Brevet FR2465564A1 — publié le 19810327

La présente invention est relative à des roues à meu- ler et plus particulièrement à une méthode pour déceler une fissure ou des défauts analogues p-oduits dans une roue à meuler en marche ou utilisée pour meuler une ou des pièces à usiner, ainsi qu'une roue à meuler capable de signaler le développement d'une fissure. On a largement utilisé de nombreuses sortes de meules dans divers domaines d'application, avec une grande variété d'appareillage allant de la simple machine à rectifier à main aux lourdes meuleuses-rectifieuses de haute précision.Pratiquement, dans chaque type, une roue à meuler en service ou durant le fonctionnement de sa ro- tation à haute vitesse en contact abrasif ou d'usinage avec des pièces à usiner risque de provoquer une fissure ou autres avaries.Dans ce cas, cela peut sérieusement détériorer l'exactitude d'usinage et entrainer souvent des accidents ou des dégats graves imprévisibles normalement. Il est donc nécessaire de vérifier fréquemment la roue à meuler en service et procéder à son remplacement immé- diat en cas d'avarie.Malheureusement, il est tout à fait difficile, voire impossible, de déceler à l'oeil nu une telle avarie, et de laisser sans contrôle la roue en rotation ou usinage. La présente invention a donc pour principal but de E5 proposer une méthode de contrôle pouvant déceler facilement et rapidement une fissure ou une avarie analogue produite à l'intérieur d'une roue à meuler. L'invention a aussi pour but de proposer une roue à meuler capable de signaler rapidement une fissure ou une avarie analogue qui s'y est formée. L'invention a enfin pour but de proposer une machine à meuler incorporant une telle roue et adaptée à réaliser une telle méthode. La présente invention s'applique, en principe, à une roue abrasive ou meule non-conductrice du point de vue électrique.Chaque meule classique comporte deux éléments constitutifs: l'abrasif qui cisaille et l'agglomérant qui maintient les grains abrasifs.On peut choisir de nombreuses variations de ces constituants pour obtenir un grand nombre de combinaisons [cf., par exemple, le Manuel des Métaux, vol.3, intitulé "Machining", 8ème édition, de l'American Society of Metals, pages 257a581. L'abrasiF est naturellement ou pratiquement non-conduc- teur à l'exception de quelques roues spéciales comme une meule électrolytique à liaison métallique.Ainsi, dans la pratique, n'importe quelle roue à meuler classique peut être considérée comme étant une "meule" vitrifiée, en si- licate, caoutchouc, caoutchouc renforcé, résinoide, résinoide renforcé, gomme-laque ou avec un corps abrasif de diamant lié à un oxychlorure, carbure de silicium, carbure de bore, nitrure de bore, oxyde d'aluminium, oxyde de zyrconium, oxyde de zinc ou oxyde de titane. Selon la présente invention, il est donc prévu une meule constituée d'un corps de meule proprement dit, non conducteur du point de vue électrique, ayant la forme d'une roue et possédant une bande électrocorductrice fixée sur au moins une zone circulaire ou zone de circularité d'au moins une surface latérale du corps de meule et se trouvant à une distance présélectionnée par rapport à la périphérie de la meule, cette bande ayant ses extrémités opposées pouvant être reliées à une source d'alimentation de manière à former un circuit électrique avec celle-ci et adaptée pour interrompre le circuit électrique ou modi- fier les caractéristiques électriques de ce dernier quand une fissure ou défaut analogue est causée dans ladite zone du corps de meule, signalant ainsi la formation dudit défaut dans la meule. Selon un aspect de l'invention, il est prévu une méthode de contrble d'une meule constituée d'un corps de meule non conducteur du point de vue électrique, ayant la forme d'une roue, pour déceler- une fissure ou défaut analogue dans la- dite meule, cette méthode comportant les stades suivants fixation d'une bande électroconductrice à au moins une zone circulaire ou zone de circularité d'au moins une sur- face latérale du corps de meule et se trouvant à une distance présélectionnée de la périphérie de la meule, branchement des extrémités opposées de la bande conductri- ce à une source d'alimentation pour former un circuit S électrique avec celle-ci et détection d'une variation de la caractéristique électrique du circuit intervenant en réponse au développement d'une fissure ou défaut analogue dans le corps de meule. Plus particulièrement, cette modification de la carac- téristique dudit circuit électrique peut intervenir sous forme d'une interruption du circuit comme d'un changement de résistance dudit circuit quand une fissure ou défaut analogue se produit dans ledit corps de meule. L'invention propose aussi une machine à meuler compre- nant une meule constituée d'un corps de meule proprement dit, nonconducteur du point de vue électrique, ayant la forme d'une roue et possédant une bande électroconduc- trice Fixée à une partie d'au moins une surface latérale du corps de meule et se trouvant à une distance présélec- tionnée de la périphérie de la meule, une source d'alimen- tation pouvant être reliée aux extrémités opposées de la bande conductrice pour former un circuit électrique avec celle-ci et des moyens de détection sensibles à une va- riation qui intervient sous forme d'une interruption P5 du circuit ou d'une modification de sa résistance pour indiquer le développement d'une fissure ou défaut analogue dans ledit corps de meule. Plus particulièrement, la bande électroconductrice peut être une fine pellicule d'une encre électroconductri- ce ou d'une peinture appliquée, d'un métal non électrique- ment ou chimiquement déposé ou d'un métal électrolytique- ment déposé, selon une conception adéquate, par exemple sous une forme presque circulaire, spiralée ou d'un prolongement droit ou courbe, sur ladite partie. Les autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention seront plus évidents à la lecture de la description qui suit et en se référant aux dessins qui l'accompagnent, sur lesquels: La Figure I est une vue schématique latérale en hauteur montrant une meule qui présente de chaque côté une seule bande électroconductrice, généralement circulaire, selon l'invention, les bandes étant reliées l'une à l'autre par un conducteur incorporé dans le corps de la meule montant en pont les deux surfaces latérales; La Figure a est une vue transversale de Face de la meule, suivant la ligne II-II de la figure 1; La Figure 3 est une vue schématique de face, et transver- sale montrant une partie importante d'une machine à meuler, selon un mode de réalisation de l'invention, avec une zone représentée sur les Figures I et 2; La Figure 4 est une vue schématique latérale en hauteur montrant une meule dans un mode de réalisation modifié de la bande électroconductrice disposée en spirale, selon l'invention; et La figure 5 est une vue schématique latérale en hauteur montrant une meule dans un autre mode de réalisation modifié du montage de la bande électroconductrice, selon l'invention. En se référant aux Figures I et 2, les deux surfaces latérales 1 a et I a', d'une meule I non conductrice du point de vue électrique, par exemple du type à liaison vitrifiée, sont fixées à une bande électroconductrice Z,Z' d'une Fine pellicule de forme presque circulaire ou en anneau d'épaisseur prédéterminée.Les deux bandes Z et a' sont reliées ensemble par un conducteur 3 disposé dans un alésage I b percé dans le corps de la meule de Fagon transversale par rapport aux surfaces latérales I a et I a' et ont des parties extrêmes Z a et Z a' pla- cées en contact électrique avec des anneaux 4 et 4' mé- talliques ou autres conducteurs électriques montés sur la meule I et sur un manchon tubulaire isolant 5 montés dans l'ouverture centrale 1 c de la meule 1. La bande conductrice -5, du côté arrière 1 a' de la meule 1, peut avoir là même configuration ou une confi- guration symétrique, par rapport au plan II-II, à la confi- guration de la bande conductrice Z du côté avant 1 a de la figure 1. En conséquence, il se forme un passage électrique conti- nu sur les surfaces latérales 1 a et 1 a' aux bornes des anneaux conducteurs 4 et 4' par les bandes conductrices a et Z' montées en pont électrique par le conducteur 3. Les bandes., 2' peuvent être une pellicule adhérente imprimée sur soie à partir d'une encre ou d'une peinture contenant des particules électroconductrices lmétalliques] ou déposées électrolytiquement, non électriquement ou chimi- quement, sur les surfaces latérales 1 a, 1 a' de la meule 1 de telle sorte qu'elles s'interrompent rapidement quand une fissure ou défaut analogue se produit dans une région du corps de meule, située au dessous d'elles. Il est donc souhaitable de n'è pas utiliser comme source de ladite pellicule une peinture qui se contracte pour for- mer in situ des fissLures intérieures aprés séchage ou une telle pellicule métallique épaisse qui présente une grande résistance à la traction. La bande 2, 2' peut être enduite d'une peinture protec- trice résistant à l'usure ou une pellicule analogue non conductrice du point de vue électrique et pouvant la pro- téger d'une destruction éventuelle due à une cause externe, par exemple une rayure autre que la formation d'une fissure dans le corps de la meule 1. Les surfaces situées entre la bande., a' et l'anneau conducteur 4, 4' et la bande 2, 2' et le conducteur 3 peu- vent être enduites d'une peinture ou d'une pellicule adhési- ve conductrice pour compléter les connexions électriques entre ceux-ci. Diverses conceptions ont été proposées pour fagonner la bande électroconductrice 2., 2.'.Il est souhaitable que la bande recouvre tc'utes les directions radiales de la meule 1 et, en conséquence, elle doit être, de fagon générale, cir- culaire ou en forme d'anneau. La bande 2., 2' circulaire ou en forme d'anneau doit être placée à une distance présélectionnée de la périphérie 1 d de la meule I qui sert comme surface à meuler et donc ris- que de s'user, la bonne distance étant fonction de la tail- le de la meule I et du degré de son usure à la périphérie I d. Sur la figure 3 est représentée une partie importante d'un appareil à meuler actionné par une meule I selon l'invention.La meule 1 est montée sur un arbre ou broche rotative métallique 6 au moyen d'un écrou de serrage 7 en métal avec une rondelle métallique 8 interposée entre l'anneau 4 et l'écrou 7.En contact avec l'autre anneau 4', se trouve un autre anneau conducteur 9 solidement calé sur l'épaulement d'un manchon isolant 10 monté solidement sur la broche 6 et ledit anneau conducteur 9 est aussi en prise avec un balais conducteur 11 porté sur un support isolant 12 placé sur une structure métallique 13 qui est mon- tée pour porter la broche 6 de fagon rotative par l'inter- médiaire de supports métalliques 14 et 15.A l'intérieur de la structure 13, la broche 6 est solidement portée par un engrenage d'entrainement 16 qui à son tour est solidement mis en prise avec un engrenage de transmission 17 dont l'arbre 17 a est tourilloné par l'intermédiaire de supports 18 et 19 sur la structure 13 et actionné par un moteutr a0 fixé sur une paroi externe de la structure 13. Il est aussi prévu une unité 21 à Frein électromagnéti- que qui comporte un électroaimant 22, un élément de freina- ge 23, un disque de frein 24 fixé à la broche 6, une sour- ce P5 de courant continu est reliée d'une part à une plaque conductrice à bornes 26 fixée à la structure métallique et d'autre part au balais 11 par l'intermédiaire d'une résistance limiteuse de courant 27 et d'un solénoïde 28' d'un relais 28.Ce dernier possède un contact 29 a qui relie une source 29 de courant alternatif au moteur &0 et son autre contact 22 b qui relie la même source 29 à la bobine d'excitation de l'électroaimant 27. Avec le contact du relais 28 en position représentée en 29 a, le moteur Z0 est actionné pour faire tourner la broche E.La meule peut donc tourner pour réaliser une opération de meulage d'une pièce à usiner Cnon représentée]. Ensuite, le courant contirnu peut passer de la source a5 dans le solénoide Z8 a, la résistance 27, le balai5 11, l'anneau conducteur 9 sur le manchon isolant 10, un anneau conducteur 4' sur la meule 1, la bande a' sur une surface latérale I a', le conducteur 3, la bande Z sur l'autre surface latérale I a, l'autre anneau conducteur 4 sur la meule 1, la rondelle conductrice 8, l'écrou conducteur 7, la broche conductrice 6, les supports conducteurs 14 et 15, la structure conductrice 13 et la plaque conductrice à bornes a6, et revenir à la source 25.Aussi longtemps que le courant traverse les bandes a et 2a ou que le solénoïde 28 a reste excité, la position 29 a du relais est maintenue afin que le moteur 20 soit actionné par la source d' Il énergie E9 et la roue 1 peut donc continuer à tourner. Lorsqu'une fissure ou un défaut analogue se développe dans une région du corps de la meule 1, la ou les bandes 2, 2' se déconnectent.Le solénoïde a8 a' est alors désexcité pour commuter le relais 28 en position 29 b. Cela entraine la coupure du moteur 20 en même temps que celle de l'électroaimant 22.L'élément de freinage 23 est alors attiré à droite et vient se mettre en prise avec le disque 24 Fixé à la broche 6.La meule 1 est alors arrêtée rapidement ou instantanément an réponse à la formation d'une Fissure ou défaut analogue. Il est évident que de nombreuses autres façons de détec- tion électrique sont possibles avec le montage, représenté et décrit, des bandes conductrices.A titre d'exemple, l'augmentation de la résistance électrique de la bande 2, 2' qui tend à déconnecter ou qui s'allonge an réponse à la formation d'une avarie quelconque intervenant dans la meule 1 peut être détectée sous forme d'une chute de courant à partir de là source 25.La chute de courant peut être détectée comme une chute de tension aux bornes de la résistance 27 et appliquée à un circuit à seuil, par exemple un circuit de déclenchement du type trigger-Schmitt, présentant un seuil préétabli ou un niveau de déclenche- ment.Quand ce dernier est traversé par la tension détec- tée, le circuit peut être adapté à émettre un signal d'alarme ou une impulsion de commande qui est appliquée pour couper le moteur 20 et actionner l'unité a1 à frein électromagnétique. Il est évident que le signal de commande qui se dévelop- pe au solénoïde -8 a ou sur un autre détecteur que celui décrit peut aussi être utilisé pour arrêter le plateau porte-pièce.Le signal peut aussi être utilisé pour actionner un dispositif d'alarme tel une sonnerie. En outre, on peut concevoir de composer la bande conductrice Z, 2' avec une matière qui non seulement est électroconductrice mais dont les propriétés varient en fonction d'une déviation thermique ou autre de la meule 1. Quand la bande 2., ' utilise une encre contenant des particules électroconductrices, on peut y incorporer une quantité appropriée de particules non-conductrices du point de vue électrique pour ajuster la résistance élec- Z trique de la bande 2, 2'. La figure 4 montre un montage modifié de la bande, appliqué à la meule 1 selon l'invention.Oans cet exemple, la bande 102, 102' est conque sous la forme d'une spirale à 6 tours d'un bout à l'autre d'une zone radiale essen- tielle de la meule 1 mais à une certaine distance prédéter- minée de la périphérie I d de celle-ci.Comme dans le mode de réalisation des figures 1 et Z, les bandes 102 et 102' peuvent être identiques ou symétriques l'une de l'autre et sont liées ensemble par le conducteur 103 encastré dans le corps de la meule 1.0u alors, la bande 102' sur la surface latérale arrière peut être une bande linéaire allongée, comme on la représente en pointillés, reliant le conducteur 103 et l'anneau conducteur 4'. La forme modifiée de la bande conductrice.02, représen- tée sur la figure 5, comprend trois anneaux coaxiaux presque circulaires, ou sous-bandes -02 a, 202 b et 20Z c de rayons différents.Ces sous-bandes 202 a, 202 b et 202 c sur la face avant 1 a présentent à leurs extrémités res- pectives des projections conductrices a, b et c placées dans le corps de la meule 1 et leurs parties extrêmes respectives reliées à des conducteurs Z03 a, -03 b et 203 c qui traversent individuellement l'épaisseur de la meule 1 pour atteindre la bande conductrice allongée rectiligne -OP' [représentée en pointillés] sur la face arrière 1 a'. L'anneau conducteur 4 sur la face avant 1 a possède un cordon électrique flexible 4 a qui y est fixé et qui présente une fiche de connexion 4 b à son extrémi- té libre sélectivement adaptable aux projections conductri- ces a, b et c pour compléter les sous-circuits correspon- dants comprenant les sous-bandes 2-02 a, 2-02 b et -02 c. Ainsi, au stade initial d'utilisation de la meule 1, la fiche de connexion 4 b est utilisée de manière à ce que les projections a rendent operative la sous-bande 202 a.Quand la meule 1 subit une certaine usure sur sa sur- face périphérique 1 d et que cette usure atteint la sous- bande a02 a, la fiche de connexion 4 b est commutée pour que la projection b rende opérative la sous-bande 202 b. Ensuite, quand l'usure de la meule atteint la sous- bande -20 c, la fiche de connexion 4 b est commutée pour que la projection c rende opérative la sous-bande g-02 C. De nombreuses autres formes de conception des bandes conductrices situées sur la meule peuvent être adoptées et bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'une des formes représentées et décrites. L'invention a donc pour but d'améliorer une meule ainsi qu'une méthode et un appareil de contrble de ladite meule ou une méthode et un appareil à meuler utilisant ladite meule améliorée.Grâce à cette amélioration, on peut déceler et vérifier immédiatement une fissure ou dcéfaut analogue dans le corps d'une meule, dès son apparition, en faisant émettre un signal d'alarme et/ou en arrêtant rapidement la rotation de la meule de manière à prévenir efficacement tout danger potentiel 1 0 pour l'opérateur et empoêcher les effets néfastes sur les résultats d'usinage. REVENDICATIONS 1 - Meule constituée d'un corps de meule proprement dit, non conducteur du point de vue électrique, ayant la forme d'une roue CI) tournante, caractérisée en ce qu'elle pos- sède une bande électroconductrice [Z, a'] fixée à une par- tie d'au moins une surface latérale Ci a, 1 a'] du corps de meule et se trouvant à une distance présélectionnée par rapport à la périphérie CId] de ladite meule, ladite bande ayant ses extrémités opposées [a a, a a') pouvant être reliées à une source d'alimentation [25) de manière à constituer un circuit électrique avec celle-ci et adaptée pour interrompre ledit circuit électrique ou modifier les caractéristiques électriques dudit circuit lorsqu'une fissure ou un défaut analogue, est causée dans ledit corps de meule, signalant ainsi la formation. dudit défaut dans ladite meule. a - Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est concue selon une forme presque circulaire. Po 3 - Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est congue sous la forme d'un prolongement droit s'étendant dans le sens radial de ladite meule. 4 - Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce a5 que ladite bande conductrice est conçue en forme de spira- le. - Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'une encre ou d'une peinture électroconductrice, appliquée sur ladite partie CI a, 1 a']. 6 - Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'un métal non électriquement ou chimiquement déposé sur ladite partie CI a, 1 a']. 7 - Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'un métal électrolytiquement déposé sur ladite partie CI a,I a'). B - Méthode de contrôle d'une meule constituée d'un corps de meule non conducteur du point de vue électrique ayant la forme d'une roue. destinée à déceler une fissure ou un défaut analogue à l'intérieur de ladite meule, ladite méthode étant caractérisée en ce qu'elle comprend les phases suivantes: fixation d'une bande électrocon- ductrice sur une partie d'au moins une surface dudit corps de meule et se trouvant à une distance présélectionnée de la périphérie de ladite meule, branchement des extrémi- tés opposées de ladite bande à une source d'alimentation en courant de manière à constituer un circuit électrique avec celle-ci et causant une modification des caractéristi- ques électriques dudit circuit se produisant en réaction au développement d'une fissure ou d'un défaut analogue dans ledit corps de meule. 9 - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite modification de caractéristique du circuit électrique se produit sous la forme d'un freinage dudit circuit. 10 - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite modification de caractéristique du circuit électrique se produit sous la forme d'un changement de la résistance dudit circuit. Il - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est concgue selon une forme presque circulaire. 12 - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est conque en forme de spi- rale. 13 - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est congue sous la forme d'un prolongement droit s'étendant dans un sens radial. 14 - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'une encre ou d'une peinture électroconductrice, appliquée sur ladite partie. - Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'un métal non électriquement ou chimiquement déposé sur ladite pa-tie. 16 - Méthode selon la revendication 8, caractérisée, en ce que ladite bande conductrice est une Fine pellicule d'un métal électrolytiquement déposé sur ladite partie. 17 - Machine à meuler, caractérisée en ce qu'elle comprend une meule [1) constituée d'un corps'de meule non conducteur du point de vue électrique sous Forme d'une roue ayant une bande électroconductrice Ct, a'] fixée sur une partie d'au moins une surface latérale E1 a, I a'] dudit corps et se trouvant à une distance présélectionnée de la périphérie 1Ci d] de ladite roue, une source d'alimentation en courant C[53 pouvant être reliée aux extrémités opposées de ladite bande conductrice II pour faire passer un courant à travers celle-ci et des moyens de détection sensibles à une modification dudit courant électrique pour représenter le développement d'une Fissure ou d'un défaut analogue dans ledit corps. 18 - Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est conque sous une forme presque circulaire. 19 - Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est conque en forme de a5 spirale. - Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est conque sous la forme d'un prolongement qui s'étend en général dans un sens radial. Z1 - Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une Fine pellicule d'une encre électroconductrice appliquée sur ladite partie. 22 - Machina selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'une peinture électroconductrice appliquée sur ladite partie. 23 - Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'un métal non électriquement ou chimiquement déposé sur ladite partie. Z4 - Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite bande conductrice est une fine pellicule d'un métal électrolytiquement déposé sur ladite partie. QUATORZE PAGES.