Brevet FR2621846A1 — publié le 19890421

La présente invention concerne une meule diamantée de forme variable pour le profilage ou la mouluration des matériaux en Pierre, Marbre, Granit. Le diamant naturel ou synthétique en grains a fait énormément progresser le façonnage des pierres, marbres, granits, utilisés dans la construction, la restauration de monuments, la fabrication de cheminées, de revêtements de façades, de monuments funéraires, de mobilier urbain ou d'intérieur (tables, dessus de meubles, plinthes, dessus de radiateurs). La taille de rainures et de moulures ou tout enlèvement de matière sur des largeurs réduites et des surfaces courbes est obtenue grâce à des meules dont la périphérie est à la forme à réaliser (figure 16). Cette partie de meule en forme est constituée dans le cas présent du travail par abrasion, de grains abrasifs (grains de diamant naturel ou synthétique) amalgamés dans un liant par frittage ou déposés sur un support métallique par procédé électrolytique. Dans les ateliers de fabrication, la taille mécanique par meules profilées, remplace la taille manuelle réalisée par des tailleurs de pierre, sculpteurs, ouvriers spécialisés. A l'avantage de la taille mécanique : rapidité d'exécution, coût de fabrication moindre, précision. Ces meules profilées dont la vitesse de rotation est de 25 à 50 m/sec, usinent le matériau par abrasion : chaque grain abrasif situé sur sa périphérie, vient en contact avec le matériau et use une infime partie de celui-ci. La vitesse de rotation élevée de la meule provoque la répétition du travail des grains abrasifs qui profileront le matériau en un ou plusieurs passages (passes). Ce travail se fait sous arrosage (eau, eau et additif) ou à sec. La taille de rainures et de moulures peut aussi être réalisée par des traits de coupe successifs au disque de sciage diamanté, mais cette exécution est lente. Un autre procédé consiste à tailler au profil une meule en abrasif grès ou carborundum, beaucoup plus tendre que le diamant, mais la déformation rapide de cet outil au travail le fait abandonner au profit des meules diamantées. Le profilage des aciers, fontes, bois, sont faits par d'autres procédés dits "par enlèvement-de copeaux" qui ne conviennent pas au travail des Pierres, Marbres, Granits. Les outils de profilage diamantés utilisés jusqu a présent, sont composés d'une ou plusieurs meules dont la périphérie est géométriquement au profil de la moulure ou du façonnage à réaliser. Ces meules ont un profil définitif et invariable (figure 16), inconvénients majeurs pour la réalisation de moulures ou de profils non répétitifs. Il faut une meule par type de profil. Les profils de moulures les plus courants : quart de rond, demi-rond, bec de corbin, et toutes moulures de style ou moderne, exigeront autant de meules à la forme définitive. Conséquence : coût d'outillage élevé et amortissement très lent, ou impossible pour la majorité des cas. La meule diamantée profilée à diamètre variable (figure 17) par secteurs réglables en diamètre, permet de remédier à ces inconvénients, sa forme extérieure étant variable et conformable à une multitude de combinaisons de profils, par le déplacement indépendant de chaque secteur diamanté. Chaque secteur diamanté est amovible, réglable en hauteur, retournable latéralement pour s'ajuster le mieux possible au profil de la moulure à fabriquer. Une seule meule permettant de multiples combinaisons, les exemples des figures 6-7-8-9-10 illustrent une partie de ces combinaisons possibles et la position des secteurs (1) en contact avec le matériau (2). Dans le cas de profils concaves et convexes à rayons identiques, on procède en deux passages avec retournement et décalage d'une largeur de la meule ou du matériau (face dessus-dessous) entre les passages (figures 8-9). Dans le cas de profils larges et combinés, on procède par déplacements successifs de la meule dont le profil est conformé par un réglage des secteurs à chaque passage sur les différentes plages de la moulure. La figure 1 représente la disposition des secteurs diamantés (1) sur un plateau circulaire (2) avec une molette centrale (4) sur laquelle les secteurs sont en appui par leur base. Le diamètre du plateau est adapté aux possibilités de la machine (en règle générale 150 à 500 mm). Chaque compilation de secteurs est bridée et guidée par les butées-guides (3).L'ensemble plateau, molette, et flasque de protection est alésé en son centre au diamètre de la broche ou nez de broche de la machine entrainant l'ensemble en rotation. La figure 2 représente la butée-guide solidaire du plateau avec son système de bridage des secteurs par vis (1) et contre-plaque (2) interchangeable en fonction du nombre de secteurs à brider. La figure 3 montre le secteur composé d'un support en acier (1) et d'une partie supérieure abrasive (2) soit sous forme de segment diamanté rapporté sur ce support, soit sous forme de grains de diamant déposés par électrolyse à la périphérie de ce même support. A sa périphérie, la section de la partie abrasive pourra être droite, angulaire, rayonnée, chanfreinée, pour mieux s'inscrire dans le profil de la moulure (figures 11-12-13-14) non limitatives dans leur profil. La figure 4 représente l'assemblage de l'ensemble de la meule diamantée profilée sur la broche de machine à moulurer, débiteuse, fraiseuse, toupie, ou autres groupes moteurs-broches, en position qui peut être en plan horizontal, vertical, ou autres positions angulaires intermédiaires. La figure 5 représente la molette amovible à incorporer au centre du plateau. Cette molette de forme étagée correspond au profil de la moulure, chaque secteur diamanté venant en appui par sa base contre chaque étage de la molette ru ). Comme le plateau, cette molette est alésée en son centre (2) au diamètre de la broche de la machine et prend place sur cette broche. Dans le cas où l'incorporation de la molette de profil (figure 5) s'avère impossible par manque de place au centre du plateau, ou non indispensable (cas de petites séries), les secteurs pourront être réglés au profil par contact avec une forme ébauchée servant de gabarit de réglage. Le différentes pièces constitutives de l'ensemble de la meule (saufies secteurs diamantés) sera réalisé en fonte ou acier ou alu avec un maximum d'allègement pour réduire le poids de l'ensemble. Le flasque de protection avant pouvant être réalisé en tôle épaisse puisque ne subissant aucune contrainte mécanique. Toute autre matière pour la fabrication de la meule suffisamment résistante et légère est utilisable (plastique, résine, résine armée,matières composites, etc), soit usinée soit moulée. L'épaisseur de chaque secteur diamantée vue en coupe figure 3 (5) sera fonction de la précision recherchée à l'ébauche du profil. Plus cette épaisseur est réduite, plus le secteur s'inscrit dans le profil définitif. Sa longueur active figure 3 (4) sera de 10 à 50 mm suivant le diamètre de meule choisi, et sa partie active diamantée est au rayon du plus petit diamètre de la meule pour éviter un effet de talonnage dans sa position correspondant au plus grand diamètre autorisé par leur réglage. Le secteur dans sa partie en acier (figure 15) est revêtu sur chaque face latérale (1) d'un dépôt de grains abrasifs fins (diamant fixé par électrolyse) ayant pour effet de réduire le glissement des secteurs entre eux, principalement dans le cas où la molette-butée n'est pas utilisée. La finition du profil après ébauche à la meule diamantée sera faite comme suit : outillage électrique ou pneumatique équipé de burins, d'abrasifs, papier ou toile abrasive, chemin de fer (outil manuel hérissé de pointes métalliques dont la hauteur correspond au profil de la moulure). Une autre solution est proposée : une cale pou#r travail de finition manuel, en bois, ou en acier, ou en alu, ou en plastique et à la forme finale, revêtue d'une toile souple diamantée épousant cette forme, ce procédé étant pratique et complémentaire de l'utilisation de la meule à profil variable. L'utilisation de la meule diamantée de forme variable est possible dans d'autres matériaux ou matières (plastiques, verre, béton, résines etc). REVENDICATIONS 1) Meule diamantée de profilage pour les Pierres, Marbres, Granits, caractérisée en ce qu'elle comporte des compilations (1) de secteurs indépendants les uns des autres et réglables en diamètre en fonction du profil d'une moulure ou d'une forme à usiner, avec un positionnement facilité par l'appui en leur base (2) sur une molette de forme (3) étagée sur son pourtour et dont le profil correspond à celui de la moulure, cette molette étant placée au centre de la meule et ayant un diamètre d'alésage intérieur correspondant au diamètre de la broche machine entrainant l'ensemble en rotation. 2) Meule diamantée de profilage caractérisée en ce que le plateau-support (5) comporte des butéesguides (6) avec serrage par vis des secteurs par l'intermédiaire de contre-plaques (7) d'épaisseur variable en fonction du nombre de secteurs. 3) Meule diamantée de profilage caractérisée en ce que la molette (3) de forme est amovible et changée à chaque changement de profil de moulure, pour s'adapter à un nouveau profil. 4) Meule diamantée de profilage caractérisée en ce que la molette de forme peut être supprimée, le réglage des secteurs se faisant par rapprochement et contact avec le profil de la moulure à réaliser, cette dernière étant utilisée à la manière d'un gabarit de réglage. Par rotation à la main de la meule, chaque secteur et compilation de secteurs, sont réglés et bloqués par le serrage des vis des butées-guides (6) 5) Meule diamantée de profilage caractérisée en ce que les secteurs Ar. Jfl# ,# ####,## #,##,ue#les (1) sont amovibles, leur nombre étant fonction de la largeur à profiler.Le nor- #- des compilations sera fonction du diamètre de la meule et du pas retenu pour assurer un bon enlèvement de matière et un état de surface correct du matériau à profiler. 6) Meule diamantée de profilage caractérisée en ce que la partie t Se {e r {a. fie s* Z tt o ~ a abrasive des secteurs (9) sera préformée ou~usinée pour présenter une section soit plate, soit chanfreinée, soit arrondie, soit angulaire, pour s'ajuster le mieux au profil à usiner, chaque secteur pouvant aussi être retourné latéralement lors de sa mise en place dans les butées-guides. 7) Meule diamantée de profilage cafactérisçe en ce qu'elle est L St loz f d(c*/zeB . i-!^3 4 utilisable en plan vertical, horizontal bu positions angulalres intermédiaires. 8)Meule diamantée de profilage caractérisée en.ce que les secteurs (1) L ae/vB ~ 5 re ts ,+.-4-G . sont revêtus latéralement d'un dépôt de grain abrasifs fins évitant leur glissement les uns sur les autres en cas de fortes pressions radiales au travail. 9)Meule diamantée de profilage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plateau, les butées-guides, la molette sont fabriqués en fonte, ou en acier, ou en alu, avec un maximum d'allègement pour réduire le poids de l'ensemble, le flasque de protection avant (10) pouvant être réalisé en tôle épaisse. Toute autre matière suffisamment légère et résistante peut convenir : plastique, résine, résine armée, matières composites moulées ou usinées.