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Ao SCHATZSCHOCK et A. WEITZL, résidant à VIENNEo PROCEDES ET DISPOSITIFS POUR LA FABRICATION DES OUTILS A LIMER TELS QUE LAMES DE LIMES MECANIQUES OU A MAIN, DISQUES, TAMBOURS, etc..
La présente invention !:le rapporte aux outils à limer tels que la- mes de limes mécaniques ou à main, disques, tambours et autres outils à limer exécutés en tôle et munis d'éléments de tôle en forme de bandes pliées prises dans la tôle, les bords desquelles constituent les arêtes coupantes de l'ou- til.
On connaît des lames à limer à main exécutées à partir d'un feuil- lard métallique, par découpage et pliage suivi de trempe et d'affûtage. Ce feuillard est coupé, jusqu'à ses bordures, en bandes disposées en principe dans le sens transversal du feuillard. Ces bandes sont de préférence incli- nées sur l'axe longitudinal du feuillard suivant l'angle d'usage pour les limes. Elles sont droites ou courbes. Leurs faces ayant constitué la surface du feuillard avant leur découpage, constituent à l'état fini les faces de de- vant de leurs arêtes coupantes. Leur face de coupe est rectifiée.
Ces lames à limer usuelles et les procédés de fabrication de ces lames présentent certains inconvénients. En effet, pour obtenir un angle tran- chant suffisant, il faut que leurs bandes soient inclinées à 60 minimum sur le plan de la lame, ce qui correspond en même temps à l'angle de coupe et né- cessite une déformation importante des éléments de feuillard sur les raccor- dements des bandes aux bordures du feuillard. Ces lames doivent donc être exé- cutées en métal de haute qualité. Un autre inconvénient de ces lames consis- te en ce què leurs arêtes coupantes doivent être obtenues par rectification.
A cet effet le feuillard doit être appliqué sur la surface cylindrique d'u- ne meule. L angle de dépouille ainsi obtenu est très faible. Les angles des arêtes coupantes de ces lames à limer donnent des conditions de coupe plus défavorables que celles des limes taillées. En particulier, il est impossi- ble de fabriquer des disques et des tambours à limer par le procédé classi-
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que, les arêtes coupantes de ces outils ne pouvant être rectifiées après coup.
C'estpourquoi l'emploi d'éléments de lame en forme de bandes à arêtes coupan- tes s'est limité aux lames à limer habituelles comportant une série de telles bandes parallèles entre elles. Il est vrai que l'on connaît des outils de con- cassage comprenant une lame métallique plane ou courbe pourvue d'un grand nombre de petits évidements dont le bord libre constitue une arête coupante en arc, mais il ne s'agit pas là d'outils à limer.
La présente invention a pour but de supprimer les susdits inconvé- nients des lames à limer classiques indiquées plus haut, de faciliter leur fabrication, de réduire leur prix de revient et d'accroître les possibilités d'emploi de telles lames. De plus, elle a pour but de confectionner d'autres outils à limer de ce genre comme disques rubans tambours, etc.000
Suivant cette invention,
les outils à limer constituées par une lame métallique plane ou courbe présentent des bandes pliées prises dans la masse de cette lame de telle façon que les éléments de surface situés dans le plan de la lame avant le pliage des bandes constituent après ce pliage les faces de dépouille ou dos des arêtes coupantes et les faces de coupe des bandes les faces de devant de ces arêtes coupantes dont l'angle de dépouil- le9 c'est-à-dire l'angle formé par la face de dépouille ou dos de ces arêtes et la face usinée de la pièce, est donc égal à l'angle formé par les bandes rabattues et la face de la lame. Les bandes avoisinantes de ces outils à li- mer peuvent être reliées entre elles par des barrettes décalées les unes par rapport aux autres.
A part cela, on peut plier les bordures des lames métalli- ques en feuillardso
La présente invention concerne également les procédés pour la fa- brication des outils à limer précités. Pour les lames métalliques ayant déjà la forme de l'outil, un de ces procédés consiste à confectionner un à un, par paires ou par groupes, au moyen de coupes faites obliquement par rapport au plan de la lame,les bandes attenantes à cette dernière par leurs petits côtés, et à amener ces bandes par pliage dans une position oblique par rap- port au plan de la lame (l'angle d'inclinaison des bandes sur ce dernier plan étant plus petit que celui formé par ce même plan et la normale au plan de coupe) et à soumettre ensuite l'outil à un traitement thermique approprié, s'il y a lieu.
Les lames à limer à main, par exemple,peuvent être fabriquées par le procédé classique, avec un feuillard métallique que l'on coupe en ban- des jusqu'à ses bordures suivant le procédé qui vient d'être décrit.
Un autre procédé consiste à confectionner avec un long feuillard métallique, un à un, par paires ou par groupes, au moyen de coupes faites o- bliquement par rapport au plan ou feuillard,les bandes attenantes aux bor- dures de ce feuillard et à amener ces bandes par pliage dans une position o- blique par rapport au plan de feuillard (l'angle d'inclinaison des bandes sur ce dernier plan étant plus petit que celui formé par ce même plan et la normale au plan de coupe),et à rouler ensuite le feuillard en un corps de révolution comme cylindre creux, tronc de cône creux, etc..., enfin, à as- sembler par soudage ses éléments de bordure avoisinants, en vue de faire su- bir à 1 outil un traitement thermique approprié, s'il y a lieu.
Pour les deux procédés,on détache de préférence une bande ou une paire de bandes par découpage dans la lame jusqu'à ses bordureso Ensuite, on amène la ou les bandes, par pliage, dans une position oblique par rapport au plan de la lameo Après quoi on confectionne de cette même manière la bande ou la paire de bandes suivante. Le découpage et le pliage de la bande ou de la paire de bandes peuvent être faits en une seule opérationo Hais pour les deux procédés, on peut découper d'abord toutes les bandes et plier ensuite ces mêmes bande Sa
Il faut recuire les bordures des lames à limer afin de leur redon- ner leur ténacité originale.
A cet effet, il faut reccorder les bouts des lames trempées et, éventuellement,revenues à une source de courant électri- que à tension assez élevée pour que ce courant porte les bordures des lames à la température de recuit.
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Enfin,cette invention concerne un dispositif de découpage pour la mise en oeuvre du procédé, dans lequel la lame métallique et le plan de guidage du couteau forment un angle aigu. Si l'on prévoit un couteau et un contre-couteau, le découpage et le pliage des bandes sont faits en une seule opération. Pour créer des outils à limer à bandes reliées entre elles par des barettes décalées, il faut prévoir deux couteaux et deux contre-couteaux à arêtes coupantes munis d'encoches.
Les quatre dessins ci-annexés donnent des exemples d'exécution des lames à limer et des dispositifs de découpage pour fabrication d'outils à limer conformes à cette invention.
Les figures 1 et 2 donnent la face et une coupe longitudinale d'une lame à limer
La figure 3 représente une coupe verticale des bandes à l'échelle agrandie.
Les figures 4 et 5 donnent une coupe verticale et une coupe hori- zontale d'un dispositif de découpage pour confection de la lame à limer indi- quée par les figures 1 et 2.
La figure 6 représente le couteau et le contre-couteau.
Les figures 7-8-9 donnent la face et deux coupes suivant VIII-VIII et IX-IX d'une autre lame à limer.
Les figures 10 et 11 donnent une coupe et une vue en perspective du double couteau et du double contre-couteau d'un dispositif de découpage.
Les figures 12 et 13 représentent deux autres lames à limer.
Les figures 14-15-16 montrent un dispositif de découpage approprié à la confection d'un disque à limer.
La figure 14 donne une coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figu- re 16, la figure 15 une vue suivant la flèche XV de la figure 16, et cette dernière une coupe suivant la ligne XVI-XVI de la figure 15.
La figure 17 donne une coupe partielle à travers un dispositif de découpage pour confection des tambours à limer.
On découpe dans le feuillard (1), suivant l'angle usuel, les ban- des (2) qui ne sont reliées aux bordures (3) de ce feuillard que par leurs petits côtés. Ces bandes (2) sont inclinées à environ 25 sur le plan du feuillard (1) . Leurs arêtes extérieures (4) constituent les arêtes coupantes de la lame à limer. Ainsi que l'indique la figure 3,l'angle tranchant (ss) (angle formé par la face de devant et le dos de l'arête coupante) est de l'or- dre de 60 . Par suite, l'angle de coupe ( [gamma] +ss) (angle formé par la face de devant de l'arête coupante et la face de travail de la pièce) est de 85 .
Les faces de coupe (5) constituent les faces de devant des arêtes coupantes, et les faces (6) ayant constitué la surface du feuillard avant découpage des bandes constituent les faces de dégagement, c'est-à-dire les faces de derriè- re ou dos des arêtes coupantes, qui sont situés du côté de la pièce. L'angle de dépouille ( [gamma]) formé par le dos des arêtes coupantes et la surface de la pièce, est donc de 25 . L'angle de dégagement ( [alpha]) formé par la face de devant et la normale à la face de travail de la pièce, est de 5 .
L'angle tranchant de 60 est obtenu en inclinant à 30 le feuillard (1) guidé dans le dispositif de découpage représenté par les figures 4-5-6. Le plan de cou- pe, c'est-à-dire le plan dans lequel se meut l'arête coupante du couteau, est généralement normal au plan de la pièce alors que le plan du feuillard et la normale au plan de coupe forment en l'espèce le susdit angle d'environ 30 .
Le dispositif de découpage est composé d'un bâti (7) dans lequel est guidé un poingon (8) solidaire du poingon d'une presse. Sur ledit bâti (7) sont fixés, au moyen d'un boutlon (il) un couteau (9) et un contre-cou- teau (10) correspondant à un couteau (12) relié audit poingon (8) par l'in- termédiaire d'un boulon (13). Le feuillard (1) est guidé par des rainures la-
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térales (14).Les faces frontales du couteau (12) et du contre-couteau (10) sont inclinées sur le feuillard (1) suivant l'angle d'inclinaison des bandes (2) et sont dimensionnées pour laisser entre elles un espace égal à l'épais- seur du feuillard lorsque le poinçon (8) occupe sa position la plus basse.
De plus, un rouleau tournant (15) disposé sur le bâti sert à guider le feuil- lard. La presse produit l'avancement périodique de ce dernier.
Lorsque le poinçon (8) descend, le couteau (12) découpe une bande (2) dans le feuillard (1) jusqu'aux bordures de ce dernier et en se déplaçant jusqu'à son point mort inférieur il amène la bande dans une position d'incli- naison par rapport au feuillard. Pendant la montée du poinçon (8) , quand le couteau (12) a libéré le feuillard (1),celui-ci est avancé d'un pas, après quoi la face de coupe de la bande (2) s'applique sur le dos (10') du contre- couteau (10) en bloquant le feuillard pour l'opération de découpage suivante du couteau (12).
Les arêtes coupantes du couteau et du contre-couteau sont arron- dies à leurs extrémités,ainsi que l'indique la figure 6. On obtient ainsi un passage peu accentué des bandes (2) aux bordures du feuillard (1).
Pour les lames à limer de grande largeur,la résistance des bandes ne suffit pas à empêcher une flexion inadmissible. On pourrait obtenir cette résistance en augmentant la largeur des bandes, c'est-à-dire leur entr'axe.
Pour éviter cette augmentation de largeur on relie les bandes avoisinantes au moyen de barrettes (2') décalées suivant les indications des figures 7-8-9.
On peut fabriquer de telles lames à limer à l'aide du dispositif de découpage représenté par la figure 10, lequel comprend deux couteaux (12) et deux contre-couteaux (10).
Dans les arêtes coupantes de ces couteaux et de ces contre-cou- teaux, qui ont d'ailleurs la même forme que ceux du dispositif de découpage indiqué dans la figure 4, sont ménagées des encoches (16) décalées les unes par rapport aux autres.
Pour les limes représentées par les figures 12 et 13, les bordures du feuillard sont pliées à 90 pour permettre l'usinage des pièces épaulées.
Pour confectionner ces limes, on plie d'abord le feuillard (1), ensuite on le découpe sur un des dispositifs décrits plus haut. Couteaux et contre-cou- teaux pour la fabrication de la lime représentée dans la figure 12 sont de même largeur. Cette largeur correspond à la longueur intérieure des bandes (2), comprise entre les faces intérieures des bordures (3) rabattues. Si la largeur du couteau (12) est supérieure de deux fois l'épaisseur du feuillard à la largeur du contre-couteau (10), on obtient la lame à limer représentée dans la figure 13.
Après découpage,on trempe et fait revenir les bandes (2) par la méthode classique, suivant la nature du métal employé. Le recuit d'adoucisse- ment des bordures peut être opéré suivant la méthode habituelle ou les in- dications données ci-dessus. La lame à limer ainsi obtenue n'a pas besoin d'être rectifiée.
Le dispositif de découpage servant à la fabrication des disques à limer indiqué sur les figures 14-15#16, est constitué par un montant (27) dans lequel peut se déplacer un poinçon (28) solidaire du poinçon d'une pres- seSur le montant (27) sont fixés, au moyen d'un boulon (31) , un couteau (29) et un contre-couteau (30) correspondant à un couteau (32) attaché au poinçon (28) au moyen d'un boulon (33). Les faces frontales du couteau (32) et du contre-couteau (30) sont inclinées sur le disque (21) suivant l'angle d'inclinaison des bandes (22) et sont dimensionnées pour .laisser entre elles un espace égale à l'épaisseur du disque lorsque le poinçon occupe sa posi- tion la plus basse.
Le disque (21) est fixé sur le collet (35) d'une douille (36), à l'aide d'un écrou (34), et est ainsi rendu solidaire de cette douille à l'extrémité inférieure de laquelle se trouve un plateau (37) bloqué contre le mouvement de rotation au moyen d'un écrou (38) qui présente une gorge à
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corde (39).La douille (36) est montée sur un axe (40) qui est vissé sur un coulisseau (41). Ce dernier se meut sur deux plats (42-43) attachés à un banc (45)'à l'aide de boulons (44). Ce banc incliné à environ 30 sur l'horizon- tale, est exécuté d'une seule pièce avec une plaque d'assise (46) fixée sur la table de la presse, Montant (27) et plaque d'assise forment une pièce mo- nobloc,
ou bien le premier peut être fixé sur la seconde à l'aide de boulons (47) suivant la figure 15.
Le plateau (37) présente à sa face inférieure une rainure (48) hé- licoïdale dans laquelle s'emboîte un rouleau de guidage (49) tournant sur un pivot (50). Ce dernier parcourt la fente (41a) du coulisseau (41). Il est vissé sur le banc (45).
Dans la gorge (39) est attachée et enroulée une corde (51) à la- ' quelle est suspendu un contrepoids. Par suite de la charge de ce contrepoids, la corde tend à faire tourner, dans le sens des aiguilles d'une montre, l'é- crou (38), la douille (36), le plateau (37) et le disque à limer (21). Ce mouvement de rotation ne peut être réalisé, la dernière bande obtenue s'ap- pliquant sur le contre-couteau (29). Le taquet élastique (52) indiqué par la figure 16 est commandé par la presse de telle fagon que son.extrémité en for- me de crochet prenne une bande afin de l'avancer d'un pas pour la confection de la bande suivante.
Lorsque le poingon (28) descend, le couteau (32) découpe une ban- de (22) dans le disque (21) jusqu'aux bordures de ce dernier et en se dépla- gant jusqu'à son point mort inférieur il amène la bande dans une position d'inclinaison par rapport au disque. Pendant la montée du poingon (28), quand le couteau (32) a libéré le disque (21), celui-ci est avancé d un pas sous l'action du taquet (52) , à l'encontre de la force de traction de la corde (51), après quoi la face de coupe de la bande (22) s'applique sur le dos (30') du contre-couteau (30) en bloquant le disque pour l'opération de dé- coupage suivante du couteau (32) .
L'avancement du disque à limer (21) se fait en même temps que la rotation du plateau (37). La rainure (48) étant hélicoïdale, cette rotation produit'la réduction de la distance entre le pivot (50) et l'axe (40) et, partant, le déplacement du coulisseau (41) dans la direction du montant (27).
Par conséquent, chaque avancement du disque dans le sens périphérique produit un déplacement simultané de ce disque dans le sens radial. On obtient ainsi des bandes (22) en spirale sur le disque à limer.
Pour confectionner des tambours à limer il suffit de décaler suf- fisamment les couteaux par rapport à l'axe des tambours pour que la tangente à l'enveloppe de ces tambours soit inclinée à environ 30 sur l'horizontale, comme le montre la figure 17. Le tambour (61) tourne autour d'un arbre (62).
Son extrémité ouverte est guidée par l'ouverture (63) du porte-outil (64).
Ce dernier et le montant (65) sont exécutés d'une seule pièce. Le montant est muni d'un palier (66) destiné à supporter l'arbre (62). Ce palier peut être déplacé sur glissières verticales (67). IL prend appui sur une pièce de butée (70) sous l'action d'un ressort (68) qui, à son tour, s'applique sur une saillie (69).
Poingon, couteau et contre-couteau sont disposés sur le porte-outil (64) et reliés à la presse suivant les indications données plus haut. Des par- ties identiques portent les mêmes repères. Un taquet qui n'est pas figuré sur la figure 17, sert à avancer le tambour périodiquement, comme décrit ci-des- sus.
Le mode de fonctionnement de ce dispositif est analogue à celui du dispositif représenté par les figures 14-15-16.
Le palier (66) de l'arbre (62) supportant le tambour, est surmon- té d'un ressort qui permet de soulever le tambour quand le taquet tire sur le contre-couteau (30) la dernière bande obtenue (71).
Ce qui précède fait ressortir que l'on peut adapter l'angle de coupe aux nécessités,une réduction de l'inclinaison des bandes 2-22-71 en-
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traînant une réduction correspondante de l'angle de coupe. Dans le cas où les fentes entre les bandes deviendraient trop étroites on pourrait porter remède à cet inconvénient en découpant des trous oblongs entre les bandes.
Les bandes 2-22-71 peuvent avoir toutes formes voulues telles par exemple que la forme d'un arc. De plus, elles peuvent être disposées radiale- ment, axialement ou dans une autre direction.
Les lames à limer à main sont montées sur des dispositifs de ser- rage offrant du moins aux bordures un appui et présentant une butée fixe et une butée mobile qui correspondent aux butées (entailles, trous, etc...) de ces lames. On peut déplacer la butée mobile en tournant de préférence le man- che, de fagon que la lame à limer puisse être tendue.
Les outils à limer faisant l'objet de la présente invention, peu- vent être employés comme ceux fraisés. En outre, ils peuvent être employés pour tous autres usages comme par exemple pour machines de concassage et de broyage de denrées alimentaires, molettes de briquets, couteaux de taille- crayons, etc....