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OUTIL ABRASIF DE MEULAGE ET MÉTHODE DE CONCEPTION DE CET OUTIL La présente invention est relative à un outil abrasif pour le meulage de matériaux comprenant un support muni de segments particuliers constitués de grains de diamant et d'un liant d'enrobage.
Les outils de meulage existent dans une grande van été d'application et de dimensions.
Historiquement ils furent développés sur base de particules abrasives (oxyde d'alumine, carbure de silicium.) incorporés dans des liants organiques ou vitrifiés L'usure de ce type d'outil étant très importante, il a été développé des meules constituées de segments de grains de diamant sertis dans un liant d'enrobage associé à un support métallique par soudage, brasage ou accrochage mécanique ou encore des meules obtenues par le frittage direct du liant d'enrobage sertissant les grains de diamant sur le corps métallique de l'outil De nombreux emplois de ces outils ont lieu sous un arrosage abondant qui a le mérite de le refroidir et d'assurer l'évacuation de la matière meulée Dans le cas du meulage à sec,
les poussières dégagées par l'opération doivent être évacuées dès leur formation de manière à éviter un colmatage de la surface active de l'outil ce qui entraîne une diminution de son rendement et peut induire des échauffements préjudiciables à sa longévité.
Des dispositifs d'aspiration sont prévus dans ce but mais n'assurent pas toujours leur office.
Des meules diamantées ont été développées pour des machines portables actionnées manuellement par des opérateurs. Elles sont généralement de forme boisseaux à 1 rangée de segment, comme représenté en figure 1.
La figure 2 représente schématiquement une telle machine équipée d'une meule. Malgré le soin apporté par l'opérateur à son travail, la tendance naturelle sera de lever la machine. En outre, les dents ne sont pas jointives, la coupe n'est pas régulière et le résultat schématisé en figure 3 montre un état de surface dégradé par les sillons creusés par la périphérie de l'outil.
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Une amélioration est schématisée en figure 4. La meule est constituée de plusieurs rangées de dents préférablement disposées en quinconce pour éviter une coupe interrompue et dans ce cas, l'opérateur adopte naturellement une position plus horizontale, figure 5. Le fini de surface (figure 6) est amélioré.
Vu l'usure plus importante des dents de périphérie leur nombre est généralement plus élevé que celui des dents des rangées inférieures Cette conception à priori plus satisfaisante freine la circulation de l'air de ventilation en lui imposant de nombreuses chicanes.
La figure 7 représente, du point de vue aérodynamique la conception recommandée pour la réalisation d'une roue assurant une extraction d'air optimale depuis une zone d'entrée circulaire délimitée par Ra et une zone de sortie déterminée par Rc.
On voit que pour maintenir la vitesse axiale Va constante en tout point alors que
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la vitesse d'entraînement Ve croît proportionnellement au rayon, il faut entraîner le flux d'air selon diverses directions Vv obtenues par la construction vectorielle Vr= Va-Ve (Vitesse relative = vitesse absolue-vitesse d'entraînement) Cela est réalisé sur les machines centrifuges par la réalisation d'aubes adaptées tangentes au Ve et représentées en hachures.
Le but essentiel de la présente invention est ainsi de remédier aux divers défauts constatés : - Coupe saccadée - Mauvaise pose de l'outil - Usure inégale - Faible ventilation La figure 8 est une représentation schématique d'une meule suivant l'invention. - La partie centrale du corps d'outil est percé de trous permettant une entrée d'air.
- Les dents ont une courbure adaptée.
- Ces dents présentent un recouvrement R qui évite les saccades - La surface active croît de l'intérieur vers la périphérie.
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The present invention relates to an abrasive tool for grinding materials comprising a support provided with particular segments made up of diamond grains and a coating binder.
Grinding tools are available in a large number of applications and sizes.
Historically they were developed on the basis of abrasive particles (alumina oxide, silicon carbide.) Incorporated in organic or vitrified binders The wear of this type of tool being very important, it was developed grinding wheels made up of segments of diamond grains set in a coating binder associated with a metal support by welding, brazing or mechanical attachment or grinding wheels obtained by direct sintering of the coating binder crimping the diamond grains on the metal body of the tool De many uses of these tools take place under abundant watering which has the merit of cooling it and ensuring the evacuation of the ground material In the case of dry grinding,
the dust released by the operation must be removed as soon as it is formed so as to avoid clogging of the active surface of the tool, which results in a reduction in its performance and can induce heating which is detrimental to its longevity.
Suction devices are provided for this purpose but do not always perform their function.
Diamond grinding wheels have been developed for portable machines operated manually by operators. They are generally bushel-shaped with 1 row of segment, as shown in Figure 1.
FIG. 2 schematically represents such a machine equipped with a grinding wheel. Despite the care taken by the operator in his work, the natural tendency will be to lift the machine. In addition, the teeth are not contiguous, the cut is not regular and the result shown diagrammatically in FIG. 3 shows a surface condition degraded by the grooves dug by the periphery of the tool.
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An improvement is shown schematically in Figure 4. The grinding wheel consists of several rows of teeth preferably arranged in staggered rows to avoid an interrupted cut and in this case, the operator naturally adopts a more horizontal position, Figure 5. The surface finish (Figure 6) is improved.
Given the greater wear of the periphery teeth, their number is generally higher than that of the teeth of the lower rows. This a priori more satisfactory design slows down the circulation of ventilation air by imposing numerous baffles on it.
FIG. 7 represents, from an aerodynamic point of view, the recommended design for the production of a wheel ensuring optimal air extraction from a circular entry zone delimited by Ra and an exit zone determined by Rc.
We see that to maintain the axial speed Va constant at all points while
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the drive speed Ve increases in proportion to the radius, the air flow must be driven in various directions Vv obtained by the vector construction Vr = Va-Ve (Relative speed = absolute speed-drive speed) This is done on the centrifugal machines by the production of adapted blades tangent to the Ve and represented in hatching.
The essential object of the present invention is thus to remedy the various defects found: - Jerky cut - Wrong installation of the tool - Uneven wear - Low ventilation Figure 8 is a schematic representation of a grinding wheel according to the invention. - The central part of the tool body is pierced with holes allowing air to enter.
- The teeth have a suitable curvature.
- These teeth have an overlap R which prevents jerking - The active surface grows from the inside towards the periphery.