Brevet FR2429083A1 — publié le 19800118

La présente invention a trait à un type perfectionné de bras guide-lame pour channe dentée de tronçonneuse portable à moteur du genre utilisé pour les travaux d'élagage ou de coupe de bois et similaires. Le bras guide-lame des tronçonneuses portables est un composant essentiellement déterminant pour ce qui concerne le niveau des prestations que peut assurer une tronçonneuse. En effet, pour qu'une tronçonneuse fonctionne de manière satisfaisante, il est indispensable que ce bras soit absolument plat. Par conséquent, il serait souhaitable de pouvoir le réaliser à partir d(une plaque d'acier dur, afin qutil puisse résister aux fortes sollicitations, telles qutil scen produit pendant le sciage, sans subir de déformations.Cependant, lorsqu'on augmente la dureté de laciez, on augmente également sa fragilité, et si l'on dépasse la charge admissible de l'acier, cette fragilité determine la rupture soudaine du bras1 avec des conséquences qui peuvent être très graves, par exemple blesser l'utilisateur de la tronçonneuse. D'autre part, si l'on diminue la dureté de l'acier pour éviter le risque de telles ruptures catastrophiques, le métal du bras guide-lame aura tendance à subir des déformations plastiques, même sous de faibles sollicitations, ce qui rend rapidement les tronçonneuses inopérantes même sous de faibles charges comme celles que l'on observe fréquemment dans l'utilisation pratique de ces tronçonneuses. Le but de la présente invention est de réaliser un bras guidelame de type perfectionné pour tronçonneuse portables, ce bras offrant un degré satisfaisant de résistance aux sollicitations, même importantes, sans subir de déformation, tout en étant exempt de tout risque de ruptures inopinées au cas où l'on dépasserait accidentellement la charge autorisée ou admissible. Ce but, ainsi que dtautreset les avantages qui découlent de l'invention, sont réalisés grâce à un bras guide-lame pour chaines dentées de tronçonneuses portables, lequel est caractérisé par le fait qu'il est constitué par une couche intermédiaire ayant un premier degré de dureté et sur les faces opposées de laquelle sont soudées par brasage, d'une manière continue et homogène, des couches extérieures respectives en matériau ayant un second degré de dureté, ces deux degrés de dureté étant fortement différents entre eux. On décrira maintenant un mode préféré de réalisation dê l'invention, donné à titre d'illustration, en se référant au dessin annexé dont l'unique figure représente une coupe transversale, à échelle agrandie, d'un bras réalisé suivant l'inven- tion. L'invention est basée sur la découverte du fait qu'il est possible d'obtenir le comportement voulu dwun bras guide-lame pour tronçonneuse à moteur, à condition de réaliser ce bras à laide d'un matériau à dureté élevée sur les deux faces opposées du bras, et que ce matériau soit intimement solidaire d'une couche intermédiaire en matériau plus tendre, ou alternativement avec un matériau de faible dureté sur les deux faces opposées du bras guide-lame, ce matériau étant alors rendu intimement et uniformément solidaire d'une couche intermédiaire en matériau dur. Toutefois, l'assemblage de trois couches superposées, formées de matériaux différents sur des surfaces relativement étendues, comme est le cas pour un bras guide-lame, ntest pas un problème facile à résoudre. Dans d'autres circonstances, on a utilisé le soudage électrique par points répartis sur la surface à souder, mais ce procédé ne s'applique guère au cas présent, attendu quil est indispensable, pour obtenir les caractéristiques voulues, que l'adhérence entre les trois couches de matériaux soit continue et homogène sur la totalité de la surface. En l'absence d'uniformité, l'application de sollicitations excessives au bras guide-lame se traduirait simplement par la brusque rupture des points de soudure l'un après l'autre. Suivant la présente invention, le procédé d'assemblage des trois couches, qui permet d'obtenir le comportement désiré de l'article fini, consiste à souder par brasage les trois couches superposées, ce soudage s'effectuant en utilisant des alliages de brasage de type classique, de préférence à base de cuivre, bien que l'adoption d'autres alliages connus soit également possible. Plus particulièrement, même l'usage d'alliages à base d'argent s'est révélé efficace. Sur l'unique figure du dessin annexé, on voit une couche intermédiaire 10 en acier doux, placée en sandwich entre deux couches extérieures 12 et 14 en acier à haute teneur en carbone, tandis qu'entre la couche intermédiaire 10 et les couches extérieures respectivement 12 et 14 sont interposées de minces feuilles 16 et 18 constituées par un alliage de soudo-brasage, par exemple un alliage classique à base de cuivre. Suivant l'invention, après avoir usiné avec précision les surfaces en contact des couches, et après avoir également interposé des feuilles calibrées en alliage de brasage comme il est décrit ci-dessus, on dispose l'ensemble dans un coffret maintenu sous vide, par exemple en utilisant pour cela une pompe à vide de type classique, et l'on place le coffret dans un four industriel, par exemple un four à moufle (bien que l'usage d'un four de type différent soit également possible), en portant ensuite ce four à la température de brasage, qui peut varier entre 5000 et 12000C, selon l'alliage utilisé, ainsi qutil est connu en ce domaine. Grace au vide créé dans la zone où doit s'effectuer le brasage, on évite l'oxydation des matériaux aux températures élevées utilisées, et après le refroidissement on obtient un article composé formé de trois couches de durées différentes, intimement réunies par soudo-brasage. A titre de variante, au lieu d'exécuter le brasage sous vide, on peut opérer dans une atmosphère contrôlée de gaz inerte, ou dans toute atmosphère réductrice, toujours dans le but d'éviter l'oxydation précitée. Le comportement du bras guide-lame ainsi ohtenu est surprenant. Bien que ce bras se comporte dans des conditions normales, comme s'il était réalisé entièrement en acier dur, et présente par conséquent les caractéristiques de haute résistance qui distinguent un tel matériau, toutefois, dans le cas de sollicitation excessive exercée sur le bras, celui-ci ne se rompt pas mais subit une déformation, grâce à la déformation de la couche intermédiaire, tandis que les couches extérieures retenues par l'assemblage intime et uniforme avec la couche intermédiaire, subissent également une déformation exempte de rupture. Si l'on continue d'accrottre les sollicitations même après l'amorce de la déformation du bras, on peut bien entendu parvenir à des conditions de rupture des couches extérieures, mais même dans ce cas les parties dans lesquelles se produit la rupture de ces couches continuent d'adhérer à la couche intermédiaire, et par conséquent le bras, dans son ensemble, tout en présentant des fissures superficielles, reste dtun seul tenant. Dans les expériences effectuées en vue de prouver l'efficacité de la présente invention, on a construit des bras guidelame dont les couches extérieures étaient en acier dtune dureté comprise entre 58 et 620 Rockwell, rendus solidaires dBune couche intermédiaire en acier doux. L'on a ensuite déformé ce bras au-delà des limites de déformation admises pour les aciers ayant cette dureté, sans constater de rupture. I1 est également possible de réaliser une barre en adoptant les enseignements de la présente invention, en utilisant pour la couche intermédiaire une plaque d'acier dur, recouverte extérieurement de couches d'acier doux soudés par brasage à la plaque centrale. Le procédé est identique à celui décrit dans le premier cas, sauf que l'on a inverti les matériaux formant respectivement la couche intermédiaire et les couches extérieures. Dans ce cas également le comportement est analogue, attendu que la couche centrale à haute résistance absorbe les sollicitations pendant le fonctionnement normal de la barre, alors que les couches extérieures plus tendre interdisent de brusques ruptures. Si lon construit le bras guide-lame en adoptant une couche intermédiaire en acier dur et des couches extérieures en acier doux, l'emprisonnement du matériau dur entre les deux couches de matériau doux a pour conséquence d'interdire positivement la rupture de la couche dure; il s'ensuit que, même en cas de sollicitationsextremes, capables de plier le bras guide-lame jusqu'à former un angle aigu, la couche de matériau dur reste intacte, ainsi que l'ont prouvé les expériences effectuées dans ce sens, en sectionnant le bras après sa déformation. Pour la construction d'un bras guide-lame ayant une couche intermédiaire en acier doux et des couches extérieures en acier dur, il s'est révélé utile d'opérer conformément au procédé décrit ci-après : on choisit l'acier dur et l'alliage de soudobrasage de telle sorte que la température de fusion de l'alliage de soudo-brasage soit sensiblement plus élevée que la température de traitement thermique de l'acier dur. On exécute ensuite le brasage dans un four sous vide ou dans une atmosphère contrôlée, ainsi qu'il est décrit plus haut, de manière à obtenir également, à titre d'effet secondaire résultant de la brasure entre les couches, une recuisson de l'acier dur. Après refroidissement et extraction du bras hors du four, on soumet les couches extérieures à un traitement thermique à ladite température inférieure.Par conséquent, les deux soudo-brasures entre les couches ne subissent aucun effet, et les deux faces opposées du bras guide-lame, après avoir atteint ladite température de traitement thermique, peuvent être soumises à un refroidissement brutal pour finalement obtenir un bras guide-lame terminé. Pour la mise en oeuvre pratique de ce procédé, il est évidemment indispensable d'obtenir ladite relation entre les températures respectivement de fusion de l'alliage et de traitement thermique de l'acier dur, afin d'éviter des influences réciproques indésirables entre les deux opérations. En ce qui concerne les dimensions des différents composants qui interviennent dans la fabrication du bras guide-lame, il est préférable d'adopter trois couches d'épaisseur sensiblement identique, par exemple deux mm d'épaisseur pour chaque couche, l'épaisseur de la mince couche d'alliage de brasage entre ces couches étant d'environ 0,1 mm, bien que ces dimensions ne soient données qu'à seul titre indicatif et nullement limitatif. La description ci-dessus concerne un mode préféré de réalisation de l'invention, mais il est bien entendu que diverses modifications et variantes peuvent lui être apportées, dans le respect des principes de base de l'invention, donc sans sortir du cadre de celle-ci, ainsi qu'il apparaîtra clairement à tout spécialiste dans l'art. REVENDICATIONS 1 - Bras guide-lame pour charnels dentées de tronçonneuses à moteur du type portable, caractérisé en ce qu'il est constitué par une couche intermédiaire ayant un premier degré de dureté, sur les faces opposées de laquelle sont appliquées par soudobrasage, d'une façon continue et homogène, des couches extérieures respectives en matériau ayant un second degre de dureté, ces deux degrés de dureté Butant fortement différents entre eux. 2 - Bras selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier degré de dureté précité est le plus bas des deux. 3 - Bras selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier degré de dureté précité est le plus élevé des deux. 4 - Bras selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le plus dur desdits matériaux est un acier à forte teneur en carbone, tandis que le matériau moins dur est un acier doux. 5 - Bras selon lune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit soudo-brasage entre les couches est obtenu en interposant entre les couches respectives des feuilles d'alliage pour soudo-brasage et en réchauffant jusqutà la température de fusion de l'alliage cette superposition de couches et de feuilles dans un four industriel. 6 - Bras selon llune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit alliage pour soudo-brasage est un alliage à base de cuivre. 7 - Bras selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit alliage pour soudo-brasage est un alliage à base d'argent. 8 - Bras selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit réchauffage à haute température pour obtenir la fusion des feuilles d'alliage pour soudo-brasage s'effectue dans une atmpsphère contrôlée de gaz inerte. 9 - Bras selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit réchauffage à haute température pour obtenir la fusion desdites feuilles d'alliage pour soudobrasage s'effectue sous vide. 10 - Bras selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, dépendant de la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau plus dur a une température de traitement thermique inférieure à la température de fusion de l'alliage pour soudo-brasage, et que, après exécution de ce soudo-brasage, on soumet le bras ainsi obtenu à un traitement thermique.