FR2621846A1 - Diamond wheel of variable shape for shaping or moulding stone, marble and granite materials - Google Patents

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Abstract

Diamond wheel of variable shape for shaping or moulding materials. The invention relates to a grinding wheel with variable diamond-encrusted sectors on the diameter for conforming to the shapes of the mouldings. This wheel consists of a plate 5 with guide stops 6 for clamping in position interchangeable diamond-encrusted sectors 1, coming to bear on a shaped knurled wheel 3 which is itself interchangeable. A flange 10 gives sealing and protection. The user shapes each compilation of sectors 1 to the shape of the moulding to be machined in order that each sector bears on the staged knurled wheel 3 or makes the upper active part of the sectors 9 bear against a model of the moulding to be machined, like a setting jig, the use of the knurled wheel for positioning being optional. The wheel according to the invention is particularly intended for shaping or moulding materials made from stone, marble and granite.

Description

La présente invention concerne une meule diamantée de forme variable pour le profilage ou la mouluration des matériaux en Pierre, Marbre,
Granit.The present invention relates to a diamond wheel of variable shape for profiling or molding stone materials, marble,
Granite.

Le diamant naturel ou synthétique en grains a fait énormément progresser le façonnage des pierres, marbres, granits, utilisés dans la construction, la restauration de monuments, la fabrication de cheminées, de revêtements de façades, de monuments funéraires, de mobilier urbain ou d'intérieur (tables, dessus de meubles, plinthes, dessus de radiateurs).Natural or synthetic diamond grains have greatly advanced the shaping of stones, marble, granite, used in the construction, restoration of monuments, the manufacture of fireplaces, facades, funerary monuments, street furniture or furniture. interior (tables, furniture tops, skirting boards, radiator tops).

La taille de rainures et de moulures ou tout enlèvement de matière sur des largeurs réduites et des surfaces courbes est obtenue grâce à des meules dont la périphérie est à la forme à réaliser (figure 16). Cette partie de meule en forme est constituée dans le cas présent du travail par abrasion, de grains abrasifs (grains de diamant naturel ou synthétique) amalgamés dans un liant par frittage ou déposés sur un support métallique par procédé électrolytique.The size of grooves and moldings or any removal of material over reduced widths and curved surfaces is achieved by grinding wheels whose periphery is in the form to be made (Figure 16). In this case abrasive work (abrasive grains (natural or synthetic diamond grains) amalgamated in a binder by sintering or deposited on a metal support by an electrolytic process constitutes this portion of the shaped grinding wheel.

Dans les ateliers de fabrication, la taille mécanique par meules profilées, remplace la taille manuelle réalisée par des tailleurs de pierre, sculpteurs, ouvriers spécialisés. A l'avantage de la taille mécanique : rapidité d'exécution, coût de fabrication moindre, précision.In the manufacturing workshops, the mechanical size by profiled grinding wheels, replaces the manual size made by stonecutters, sculptors, specialized workers. To the advantage of mechanical size: speed of execution, lower manufacturing cost, precision.

Ces meules profilées dont la vitesse de rotation est de 25 à 50 m/sec, usinent le matériau par abrasion : chaque grain abrasif situé sur sa périphérie, vient en contact avec le matériau et use une infime partie de celui-ci. La vitesse de rotation élevée de la meule provoque la répétition du travail des grains abrasifs qui profileront le matériau en un ou plusieurs passages (passes). Ce travail se fait sous arrosage (eau, eau et additif) ou à sec.These profiled grinding wheels, whose rotation speed is 25 to 50 m / sec, machine the material by abrasion: each abrasive grain located on its periphery, comes into contact with the material and uses a tiny portion of it. The high rotational speed of the grinding wheel causes the abrasive grains to repetit, which will profile the material in one or more passes. This work is done under watering (water, water and additive) or dry.

La taille de rainures et de moulures peut aussi être réalisée par des traits de coupe successifs au disque de sciage diamanté, mais cette exécution est lente. Un autre procédé consiste à tailler au profil une meule en abrasif grès ou carborundum, beaucoup plus tendre que le diamant, mais la déformation rapide de cet outil au travail le fait abandonner au profit des meules diamantées. The size of grooves and moldings can also be achieved by successive cutting lines to the diamond sawing disc, but this execution is slow. Another method is to cut to the profile a sandstone abrasive grinding wheel or carborundum, much softer than diamond, but the rapid deformation of this tool at work makes it give up in favor of diamond grinding wheels.

Le profilage des aciers, fontes, bois, sont faits par d'autres procédés dits "par enlèvement-de copeaux" qui ne conviennent pas au travail des Pierres, Marbres, Granits.The profiling of steels, cast iron, wood, are made by other processes known as "removal-chips" which are not suitable for the work of Stones, Marbles, Granites.

Les outils de profilage diamantés utilisés jusqu a présent, sont composés d'une ou plusieurs meules dont la périphérie est géométriquement au profil de la moulure ou du façonnage à réaliser.The diamond profiling tools used up to now, are composed of one or more grinding wheels whose periphery is geometrically to the profile of the molding or shaping to achieve.

Ces meules ont un profil définitif et invariable (figure 16), inconvénients majeurs pour la réalisation de moulures ou de profils non répétitifs. Il faut une meule par type de profil. Les profils de moulures les plus courants : quart de rond, demi-rond, bec de corbin, et toutes moulures de style ou moderne, exigeront autant de meules à la forme définitive. Conséquence : coût d'outillage élevé et amortissement très lent, ou impossible pour la majorité des cas.These wheels have a definitive and invariable profile (Figure 16), major drawbacks for making moldings or non-repetitive profiles. One grindstone is required per type of profile. The most common moldings profiles: quarter round, half round, beak of corbin, and all moldings of style or modern, will require as many wheels in the definitive form. Consequence: high tooling cost and very slow amortization, or impossible for the majority of cases.

La meule diamantée profilée à diamètre variable (figure 17) par secteurs réglables en diamètre, permet de remédier à ces inconvénients, sa forme extérieure étant variable et conformable à une multitude de combinaisons de profils, par le déplacement indépendant de chaque secteur diamanté. Chaque secteur diamanté est amovible, réglable en hauteur, retournable latéralement pour s'ajuster le mieux possible au profil de la moulure à fabriquer.The profiled diamond wheel with variable diameter (FIG. 17) by sectors adjustable in diameter makes it possible to remedy these drawbacks, its external shape being variable and conformable to a multitude of profile combinations, by the independent displacement of each diamond sector. Each diamond sector is removable, adjustable in height, returnable laterally to fit as best as possible to the profile of the molding to manufacture.

Une seule meule permettant de multiples combinaisons, les exemples des figures 6-7-8-9-10 illustrent une partie de ces combinaisons possibles et la position des secteurs (1) en contact avec le matériau (2).A single grinding wheel for multiple combinations, the examples in Figures 6-7-8-9-10 illustrate some of these possible combinations and the position of the sectors (1) in contact with the material (2).

Dans le cas de profils concaves et convexes à rayons identiques, on procède en deux passages avec retournement et décalage d'une largeur de la meule ou du matériau (face dessus-dessous) entre les passages (figures 8-9).In the case of concave and convex profiles with identical radii, one proceeds in two passages with reversal and offset of a width of the grinding wheel or the material (face above-below) between the passages (FIGS. 8-9).

Dans le cas de profils larges et combinés, on procède par déplacements successifs de la meule dont le profil est conformé par un réglage des secteurs à chaque passage sur les différentes plages de la moulure.In the case of wide and combined profiles, it proceeds by successive displacements of the grinding wheel whose profile is shaped by a setting of the sectors at each passage on the different ranges of the molding.

La figure 1 représente la disposition des secteurs diamantés (1) sur un plateau circulaire (2) avec une molette centrale (4) sur laquelle les secteurs sont en appui par leur base. Le diamètre du plateau est adapté aux possibilités de la machine (en règle générale 150 à 500 mm). Chaque compilation de secteurs est bridée et guidée par les butées-guides (3).L'ensemble plateau, molette, et flasque de protection est alésé en son centre au diamètre de la broche ou nez de broche de la machine entrainant l'ensemble en rotation. Figure 1 shows the arrangement of the diamond sectors (1) on a circular plate (2) with a central wheel (4) on which the sectors are supported by their base. The diameter of the plate is adapted to the possibilities of the machine (generally 150 to 500 mm). Each sector compilation is clamped and guided by the guide stops (3). The set plate, wheel, and protective flange is bored at its center to the diameter of the spindle or spindle of the machine causing the assembly rotation.

La figure 2 représente la butée-guide solidaire du plateau avec son système de bridage des secteurs par vis (1) et contre-plaque (2) interchangeable en fonction du nombre de secteurs à brider.FIG. 2 shows the fixed guide abutment of the plate with its system of clamping the sectors by screws (1) and against plate (2) interchangeable as a function of the number of sectors to be clamped.

La figure 3 montre le secteur composé d'un support en acier (1) et d'une partie supérieure abrasive (2) soit sous forme de segment diamanté rapporté sur ce support, soit sous forme de grains de diamant déposés par électrolyse à la périphérie de ce même support.FIG. 3 shows the sector consisting of a steel support (1) and an abrasive upper part (2) either in the form of a diamond segment attached to this support or in the form of electrolysis-deposited diamond grains at the periphery. of this same support.

A sa périphérie, la section de la partie abrasive pourra être droite, angulaire, rayonnée, chanfreinée, pour mieux s'inscrire dans le profil de la moulure (figures 11-12-13-14) non limitatives dans leur profil.At its periphery, the section of the abrasive portion may be straight, angular, radiated, chamfered to better fit into the profile of the molding (Figures 11-12-13-14) not limiting in their profile.

La figure 4 représente l'assemblage de l'ensemble de la meule diamantée profilée sur la broche de machine à moulurer, débiteuse, fraiseuse, toupie, ou autres groupes moteurs-broches, en position qui peut être en plan horizontal, vertical, ou autres positions angulaires intermédiaires.FIG. 4 shows the assembly of the profiled diamond wheel assembly on the milling machine spindle, milling cutter, milling machine, router, or other motor-spindle group, in position which can be in horizontal, vertical, or other plane intermediate angular positions.

La figure 5 représente la molette amovible à incorporer au centre du plateau. Cette molette de forme étagée correspond au profil de la moulure, chaque secteur diamanté venant en appui par sa base contre chaque étage de la molette ru ). Comme le plateau, cette molette est alésée en son centre (2) au diamètre de la broche de la machine et prend place sur cette broche.Figure 5 shows the removable wheel to be incorporated in the center of the plate. This stepped form wheel corresponds to the profile of the molding, each diamond sector bearing by its base against each floor of the wheel ru). Like the plate, this wheel is bored in its center (2) to the diameter of the spindle of the machine and takes place on this spindle.

Dans le cas où l'incorporation de la molette de profil (figure 5) s'avère impossible par manque de place au centre du plateau, ou non indispensable (cas de petites séries), les secteurs pourront être réglés au profil par contact avec une forme ébauchée servant de gabarit de réglage.In the case where the incorporation of the profile wheel (Figure 5) proves impossible for lack of space in the center of the plate, or not essential (in case of small series), the sectors can be adjusted to the profile by contact with a rough form serving as an adjusting template.

Le différentes pièces constitutives de l'ensemble de la meule (saufies secteurs diamantés) sera réalisé en fonte ou acier ou alu avec un maximum d'allègement pour réduire le poids de l'ensemble. Le flasque de protection avant pouvant être réalisé en tôle épaisse puisque ne subissant aucune contrainte mécanique. Toute autre matière pour la fabrication de la meule suffisamment résistante et légère est utilisable (plastique, résine, résine armée,matières composites, etc), soit usinée soit moulée. The various components of the entire grinding wheel (excluding diamond sectors) will be made of cast iron or steel or aluminum with maximum relief to reduce the weight of the whole. The front protection flange can be made of thick sheet since not undergoing any mechanical stress. Any other material for the manufacture of the sufficiently strong and light wheel is usable (plastic, resin, reinforced resin, composite materials, etc.), either machined or molded.

L'épaisseur de chaque secteur diamantée vue en coupe figure 3 (5) sera fonction de la précision recherchée à l'ébauche du profil. Plus cette épaisseur est réduite, plus le secteur s'inscrit dans le profil définitif. Sa longueur active figure 3 (4) sera de 10 à 50 mm suivant le diamètre de meule choisi, et sa partie active diamantée est au rayon du plus petit diamètre de la meule pour éviter un effet de talonnage dans sa position correspondant au plus grand diamètre autorisé par leur réglage.The thickness of each diamond sector seen in section FIG. 3 (5) will depend on the precision sought at the roughing of the profile. The smaller this thickness, the more the sector fits into the definitive profile. Its active length in FIG. 3 (4) will be 10 to 50 mm depending on the diameter of the selected grinding wheel, and its active diamond portion is at the radius of the smallest diameter of the grinding wheel to avoid a tailgating effect in its position corresponding to the largest diameter. authorized by their setting.

Le secteur dans sa partie en acier (figure 15) est revêtu sur chaque face latérale (1) d'un dépôt de grains abrasifs fins (diamant fixé par électrolyse) ayant pour effet de réduire le glissement des secteurs entre eux, principalement dans le cas où la molette-butée n'est pas utilisée.The sector in its steel part (FIG. 15) is coated on each lateral face (1) with a deposit of fine abrasive grains (electrolysis-fixed diamond) having the effect of reducing the slippage of the sectors between them, mainly in the case where the knob-stop is not used.

La finition du profil après ébauche à la meule diamantée sera faite comme suit : outillage électrique ou pneumatique équipé de burins, d'abrasifs, papier ou toile abrasive, chemin de fer (outil manuel hérissé de pointes métalliques dont la hauteur correspond au profil de la moulure). Une autre solution est proposée : une cale pou#r travail de finition manuel, en bois, ou en acier, ou en alu, ou en plastique et à la forme finale, revêtue d'une toile souple diamantée épousant cette forme, ce procédé étant pratique et complémentaire de l'utilisation de la meule à profil variable. The finishing of the profile after roughing with the diamond grinding wheel will be done as follows: electrical or pneumatic tooling equipped with chisels, abrasives, paper or abrasive cloth, railroad (manual tool bristling with metallic tips whose height corresponds to the profile of the molding). Another solution is proposed: a shim for manual finishing work, wood, or steel, or aluminum, or plastic and the final shape, coated with a flexible diamond web marrying this shape, this method being practical and complementary to the use of the variable profile grinding wheel.

L'utilisation de la meule diamantée de forme variable est possible dans d'autres matériaux ou matières (plastiques, verre, béton, résines etc). The use of the diamond wheel of variable shape is possible in other materials or materials (plastics, glass, concrete, resins etc.).

Claims (9)

REVENDICATIONS 1) Meule diamantée de profilage pour les Pierres, Marbres, Granits, caractérisée en ce qu'elle comporte des compilations (1) de secteurs indépendants les uns des autres et réglables en diamètre en fonction du profil d'une moulure ou d'une forme à usiner, avec un positionnement facilité par l'appui en leur base (2) sur une molette de forme (3) étagée sur son pourtour et dont le profil correspond à celui de la moulure, cette molette étant placée au centre de la meule et ayant un diamètre d'alésage intérieur correspondant au diamètre de la broche machine entrainant l'ensemble en rotation.1) Diamond profiling wheel for stones, marble, granite, characterized in that it comprises compilations (1) of independent sectors of each other and adjustable in diameter depending on the profile of a molding or a shape to machine, with a positioning facilitated by the support at their base (2) on a wheel of shape (3) staggered on its periphery and whose profile corresponds to that of the molding, this wheel being placed in the center of the grinding wheel and having an inner bore diameter corresponding to the diameter of the machine spindle causing the assembly to rotate. 2) Meule diamantée de profilage2) Diamond grinding wheel
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 caractérisée en ce que le plateau-support (5) comporte des butéesguides (6) avec serrage par vis des secteurs par l'intermédiaire de contre-plaques (7) d'épaisseur variable en fonction du nombre de secteurs. characterized in that the support plate (5) has guide stops (6) with screw tightening of the sectors by means of counter plates (7) of variable thickness depending on the number of sectors. 3) Meule diamantée de profilage3) Diamond grinding wheel
Figure img00050002
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 caractérisée en ce que la molette (3) de forme est amovible et changée à chaque changement de profil de moulure, pour s'adapter à un nouveau profil. characterized in that the form wheel (3) is removable and changed at each change of molding profile, to adapt to a new profile. 4) Meule diamantée de profilage4) Diamond grinding wheel
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 caractérisée en ce que la molette de forme peut être supprimée, le réglage des secteurs se faisant par rapprochement et contact avec le profil de la moulure à réaliser, cette dernière étant utilisée à la manière d'un gabarit de réglage. Par rotation à la main de la meule, chaque secteur et compilation de secteurs, sont réglés et bloqués par le serrage des vis des butées-guides (6) characterized in that the shape wheel can be suppressed, the adjustment of the sectors being done by approximation and contact with the profile of the molding to be made, the latter being used in the manner of a control template. By hand rotation of the grinding wheel, each sector and sector compilation, are adjusted and locked by tightening the screws of the guide stops (6) 5) Meule diamantée de5) Diamond wheel of
Figure img00050004
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 <tb> (1) sont amovibles, leur nombre étant fonction de la largeur à profiler.Le nor- #- des compilations sera fonction du diamètre de la meule et du pas retenu pour assurer un bon enlèvement de matière et un état de surface correct du matériau à profiler.<tb> (1) are removable, their number being a function of the width to be profiled. The standard of compilations will depend on the diameter of the grinding wheel and the pitch retained to ensure a good removal of material and a correct surface condition. of the material to be profiled. <tb> <SEP> Ar. <SEP> Jfl# <SEP> ,# <SEP> ####,## <SEP> #,##,ue#les<tb> <SEP> Ar <SEP> Jfl # <SEP>, # <SEP> ####, ## <SEP> #, ##, ue # them <tb> profilage <SEP> caractérisée <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> les <SEP> secteurs<tb> profiling <SEP> characterized <SEP> by <SEP> this <SEP> that <SEP> <SEP> sectors 6) Meule diamantée de6) Diamond wheel of
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 <tb> abrasive des secteurs (9) sera préformée ou~usinée pour présenter une section soit plate, soit chanfreinée, soit arrondie, soit angulaire, pour s'ajuster le mieux au profil à usiner, chaque secteur pouvant aussi être retourné latéralement lors de sa mise en place dans les butées-guides.the abrasive sector (9) will be preformed or machined to present a section that is flat, chamfered, rounded or angular, to best fit the profile to be machined, each sector can also be turned laterally when its installation in the guide stops. <tb> <SEP> t <SEP> Se <SEP> {e <SEP> r <SEP> {a. <SEP> fie <SEP> s* <SEP> Z <SEP> tt <SEP> o <SEP> ~ <SEP> a<tb> <SEP> t <SEP> Se <SEP> {e <SEP> r <SEP> {a. <SEP> f <SEP> s * <SEP> Z <SEP> tt <SEP> o <SEP> ~ <SEP> a <tb> profilage <SEP> caractérisée <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> la <SEP> partie<tb> profiling <SEP> characterized <SEP> by <SEP> that <SEP> that <SEP> the <SEP> part 7) Meule diamantée de7) Diamond wheel of
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 <tb> utilisable en plan vertical, horizontal bu positions angulalres intermédiaires.<tb> Usable in vertical plane, horizontal bu angular intermediate positions. 8)Meule diamantée de8) Diamond wheel of <tb> <SEP> L <SEP> St <SEP> loz <SEP> f <SEP> d(c*/zeB <SEP> . <SEP> i-!^3 <SEP> 4<tb> <SEP> L <SEP> St <SEP> loz <SEP> f <SEP> d (c * / zeB <SEP>. <SEP> i -! ^ 3 <SEP> 4 <tb> profilage <SEP> cafactérisçe <SEP> en <SEP> ce <SEP> qu'elle <SEP> est<tb> profiling <SEP> cafactérisçe <SEP> in <SEP> this <SEP> that she <SEP> is <tb> <Tb> <tb> <SEP> L <SEP> ae/vB <SEP> ~ <SEP> 5 <SEP> re <SEP> ts <SEP> ,+.-4-G <SEP> . <SEP> <tb> <SEP> L <SEP> ae / vB <SEP> ~ <SEP> 5 <SEP> re <SEP> ts <SEP>, + .- 4-G <SEP>. <September> <tb> profilage <SEP> caractérisée <SEP> en.ce <SEP> que <SEP> les <SEP> secteurs <SEP> (1)<tb> profiling <SEP> characterized <SEP> in.ce <SEP> as <SEP> <SEP> sectors <SEP> (1) sont revêtus latéralement d'un dépôt de grain abrasifs fins évitant leur glissement les uns sur les autres en cas de fortes pressions radiales au travail. are coated laterally with a fine abrasive grain deposit avoiding their sliding on each other in case of strong radial pressures at work. 9)Meule diamantée de profilage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plateau, les butées-guides, la molette sont fabriqués en fonte, ou en acier, ou en alu, avec un maximum d'allègement pour réduire le poids de l'ensemble, le flasque de protection avant (10) pouvant être réalisé en tôle épaisse. Toute autre matière suffisamment légère et résistante peut convenir : plastique, résine, résine armée, matières composites moulées ou usinées. 9) Profiling diamond wheel according to any one of the preceding claims, characterized in that the plate, the guide stops, the wheel are made of cast iron, or steel, or aluminum, with maximum relief to reduce the weight of the assembly, the front protective flange (10) can be made of thick sheet metal. Any other sufficiently light and resistant material may be suitable: plastic, resin, reinforced resin, molded or machined composite materials.
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