Brevet FR2794397A1 — publié le 20001208

La présente invention concerne de façon générale les techniques de façonnage de la pierre. Plus précisément, l'invention concerne un banc et un procédé pour façonner une dalle de pierre dans le but de lui donner un aspect vieilli, le procédé comprenant au moins une première phase consistant à user un bord de cette dalle au moyen d'une fraise. Il est connu, depuis plusieurs années déjà, de sculpter des dalles de pierres pour leur donner l'aspect de dalles naturellement usées par le temps. Ce mode de production artianal n'a cependant permis de produire à ce jour qu'un nombre*de dalles relativement restreint, dans la mesure d'une part où il fait appel à la maîtrise artistique de professionnels relativement rares, et où dl' autre part il conduit à des temps de production très longs. Ainsi, bien que le marché des dalles de pierre artificiellement vieillies soit freiné par le coût de fabrication élevé de telles dalles, les besoins de ce marché ne peuvent que très difficilement être satisfaits. Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer une automatisation de la production de dalles à vieillissement simulé. A cette fin, le banc de production d'une dalle vieillie selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins ; un bâti portant un convoyeur entraînant la dalle dans un plan horizontal suivant une direction parallèle à un bord de la dalle, une fraiseuse suspendue au dessus du convoyeur et entraînant une fraise à profil concave curviligne en rotation autour d'un axe de symétrie de la fraise, des moyens pour animer la fraiseuse d'un mouvement oscillant, et une ponceuse entraînant en rotation une surface abrasive portée par un disque souple, la fraiseuse étant disposée et mue, par rapport àu convoyeur, de façon que la fraise attaque le bord de la dalle pour y faire apparaître une zone fraisée de largeur variable, et la ponceuse étant disposée, par rapport au convoyeur, de façon que la surface abrasive couvre, en la débordant, la zone fraisée. Les moyens pour animer la fraiseuse d'un mouvement oscillant comprennent de préférence un palier fixe par rapport au bâti, un pivot, porté par la fraiseuse et sensiblement parallèle au bord de* la dalle, un levier sensiblement perpendiculaire au pivot et au bord de la dalle, ce levier présentant une extrémité liée à la fraiseuse et une extrémité libre, et un vérin dont une première extrémité est liée au' bâti et dont une seconde extrémité, mobile par rapport à la première, déplace l'extrémité libre du levier. La seconde extrémité du vérin peut en outre être montée coulissante, par l'intermédiaire d'un manchon, sur l'extrémité libre du levier et entre deux butées de celle-ci. Pour faciliter le pilotage d u vérin, il est avantageux de faire en sorte que le pivot soit séparé de l'extrémité libre du levier par une distance au moins égale au double de la distance -séparant cette extrémité libre du bord de la dalle. Enfin, il est préférable d'entraîner en rotation le disque souple autour d'un axe incliné.' par rapport à un plan perpendiculaire au bord de la dalle et d'avoir également recours à une dépolisseuse pour passer un abrasif fibreux sur toute la dalle. Le procédé de l'invention, qui comprend de façon connue une première phase consistant à user un bord de la dalle au moyen dune fraise, est quant à lui essentiellement caractérisé en ce que cette première phase est conduite en utilisant une fraise à profil curviligne concave, en opérant une translation relative continue de la dalle et de la fraise suivant une première direction parallèle au bord de la dalle, et en imprimant simultanément à la fraise une- oscillation suivant au moins une seconde direction perpendiculaire à la première, ce dont il résulte que le bord de la dalle présente une zone fraisée et 'une zone intacte séparées l'une de l'autre par une arête de transition présentant un rayon de courbure maximal déterminé, ce procédé comprenant en outre une seconde phase succédant à la première et consistant à effacer l'arête de transition en passant sur le bord de la dalle une. surface abrasive frottant simultanément sur la zone intacte, la zone fraisée, et l'arête de transition, et présentant un rayon de courbure minimal supérieur au rayon de courbure maximal de l'arête de transition. De préférence, l'oscillation imprimée à la fraise comprend un mouvement pendulaire dans un plan perpendiculaire à la première direction. Par ailleurs, la surface.' abrasive est avantageusement portée par un disque entraîné en rotation autour d'un axe, ce disque s'étendant au repos dans un plan sensiblement perpendiculaire à cet axe, étant élastiquement déformable hors de son plan, et étant appliqué sur le bord de la dalle avec une force non nulle. Le procédé de l'invention peut enfin être complété par une troisième phase succédant à la seconde et comprenant une opération de finition consistant à passer sur toute la dalle un tampon abrasif fibreux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de'la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : . - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un banc conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en bout partielle du banc observé suivant l'incidence indiquée par les flèches 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'une ponceuse utilisée dans un banc conforme à l'invention; et - la figure 4 est une vue en coupe partielle de la ponceuse de la figure 3, observée suivant l'incidence indiquée par les flèches 4-4 de cette figure 3.- L'invention concerne notamment un banc destiné à permettre le façonnage automat ique d'une dalle de pierre telle que 1, initialement parallélépipédique. Ce banc comprend essentiellement un bâti 2 (figure 2) portant un convoyeur 3 (figures 1 et 2), une fraiseuse 4, un mécanisme 51 à 55 pour animer la fraiseuse 4 d'un mouvement oscillant, une ponceuse 6, et une dépolisseuse 7. Le convoyeur 3 (figure 1), qui peut comprendre plusieurs tronçons tels que 31 à 38, a pour fonction d'entraîner la dalle 1 dans un plan horizontal H, qui est celui de la figure 1, suivant une direction Dl parallèle à un bord 10 de cette dalle. En réalité, l'installation illustrée à la figure 1 se compose de deux bancs successifs, qui partagent la même unité de dépolissage (tronçon 36) et qui sont disposés suivant une conformation générale en "L". Dans ces conditions, la description doit être comprise comme décrivant, indépendamment l'un de l'autre, l'ensemble des tronçons 32 et 36 d'une part, et l'ensemble des tronçons 35 et 36 d'autre part. La fraiseuse 4 est suspendue au dessus du convoyeur 3 et entraîne en rotation, autour d'un axe de symétrie S, une fraise diamantée 41 dont le profil.410 est concave et curviligne. Plus précisément, la fraiseuse 4 comprend un support 40 qui, axialement, porte un moteur 42 axialement couplé à la fraise 41, et qui, radialement, porte un levier 53 sensiblement perpendiculaire au bord 10 de la dalle, et un pivot 52 sensiblement parallèle au bord 10 de la dalle 1, ce pivot 52 étant engagé dans un palier 51 fixé au bâti 2. Le levier 53 présente une extrémité 531 rigidement liée au support 40 de la fraiseuse 4 et une extrémité libre 532, l'extrémité libre 532 du levier étant rendue mobile par déplacement de l'extrémité 542 d'un vérin pneumatique 54, dont l'autre extrémité 541 est articulée sur le bâti 2. Dans le mode de réalisation illustré, qui donne toute satisfaction, l'extrémité 542 du vérin 54 est articulée sur un manchon 55 monté coulissant, entre deux butées réglables 533 et 534, sur l'extrémité libre 532 du levier 53. Le vérin 54 est piloté, de façon connue en soi, pour effectuer un mouvement de va-et-vient, périodique, pseudo-alétoire ou aléatoire, et d'amplitude maximum telle que le manchon 55 ne soit jamais bloqué contre la butée 533 et qu'il vienne périodiquement en référence sur la butée 534. Dans ces conditions, la fraiseuse 4 se trouve animée d'un mouvement oscillant suivant la direction D2, perpendiculaire à la direction Dl.. Bien que l'expression "direction D2" ici utilisée apparaisse mathématiquement inappropriée dans la mesure où lextrémité libre 532, dans le mode de réalisation présenté, décrit un arc de cercle centré sur le pivot 52 et non un segment de droite, cette expression est choisie pour rendre compte du fait. que l'oscillation de la fraiseuse 4 pourrait aussi comprendre un mouvement suivant l'axe S et que cette oscillation, au moins telle qu'elle est vue par la fraise 41, est un mouvement de faible amplitude, susceptible, en première approximation, d'être assimilé à sa tangente. L'agencement précédemment décrit permet d'obtenir un contrôle aisé du vérin 54 et une faible amplitude de l'oscillation de la fraise 41 en faisant en sorte que la distance L2 séparant le pivot 52 de l'extrémité libre 532 du levier soit sensiblement supérieure à la distance Ll séparant le pivot 52 du bord 10 de la dalle 1, et par exemple au moins égale à deux ou trois fois la distance Ll. La fraiseuse 4 est ainsi disposée et mue, par rapport au convoyeur 3 et donc aussi par rapport à la dalle 1 préalablement positionnée et convenablement guidée sur le convoyeur 3 au moyen par exemple d'une règle et/ou de galets, de façon telle que la fraise 41 effectue un mouvement pendulaire dans un plan V (celui de la figure 2), perpendiculaire - à la direction Dl d'entraînement de la dalle 1, et qu'elle attaque le bord 10 de la dalle pour y faire apparaître une zone fraisée 101 de largeur variable, bordant une zone intacte 100 et séparée de celle-ci par une arête de transition 102. Le banc de l'invention comprend en outre une ponceuse 6 conçue pour entraîner en rotation une surface abrasive diamantée 60 portée par un disque souple 61, et disposée, par rapport au convoyeur 3 et à la dalle, de façon que la surface abrasive 60 ponce, en la débordant, la zone fraisée 101. Plus précisément, le disque 61, qui est entraîné en rotation autour d'un axe 63 incliné par rapport au plan V (celui de la figure 2) et qui s'étend au repos dans un plan P sensiblement perpendiculaire à cet axe 63, est élastiquement déformable hors de son plan et appliqué sur le bord 10 de la dalle avec une force suffisante pour le déformer (figure 3), les plans P et V faisant entre eux un angle A de l'ordre de 80' à 85.'. Par ailleurs, alors que l'arête de transition-102 (figure 4) présente un rayon de courbure maximal Rmax relativement faible, la surface abrasive 60 portée par le disque souple 61 présente un rayon de courbure minimal Rmin relativement grand, et *en tout cas supérieur au rayon de courbure maximal Rmax de l'arête de transition 102. Dans ces conditions, le fait de passer, sur le bord 10 de la dalle, la surface abrasive 60 de manière qu'elle frotte simultanément sur la zone intacte 100, sur la zone fraisée 101, et sur l'arête de transition 102, a pour effet d'effacer cette dernière sans qu'il soit nécessaire d'adapter la position de la ponceuse à la position exacte de l'arête de transition 102. Enf in, comme le montre la f igure 1, le banc de l'invention peut comprendre une dépolisseuse 7, placée derrière la ponceuse suivant la direction d'avancement Dl de la dalle, et destinée à passer 'un tampon abrasif fibreux 71 sur toute la surface de la dalle 1. Cette dernière phase, qui constitue la phase de finition de la dalle, a pour effet de dépolir modérément toute la surface de la dalle pour rendre homogène l'état de cette surface. REVENDICATIONS 1. Banc de façonnage d' une dalle de pierre (1) , caractérisé en ce qu' il comprend au moins : un bâti (2) portant un convoyeur (3) entraînant la dalle (1) dans un plan horizontal (H) suivant une direction (Dl) parallèle à un bord (10) de la dalle, une fraiseuse (4) suspendue au dessus du convoyeur (3) et entraînant une fraise (41) à profil concave curviligne en rotation autour d'un axe de symétrie (S) de la fraise, des moyens (51 à 55) pour animer la fraiseuse (4) d'un mouvement oscillant, et une ponceuse (6) entraînant en rotation une surface abrasive (60) portée par un disque souple (61), la fraiseuse (4) étant disposée et mue, par rapport au convoyeur (3), de façon que la fraise (41) attaque le bord (10) de la dalle pour y faire apparaître une zone fraisée (101) de largeur variable, et la ponceuse (6) étant disposée, par rapport au convoyeur (3), de façon que la surface abrasive (60) couvre, en la débordant, la zone fraisée (101). 2. Banc suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour animer la fraiseuse (4) d'un mouvement oscillant comprennent un palier (51) fixe par rapport au bâti (2), un pivot (52) porté par la fraiseuse (4), engagé dans le palier (51) et sensiblement parallèle au bord (10) de la dalle, un levier- (53) sensiblement perpendiculaire au pivot (52) et au bord (10) de la dalle, ce levier présentant une extrémité (531) liée à la fraiseuse (4) et une extrémité libre .*(532), et un vérin (54) dont une première extrémité (541) est liée au bâti (2) et dont une seconde extrémité (542), mobile par rapport à la première (541), déplace lextrémité libre (532) du levier. 3. Banc suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde extrémité (542) du vérin (54) est montée coulissante, par l'intermédiaire d'un manchon (55), sur l'extrémité libre (532) du levier (53). 4. Banc suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le pivot # (52) est séparé du bord (10) de la dalle et de l'extrémité libre (532) du levier par des première et seconde distances respectives (Ll, L2), dont la seconde (L2) est au moins-égale au double de la première (Ll). 5. Banc suivant l'une qu elconque. des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le disque souple (60) est entraîné en rotation autour d'un axe (63) incliné par rapport à un plan (V) perpendiculaire au bord (10) de la dalle. 6. Banc suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une dépolisseuse (7) pour passer un tampon abrasif fibreux (71) sur toute la dalle (1). 7. Procédé de simulation de viellissement d'une dalle (1) de pierre, comprenant au moins une première phase consistant à user un bord (10) de la dalle au moyen d'une fraise (41), caractérisé en ce que la première phase est conduite en utilisant une fraise (41) à profil curviligne concave, en opérant une translation relative continue de la dalle (1) et de la fraise (41) suivant une première direction (Dl) parallèle au bord de la dalle, et en imprimant simultanément à la fraise (41) une oscillation suivant au moins une seconde direction (D2) perpendiculaire à la première (Dl), ce dont il résulte que le bord (10) de la dalle présente une zone fraisée (101) et une zone intacte (100) séparées l'une de l'autre par une arête de transition (102) présentant un rayon de courbure maximal déterminé (Rmax), ce procédé comprenant en outre une seconde phase succédant à la première et consistant à effacer l'arête de. transition (102) en passant sur le bord (10) de la dalle une surface abrasive (60) frottant simultanément sur la zone intacte (100) , la zone fraisée (101), et l'arête de transition (102), et présentant un rayon de courbure minimal (Rmin) supérieur au rayon de courbure maximal (Rmàx) de l'arête de transition (102). 8. Procédé de simulation de viellissement suivant la revendication 7, caractérisé eh ce que l'oscillation (D2) imprimée à la fraise (41) comprend un mouvement pendulaire dans un plan (V) perpendiculaire à la première direction (Dl) 9. Procédé de simulation de viellissement suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la surface abrasive (60) est portée par un disque (61) entraîné en rotation autour d'un axe (63), ce disque s'étendant au repos dans un plan (P) sensiblement perpendiculaire à cet axe (63), étant élastiquement déformable hors de son plan, et étant appliqué sur le bord (10) de la dalle avec une force non nulle. 10. Procédé de simulation de viellissement suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième phase succédant à la seconde et comprenant une opération de finition consistant à passer sur toute la dalle (1) un tampon abrasif fibreux (71).