Brevet FR2622824A1 — publié le 19890512

PLATINE PORTE-MEULE ET MEULE SUPPORTEE PAR LADITE PLATINE POUR MACHINE A POLIR L'invention concerne une platine porte-meule destinée à servir de support è une meule en vue de fixer celle-ci sur un plateau tournant de machine à polir. Elle s'applique dans le cas des machines à polir mais également pour toutes autres machines exécutant un travail similaire (machine à roder...). Elle s' ét-end aux meules abrasives réalisées en utilisant lesdites platines comme support. Dans le travail de polissage, par exemple polissage du granit, on utilise des meules formées par une calotte de matière abrasive qu'il faut#fixer sur le plateau tournant, généralement en acier, qui est vissé en bout de l'arbre rotatif de la machine à polir. Un procédé de fixation ancien consiste à coller la meule sur le plateau tournant mais, le nombre de meules à grains différents utilisés au cours d'un travail étant élevé, ce procédé exige un assortiment important de plateaux et rend les opérations de changement de meules longues et délicates. Dans d'autres systèmes, la meule est fixée sur le plateau tournant à l'aide de moyens mécaniques d'accrochage, mais les systèmes connus de ce type sont complexes et ne donnent généralement pas un résultat parfaitement satisfaisant (brevet FR 2.235.586, addition FR 2.190.034, brevet FR 2.063.429, brevet FR 2.412.388, certificat d'utilité FR 2.250.609, etc...). Par ailleurs, dans le brevet FR 2.001.288 est décrite une platine porte-meule en matière plastique, appelée à s'interposer entre la calotte de matière abrasive et le plateau tournant de la machine. A cet effet, cette platine comporte, sur une face, un filetage pour la visser sur le plateau tournant et, sur l'autre face, des structures en saillie au contact desquelles est moulée la matière abrasive. Une telle platine porte-meule est simple et peu onéreuse puisqu'elle peut être fabriquée par moulage, et les opérations de montage sur le plateau tournant ou de démontage s'effectuent très rapidement par un simple vissage ou dévissage de la platine. Toutefois, les meules supportées par de telles platines se sont avérées posséder de graves défauts en cours d'utilisation. En premier lieu, lors de la rotation, il n'est pas rare que la meule subisse un arrachement par rapport au plateau ou par rapport à la platine. En outre, après une certaine usure, on a pu fréquemment constater un éclatement de la meule, toute une portion périphérique de celle-ci se détachant de la portion centrale et étant projetée. Ces défauts entrainent des pertes non négligeables de meules mais surtout un grave danger pour les personnels. La présente invention vise à pallier les défauts des platines porte-meules ci-dessus évoquées. L'objectif essentiel de l'invention est de fournir des platines n' entrainant pas des risques d'arrachement ou des risques d'éclatement des meules. Un autre objectif est de conserver les avantages des platines porte-meules sus-visées : prix peu élevé, facilité de montage et de démontage. La platine porte-meule visée par l'invention est appelée à se visser par une face sur un plateau tournant de machine à polir ou similaire et à recevoir sur son autre face la matière abrasive de la meule moulée au contact de cette autre face ; à cet effet, de façon connue en soi, elle comprend, sur sa face côté plateau, un enfoncement annulaire bordé par des filets de vissage du plateau tournant, et sur sa face côté meule une bordure circulaire interne et une bordure circulaire externe limitant la zone de moulage de la base de la meule, au moins une collerette circulaire intermédiaire entre la bordure interne et la bordure externe, des ailettes radiales reliant les collerettes et bordures précitées. Selon la présente invention, ladite platine porte-meule se caractérise en ce que son matériau constitutif est un copolymère de polypropylène présentant un indice de fluidité approximativement compris entre 5,5 et .7,5 dg/min., une résistance à la limite élastique en traction approximativement comprise entre 20 et 30 MN/m2 et un module de rigidité en flexion approximativement compris entre 1,1 et 1,7 GN/m2, la ou les collerettes circulaires possèdent des échancrures locales réparties sur son pourtour en vue d'autoriser à leur niveau une continuité radiale de la matière de la meule, la ou les collerettes circulaires et/ou la ou les ailettes radiales sont percées de lumières d'ancrage à contredépouilles en vue de permettre la formation de pontets radiaux de matière remplissant lesdites lumières. Les expérimentations ont montré que les caractéristiques ci-dessus définies permettaient en combinaison d'éliminer totalement les défauts des platines connues d'un type analogue. Aucun arrachement n'a été observé au cours d'essais ayant porté sur plusieurs dizaines de platines et ce, jusqu'à usure complète de celles-ci. Il est à noter que ces essais ont été effectués dans des conditions de températures très différentes (température ambiante variant de 0 à 250 C). Même en fin d'usure des meules, on n'observe aucune tendance à la fissuration, ni aucun éclatement. Les études faites montrent que ces résultats proviennent de la coopération de trois facteurs : d'une part, le choix extrêmement sélectif du matériau utilisé dont les caractéristiques mécaniques réalisent un compromis adapté (dureté/souplesse), tout en présentant une résistance au choc apte à éviter au cours des manipulations l'apparition d'amorces de rupture, d'autre part, la continuité radial-e de la matière abrasive entre les parties centrales et parties périphériques au niveau des échancrures (suppression au niveau de la base de l'isolement entre ces parties, que conditionnent les platines connues), enfin, la présence des pontets radiaux de matière qui améliorent la continuité sus-évoquée et constituent un obstacle à l'arrachement. Le matériau constitutif de la platine peut en particulier être constitué par le copolymère de polypropylène vendu par la société "SHELL" sous la référence "PMT 6100". Par ailleurs, les essais ont montré que de bons résultats étaient obtenus en prévoyant entre six et dix échancrures et entre trois et cinq lumières d'ancrage par collerette circulaire. Pour des meules de petites tailles de diamètre inférieur à 11 cm environ, une seule collerette circulaire peut être prévue entre la bordure circulaire interne et la bordure circulaire externe. Pour des meules de tailles plus importantes (diamètre supérieur à 11 cm environ), deux collerettes circulaires sont prévues et, le cas échéant, davantage. En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, les filets de vissage qui sont appelés à coopérer avec ceux de dimensions normalisées du plateau tournant sont dimensionnés pour coopérer avec les filets du plateau tournant avec un jeu radial sur toute la périphérie, ainsi q'un jeu axial, compris à température normale entre 0,1 et 0,3 mm. Ces jeux permettent de monter la platine sur le plateau tournant à toutes les températures susceptibles d'être rencontrées en pratique, sans pour autant introduire un risque quelconque d'arrachement de la platine par rapport au plateau tournant. L'invention s'étend à une meule abrasive comprenant une calotte de matière abrasive dont la base est moulée entre les bordure interne et bordure externe d'une platine telle que définie précédemment ; cette meule se caractérise en particulier en ce que la matière abrasive noie la ou les collerettes circulaires et la ou les ailettes radiales, avec une continuité radiale de matière au niveau des échancrures, et des pontets de matière à travers les lumières d'ancrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels en présentent à titre d'exemple non limitatif deux modes de réalisation : - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective des deux faces d'une platine de petite taille conforme à l'invention, - la figure 3 en est une coupe axiale par un plan A, le plateau étant schématisé en traits discontinus à cette figure, - la figure 4 est une coupe de détail de ladite platine au niveau de sa face côté plateau (lequel est schématisé en traits discontinus), - la figu#re 5 est une coupe axiale d'une meule réalisée au moyen de ladite platine, - la figure 6 est une vue. en perspective d'une variante de platine adaptée pour des meules de plus grande dimension, - la figure 7 est une coupe axiale par un plan B de cette platine, le plateau étant schématisé en traits discontinus et la matière abrasive de la meule par des pointillés. La platine porte-meule 1 représentée à titre d'exemple aux figures 1, 2, 3, 4 est plus particulièrement destinée. à la confection de meules de petites tailles de diamètre inférieur à 11 cm environ. Cette platine 1 présente la forme générale d'une couronne ajourée au centre et est fabriquée par moulage par injection au moyen du copolymère de polypropylène "Shell PMT 6100". Ce polypropylène a été sélectionné en raison de ses caractéristiques mécaniques qui sont les suivantes indice de fluidité = 6,5 dg/min (méthode de test normalisé BS 2782 : 105 C ; 2,16 kg à 230C C), résistance à la limite élastique de traction = 29,5 MN/m2 (BS 2782 : 301 F ; 100 mm/min), module de rigidité en flexion = 1,45 GN/m2 (ASTM D790), résistance au choc (à 0 et à 230 C) = 8 J (BS 2782 : 306 B ; échantillon 1,6 mm), dureté "Shore D" = 72 (ASTM D2240). La platine porte-meule 1 comprend sur sa face côté matière abrasive (dite face supérieure) deux bordures circulaires interne 2 et externe 3 appelées à limiter la zone de moulage de la matière abrasive. La bordure interne 2 possède une hauteur supérieure à celle de la bordure externe 3. Entre ces bordures, est disposée une collerette circulaire intermédiaire 4 (en l'exemple plus proche de la bordure externe 3) qui est interrompue par plusieurs échancrures telles que 5 formant des espaces vides de continuité entreles deux bordures 2 et 3. Dans le mode de réalisation représenté, huit échancrures 5 sont ménagées sur la collerette 4 et délimitent huit secteurs de collerettes, quatre tels que 4a d'étendue plus importante et quatre tels que 4b de moindre étendue. Les secteurs longs 4a sont percés de lumières d'ancrage à contredépouilles telles que 6. En l'exemple, une lumière 6 est prévue par secteur long, au milieu de chacun d'eux. Les secteurs courts 4b sont reliés aux bordures par des ailettes radiales : ailettes- radiales telles que 7 reliant chaque secteur court à la bordure interne 2 et ailettes radiales telles que 8 reliant chaque secteur à la bordure externe 3. Les ailettes 8 rattachées à la bordure externe sont de hauteur réduite par rapport aux ailettes 7 ; elles restent en retrait par rapport à cette bordure externe, alors que les ailettes 7 viennent affleurer le chant supérieur de la collerette intermédiaire 4 et de la bordure interne 2. La collerette 4 étant de hauteur sensiblement plus importante que la bordure 2, elle possède un chant supérieur incliné comme le montrent les figures. Par ailleurs, sur sa face côté plateau tournant, dite face inférieure, la platine porte-meule possède un enfoncement annulaire 9 délimité par des parois circulaires 9a et 9b. La paroi situé du côté externe 9b (paroi la plus éloignée du centre) possède une surface cylindrique tournée vers le centre qui est pourvue de filets de vissage 10. Le plateau tournant de la machine à polir symbolisé en P aux figures 3 et 4 possède une collerette de vissage appelée à se loger dans l'enfoncement 9 de la platine. Les filets de la platine sont dimensionnés de façon à conditionner un jeu radial il sur toute la périphérie et un jeu axial j2 par rapport au plateau et à ses filets. Ce jeu radial et ce jeu axial sont prévus compris entre 0,1 mm et 0,3 mm et en particulier égaux à environ 0,2 mm. De plus, la platine conforme à l'invention possède sur sa face périphérique externe des encoches 11 facilitant son vissage sur le plateau P. La platine conforme à l'invention permet de réaliser des meules telles que schématisées à la figure -5, en moulant la matière abrasive M sur la face supérieure de ladite platine. La matière noie la collerette 4 et les ailettes radiales 8 et 9 : les échancrures 5 entre secteurs de collerette assurent une continuité radiale de la matière abrasive à leur niveau, cependant que les lumières d'ancrage 6 permettent la formation de pontets de matière à travers celles-ci. Les essais ont montré qu'une telle meule peut être utilisée jusqu'à usure complète, sans incidents tels que arrachement, éclatement, et sans problème de montage ou de démontage dans les conditions habituelles de travail. Par ailleurs, les figures 6 cet 7 représentent une variante de platine porte-meule, destinée à des meules de diamètre plus grand (supérieur à environ 11 cm). La structure de ladite platine est similaire à la précédente, aux différences suivantes près. La platine comporte deux collerettes circulaires intermédiaires 12 et 13. Ces collerettes sont comme précédemment interrompues par des échancrures telles que 14 pour l'une et 15 pour l'autre. Les échancrures 14 et 15 des deux- collerettes sont situées en regard de façon qu'une continuité de matière abrasive puisse être assurée lors du moulage entre la bordure interne et la bordure externe. De plus, les secteurs courts de collerettes sont comme -précédemment reliés aux bordures externe ou interne par des ailettes radiales 16 ou 17, cependant que les secteurs longs des deux collerettes sont reliés entre eux par des ailettes radiales 18 de hauteur plus grande. Les deux collerettes possèdent comme précédemment des lumières d'ancrage, telles que 19 pour l'une et 20 pour l'autre, qui sont situées au milieu de leurs secteurs longs. Les lumières 19 et 20 sont deux à deux radialement en regard. Les ailettes 18 relient les deux collerettes au niveau de chaque couple de lumières en regard. Chaque ailette 18 est constituée par une portion inférieure 18a et par une patte supérieure 18b qui sont séparées l'une de l'autre sur la hauteur des lumières d'ancrage 19 et 20 par un espace vide. Celui-ci est appelé à être rempli de matière abrasive en même temps que les lumières d'ancrage de façon à assurer la continuité des pontets de matière entre les deux collerettes. REVENDICATIONS 1/ - Platine porte-meule appelée à se visser par une face sur un plat-eau tournant de machine à polir ou similaire et à recevoir sur son autre face la matière abrasive de la meule moulée au contact de cette autre face, cette platine comprenant sur sa face côté plateau, un enfoncement annulaire (9) bordé par des filets de vissage (10) du plateau tournant, et sur sa face côté meule une bordure circulaire interne (2) et une bordure circulaire externe (3) limitant la zone de moulage de la base de la meule, au moins une collerette circulaire (4 ; 12, 13) intermédiaire entre la bordure interne et la bordure externe, . des ailettes radiales (7, 8 ; 16, 17) reliant les collerettes et bordures précitées, ladite platine porte-meule étant caractérisée en ce que son matériau constitutif est un copolymère de polypropylène, présentant un indice de fluidité approximativement compris entre 5,5 et 7,5 dg/min, une résistance à la limite élastique en traction approximativement comprise entre 20 et 30 MN/m2 et un module de rigidité en flexion approximativement compris entre 1,1 et 1,7 GN/m2, la ou les collerettes circulaires (4 ; 12, 13) possèdent des échancrures locales (5 ; 14, 15) réparties sur son pourtour en vue d'autoriser à leur niveau une continuité radiale de la matière de la meule, la ou les collerettes circulaires (4 ; 12, 13) et/ou la ou les ailettes radiales (7, 8 ; 16, 17) sont percées de lumières d'ancrage à contredépouilles (6 ; 19, 20) en vue de permettre la formation de pontets radiaux de matière remplissant lesdites lumières. 2/ - Platine porte-meule selon la revendication 1, -caractérisée en ce que les échancrures 5 14, 15) sont réparties sur la ou les collerettes circulaires (4 ; 12, 13) de façon à délimiter des secteurs courts de collerette (4b) auxquels se rattachent les ailettes radiales (7, 8 ; 16, 17), des secteurs longs de collerette (4a) qui sont percés des lumières d'ancrage à contredépouilles (6 ; 19, 20). 3/ - Platine porte-meule selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend, par collerette, entre six et dix échancrures (5 ; 14, 15) et entre trois et cinq lumières d'ancrage (6 ; 19, 20). 4/ - Platine porte-meule selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 adaptée à des meules de petite taille de diamètre inférieur à 11 cm, comprenant une seule collerette circulaire (4), des ailettes radiales (7) entre ladite collerette et la bordure circulaire interne, et des ailettes radiales (8) de hauteur plus réduite entre ladite collerette et la bordure circulaire externe. 5/ - Platine porte-meule selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, adaptée à des meules de diamètre supérieur à 11 cm, caractérisée en ce qu'elle -comprend au moins deux collerettes circulaires (12, 13) intermédiaires entre la bordure circulaire interne et la bordure circulaire externe, des ailettes radiales (17) entre la bordure interne et la collerette voisine, des ailettes radiales (16) entre la bordure externe et la collerette voisine, et des ailettes radiales de hauteur plus grande (18) assurant la jonction entre lesdites collerettes circulaires. 6/ - Platine porte-meule selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux collerettes (12, 13) possèdent des lumières d'ancrage (19, 20) situées radialement en regard, une ailette radiale (18) relie lesdites collerettes au niveau de chaque couple de lumières d'ancrage en regard (19, 20), cette ailette étant constituée par une portion inférieure (18a) et par une patte supérieure (18b), séparées l'une de l'autre sur la hauteur des lumières d'ancrage par un espace vide appelé à être rempli de matière en même temps que les lumières d'ancrage. 7/ - Platine porte-meule selon l'une des revendications précédentes, appelée à être vissée sur un plateau tournant (P) de dimensions normalisées, dans laquelle les filets de vissage (10) sont situés sur une surface cylindrique (9b) tournée vers le centre, formant la paroi de l'enfoncement (9) côté externe, caractérisëe en ce que lesdits filets de vissage sont dimensionnés pour coopérer avec les filets du plateau tournant (P) avec, d'une part, un jeu radial (j1), d'autre part un jeu axial- (i2) compris à température normale entre 0,1 et 0,3 mm. 8/ - Platine porte-meule selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisée en ce que son matériau constitutif est le copolymère de polypropylène "Shell PMT 6100". 9/ - Platine porte-meule selon l'une des revendications précédentes, présentant la forme générale d'une couronne ajourée au centre. 10/ - Meule abrasive destinée à être vissée sur -un plateau tournant de machine à polir ou similaire, comprenant une calotte de matière abrasive (M) dont la baseest moulée entre les bordures interne (2) et externe (3) d'une platine porte-meule conforme à l'une des revendications 1 à 9, ladite matière noyant la ou les collerettes circulaires (4 ; 12, 13) et la ou les ailettes-radiales (7, 8 ; 16, 17, 18), avec une continuité radiale de matière au niveau des échancrures (5 ; 14, 15) et des pontets de matière à travers les lumières d'ancrage (6 ; 19, 20).