric polishing head (21) rotatably mounted on the plate (12), after the cutting disc (18) considering the direction of rotation of the plate (12), means for driving in rotation c each polishing head (21) and means for applying each polishing head (21) against the flat face previously cut when this polishing head (21) comes opposite the flat face (la), during the rotation of the plate (12), so as to sweep the entire area of this planar face (la) and to polish the latter. 2.- Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe de rotation (xx)'du plateau porteoutils circulaire (12) est incliné par rapport à l'horizon- tale tandis que le support (4) des blocs de pierre (1) est horizontal de manière à tailler et polir automatiquement, dans le bloc de pierre, des faces planes (la) inclinées. par rapport à une face d'appui inférieure horizontale. 2.- Apparatus according to claim 1 characterized in that the axis of rotation (xx) 'of the circular tool holder plate (12) is inclined relative to the horizontal while the support (4) of the stone blocks ( 1) is horizontal so as to automatically cut and polish, in the stone block, inclined planar faces (la). with respect to a horizontal lower bearing face. 3.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des moyens (9), (10), (11) sont prévus pour ajuster l'inclinaison du bàti (8) et par conséquent celle de l'axe (xx') du plateau porte-outils circulaire (12).  3.- Apparatus according to any one of claims 1 and 2, characterized in that means (9), (10), (11) are provided to adjust the inclination of the frame (8) and therefore that of the 'axis (xx') of the circular tool tray (12). 4.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'axe (yy') du disque de coupe (18) et les axes (zz') des têtes de polissage (21) ainsi que les diamètres respectifs de ceux-ci sont choisis de manière qu'au cours d'une rotation du plateau porte-outils (12) aussi bien le disque de coupe (18) que chacune des têtes de polissage (21) balaye la totalité de la surface (la) du bloc de pierres (1). 4.- Apparatus according to any one of the preceding claims characterized in that the axis (yy ') of the cutting disc (18) and the axes (zz') of the polishing heads (21) as well as the respective diameters of these are chosen so that during a rotation of the tool tray (12) both the cutting disc (18) and each of the polishing heads (21) sweeps the entire surface (la) of the block of stones (1). 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque tête de polissage t21) est solidaire d'un arbre (22) monté à rotation, par l'intermédiaire de roulements (23), à l'intérieur d'un cylindre (24) lui-même guidé à coulissement à l'intérieur d'un manchon (25) fixé sur la face postérieure du plateau porte-outils (12), perpendiculairement à ce dernier, sur la face frontale postérieure du cylindre (24) est fixé un flasque transversal (26) qui porte un moteur électrique (27) dont l'arbre est accouplé à l'arbre (22) de la tête de polissage (21), et ce flasque (26) est solidaire de l'extrémité de la tige (32) d'un vérin (33) commandé par un distributeur (34). 5. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that each polishing head t21) is integral with a shaft (22) rotatably mounted, by means of bearings (23), inside of a cylinder (24) itself slidingly guided inside a sleeve (25) fixed on the rear face of the tool-holder plate (12), perpendicularly to the latter, on the rear front face of the cylinder (24 ) is fixed a transverse flange (26) which carries an electric motor (27) whose shaft is coupled to the shaft (22) of the polishing head (21), and this flange (26) is integral with the end of the rod (32) of a jack (33) controlled by a distributor (34). 6.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'arbre (13) du plateau porte-outils est solidaire d'un disque de programmation (35) sur lequel sont disposés des repères défilant à un lecteur (36) qui est relié à un disposssitif commandant la mise en service sélective des divers outils constitués par le disque de coupe (18) et les têtes de polissage (21). 6.- Apparatus according to any one of the preceding claims characterized in that the shaft (13) of the tool tray is integral with a programming disc (35) on which are arranged marks scrolling to a reader (36 ) which is connected to a device controlling the selective commissioning of the various tools constituted by the cutting disc (18) and the polishing heads (21). 7.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de contrôle de pression permettant de maintenir une pression constante de chaque tête de polissage (21) sur la face #(la) du bloc de pierres (1) pendant l'opération de polissage.  7.- Apparatus according to any one of the preceding claims characterized in that it comprises a pressure control device for maintaining a constant pressure of each polishing head (21) on the face # (la) of the block of stones (1) during the polishing operation.
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