Machine d'usinage par abrasion au moyen de patins abrasifs à mouvements alternatifs

Abstract

 La présente invention concerne les machines destinées à l'usinage par abrasion et en particulier au ponçage du bois.
De façon à permettre l'évacuation des particules enlevées de la surface du matériau, les patins abrasifs (23) en mouvement alternatif sont légèrement soulevés à chaque extrémité de leur course. Selon un mode de réalisation, l'ensemble mobile porteur de patins est positionné par un système de vérin qui. en combinaison avec un parallèlogramme, compense pendant la course de travail le mouvement vertical engendre par des biellettes (6) oscillantes et en raison de son inertie permet un léger soulèvement des patins à chaque fin de course.

Description

[0001] La présente invention concerne les machines destinées à l'usinage par abrasion et en particulier au ponçage du bois.

[0002] Dans les dispositifs antérieurement connus, on constate que les particules enlevées restent emprisonnées entre les grains abrasifs et les colmatent ; l'efficacité du travail d'abrasion diminue rapidement. Le frottement provoqué par ces particules dégage une importante quantité de chaleur qui d'une part détériore le liant des grains et d'autre part endommage le matériau à usiner. Cet inconvénient oblige à remplacer fréquemment l'abrasif, la vitesse d'usinage est limitée et toujours inférieure à celle des machines utilisée en amont.

[0003] Dans le cas de bois composé d'éléments de duretés différentes tels que les moulures avec filets, ou plus simplement en présence de noeuds, on obtient une surface inégalement usinée.

[0004] Enfin, lorsque l'abrasif est colmaté et que l'on obtient un lustrage avec échauffement au lieu d'une coupe par les grains abrasifs, les fibrilles de bois ou poils sont couchées et non découpées. Ceci gêne les opérations ultérieures de peinture ou de vernissage à moins qu'elles ne soient faites immédiatement après ponçage.

[0005] Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il autorise une vitesse de passage accrue et permet la synchronisation avec les machines utilisées en amont de la chaîne continue et dans le cas particulier du bois avec les scies, les raboteuses eτ les quatre-faces. Il permet en outre le stockage prolongé des pièces destinées à recevoir des peintures, vernis ou autres décors.

[0006] De façon plus précise, le dispositif selon la présente invention, permettant l'évacuation des particules enlevées de la surface du matériau est notamment remarquable en ce que les patins abrasifs en mouvement alternatif sont légèrement soulevés à chaque extrémité de leur course.

[0007] D'autres avantages et caractéristiques du présent dispositif ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des figures données à titre indicatif et nullement limitatif, parmi lesquelles

La figure 1 représente schématiquement les mouvements utilisés ;

la figure 2 représente schématiquement le mouvement résultant utile ;

la figure 3 représente en coupe l'aspect habituellement obtenu pour l'abrasif ; la figure 4 représente en coupe l'aspect obtenu pour l'abrasif selon la présente invention ; la figure 5 illustre un mécanisme avec biellettes formant un parallèlogramme ; la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5 ; la figure 7 est une vue du boîtier et du chariot avec demi-coupe EF de la figure 8 ; la figure 8 est une vue demi-coupe AB de la figure 7 ; la figure 9 illustre un système avec galets et évidements-guides (demi-vue de face avec coupe AB) ; et la figure 10 illustre un système avec silentblocs formant l'ensemble vibrant (demi-vue de face, demi-vue de dessus avec coupes CD et EF).

[0008] Pour éviter l'accumulation des particules sous le patin et le colmatage de l'abrasif, le dispositif selon l'invention comporte divers moyens pour soulever légèrement le patin en fin de course afin de permettre l'évacuation des particules accumulées lors de chaque mouvement. Le graphique de la planche 1, figures 1 et 2, explicite le mouvement. La figure 1 représente le mouvement d'oscillation, c'est-à-dire longitudinal seul (représenté par les forces F et Fl) et la force d'application F' toujours constante pour un travail donné.

[0009] La figure 2 représente le mouvement résultant de la combinaison des mouvements d'oscillation et du mouvement en hauteur provoqué par le fait de l'inertie relative de l'ensemble crue par le poids propre du mécanisme et de la force appliquée F' ; a et c sont les relevages, b est le mouvement rectiligne.

[0010] Pour faciliter cette évacuation, l'invention prévoit l'injection d'air ou de tout autre fluide entre le patin et la surface à usiner, ce fluide étant amené dans cet espace par des canaux à travers le support et le patin. L'emplacement du conduit de raccordement dans le support et dans le patin est désigné par le repère 23 dans les figures 5, 6, 9 et 10.

[0011] Le premier dispositif représenté par les figures 5, 6, 7 et 8, comporte un boîtier 1 muni intérieurement de rails 2 sur lesquels viendront rouler les galets 3 du chariot 4. Celui-ci est rendu solidaire du boîtier par un vérin 5 qui permet de relever les patins ou de les appliquer avec une pression donnée sur le matériau à usiner. Le chariot 4 comporte le système vibrant. Celui-ci est composé, pour chaque patin, de biellettes 6 articulées sur l'axe 7 muni de roulements Timken avec entretoises déformables. Les flasques supportent le tout et servent de garde graisse. Les patins sont fixés à l'autre extrémité des biellettes à l'aide de silentblocs 8 tenus par l'axe 9. Le mouvement alternatif opposé des deux patins est obtenu par les excentriques 10 liés par biellettes aux silentblocs 11, (axe 12). Le mouvement résultant des patins se développe suivant le graphique des figures 1 et 2.

[0012] Dans le deuxième système représenté par la figure 9, les patins sont montés sur le chariot 13 par l'intermédiaire des silentblocs 14 et de l'axe 15. Ce chariot est guidé par les galets 16 qui roulent dans les évidements 17 du bâti 18. Ces évidements ont une forme destinée à reproduire le mouvement défini par le graphique des figures 1 et 2. La force F', figures 1 et 2, est assurée comme dans le précédent système par un vérin, des rails et des galets semblables à ceux décrits dans les figures 5, 6, 7, 8.

[0013] Dans le troisième système représenté par la figure 10, l'ensemble vibrant est formé de silentblocs 19 (coupe partielle CD) et de l'embiellage avec excentriques 20 muni du silentbloc 21. Le mouvement résultant est obtenu par un chariot identique au système décrit dans le premier mode (figures 5 à 8) et assurant l'application de la force F', figures 1 et 2, ou par le poids du moteur et la pression de la main si le système est utilisé en machine à main au lieu de machine automatique.

[0014] Dans un quatrième mode de réalisation, non illustré, le vérin est remplacé, dans les figures 5 à 10, par un électroaimant de puissance voulue.

[0015] Dans un cinquième mode de réalisation, non illustré, le mouvement en hauteur de soulèvement en bout de course est obtenu directement par un électroaimant remplaçant le vérin 5, et commandé par un contacteur statique asservi à la rotation de l'excentrique.

[0016] Dans l'utilisation de ces cinq modes de réalisation, il est présenté comme outil de travail un patin 22, figures 5, 6, 9, 10, qui est exécuté suivant trois procédés différents afin d'obtenir un temps d'utilisation et un rendement utiles :

a) Dans le premier procédé, un bloc de liège ou de caoutchouc est recou- vert par collage d'un abrasif monté par collage sur un support à l'aide de résine phénolique en double couche. Le support est formé d'un tissu de coton pour chaîne et trame, d'un tissu de nylon pour la chaîne et coton pour la trame, ou d'un tissu de métal pour la chaîne et coton pour la trame. La présentation devra être celle de la figure 4.

b) Dans le deuxième procédé, le bloc sera formé de grains abrasifs et de résines assurant une vie plus longue par possibilité d'usure avec une conservation du profil donné. La présentation de la figure 4 est obtenue par différence de dureté du liant qui s'use au fur et à mesure de la disparition des grains.

c) Dans le troisième procédé, le bloc sera formé de caoutchouc garni par collage ou vulcanisation d'une feuille de métal de un à cinq dixièmes de millimètres d'épaisseur sur laquelle les grains d'abrasif seront fixés par galvanoplastie assurant une considérable longévité. L'aspect sera toujours défini par le profil de la figure 4.

[0017] Les trois genres d'outils décrits ci-dessus seront munis d'un conduit 23, figures 5, 6, 9, 10, raccordé pu générateur de fluide. Il débouchera entre l'abrasif et la matière à usiner par des orifices ou rainures dictés par la forme du profil afin d'assurer l'évacuation des particules enlevées de la meilleure façon.

[0018] En outre, pour éviter l'emprisonnement des particules et copeaux entre les grains abrasifs, ceux-ci sont noyés dans le liant sur une profondeur légèrement supérieure à la moitié de leur hauteur moyenne. La figure 3 donne l'aspect habituellement obtenu et la figure 4 donne l'aspect que le support 24, le grain 25, et le produit de fixation 26, doivent avoir pour obtenir le résultat.

[0019] Le dispositif objet du perfectionnement peut être avantageusement appliqué au ponçage du bois pour moulures, ébénisteries, bâtiments, parquets, etc... et en particulier dans les chaînes de production en continu. Il peut être également utilisé pour modifier l'état de surface des plastiques et des métaux.

Revendications

1. Dispositif d'usinage par abrasion et en particulier ponçage permettant l'évacuation des particules enlevées de la surface du matériau, caractérisé en ce que les patins abrasifs en mouvement alternatif sont légèrement soulevés à chaque extrémité de leur course.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soulèvement des patins en fin de course est obtenu par leur fixation à deux biellettes constituant un parallèlogramme oscillant.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble mobile porteur de patins est positionné par un système de vérin qui, en combinaison avec le parallèlogramme, compense pendant la course de travail le mouvement vertical engendré par les biellettes oscillantes et en raison de son inertie permet un léger soulèvement des patins à chaque fin-de course.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soulèvement des patins aux extrémités de la course est obtenu à l'aide de galets se déplaçant dans un chemin de roulement profilé.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soulèvement des patins aux extrémités de leur course est obtenu au moyen d'électroaimant commandé par relais statique.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soulèvement des patins aux extrémités de la course est obtenu par la combinaison du mouvement oscillant ou du soulèvement par électroaimant avec le mouvement vertical obtenu par le poids de l'ensemble et la pression de la main dans le cas d'une machine à main.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les patins sont traversés par des canaux débouchant sur la surface d'abrasion dans lesquels on injecte un gaz, un liquide ou un mélange des deux pour faciliter l'évacuation des particules enlevées par les grains abrasifs.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que pour faciliter l'évacuation des particules et éviter leur emprisonnement entre les grains abrasifs, le liant de fixation des grains abrasifs doit dépasser légèrement la moitié de leur hauteur moyenne.

Dessins