Brevet FR2653050A1 — publié le 19910419

La présente invention concerne le domaine des outils de polissage. Elle concerne plus précisément un outil de polissage de matériaux hétérogènes, abrasifs ou à structure cristalline, notamment les bétons, les granits, les calcaires, les marbres, etc..., du type comportant un plateau circulaire rigide présentant une face plane et une pluralité d'éléments diamantés répartis sur ladite face plane de plateau et fixés audit plateau, chaque élément diamanté présentant à l'extrémité de l'outil une surface abrasive plane parallèle à ladite face plane de plateau et éloignée de celle-ci, et lesdits éléments diamantés étant disposés de telle manière que leurs surfaces abrasives soient situées dans un même plan dit plan de polissage. Autrefois, Le béton et le granit étaient polis à l'aide d'outils en oxyde d'aluminium. Le rendement était peu élevé et la durée de vie de ces outils était faible, ce qui se traduisait par des coûts de polissage élevés. Ce type d'outil est encore utilisé pour la finition ou les retouches. Ensuite apparurent les premiers outils à base de diamant qui étaient utilisés soit manuellement soit à l'aide de machines plus ou moins sophistiquées. Le principe de base de ces outils consiste à souder des éléments diamantés, soit des segments soit des plots, sur la face d'une semelle ou plateau en acier. Les segments sont disposés en relief sur cette semelle et ils sont séparés par des espaces vides de grande dimension. Le plateau peut avoir une grande dimension, bien que la surface de polissage de l'ensemble des segments soit faible. Ceci permet de traiter une grande surface de matériau en même temps et d'obtenir une surface polie parfaitement plane, tout en n'appliquant qu'une force axiale faible sur l'outil travaillant en rotation. Les espaces vides séparant les éléments diamantés permettent une bonne évacuation de la chaleur et la circulation du liquide d'arrosage. L'inconvénient de ce type d'outil est que lorsque l'on polit au voisinage du bord du bloc de matériau, une partie de l'outil sort à l'extérieur du bloc, ce qui entraîne des ébréchures importantes dans les angles du bloc en cours de polissage. Les blocs de matériau à polir doivent alors subir des opérations manuelles de retouches qui sont coûteuses et longues à réaliser. Dans le cas où le matériau à polir est du béton teinté dans la masse, l'opération de retouche consiste à couler un béton frais, ayant la même teinte, sur la zone ébréchée et à repolir manuellement la zone endommagée. Les difficultés rencontrées sont de deux ordres : retrouver exactement la teinte initiale utilisée et raccorder sans marque apparente les polissages. La demande de brevet français FR 84 09429 décrit un procédé de fabrication d'outils diamantés consistant à fixer sur un corps d'outil, rigide et précis, une feuille consommable diamantée comportant une alternance de zones diamantées séparées par des zones non diamantées. Les outils obtenus selon ce procédé sont destinés au polissage métallographique de laboratoire, et ils sont inadaptés au polissage de blocs de pierre de grandes dimensions. Le but de la présente invention est de proposer un nouvel outil de polissage du type mentionné qui permette de diminuer de façon considérable les risques d'ébréchures des angles des blocs de matériau à polir, tout en permettant une bonne circulation du liquide d'arrosage. Le but est atteint selon l'invention par le fait qu'il comporte en plus, un support qui, interposé entre le plateau et les éléments diamantés, est réalisé en une matière plastique dure moulée autour desdits éléments diamantés, ledit support ayant une face d'extrémité plane située dans le plan de polissage et dans laquelle les surfaces abrasives des éléments diamantés sont apparentes, et comportant sur ladite face d'extrémité une pluralité de rainures pour le passage du liquide d'arrosage. Selon une variante le support est composé de plusieurs secteurs individuels fixés sur le plateau. Selon une autre variante, le plateau et le support ne forment qu'une seule pièce monobloc réalisée par moulage d'une matière plastique dure. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue latérale d'un outil de polissage de l'art antérieur, la figure 2 est une vue de la face polissante d'un outil de polissage selon un premier mode de réalisation, la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un secteur de polissage de l'outil de la figure 2, la figure 4 est une vue de la face polissante de l'outil selon un deuxième mode de réalisation, et la figure 5 est une coupe du même outil selon la ligne V-V de la figure 4. La figure 1 montre un outil de polissage 1 connu, destiné à polir un bloc 2 d'un matériau hétérogène et/ou abrasif et/ou à structure cristalline, tel que le granit, le béton, le marbre, le calcaire, etc... L'outil de polissage 1 est constitué par un plateau circulaire rigide 3 d'axe 4 sur la face supérieure 5 duquel est prévu un manchon 6 taraudé pour la fixation de l'outil à l'extrémité d'un arbre d'entraînement non représenté sur le dessin. L'outil 1 présentetsous la face inférieure 7 du plateau 3 une pluralité d'éléments diamantés 8 répartis et fixés au plateau 3. Chaque élément diamanté 8 présente une surface abrasive plane 9, éloignée de la face inférieure 7 et parallèle à celle-ci, qui s'applique sur la surface à polir 10 du bloc 2. Toutes les surfaces abrasives planes 9 se trouvent dans un même plan dit plan de polissage formant la face extrême inférieure de l'outil 1. Le plateau circulaire 3 est en général réalisé en acier et les éléments diamantés 8 sont soudés par leur face supérieure 11 au plateau circulaire 3.En fonctionnement l'outil 1 est entraîné en rotation autour de son axe 4 et déplacé sur la surface à polir 10. Une force axiale F est de plus appliquée sur l'outil 1 et du liquide d'arrosage est répandu sur la surface 10 de manière à éviter la poussière et un échauffement excessif de l'outil 1. L'élément diamanté 8 est réalisé de manière connue par frittage d'un mélange de poudre de diamant et d'une poudre d'oxyde métallique, à base de bronze et il présente une surface abrasive 9 qui peut avoir plusieurs centimètres carrés. L'inconvénient de l'outil 1 connu est que les éléments diamantés 8 sont en relief sur la face 7 du plateau 3, ce qui peut entraîner des ébréchures aux angles 12 du bloc 2 lorsque l'outil 1 travaille au voisinage des bords du bloc 2. L'invention remédie à cet inconvénient en interposant entre le plateau 3 et les éléments diamantés 8 un support 13 réalisé en une matière plastique dure, du polycarbonate par exemple, et dans lequel les éléments diamantés 8 sont immobilisés de telle manière que leurs surfaces abrasives 9 soient apparentes sur la face d'extrémité plane 14 du support 13 parallèle à la face inférieure 7 du plateau 3. Le support 13 peut être constitué d'une pluralité de secteurs 13a réalisés individuellement et fixés sur la face inférieure 7 du plateau 3, ou il peut faire corps avec le plateau 3. Dans tous les cas des rainures 15 pour le passage du liquide d'arrosage sont prévues sur la face d'extrémité 14 du support 13. Les figures 2 et 3 montrent un exemple de réalisation de l'outil 1 selon l'invention dans lequel une pluralité de secteurs 13a ayant tous la même épaisseur, sont fixés sur la face inférieure 7 du plateau 3 près de la périphérie de celui-ci. Ces secteurs 13a sont réalisés par injection de polycarbonate dans un moule approprié dans lequel les éléments diamantés 8 ont été introduits préalablement et fixés par collage de leurs surfaces abrasives 9 sur la paroi correspondante du moule. La figure 3 montre plus clairement une vue de la face d'extrémité 14 d'un secteur 13a. On y voit clairement les rainures 15, et les surfaces abrasives 9 des éléments diamantés 8 sont apparentes et situées dans le plan de la face d'extrémité 14 du secteur 13a. Deux conduits 16 sont prévus pour des vis de fixation du secteur 13a sur le plateau 3. Ce premier mode de réalisation est particulièrement adapté pour un plateau 3 qui a un grand diamètre (entre vingt centimètres et un mètre) et sur lequel est fixé un grand nombre de secteurs 13a. Dans chaque secteur 13a sont incorporés de cinq à dix éléments diamantés 8 ayant chacun une surface abrasive voisine de deux centimètres carrés et demi par exemple. Les figures 4 et 5 montrent un deuxième mode de réalisation d'un outil de polissage selon l'invention dans lequel le plateau 3 et le support 13 forment une pièce monobloc 20 en matière plastique dure obtenue par injection d'un polycarbonate dans un moule dans lequel les éléments diamantés 8 ont été préalablement disposés comme décrit ci-dessus pour le premier mode de réalisation. La pièce monobloc 20 de forme annulaire présente un axe de révolution 4, un alésage axial taraudé 21 destiné à la fixation de l'outil sur l'extrémité d'un arbre d'entraînement et une face d'extrémité 14 située dans le plan perpendiculaire à l'axe 4. La face d'extrémité 14 est constituée par une paroi annulaire 21a qui entoure une cavité centrale 22 communiquant avec l'alésage 21, cette paroi annulaire 21a présente des nervures radiales 15 qui s'étendent entre la cavité centrale 22 et la face externe annulaire 23 de la pièce 20. La face d'extrémité 14 présente ainsi l'aspect d'une pluralité de secteurs 13a séparés par les rainures 15, chaque secteur 13a comportant au moins un élément diamanté. La figure 5 montre clairement la forme d'un élément diamanté 8. Celui-ci est constitué par un plot cylindrique dont la partie 24 voisine de la face d'extrémité 14 sert d'abrasif et dont l'autre partie 25 ne comporte pas de particules de diamant. Une gorge annulaire 26 est ménagée dans la paroi externe de cette deuxième partie 25, cette gorge 26 bloquant l'élément diamanté 8 dans la pièce monobloc 20. L'épaisseur de la partie 24 est de cinq millimètres environ. Une butée métallique 27 formant brise-jet est prévue dans la cavité 22, et est disposée transversalement à l'embouchure de l'alésage taraudé 21. Le liquide d'arrosage pénètre dans la cavité centrale 22 par l'alésage taraudé 21 et s'évacue par les rainures radiales 15. La matière constituant la pièce monobloc 20 ou les secteurs 13a du premier mode de réalisation, qui est de préférence du polycarbonate, s'use au contact du matériau à polir, mais elle est suffisamment dure pour que les surfaces abrasives 9 et la face d'extrémité 14 du bloc 13 soient dans le même plan de polissage. Ceci empêche les éléments diamantés 8 de provoquer des ébréchures lorsque, par suite de la rotation de l'outil 1, ils passent de la surface à polir 10 vers l'extérieur du bloc de matériau à polir 2. REVENDICATIONS 1. Outil de polissage de matériaux hétérogènes, abrasifs ou à structure cristalline, notamment les bétons, les granits, les calcaires, les marbres, etc..., du type comportant un plateau rigide circulaire (3) présentant une face plane (7) et une pluralité d'éléments diamantés (8) répartis sur ladite face plane de plateau (7) et fixés audit plateau (3), chaque élément diamanté (8) présentant à l'extrémité de l'outil une surface abrasive plane (9) parallèle à ladite face plane de plateau (7) et éloignée de celle-ci, et lesdits éléments diamantés (8) étant disposés de telle manière que leurs surfaces abrasives (9) soient situées dans un même plan dit plan de polissage, caractérisé en ce qu'il comporte en plus un support (13) qui, interposé entre le plateau (3) et les éléments diamantés (8) est réalisé en une matière plastique dure moulée autour desdits éléments diamantés (8), ledit support (13) ayant une face d'extrémité plane (14) située dans le plan de polissage et dans laquelle les surfaces abrasives (9) des éléments diamantés (8) sont apparentes, et comportant sur ladite face d'extrémité (14) une pluralité de rainures (15) pour le passage du liquide d'arrosage. 2. Outil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support (13) est composé de plusieurs secteurs fixés sur le plateau (3). 3. Outil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le plateau (3) et la support (13) forment une seule pièce monobloc en matière plastique moulée. 4. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément diamanté (8) est réalisé par frittage d'un mélange d'une poudre métallique et d'une poudre de diamant. 5. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la poudre métallique est à base de bronze. 6. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (13) est réalisé en polycarbonate.