Brevet FR2460756A1 — publié le 19810130

I La présente invention se rapporte à un disque enduit d'abrsif. Plus particulièrement, elle se rapporte au type général des disques endiLt d'abrasif, faciles à assembler et faciles à démonter même après utilisation, et capables de résister à des forces considérables dûes à une pièce pendant une rotation entrainée du disque contre cette pièce. Les disques enduits d' abrasifs du type général selon l'invention comprennent quatre composants;(1) une feuille d'appui en un matériau flexible comme une fibre vulcanisée, du tissu, du papier ou analogue, (2) un revêtement d'adhésif sur un premier côté de la feuille d'appui, (3) des grains abrasifs fixés au premier côté de la feuille d'appui par l'adhésif, et (4) un moyen au centre du disque pour le relier à un support. Les disques abrasifs de ce type général actuellement utilisé présentent certains inconvénients en ce qui concerne le moyen par lequel ils sont reliés au support. La présente invention est dirigée plus particulièrement vers un disque ayant un moyen perfectionné d'accouplement permettant un accou- plement facile et positif du disque à un support et un découplage facile de ce disque par rapport au support, avec une résistance fiable du disque aux forces importantes dûes à une pièce. Dans ce type général de disques qui est peut être le plus vieux et le plus important, que l'on utilise dans l'industrie,à de grands diamètres (comme des diamètres de 177,8 mm) avec des feuilles d'appui en fibres, le moyen d'accouplement se compose d'un trou au centre du disque par o est inséré un écrou en "T" avec un épaule- ment, à partir du côté face abrasif du disque. Cet écrou est vissé à un raccord mâle fileté correspondant au centre d'un support. En comprimant la marge du disque autour du trou central entre l'épaulement de l'écrou et l'aire centraledu tampon de support, le disque est maintenu par friction à un tampon dans le support et contre un mouvement circonférentiel par rapport au tampon de support. Ce système d'accouplement présente un inconvénient parce que le moyen fileté de fixation est relativement petit et séparé, et il est en conséquence susceptible de tomber et d'être perdu par l'opérateur quand il change les disques. De plus, il y a un autre inconvénient, en effet le moyen de fixation fileté doit être si serré pour maintenir par friction le disque contre une rotation par rapport au tampon, qu'il faut souvent utiliser une clef pour mettre en place et/ou retirer le moyen de fixation afin de coupler et découpler le disque de son support. Un accouplement serré entrele moyen fileté de fixa- tion et le support est également produit pendant le fonctionnement du disque. Cela se produit partiellement parce que la marge du disque autour du trou central se compose d'une combinaison relativement compressible de fibres, revêtement adhésif et grains abrasifs. Cette zone du disque est comprimée entre l'épaulement du moyen de fixation et-l'aire centrale du tampon de support. Elle agit en conséquence comme une rondelle de blocage du type élastique ou à ressort, résistant au desserrage du moyen de fixation. C'est une autre raison pour laquelle une clef doit souvent être utilisée pour mettre en place et/ou desserrer ou retirer le moyen de fixation afin de coupler et de découpler le disque et son support. Des tentatives ont été faites, comme dans le brevet de MacKay n0 3.667. 170 et dans le brevet 3M n0 3.562.968 pour former un disque avec un moyen fileté de fixation adhérant par un adhésif au centre du dos du disque, éliminant ainsi la nécessité d'un trou central dans le disque et l'inconvénient conséquent du système de blocage dans le trou central. Cependant, les agencements faisant adhérer le moyen de fixation au dos du disque présentent des inconvénients sérieux. Un inconvénient est que le procédé de collage à l'adhésif est fastidieux et coûteux pour la fabrication de grands disques (tels que ceux ayant 177,8 mm de diamètre). Il y a un autre inconvénient, en effet un couple élevé et de fortes températuresde meulage se "1pent lorsque l'on utilise des disques de grand diamètre, contre des pièces. Ces couples élevés, en particulier à de hautes températures, ont tendance à produire une rupture de la liaison. Des tentatives ont été faites pour commercialiser des disques du type à fixation collée de grand diamètre (comme des diamètres de 177,8 mm), mais le fabricant a retiré ce disque du marché et n'applique cette technique qu'à la fabrication de disques de diamètre relativement petit (comme entre 101,6 et 25,4 mm de diamètre), et il fabrique maintenant un disque à changement rapide de 177,8 mm, comme cela est décrit dans le brevet de MacKay n0 3.667.169. Le disque du brevet n0 3.667.169 ne permet pas de surmonter les inconvénients du disque à trou central lisse. Ce disque utilise un moyen de fixation à écrou "T" en tôle, avec un seul tour pour remplacer l'écrou en "T' en métal solide. Cependant, le problème de la liaison résultant de la compression de la marge du trou central du disque entre l'épaulement de l'écrou et la zone centrale du tampon de support est encore présent. Etant donné ce problème de liaison, un frottement est encore présent à un degré suffisant pour nécessiter un effort sensible de la part de l'opérateur pour desserrer le moyen de fixation avant que le disque ne puisse être dévissé du support. Pour desserrer le moyen de fixation, l'opérateur doit généralement saisir le tampon de support d'une main, ou bloquer mécaniquement l'arbre de son outil de puissance contre une rotation, et saisir le périmètre du disque par l'autre main. Utilisant ainsi le disque comme clef, l'opérateur exerce une force considérable pour desserrer l'écrou. Avec l'arbre bloqué, le couple requis au périmètre d'un disque de 177,8 mm de diamètre est considérable. Des tentatives considérables ont été faites pour. produire un disque permettant de surmonter les inconvénients ci-dessus. Malgré la nécessité sensible d'un tel disque, de telles tentatives n'ont pas réussi. Le problème se pose en conséquence depuis un nombre sensible d'années. La présente invention concerne un disque permettant de surmonter les difficultés ci-dessus. Le disque est construit pour permettre un engagement positif avec un support sans comprimer le disque et le convertir dans la pratique, en une rondelle de blocage. Le disque est de plus avantageux parce qu'il comporte un organe d'entraîne- ment qui maintient la feuille abrasive sans adhérer à cette feuille ou à tout autre organe. Le disque est égale- ment avantageux parce que seule la partie de travail de la feuille abrasive est placée pour opérer sur la pièce. Le disque abrasif selon l'invention comporte un moyen formant feuille rotative. Des particules abrasives sont disposées sur une première surface de la feuille comme moyen pour produire une action abrasive. Un moyen relié au moyen formant feuille comporte une première partie définissant au moins un filetage interne en relation espacée avec la surface opposée du moyen formant feuille pour un accouplement fileté avec un mandrin extérieurement fileté, une seconde partie s'étendant de la première le long de la surface opposée du moyen formant feuille, et permettant une transmission de force de la première partie et une troisième partie s'étendant à partir de la seconde en relation accouplée avec le moyen formant feuille et recevant Ebforce transmise, pour produire une force pour entraîner le moyen formant feuille. La première partie du moyen d'accouplement peut définir un bossage disposé sur la surface opposée du moyen formant feuille en relation espacée avec ce moyen, et ayant une ouverture servant de filetage interne à un seul tour. La seconde partie du moyen d'accouplement peut définir une bride disposée contre la surface opposée du moyen formant feuille en relation de friction mais de non adhérence avec le moyen formant feuille. La troisième partie peut s'éten- dre du pourtour de la seconde partie et peut-définir des doigts d'entraînement qui traversent le moyen formant feuille pour le retenir en relation entraînée. La troisième partie du moyen d'accouplement peut être courbée contre la surface abrasive du moyen formant feuille. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un disque constituant un mode de réalisation de l'invention, en regardant à partir d'une position en dessous et d'un côté du disque: la figure 2 est une coupe agrandie du disque représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective agrandie du disque en regardant d'une position au dessus et d'un côté du disque; - la figure 4 est une vue en perspective d'une ébauche avant qu'elle ne soit formée en organe d'entraîne- ment incorporé dans le disque représenté sur les figures 1, 2 et 3; - la figure 5 est une vue en perspective de l'ébauche de la figure 4 après que d'autres opérations aient été accomplies sur elle; - la figure 6 est une coupe de l'ébauche représentée sur la figure 5 et d'apparei] utilisà pour une première étape d'assemblage de l'ébauche dans le disque; - la figure 7 est une coupe de l'ébauche et d'appareils utiliséspour une étape intermédiaire de l'assemblage de l'ébauche dans le disque; - la figure 8 est une coupe de l'ébauche et d'apparei2sutiliséspour une étape finale d'assemblage de l'ébauche dans le disque; - la figure9 est une coupe agrandie du disque et d'un mode de réalisation d'un support pour maintenir le disque en relation opérative; et - la figure 10 est une coupe agrandie du disque et d'un autre mode de réalisation d'un support pour- maintenir le disque en relation opérative. Dans un mode de réalisation de l'invention, on prévoit un disque généralement indiqué en 10. Le disque comprend un moyen formant feuille tel qu'un organe flexible d'appui 12. L'organe d'appui 12 peut être construit en un matériau approprié tel qu'un panneau de fibres auquel des-particules abrasives 14 sont attachées d'un côté. Les particules abrasives 14 peuvent être attachées à l'organe d'appui par un adhésif approprié comme une résine thermodurcissable. L'organe d'appui 12 et les particules abrasives 14 sont avantageusement attachés à un organe d'entraine- ment généralement indiqué en 18 afin d'être entraînés par lui. L'organe d'entraînement comporte un bossage 20 formé pour définir un filetage interne 22 à un seul tour, pour recevoir un embout extérieurement fileté d'un arbre 24 d'un outil de puissance (figure 9) dans un support généralement indiqué en 26. Une bride 30 s'étend du fond du bossage 20 dans une direction transversale et de préférence perpendiculaire au bossage. Des dents ou doigts d'entraînement 32 s'étendent vers l'extérieur du pourtour de la bride 30 à des positions radialement espacées sur le pourtour de cette bride. Pour fixer l'organe d'entraînement 18 à l'organe d'appui 12 et aux particules abrasives 14, les doigts d'entraînement 32 sont étendus à travers l'organe d'appui et les particules abrasives. Les doigts 32 sont alors recourbés vers l'intérieur en relation d'aboutement avec les particules abrasives sur la face exposée de l'organe d'appui. Dans cette position, la bride 30 est en aboutement contre l'organe d'appui 12. Le disque décrit ci-dessus peut être attaché au support 26 par l'écrou à un seul tour défini par le filetage 22 se vissant sur l'embout fileté de l'arbre 24 de l'outil de puissance. Dans cette relation, un bord inférieur d'une paroi 36 du support 26 est en aboutement contre la bride 30 mais le sommet du bossage 20 n'est de préférence pas en aboutement, ou au pire effleure à peine une paroi du support. Si nécessaire, des rondelles 38 peuvent être prévues entre un épaulement 24a de l'arbre 24 de l'outil de puissance et un manchon 44 dans le support pour assurer que l'extrémité 24b de l'embout de l'arbre ne pourra pas contacter ou à peine contacter l'organe d'appui 12. En réalité, un contact de frottement encore plus faible peut être obtenu entre la bride 30 et l'extrémité de la paroi 36 du support 26 en prévoyant un nez très poli 40 à la surface de l'extrémité inférieure de cette paroi. Le disque décritci-dessus présente certains avantages importants. Il permet une disposition positive du disque sur le support 26 sans comprimer le disque pour le convertir pratiquement en une rondelle de blocage. Le disque n'est pas comprimé parce que l'organe d'appui n'est pas en engagement avec la paroi 36 du support. Cela offre un frottement très réduit de l'accouplement du disque au support 26, et un enlèvement facile du disque par rapport à son support, après utilisation. Le disque selon l'invention présente également d'autres avantages importants. Par exemple, il permet la fixation de l'organe d'appui 12 et des grains abrasifs 14 à l'organe d'entraînement 18-sans aucune adhérence comme par un époxy. Dans le disque selon l'invention, les doigts d'entraînement 32 servent à retenir l'organe d'appui 12 et les grains abrasifs 14 et également à entraîner ces organes selon la rotation du support. Le disque décrit ci-dessus présente d'autres avantages ayant une certaine importance. Par exemple, les doigts d'entraioe ment 32 sont de préférence recourbés vers l'intérieur, vers le centre de la surface abrasive de la feuille 14. Cela force les doigts 32 à être disposés en relation décalée par rapport à la surface de travail du disque.Cette surface de travail constitue généralement la zone sur ou près du pourtour de la surface abrasive du disque. Le disque selon l'invention présente encore d'autres avantages. Quand ce disque est fixé au support 26, la partie centrale du disque a tendance à être tirée vers le Sut, aini essentiellement seule la zone de travail du disque est présentée à la pièce. Cela est particulièrement souhaitable parce que les extrémités des doigts d'entral- nement 32 qui sont tourné vers l'intérieur, sont disposés dans la zone qui est tirée vers le haut sur le support 26. Cela empêche les doigts d'entraînement 32 de venir en engagement avec la pièce. Le disque décrit ci-dessus peut être formé par un procédé qui sera décrit ci-après. Ce procédé est mieux décrit et revendiqué dans la demande U.S. nO déposée par Aleck Block le et cédée à la même demanderesse que la présente invention. L'organe d'entraînement 18 peut être fait en toute tôle appropriée en métal comme de l'acier de jauge 18 ou de Jauge 20. L'organe d'entraînement 18 peut être initialement formé comme une ébauche 50 par une opération d'estampage. L'ébauche 50 peut comporter un trou central 52, la bride 30 et les doigts d'entraînement 32. Le trou 52 peut alors être tiré vers le bas pour former le bossage 20 avec le filetage interne à un seul tour 22. En même temps, les doigts d'entraînement 32 peuvent être courbés pour s'étendre dans une direction sensiblement perpendiculaire à la bride 30. L'ébauche 50 peut être élevée par un aimant 60 ayant une poche 62 configurée pour recevoir le bossage 20. Dans cette position, les doigts d'entraînement 32 s'étendent vers le bas. L'aimant 60 est alors descendu par une machineiElle qu'une presse à découper pour enfoncer les doigts 32 à travers l'organe d'appui 12 et les grains abrasifs 14. L'extension des doigts 32 à travers l'organe d'appui 12 et les grains abrasifs 14 est facilitée par la disposition d'un appareil 70 en dessous des grains abrasifs 14. L'appareil 70 est pourvu de douilles 72 pour recevoir les doigts 32 après qu'ils ont traversé l'organe d'appui 12 et les grains abrasifs 14. Le disque est alors retiré de l'appareil 70 qui est remplacé par un appareil 80 ayant une partie 82 formant berceau configurée pour courber les extrémités des doigts 32 vers l'intérieur quand l'aimant 60 est descendu contre l'appareil. Par une action analogue, le disque est alors descendu contre un autre appareil 90 pour compléter l'action de pliage des doigts et permettre une relation d'aboutement des doigts contre la surface abraskre de la feuille 14. La figure 10 illustre un autre mode de réalisation d'un support. Ce support est également révélé en détail dans la demande de brevet U.S. en coursn' Le support comporte un manchon 100 vissé sur un arbre de puissance 102. Un moyen de retenue 104 est disposé sur -le manchon 100 par exemple en étant ajusté à pression. Le moyen de retenue 104 comporte un cran d'arrêt 106 pour recevoir une partie élargie 110 d'un collier ou bague 112 à fermeture automatique. Le collier ou bague 112 peut être fait en tout matériau approprié comme du nylon ou du polytétrafluoroéthylène, ayant des propriétés de faible frottement. La bague à-fermeture automatique comporte un nez 114 qui contacte la bride 30 de l'organe d'entraî- nement. Comme dans le mode de réalisation dela figure 9, la couronne du bossage 20 n'est pas en contact avec le support. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aucmodesde réalisation décrits et représentésqui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elb comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Combinaison formant disque abrasif à utiliser avec un organe de support pour permettre une relation d'entral- nement avec l'organe de support quand il comporte un embout fileté, caractérisée par: un moyen formant feuille (12) rotatif pour produire une action abrasive, des particules abrasives (14) sur une première surface dudit moyen formant feuille pour produire une action abrasive selon la rotation dudit moyen formant feuille, et un moyen d'accouplement comportant une première partie (20) définissant au moins un filetage interne (22), en relation espacée à la surface opposée dudit moyen formant feuille pour un accouplement fileté avec ledit embout fileté, une seconde partie (30) s'étendant de ladite première partie le long de la surface opposée dudit moyen formant feuiJ.e et une troisième partie (32) s'éten- dant de ladite seconde partie en relation couplée avec ledit moyen formant feuille et permettant une transmission de force de ladite seconde partie et recevant la force transmise pour produire une force pour entraîner ledit moyen formant feuille. 2. Combinaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première partie du moyen d'accouplement précité définit un bossage (20) avec une ouverture servant de filetage interne à un seul tour (22), et en ce que ledit bossage est disposé sur la surface opposée du moyen formant feuille précité en relation espacée avec lui. 3. Combinaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que la seconde partie du moyen d'accouplement précité définit une bride (30) disposée contre la surface opposée du moyen formant feuille précité en relation de frottement mais sans aucune adhérence avec la surface opposée dudit moyen formant feuille. 4. Combinaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que la troisième partie du moyen d'accouplement précité définit des doigts d'entraînement (32) traversant le moyen formant feuille précité pour le maintenir en relation entraînée et en ce que ladite troisième partie dudit moyen d'accouplement est courbée contre ledit moyen formant feuille. 5. Combinaison selon la revendication 4, caractérisée en ce que la seconde partie du moyen d'accouplement précité définit une bride (30) disposée contre la surface opposée du moyen formant feuille précité en relation de frottement avec ladite surface opposée, mais sans aucune adhérence à ladite surface opposée dudit moyen formant feuille et en ce que les doigts d'entraînement précités (32) s'éten- dent du pourtour de ladite bride. 6. Combinaison selon la revendication 5, caractérisée en ce que la première partie du moyen d'accouplement précité définit un bossage (20) avec une ouverture servant de filetage interne à un seul tour (22) et en ce que ledit bossage est disposé sur la surface opposée du moyen formant feuille précité en relation espacée avec lui. 7. Combinaison à utiliser avec un organe de support pour permetre une relation d'entraînement avec ledit organe de support lorsqu'il comporte un embout fileté, caractérisée en ce qu'elle comprend: un organe d'appui (12) ayant des premier et second côtés, des particules abrasives (14) sur le second côté dudit organe d'appui, et un moyen d'accouplement définissant un filetage interne à un seul tour (22) pour recevoir ledit embout fileté et définissant de plus un moyen de transmission de force (30) disposé contre le premier côté dudit organe d'appui sans adhérence audit premier côté et définissant de plus un moyen d'entraînement (32) traversant ledit organe d'appui pour former une relation d'entraînement avec ledit organe d'appui quand ledit moyen d'accouplement est vissé sur ledit embout fileté. 8. Combinaison selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen précité de transmission de force comporte une bride (30) disposée contre le premier côté de l'organe d'appui précité. 9. Combinaison selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen d'entraînement (18) précité comporte un certain nombre de doigts d'entraînement (32) qui traversent l'organe d'appui précité. 10. Combinaison selon la revendication 9, caractérisée en ce que les doigts d'entraînement (32) sont courbées contre les particules abrasives sur la seconde surface de l'orgared'appui précité. - 11. Combinaison à utiliser avec un organe de support pour permettre une relation d'entraînement avec ledit organe de support s'il comporte un embout fileté, caracté- îsée en ce qu'elle comprend: un organe d'appui (12) ayant des premier et second côtés, des particules abrasives (14) adhérant sur le second côté dudit organe d'appui, et un moyen de fixation ayant une bride (30),un bossage (20) et des doigts d'entraînement (32) s'étendant de ladite bride, ladite bride étant disposée en relation transversale audit bossage et étant disposée contre le premier côté dudit organe d'appui, ledit bossage étant configuré pour définir un filetage interne (22) pour recevoir l'embout dudit organe de support (24) en relation vissée, et lesdits doigts d'entraînement (32) traversant ledit organe d'appui et étant repliés contre les particules abrasives sur le second côté dudit organe d'appui. 12. Combinaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que les doigts d'entraînement (32) précités s'étendent du pourtour de la bride précitée et sont repliés dans les particules abrasives sur le second côté de l'organe d'appui précité. 13. Combinaison selon la revendication 2, caractérisée en ce que les doigts d'entraloement (32) précités s'étendent du pourtour de la bride précitée à des positions espacées sur ce pourtour, et sont repliés vers l'intérieur vers une position centrale sur le second côté de l'organe d'appui précité. 14. Combinaison à utiliser avec un organe de support pour permettre une relation d'entraînement avec ledit organe de support quand il comporte un embout fileté, caractérisée par: un moyen de fixation comportant un bossage (20) définissant un filetage interne (22), une bride (30) s'étendant périphériquement à partir du bossage à l'extré- mité opposée au filetage interne et ayant une surface plate, et des doigts d'entraînement (32) s'étendant de ladite bride; un organe d'appui (12) ayant des première et seconde surfaces, ladite bride étant disposée contre la première surface dudit organe d'appui; des particules abrasives (14) disposées sur la seconde surface dudit organe d'appui, lesdits doigts d'entraînement traversant ledit organe d'appui et étant repliés contre les particules abrasives à la seconde surface dudit organe d'appui. 15. Combinaison selon la-revendication 4, caractérisée en ce que les doigts d'entraînement (32) précités sont disposés en disposition espacée sur le pourtour de la bride précitée et sont repliés à angle droit par rapport à la bride pour s'étendre vers le bas à travers l'organe d'appui précité. 16. Combinaison selon la revendication 5, caractérisée en ce que les parties des doigts d'entraînement précités qui traversent l'organe d'appui précité sont recourbées vers l'intérieur contre les particules abrasives sur la seconde surface dudit organe d'appui.