Brevet FR2434123A1 — publié le 19800321

la présente invention concerne des couteaux d'alimentation faisant partie d'un ensemble de couteaux agissant par paires en sens contraire et à un rythme déterminé, en vue du découpage de tronçons d'un boudin de verre continu à peu près liquide, dans lequel les couteaux réalisés en tôle d'acier fortement allié comportent un élément de tranchant frontal, en forme de V et bombé, ainsi qu'une tige raccordée à cet Blément de tranchant afin de fixer le couteau à un support ou fixation, et qui se rétrécit des deux csstés, de l'élément de tranchant à la tige. Plusieurs couteaux très rapprochés sont fixés côte à côte de manière amovible par des vis sur un support commun. Deux supports se trouvant en face l'un de l'autre se rapprochent puis s'éloignent l'un de l'autre à un rythme déterminé, les couteaux saisissant à chaque fois par paires le boudin de verre qui leur est associé entre leurs tranchants en V et découpent des portions d'environ 190 grammes, par exemple, qui sont acheminées plus loin tout de suite après l'opération de découpage en vue d'un traitement ultérieur, par exemple la fabrication d'articles creux en verre. Afin que les tranchants d'une paire de couteaux gardent entre eux le contact nécessaire lors de ltexécution ae de la coupe, les couteaux de ladite paire sont toujours disposés de façon qu'essentiellement seuls leurs deux tranchants bombés glissent l'un sur l'autre lors de la coupe. Une coupe impeccable présuppose que les tranchants restent toujours en contact l'un de l'autre, et tranchants. Dans le cas contraire, les tronçons sont déformés, à savoir cisaillés et non coupés, si bien que le produit final est inutilisable. Les températures élevées (12600 à- 1280 0c) du boudin de verre et même un nombre de cycles courant, à savoir 60 à 90 courses par minute soumettent les couteaux, au cours du travail de coupe à exécuter-, à des sillicitations exceptionnellement élevées, qui tendent à les déformer, de sorte que les tranchants d'une paire de couteaux cessent prêtre mutuellement en contact et s'écartent l'un de l'autre. En outre, les couteaux nécessitent un réaffutage fréquent afin que les surfaces de coupe des "larmes" ou des tronçons restent planes. Afin que les tranchants aient une durée tout au moins satisfaisante, l'élément tranchant est trempé, tout au moins dans la région du tranchant lui-meme, cependant que la tige reste non trempée avec une dureté RockwellC d'environ 25. Du fait de la faible rigidité de la tige et à cause des difficultés rencontrées lors du refroidissement du couteau au moyen d'un jet d'agent réfrigérant projeté après chaque cycle de coupe, qui ne peut avoir qu'une action limitée à cause de la faible distance entre les couteaux, il se produit souvent des déformations de la tige de sorte qu'un réaffutage et un réajustement fréquent des couteaux sont nécessaires. Ceci conduit à des interruptions indésirables et à des travaux d'ajustement, de rectification et de montage. Etant donné ces circonstances, une augmentation du nombre de cycles de coupe est impossible avec les couteaux d'alimentation classiques. L'invention a par conséquent pour objet de réaliser un couteau d'alimentation du type décrit dans le préambule de façon à obtenir un accroissement de la vie utile et en outre, le cas échéant, une augmentation du nombre de cycles de coupe. Selon les caractéristiques de l'invention l'élément de coupe est en acier trempé et la tige elle-même a une dureté comparable à celle dtun ressort. La dureté de lrélément tranchant est de préférence comprise entre 54 et 64 Rockwell C, et celle de la tige entre 40 et 50 Rockwell C. Les degrés de dureté pour lesquels la dureté de l'élément tranchant est d'environ 60/63 Rockwell C et celle de la tige d'environ 45/48 Rockwell C se sont avérés avantageux. Du fait de l'élasticité de la tige, il ne se produit pas de déformation indésirables supprimant le contact entre les deux tranchants d'une paire de couteaux, car ces couteaux sont maintenus élastiquement en contact l'un avec l'autre. L'expérience a montré que le rendement de couteaux d'alimentation ayant cette structure peut être fortement accru. I1 est possible d'obtenir sans difficulté des rendements atteignant jusqu'à 130 tronçons par minute et par paire de couteaux. Leur durée utile atteint deux à trois semaines. Ce n'est qu'après qu'un réaffutage des tranchants est éventuellement nécessaire. Les opérations de rajustement sont supprimées étant donné que les couteaux ne sont plus déformés, si bien que les tronçons sont découpés proprement dans le boudin sans aucune Lavure, de sorte qutil ne se produit pas de rebut et qu'aucune interruption de fonctionnement ntest nécessaire en vue du rajustement des couteaux. Une caractéristique additionnelle essentielle de l'invention, qui contrinue de façon décisive à l'augmentation de la vie utile des couteaux d'alimentation consiste en ce que les arêtes latérales allant obliquement de la tige à l'élément tranchant, en direction de 11 extérieur ont, en partant à peu près du tiers médian de leur longueur, une obliquité décroissante. Jusque là les arêtes latérales ont une allure à peu près rectiligne et sont bombées contintment à partir de la tige jusqu'aux coins extérieurs de l'élément tranchant, ces coins étant courbés vers l'intérieur, à l'opposé du bombage des couteaux et comportent dans ce but un évidement latéral en forme d'arc.Par contre, et selon l'invention, l'obliquité diminue à partir d'une région située dans le tiers médian de la longueur des arêtes latérales, de sorte que l'élément tranchant ainsi réalisé a une forme sensiblement plus élancée que dans les réalisations actuellement connues. Par ce moyen, les distances entre les couteaux montés côte à c8te sur le support sont accrues et la circulation de l'agent réfrigérant améliorée, sans que des changements radicaux tels qu'un déplacement des points de fixation, une modification du parcours du jet de verre, des dispositifs de transport placés en aval, et. soient nécessaires. On peut ontenir dans un égal volume non seulement pendant une courte période, mais contintment, un rendement de coupe double avec des couteaux d'alimentation réalisés de cette manière. I1 est avantageux de faire aller les arêtes latérales à peu près jusqu'à la hauteur du sommet du tranchant en V et de là à peu près parallèlement jusqu'à l'axe médian longitudinal du couteau. De cette manière, la largeur de la région de l'élément tranchant, venant directement en contact avec le boudin de verre chaud au cours de l'opération de coupe, est fortement réduite, ce qui a pour conséquence une circulation considérablement améliorée de l'agent réfrigérant, qui peut par ce moyen éliminer une plus grande quantité de chaleur de la partie la plus chaude du couteau d'alimentation. De préférence, les arêtes latérales sont cintrées - en partant de la tige - sur à peu près les deux tiers de leur longueur dans la direction opposée au bombage du tranchant. Ce cintrage des ar8tes latérales communique au couteau la rigidité à la flexion nécessaire dans les régions de la tige et de l'élément tranchant, qui sont soumises aux moments fléchissants les plus élevés. Ltinvention sera décrite plus en détail ci-après en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs sur lesquels La figure 1 représente une vue par dessus d'un couteau d'alimentation. La figure 2 représente une coupe longitudinale du couteau d'alimentation de la figure 1. La figure 3 représente une autre vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 du couteau d'alimentation de la dite figure. La figure 4 représente des vues d'un support pour plusieurs couteaux d'alimentation placés côte à côte. Le couteau représenté comprend une tige 1 et un élément tranchant 2 dont la limite se trouve au voisinage de la zone indiquée par une ligne 3 en traits mixtes. Les arêtes latérales 4 incurvées constituent la délimitation latérale de la tige 1 et de l'élément tranchant 2 et se dirigent, en partant de la tige 1, vers l'extérieur de la manière représentée. Des trous 5 sont ménagés dans la tige 1 afin de fixer par des vis le couteau au support 6 représenté sur la figure 4. L'obliquité des arêtes latérales 4 continue jusqu'à un point 7 placé sur l'élément tranchant 2, à partir duquel ces arêtes deviennent à peu près parallèles à un axe longitudi- nal médian non représenté. Un tranchant 8 en V réalisé de la manière représentée, en particulier également recourbé vers le haut, rentre profondément jusqu'au sommet 8a dans la face avant du tranchant 2. Les cotes, indiquées en millimètres sur le dessin sont essentielles, en particulier à cause du gain de place sur le support 6, obtenu avec ce type de couteau. Le tracé des formes selon la technique antérieure des couteaux du même type est représenté par des lignes 9 en traits interrompus; elles étaient considérées en général comme l'optimum réalisable et il est clair que 11 élément tranchant 2 est, dans sa région de coupe proprement dite, selon la forme de réalisation selon l'invention, sensiblement moins large que la forme de réalisation de la technique antérieure. De ce fait, l'intervalle sur le support 6 des couteaux d'alimentation S représentés schématiquement en S sur la figure 4 augmente quand ceux-ci sont mis en place directement, à côté l'un de l'autre. Le contour de l'élément tranchant 2 d'un autre exemple préféré de forme de réalisation est indiqué sur la figure 1 par une ligne 10 en pointillé. Avec cet exemple de réalisation des espaces intermédiaires encore plus importants peuvent être réalisés entre des couteaux d'alimentation placés c8te-à-cSte. Le couteau d'alimentation est de préférence réalisé en un acier à coupe rapide de la catégorie DIN (norme industrielle allemande) nO S-6-5-2, ou en matériau nO 1.334 3 selon le document SEW 320 ou en un acier martensitique (inoxydable) de la catégorie DIN X 90 Cr Mo V 18 ou en matériau nQ 1.4112 selon le document SEW 400. Encore d'autres catégories d'acier peuvent être utilisées, dans la mesure où l'on peut obtenir avec eux les caractéristiques nécessaires pour ledit couteau, à savoir en particulier un grand rendement de coupe lors du découpage de substances chaudes.C'est ainsi que les aciers mentionnés ci-dessus conviennent pour ce qui précède avant tout grâce à leur grande dureté en masse, ainsi que des carbures à haute résistance à l'usure gracie à leur dureté accrue à chaud. L'acier à coupe rapide sus-mentionné est résistant au revenu jusqu'à environ 6000C et l'acier martensitique cité jusqu'à 5000C environ. La refroidissement possible est étroitement lié au choix de la matiere première, à savoir à la température de fonctionnement du couteau dans ses diverses régions, ce pourquoi la forme selon l'invention du couteau d'alimentation a une importance considérable. En ce qui concerne le couteau d'alimentation, la tige 1 a une dureté d'environ 45 à 48 Rockwell et l'élément coupant 2 une dureté d'environ 60 à 63 Rockwell. Pour obtenir ces caractéristiques du matériau variant en fonction de la région considérée, plusieurs voies sont possibles. Le couteau peut, par exemple, tout d'abord être trempé en totalité, pour modifier ensuite seulement la tige 1 par un traitement thermique de façon à obtenir la dureté mentionnée précédemment et, en liaison avec celle-ci, les caractéristiques d'élasticite désirées de cette tige. Il est aussi possible de réaliser le couteau en un matériau avec une dureté Rockwell de 45 à 48 et de tremper ensuite l'élément de tranchant 2 dans la mesure nécessaire, tout au moins dans la région du tranchant 8. On peut aussi soumettre les éléments 1 et 2 à des traitements séparés en vue de l'obtention des degrés de dureté désirés. Le modèle de couteau représenté est destiné à couper des tronçons de verre dlun poids inférieur ou égal à 600 g environ. Le refroidissement est réalisé avec une émulsion qui est pulvérisée sous pression au-dessous de la température ambiante, éventuellement des deux cotés, sur l'ensemble des couteaux d'alimentation placés à côté l'un de l'autre. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre indicatif mais non limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. -REVENDICATIONS 1 - Couteaux d'alimentation faisant partie d'un ensemble de couteaux agissant en sens contraire à un rythme déterminé et par paires en vue du découpage de tronçons d'un boudin de verre continu à peu près liquide, dans lequel les couteaux réalisés en tôle d'acier fortement allié comportent un élé ment de tranchant frontal en forme de V et bombé, ainsi qu'une tige raccordée à cet élément de tranchant afin de fixer le couteau à un support de fixation et qui se rétrécit, des deux cavés, de l'élément tranchant à la tige, caracté risé en ce que l'élément de tranchant (2) est en acier trem pé et la tige (1) a une dureté comparable à celle d'un res sort. 2 - Couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dureté de l'élément tranchant (2) est de l'ordre de 56 à 64 Rockwell C et celle de la tige (1)- est compris entre 40 et 50 Rockwell C. 3 - Couteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que la dureté de 11 élément tranchant (2) est d'à peu près 60 à 63 Rockwell C et celle de la tige (1) est d'à peu près 45 à 48 Rockwell C. 4 - Couteau selon l'une des revendications 1 à 3, carac térisé en ce que les arêtes latérales partant obliquement de l'extérieur de la tige (1) en direction de l'élément de tranchant (2) ont, à partir du tiers médian de leur longueur, une obliquité décroissante. 5 - Couteau selon l'une des revendications 1 à 4 ou plu sieurs de ces revendications prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les are tes latérales (4) sont inclinées obliquement en direction de ltextérieur à peu près jusqu'à la hauteur du sommet (8a) du tranchant (8) en forme de V et sont, à partir de là, & peu près parallèles à l'axe médian longitudinal du couteau. 6 - Couteau selon l'une des revendications 1 à 5 ou plusieurs de ces revendications, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les arêtes latérales (4) - en partant de la tige (1) - sont bombées sur environ les deux tiers de leur longueur dans la direction opposée au bombement du tranchant (2).