Brevet FR2663578A1 — publié le 19911227

Porte-outil oscillant pour ponceuse La présente invention a pour objet une tête de machine à poncer et/ou à polir des surfaces de matériaux en pierre naturelle et composite et plus précisément un porte-outil oscillant perfectionné pour cette tête. Par matériaux en pierre naturelle, on entend les matériaux tels que le granit, le quartz, les sables siliceux, le marbre et autres, tandis que par matériaux en pierre composite, on entend une composition de granulats de pierre liés par des polymères ou des liants non organiques. Pour le ponçage des plaques, on utilise normalement des machines généralement équipées de plusieurs têtes tournant chacune autour d'un arbre vertical porteur; chaque tête et son boîtier porte à son tour plusieurs porte-outils oscillant autour d'un pivot logé dans le boîtier de ces têtes. L'oscillation des porte-outils s'effectue sous un angle déterminé et dans une direction tangentielle par rapport au mouvement de rotation de l'arbre vertical Sur chaque porte-outil oscillant est montée une meule abrasive qui prend appui avec une certaine pression, sur la surface de la plaque à poncer/polir qui prend appui à son tour sur un plan de support fixe ou mobile. On connaît différentes têtes tournantes avec des secteurs oscillants dont l'une est décrite dans la demande de brevet italien N O 85 541 A/83 déposée le 14 mars 1983 au nom du même déposant, dont le texte est rappelé ici et fait partie intégrante de la présente description pour une meilleure compréhension de l'invention. Dans les têtes tournantes connues, les porte- outils oscillants qui portent la meule abrasive sont constitués d'une seule pièce, ce fait peut comporter 2 2663578 certains inconvénients En effet, notamment au cours de la phase finale du ponçage, lorsqu'on utilise des meules abrasives ayant des grains fins, par exemple de 1 000 à 1 500 mesh ou des meules de polissage, il peut se produire des phénomènes de "patinage' ou de "coinçage" entre la meule et la surface de la plaque, ce qui fait que la surface polie ne présente pas un aspect parfaitement uniforme, selon la nature de la meule abrasive utilisée et de la pierre traitée. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. La présente invention a pour objet un porte- outil oscillant pour ponceuses et/ou polisseuses de surfaces de matériaux en pierre naturelle et composite comportant un élément de support et un élément portant l'abrasif interchangeable, caractérisé en ce qu'il est placé entre l'élément de support et l'élément portant l'abrasif, au moins un joint élastique comprenant un matériau élastomère, un premier et un second profilé de maintien de ce matériau élastomère et un élément de serrage des deux profilés. Le matériau élastomère est de préférence précontraint en compression et est constitué par un mélange de caoutchouc d'une dureté Shore comprise entre 60 et 90. Selon une réalisation préférée de l'invention, le premier profilé de maintien est relié par des contre-dépouilles à l'élément de support, tandis que le second profilé de maintien est relié par des contre- dépouilles à l'élément abrasif. L'élément de serrage est de préférence une vis à tête tronconique à six pans creux. Selon une variante de réalisation de la présente invention, le premier et le second profilé et la tête tronconique de la vis forment un espace intermédiaire annulaire destiné à loger le matériau élastomère. Selon une réalisation préférée de l'invention, le premier profilé présente au moins une cavité débouchante avec une première et une seconde paroi annulaire intérieure, de forme tronconique, dont les petites bases coïncident et dont les grandes bases sont disposées sur les côtés axialement opposés de la cavité, le second profilé présentant une partie saillante de forme tronconique dont la petite base est située à la hauteur des petites bases des parois tronconiques de la cavité, l'élément de serrage comportant une vis avec tête de forme tronconique dont la petite base coïncide avec la petite base de la partie saillante, le premier et le second profilé et la tête assemblés entre eux présentant un espace intermédiaire annulaire ayant la forme d'un double tronc de cône dont la petite base commune est située à la hauteur de la petite base de la partie saillante du second profilé, l'espace intermédiaire s'étendant dans une zone de forme allongée, située entre le premier et le second profilé, cet espace intermédiaire étant occupé au moins partiellement par le matériau élastomère. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit Une forme de réalisation préférée de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue latérale du joint élastique selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale du joint élastique, le long de la ligne II-II de la figure 1 dont les parties indiquées par des lignes en pointillés représentent respectivement le porte-outil oscillant et l'élément abrasif; la figure 3 est une vue de dessus du joint élastique de la figure 1 dans le sens de la flèche F, la figure 4 est une vue de dessus du joint élastique de la figure 1, dans le sens de la flèche F 1, la figure 5 est une vue schématique axonométrique de la totalité du porteoutil oscillant selon la présente invention. Par référence aux figures 1, 2 et 5, le porte- outil oscillant 10 comporte le joint élastique 11 placé entre l'élément de support 12 et l'élément abrasif 13, représentés en pointillés La référence 14 désigne le boulon de fixation du porte-outil oscillant sur le pivot correspondant d'une tête tournante (non représentée) Le joint élastique 11 comprend un profilé supérieur 15, un profilé inférieur 16 et une vis à tête tronconique 17, insérée dans le trou taraudé 17 ' (figure 4) pour assembler ces profilés, comme expliqué ci-après; dans l'espace intermédiaire 18 compris entre les éléments cités, est logé le matériau élastique désigné par 19 Dans la tête tronconique de la vis il est prévu un six pans creux 20 (figure 3) pour visser/dévisser cette vis. Le profilé supérieur 15 présente deux cavités débouchantes 21 avec deux parois annulaires 22, 23 de forme tronconique dont les petites bases 24 coïncident et dont les grandes bases 25, 26 se trouvent au droit des côtés axialement opposés 27, 28 de la cavité 21. Le profilé 15 présente en outre une paroi à contre-dépouille 29 radialement plus extérieure, de forme allongée (voir figures 2 et 3) et une base plane 30 de forme allongée qui servent à relier le profilé 15 à l'élément de support 12. Comme le montre la figure 3, la paroi 29 et la base 30 sont légèrement inclinées dans le sens de leur longueur, pour obtenir le forçage nécessaire à cette liaison. Le profilé inférieure 16 présente deux parties saillantes 31 de forme tronconique avec une petite base 32 située au droit des petites bases 24 des parois tronconique 22, 23 des cavités 21 et avec une grande base 33 qui se raccorde à une base de forme allongée 34 du profilé 16. Du côté opposé par rapport aux parties saillantes 31, le profilé 16 présente une autre cavité allongée 35 avec des parois à contre-dépouille 36, légèrement inclinées dans le sens de leur longueur (voir figure 4), pour la liaison avec l'élément abrasif interchangeable 13 qui ne sera pas décrit plus en détail car il est bien connu de l'homme de l'art. La tête tronconique 17 de l'élément de serrage à vis présente une petite base 37 qui coïncide et qui est en contact avec la petite base 32 des parties saillantes tronconiques 31; cette tête est entièrement logée dans la cavité débouchante 21 du profilé supérieur 15. Comme le montre la figure 2, les profilés 15, 16 et la tête tronconique 17 de la vis présentent, lorsqu'elle sont assemblées entre elles, l'espace intermédiaire annulaire 18 destiné à loger le matériau élastomère. Cet espace intermédiaire a la forme d'un double tronc de cône avec une petite base commune située au droit de la petite base 32 de la partie saillante tronconique 31 L'angle d'inclinaison des surfaces latérales des différents composants tronconiques cités, par rapport à l'axe vertical, étant pratiquement le même, de préférence inférieur à 45 , la largeur de l'espace intermédiaire (et donc l'épaisseur du matériau élastomère logé à l'intérieur de celui-ci) est sensiblement constante et telle qu'elle permet les mouvements élastiques relatifs souhaités entre le profilé de maintien supérieur 15, relié au secteur/porte-outil oscillant 12 et le profilé de maintien inférieur 16, relié à l'élément abrasif 13. L'espace intermédiaire annulaire 18 se raccorde à un autre espace intermédiaire 38 de forme plane et allongée, situé entre les profilés 15 et 16; la largeur de l'espace intermédiaire 38 est du même ordre que la largeur de l'espace intermédiaire annulaire 18. Le matériau élastomère peut être avantageusement choisi parmi des mélanges de caoutchouc vulcanisé d'une dureté Shore comprise entre 60 et 90 '. Suivant l'intensité des efforts auxquels il doit être soumis pendant l'opération de ponçage/polissage, le matériau élastomère peut être un profilé vulcanisé maintenu en position par simple serrage de la vis 17 (éventuellement fixée par un adhésif tel que du loctite) qui le presse contre les parois tronconiques des composants environnants. En variante, le matériau élastomère peut être placé dans l'espace intermédiaire 18 à l'état cru et après un traitement approprié des parois de l'espace intermédiaire en vue d'obtenir une adhérence caoutchouc-métal, il peut être découpé et vulcanisé à l'aide d'outils appropriés Dans une autre variante, le matériau élastomère pourrait être coulé dans l'espace intermédiaire 18, toujours 3 l'aide d'outils appropriés puis vulcanisé. Quelle que soit la façon dont il est appliqué, le matériau élastomère pourrait aussi s'étendre en partie dans l'espace intermédiaire 38. Il ressort de la description faite ci-dessus que le porte-outil oscillant selon la présente invention résout le problème posé par des phénomènes de "patinage" ou 'coinçagew entre la meule et les surfaces de la plaque traitée. En effet, le joint élastique placé entre l'élément de support 12 et l'élément abrasif 13, qui autorise de petites mouvements relatifs entre ces composants, tant dans la direction axiale que dans la direction tangentielle au mouvement rotatif de la tête, 7 2663578 permet au porte-outil oscillant de dépasser le point critique dans lequel il s'est trouvé accidentellement au cours de l'opération de polissage, en évitant que la surface de la plaque ait un aspect non uniforme. Bien que le dispositif suivant l'invention ait été décrit par référence à une forme préférée de réalisation, il est bien entendu que d'éventuelles modifications ou variantes de celle-ci rentrent dans le cadre de la protection de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Porte-outil oscillant pour ponceuses et/ou polisseuses de surfaces de matériaux en pierre naturelle et composite comportant un élément de support ( 12) et un élément portant l'abrasif ( 13) interchangeable, caractérisé en ce qu'il est placé entre l'élément de support ( 12) et l'élément portant l'abrasif ( 13), au moins un joint élastique ( 11) comprenant un matériau 61 élastomère ( 19), un premier et un second profilé ( 15, 16) de maintien de ce matériau élastomère ( 19) et un élément de serrage ( 17) des deux profilés ( 15, 16). 2 Porte-outil oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau élastomère ( 19) est précontraint en compression. 3 Porte-outil oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau élastomère ( 19) est un mélange de caoutchouc ayant une dureté Shore comprise entre 60 et 90. 4 Porte-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier profilé de maintien ( 15) est relié à l'élément de support ( 12), par des contre-dépouilles. 5 Porte-outil oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second profilé de maintien ( 16) est relié à l'élément abrasif ( 13), par des contre-dépouilles. 6 Porte-outil oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 17) est une vis à tete tronconique à six pans creux ( 20). 7 Porte-outil oscillant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier et le second profilé ( 15, 16) et la tête tronconique de la vis ( 16) forment un espace intermédiaire annulaire destiné à loger le matériau élastomère ( 19). 8 Porte-outil oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier profilé ( 15) présente au moins une cavité débouchante ( 21) avec une première et une seconde paroi annulaire ( 22, 23) intérieure, de forme tronconique, dont les petites bases ( 24) coïncident et dont les grandes bases ( 25, 26) sont disposées sur les côtés ( 27, 28) axialement opposés de la cavité ( 21), le second profilé ( 16) présentant une partie saillante ( 31) de forme tronconique dont la petite base ( 32) est située à la hauteur des petites bases ( 24) des parois tronconiques ( 22, 23) de la cavité ( 21), l'élément de serrage comportant une vis ( 17) avec tête de forme tronconique dont la petite base coïncide avec la petite base de la partie saillante ( 31), le premier et le second profilé ( 15, 16) et la tête ( 17) assemblés entre eux présentant un espace intermédiaire annulaire ( 18) ayant la forme d'un double tronc de cône dont la petite base commune est située a la hauteur de la petite base ( 32) de la partie saillante ( 31) du second profilé ( 16), l'espace intermédiaire ( 18) s'étendant dans une zone de forme allongée, située entre le premier ( 15) et le second profilé ( 16), cet espace intermédiaire ( 18) étant occupé au moins partiellement par le matériau élastomère ( 19).