Brevet FR2464132A1 — publié le 19810306

La présente invention a trait au meulage ou taillage à la meule de pièces à travailler. Elle vise en particulier un procédé et une machine pour la fabrication de perles, cabochons et analogues à partir de pierres précieuses ou semi-précieuses, par exemple oeil de chat, de bois ou autre matière. Conformément à l'invention un procédé de fabrication de perles, cabochons ou analogues consiste à disposer une pièce à travailler dans un mandrin tournant, à faire tourner ce dernier autour de son axe propre, et à le faire aussi tourner lentement autour d'un autre axe perpendiculaire au précédent, de manière à ce que la pièce tourne elle-même autour d'un disque propre à former meule ou scie circulaire tournante en vue d'enlever de la matière à partir du bord avant de cette pièce. L'invention vise en outre à réaliser une machine destinée à la fabrication de perles, cabochons et analogues, laquelle comprend un disque de meulage susceptible d'être entraîné en rotation, un mandrin propre à recevoir une pièce en vue de permettre son taillage par le disque, des moyens pour faire tourner le mandrin, et une plate-forme formant support de celui-ci, cette plate-forme pouvant elle-même tourner de façon à faire tourner le mandrin autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation propre de celui-ci. La plate-forme peut être entraînée en rotation à la main, par exemple à l'aide d'une manivelle et d'un mécanisme à vis sans fin, ou bien il peut être prévu un dispositif moteur pour la faire tourner automatiquement. Cette plate-forme peut aussi être réglable par rapport au disque suivant plusieurs directions, par exemple pour tenir compte de l'usure du disque, pour régler le mandrin par rapport à ce dernier dans le sens horizontal et dans le sens vertical, etc... Le mandrin peut également être réglable par rapport à la plate-forme. Le disque peut encore être déplacé de façon contrôlable par rapport au socle sur lequel il est monté. Dans une forme d'exécution l'on peut le déplacer simultanément suivant deux directions, par exemple dans un sens sous l'effet d'une vis d'avance ou analogue et dans un autre à l'aide d'une rampe ou came. Le disque peut alors être porté par le bâti par l'intermédiaire d'un support comportant un organe suiveur appliqué contre celle-ci, ce support et l'organe suiveur étant sollicités par des moyens de rappel de fa çon à maintenir le contact entre ledit organe et la rampe ou came. Un liquide peut être amené sur la pièce pendant son meulage. Il est alors possible de faire comporter à la plate-forme un rebord périphérique pour retenir ce liquide après qu'il ait été déversé sur la pièce. On peut prévoir une sortie d'évacuation dans la plate-forme. Cette sortie peut être reliée par une canalisation à un réservoir propre à filtrer le liquide et à le refroidir. Le liquide peut entrer dans le réservoir à un niveau relativement bas, traverser un filtre, fait par exemple en caoutchouc cellulaire, puis être prélevé du réservoir à un niveau relativement élevé. Il est possible, si on le désire, de le faire passer à travers une série de tels réservoirs contenant chacun un filtre individuel. Le mandrin peut comporter des moyens de serrage élastique sur ou dans l'un au moins de ses mors en vue de tenir compte des petites irrégularités d'équarissage de la pièce. Lorsqu'vil comprend quatre mors, ces moyens sont préférablement prévus dans ou sur deux de ceux-ci opposés l'un à l'autre. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantage# qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en perspective d'une machine suivant l'invention. Fig. 2.1 à 2.5 montrent schématiquement les différentes phases de meulage d'une pièce en vue de réaliser une perle. Fig. 3.1 à 3.3 montrent de même manière les phases correspondant à la fabrication d'un cabochon. Fig. 4 est une vue schématique en bout des mors d'un mandrin utilisé sur la machine de fig. 1. Fig. 5 représente le schéma d'un système de refroidissement par eau utilisé sur celle-ci. Fig. 6 est une vue en perspective d'une autre forme d'exécution d'une machine suivant l'invention. Fig. 7 est une coupe horizontale d'une variante comportant le réglage du déplacement du disque. Fig. 8 est une coupe transversale suivant Vili-Vili (fig. 7). En fig. 1 la référence générale 10 indique une machine à tailler par meulage des pierres ou autres pièces. Cette machine comprend à cet effet un disque 12 imprégné de diamant et qu'on peut assimiler à une meule ou à une scie circulaire. Le disque 12 est entraîné à la façon habituelle par un moteur 14 et il est monté sur un bàti 16. Un mandrin 18, destiné à retenir une pièce 20, est monté sur une plate-forme 22. Le mandrin 18 est entraîné en rotation autour de son axe propre par le moyen d'une transmission souple 24, laquelle est commandée à son tour par le moteur 14. On pourrait, si on le voulait, assurer ltentrainement du mandrin 18 par le moyen d'un moteur séparé. La plate-forme 22 peut également tourner à la façon indiquée par la flèche 26, autour d'un autre axe 28 perpendiculaire à l'axe de rotation du mandrin 18. La rotation de la plate-forme 22 suivant la flèche 26 est assurée à la main par une manette 30, laquelle actionne un mécanisme à vis sans fin (non représenté) logé dans un carter 32. La plate forme 22 est également réglable suivant plusieurs directions par rapport au disque 12. En premier lieu une manette de réglage 34 permet de rapprocher ou d'éloigner le mandrin 18 de l'arête coupante du disque 12 de manière qu'il soit possible de tenir compte de l'usure de celui-ci. En second lieu une autre manette 36 assure le réglage en hauteur de la plate-forme et par conséquent aussi du mandrin, de façon à garantir que la pièce 20 se trouve disposée dans le plan horizontal du centre du disque 12. En troisième lieu, on peut déplacer horizontalement la plate-forme 22 gracie à une manette 38 de façon à pouvoir régler la position initiale du mandrin par rapport au disque. Le mandrin 18 peut en outre être réglable par rapport à la plate-forme 22, par exemple à la façon décrite ci-après en référence à la forme d'exécution de fig. 6. Au cours du meulage de la pièce 20 un liquide est déversé sur celle-ci à partir d'une tubulure de sortie 40. La plate forme 22 comporte un rebord périphérique 42 à l'intérieur duquel le liquide ainsi déversé est alors recueilli. Il est prévu dans cette plateforme 22 une sortie de vidange (non représentée) qu'une canalisation non figurée relie à un réservoir 44 de refroidissement et de filtrant tion. Le système correspondant sera décrit ci-après avec plus de détails en référence à fig. 5. On se référera maintenant à fig. 2.1 à 2.5 qui illustrent les phases successives du meulage ou taillage à la meule d'une pièce 20. Comme montré fig. 2.1 cette pièce 20 est préalablement disposée dans le mandrin 18 de façon que son bord avant touche le côté du disque 12. Ce disque 12 et le mandrin 18 étant mis en rota tion, on fait lentement tourner le mandrin dans le sens de la flèche 46, comme montré en fig. 2.2 à 2.5, jusqu a arriver à la posi tion indiquée dans cette dernière figure. Il est évident qu'on réalise ainsi sur l'extrémité de la pièce une perle qui se détache finalement à la position de fig. 2.5. La perle ronde ainsi taillée peut être préparée pour le polissage. Si l'on commence le meulage à la position du mandrin 18 illustrée en fig. 3.1, on comprend qu'on réalise alors une perle hémisphérique ou cabochon à mesure qu'on fait tourner le mandrin dans le sens de la flèche 48, comme le montrent fig. 3.2. et 3.3. Il est possible de tailler d'autres formes en réglant de manière convenable la position initiale de la pièce et en manoeuvrant le mandrin à la façon voulue. On a schématiquement représenté en fig. 4 les quatre mors 18.1 à 18.4 du mandrin 18. Comme montré les deux mors opposés 18.2 et 18.4 comportent chacun un fort ressort hélicoïdal 50 engagé dans un alésage prévu dans le mors considéré. Ces ressorts permettent de maintenir des pièces marginalement non d'équerre tout en assurant que chaque mors engendre directement ou par l'intermédiaire des ressorts 50, la pression nécessaire au maintien de la pièce. Le système de filtration et de refroidissement a été schématiquement représenté en fig. 5. Comme montré, un liquide est déversé sur la pièce par le moyen d'une tubulure de sortie 40, puis recueilli à partir de la plate-forme 22 pour être envoyé dans le bas du réservoir 44. Le liquide s'élève dans ce dernier en traversant un élément filtrant 52, fait par exemple en caoutchouc cellulaire. De là il s'écoule dans une canalisation 54 pour arriver à un plus grand réservoir 56. Celui-ci comporte également un élément filtrant 58, par exemple lui aussi en caoutchouc cellulaire. Le liquide s'élève dans le réservoir 56 du haut duquel il sort pour arriver à une pompe 60. Il a été relevé que de cette manière un liquide de refroidissement -peut aisément être recyclé et filtré. Fig. 6 illustre une variante de la machine suivant fig. 1. On y a utilisé les mêmes références que dans cette dernière figure pour désigner les mêmes pièces. Dans cette forme d'exécution il n'est pas prévu de manette 30 pour faire tourner la plate-forme 22 dans le sens de la flèche 26 étant donné qu'elle est simplement supportee par le moyen de deux plateaux 62 entre lesquels sont interposés des roulements à billes qui permettent de la faire pivoter aisément. Mais bien entendu l'on pourrait prévoir ici un mécanisme à vis sans fin pour assurer l'entraSnement contrôlé de cette plate-forme comme dans la forme d'exécution de fig. 1. En outre dans la machine suivant fig. 6 il n'est pas prévu de manette telle que 36 pour régler la hauteur de la plate-forme 22. Au lieu de cela des boulons 64 logés dans des lumières allongées 66 fixent cette hauteur. Les lumières 66 peuvent également être allongées dans le sens latéral ou bien l'on peut prévoir un agencement tel que celui montré en fig. 1 pour le réglage de la plate-forme dans ce sens. Le mandrin 18 est ici monté sur la plate-forme par l'interme- diaire d'une poupée 68, laquelle peut se déplacer parallèlement à l'axe du mandrin sous l'effet d'une manette 69. Les plateaux 62 sont eux-mêmes montés sur un chariot 70 déplaçable à l'aide de la manette 34. En outre en fig. 6 le disque 12 et le moteur 14 sont montés sur une embase 74 qui peut être déplacée latéralement par une manette 76. Cette embase 74 coulisse sur des glissières 78. Un chariot 80 peut se déplacer sur l'embase 74 perpendiculairement à l'axe de rotation du disque 12 en étant sollicitée vers l'arrière par un ressort de rappel 82. C'est par l'intermédiaire de ce chariot 80 que le disque 12 et le moteur 14 sont supportés par l'embase précitée. Fig. 7 et 8 montrent mieux cette disposition. Ainsi qu'on peut le voir, la pièce 80 comporte un galet suiveur 84 qui vient porter contre une rampe 86 fixée en place de façon amovible par des goujons 88. Lorsque l'embase 74 se déplace latéralement sous l'effet de la manette 76, le galet suiveur 84 suit le profil de la rampe 86 pour modifier la position de la pièce 80 et par conséquent du disque 12 dans le sens avant et arrière. On peut ainsi monter toute une gamme de types différents de rampes 86 pour permettre de faire varier la conformation de la pièce finalement taillée. La machine illustrée correspond à un procédé commode de meulage ou taillage de pièces telles que des oeils de chat. Du fait de l'utilisation d'une plate-forme tournante et d'un disque mince , on peut tailler des pièces à toute une variété de formes différentes, par exemple sphérique, hémisphérique, ovale et autres, ainsi qu'à des combinaisons de celles-ci. En outre en raison de la précision de cette machine, on peut obtenir des pièces finies de dimensions virtuellement identiques. Il est ainsi possible d'établir un article de bijouterie, tel qu'un collier, comportant des perles substantiellement identiques les unes aux autres. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple, et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C T T I O N S 1. Procédé pour la fabrication d'une perle, cabochon ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend les phases successives de disposition d'une pièce à travailler (20) dans un mandrin tournant (18), d'entralnement en rotation de ce mandrin autour de son axe propre, et de rotation lente dudit mandrin (18) autour d'un autre axe (28) perpendiculaire au précédent, de manière que la pièce (20) tourne autour d'un disque (12) propre à constituer meule ou scie circulaire pour enlever de la matière à partir du bord avant de ladite pièce (20). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la phase de déplacer de façon contrôlée le disque (12) par rapport à un bâti (16) sur lequel ce disque (12) est monté. 3. Procédé pour la fabrication de perles, cabochons ou analogue, caractérisé en ce que le disque (12) peut être déplacé simulanémient suivant deux directions. 4. Machine pour la fabrication de perles, cabochons ou analogue par mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un disque (12), propre à constituer meule ou scie circulaire et convenablement entrasse en rotation, un mandrin (18) destiné à recevoir une pièce (20) pour permettre de la meuler à l'aide du disque (12), des moyens (14) pour entraîner en rotation le mandrin (18), et une plate-forme (22) supportant ce dernier, cette plate-forme (22) étant montée à rotation en vue de faire tourner le mandrin (18) autour d'un axe (28) perpendiculaire à son axe propre. 5. Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la plate-forme (22) peut être entraînée en rotation à la main à l'aide d'un mécanisme à vis sans fin (30). 6. Machine suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la plate-forme (22) est réglable par rapport au disque (12) suivant plusieurs directions. 7. Machine suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le disque (12) peut être déplacé de façon contrôlée par rapport à un bâti (16) sur lequel il est monté. 8. Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le disque (12) peut être déplacé simultanément suivant plusieurs directions. 9. Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le disque (12) peut être déplacé dans un sens sous l'effet d'une vis d'avance (76) et dans un autre sous l'action d'une rampe ou came (86). 10. Machine suivant la revendication (9), caractérisée en ce que la rampe ou came (86) est amovible pour permettre d'utiliser plusieurs profils différents, en vue de modifier le déplacement contrôlé du disque (12) par rapport au bâti (16) qui le supporte. 11. Machine suivant l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que la plate-forme (22) comporte un rebord périphérique (42) pour permettre de recueillir un liquide déversé sur la pièce (20) pendant l'opération de meulage. 12. Machine suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la plate-forme (22) comporte une ouverture d'évacuation qui aboutit à un réservoir (44) propre à filtrer et à refroidir le liquide. 13. Machine suivant la revendication 12, caractérisée en ce que le réservoir (44) comporte une entrée de liquide située à un niveau relativement bas et une sortie (54) prévue à un niveau relativement élevé, un filtre (52) étant dispose entre cette entrée et cette sortie. 14. Machine suivant l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisée en ce que le mandrin (18) comporte des moyens de serrage élastiques (50) sur ou dans l'un au moins de ses mors en vue de tenir compte des petites irrégularités dans les dimensions ex térieures de la pièce (20).