Brevet FR2502524A1 — publié le 19821001

La présente invention concerne de façon générale les dispositifs de serrage ou de retenue d'éléments ou pas- tilles de coupe rapportés. Plus précisément, elle concerne un appareil de positionnement et de serrage de plusieurs pastilles métalliques de coupe dans un outil de tronçonnage. On connaît déjà des outils destinés à l'usinage de fentes de diverses largeurs dans des pièces, ces outils ayant un corps en forme de disque dont des pastilles amovi- bles de coupe dépassent radialement, depuis la périphérie. Les pastilles doivent être supportées fermement et avec précision afin que l'usinage soit efficace. Cette propriété a incité jusqu'à présent à l'utilisation d'éléments de coin- cement des pastilles ayant une forme relativement encombrante, ou d'éléments de forme relativement complexe, avec une largeur minimale du corps de l'outil capable de supporter les dispo- sitifs connus de montage des pastilles. Cette largeur minimale du corps de l'outil détermine en conséquence la largeur minimale de fente qui peut être formée par de tels outils rotatifs de tronçonnage. Dans le cas de fentes de largeur inférieure à cette valeur minimale, on doit utiliser des lames de scie d'acier pour grandes vitesses, en une seule pièce, ou des outils ayant des pastilles de coupe brasées. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n' 867 275, 1 618 782, 1 700 333, 3 590 893 et 3 887 975 décrivent des exemples d'outils de coupe connus du type considéré. Les premier, second et quatrième brevets précités décrivent le serrage des pastilles à l'aide de parties fle- xibles du corps de l'outil. Cette flexibilité est obtenue, d'après ces brevets, par formation de découpes supplémentai- res de sciage ou d'ouvertures en forme de fentes dans le corps placé entre des cavités de logement de lames de coupe. Les troisième et cinquième brevets précités décri- vent des arrangements à organes à effet de came qui prennent appui contre des parties de forme convenable des pastilles de coupe afin que celles-ci soient serrées. Dans ces arran- gements, les forces de coupe exercées sur les pastilles sont directement transmises aux surfaces de came si bien que celles-ci peuvent s'user et se détériorer. Cette con- dition nécessite aussi l'utilisation d'une plus grande épaisseur du corps autour de l'organe de came. Un incon- vénient supplémentaire d'une telle disposition est la né- cessité de la confection de pastilles ayant des surfaces compliquées nécessaires qui doivent coopérer avec l'organe de came. La demande de brevet français no 81.16 401 déposée par la Demanderesse décrit la retenue de pastilles relativement étroites de tronçonnage et de saignée dans une lame étroite de support, d'une manière originale. On constate selon l'invention que ces enseignements peuvent être perfectionnés et que les pastilles peuvent être rete- nues dans un outil rotatif à tronçonner dont la largeur du corps peut être aussi faible que celle des lames de support utilisées avec les pastilles de coupe des outils non rotatifs à saigner et à tronçonner à une seule surface de travail. L'invention concerne la retenue de pastilles dans un outil à tronçonner d'une manière qui permet un position- nement physique et un serrage rigide de chaque pastille dans des corps d'outils qui peuvent être pratiquement aussi étroits que les bords de coupe des pastilles classiques des outils à tronçonner ou à saigner, sans les inconvénients de ces outils connus à tronçonner. Plus précisément, l'invention concerne un outil à tronçonner qui comprend plusieurs pastilles amovibles de coupe placées dans un nombre correspondant de cavités espacées circonférentiellement à la périphérie d'un corps en forme de disque, chaque pastille ayant des bords de cou- pe dont la longueur est pratiquement égale à la largeur de la fente qui doit être coupée. Chaque logement contientr en plus d'une partie d'une pastille, un élément flexible et sensiblement plan de serrage, disposé dans le plan de rotation du corps de l'outil. Un organe de manoeuvre est placé près de chaque cavité et peut tourner dans le plan de rotation du corps de l'outil, sa disposition étant telle que, lors de la rotation, l'organe de manoeuvre provoque le maintien de la pastille en position de travail par l'élé- ment de serrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan suivant l'axe de rotation d'un outil à tronçonner selon l'invention; la figure 2 est une élévation de l'outil de la figure 1, en direction perpendiculaire à l'axe de rotation de son corps; la figure 3 représente plus en détail le dispositif de serrage ou de retenue de pastille utilisé dans chaque cavité de retenue de l'outil de la figure 1; et la figure 4 est une vue axiale d'un organe de came utilisé avec le dispositif de retenue de pastilles représen- té dans l'outil de la figure 1. Sur les figures 1 à 4, les mêmes références numéri- ques désignent un même élément ou une même partie de l'outil représenté. Les figures 1 et 2 représentent un outil de tron- çonnage qui peut utiliser des pastilles d'outil à tronçon- ner et à saigner. Une telle pastille, qui peut être utilisée dans le mode de réalisation représenté, est décrite plus en détail dans la demande précitée de brevet français n0 81.16 401. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, chaque pastille 500 a un bord 501 de coupe qui est sensiblement parallèle à l'axe de rotation du corps de l'outil, sur une distance au moins égale à la largeur du corps de l'outil. L'outil 100 à tronçonner a une partie formant un corps en forme de disque, ayant une épaisseur axiale rela- tivement faible, délimité par une première et une seconde surface latérale 101. La partie externe en forme de disque aboutit au centre du corps à un moyeu élargi 110 dans lequel est formé un alésage axial central 120 destiné au passage d'un arbre de support d'une broche d'une matière d'entraîne- ment (non représentée). Un mouvement de rotation est transmis à l'outil par l'intermédiaire d'une clavette (non représen- tée) qui coopère avec la rainure 130. Des cavités sensiblement rectangulaires 140 de 1logement d'organes de serrage et de pastilles sont réparties à la périphérie d'une manière pratiquement régulière autour du corps de l'outil, chaque cavité ayant des surfaces supé- rieure et inférieure sensiblement parallèles 143 et 142, reliées par une surface arrière 141 et débouchant radiale- ment vers l'extérieur afin de coopérer avec une pastille 500 de forme complémentaire. La partie radialement externe de chaque cavité se termine en partie par une lèvre 190 de la matière du corps. Chaque surface 141, 142 et 143 est disposée axialement d'une face latérale 101 à l'autre. Une partie 180 de la surface supérieure 142 de chaque cavité a une forme générale en V correspondant à la face inférieure de chaque pastille 500. Comme l'indiquent les figures 1 et 3 considérées ensemble, chaque cavité 140 loge non seulement une pastille 500 mais aussi une lame sensiblement plane 300 de serrage ou de retenue de pastille ayant une surface arrière 332 qui est en butée contre la surface arrière 141 de la cavité, une surface avant 308 qui est en butée contre la surface supérieure 143 de la cavité, une surface de serrage 305 qui est en surplomb sur une partie d'une face supérieure de la pastille 500, une face inférieure 331 qui est en butée contre une partie de la face inférieure 142 de la cavité, vers l'intérieur par rapport à la pastille 500, en direc- tion radiale, et une surface 304 de positionnement de pas- tille destinée à constituer une butée pour la face arrière correspondante de la pastille 500. Comme représenté, chaque lame ou organe 300 se trouve dans le plan de rotation du corps de l'outil, entre les faces latérales 101. Chaque élément 300 de retenue a en outre une ouver- ture sous forme d'une fente ou d'un trait de scie 302 par- tant d'une ouverture formée au raccord des surfaces 304 et 305 et dirigée radialement vers l'intérieur (lorsque l'élément est monté dans une cavité du corps de l'outil) vers la face arrière 332, la fente se terminant par exemple dans un trou 306 de dégagement. Un trou 307 de dégagement est formé du côté de la surface 308 afin qu'il facilite le logement convenable de la pastille. Le trait de scie 302 est disposé de manière qu'une partie mobile 301 de ser- rage de la lame 300 puisse fléchir autour de la partie 330. Dans un mode de réalisation avantageux, le trait 302 de scie fait un petit angle 320 avec la surface 308, de l'ordre de 8 par exemple. La face inférieure 331 a en outre une cavité ou un trou pratiquement semicirculaire 303 de fixation, à un endroit o la lame 300 doit être soudée par points au corps 100. Ce soudage est représenté par la référence 170 sur la figure 1. Comme indiqué sur les figures 1 et 4, ln organe 400 de came ou de manoeuvre de l'élément de serrage est monté près de chaque surface 143 d'une cavité, dans un lo- gement complémentaire 150 et peut tourner dans ce logement autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de rotation du corps de l'outil et ayant un plan de rotation identique à celui du corps de l'outil. Comme l'indique la figure 4, chaque organe 400 de came a une partie périphérique circu- laire 402 sous-tendue par une partie périphérique aplatie 401 formant une corde. En outre, chaque organe 400 a au moins une face latérale qui a un logement hexagonal 403 destiné à l'introduction d'une clé hexagonale classique permettant la rotation de l'organe de came. Chaque organe de came est monté pratiquement en permanence dans son lo- gement 150, par rabattement des faces latérales 101 du corps autour de la périphérie de la cavité 150. Comme indiqué sur la figure 1, chaque pastille 500 en saillie est précédée, dans le sens de rotation du corps de l'outil, d'un dégagement 160 de forme convenable destiné au passage des copeaux. En l'absence de serrage, l'organe 400 de came a sa partie aplatie 401 qui est placée dans le logement 150 de manière qu'elle soit parallèle à la surface supérieure 2S02524 143 de la cavité et qu'elle prolonge cette surface. Dans ces conditions, une pastille 500 peut être glissée dans l'ouverture de la cavité ou peut en être retirée. Lors de l'introduction, la pastille glisse jusqu'à ce qu'une sur- face arrière vienne en butée contre la surface 304 de po- sitionnement de la lame 300 et assure le positionnement physique en direction radiale du bord 501 de coupe. Après rotation dans un sens ou dans l'autre de l'organe 400 de came dans le plan de rotation du corps de l'outil, la sur- face 402 de came repousse la partie mobile 301 de serrage de la lame 300 dans le sens qui provoque le serrage de la pastille 100 entre la surface 305 de serrage de la lame et la partie 180 de la surface inférieure de la cavité. En conséquence, chaque pastille 500 peut être main- tenue physiquement et serrée par un dispositif dont la lar- geur n'est pas supérieure à celle de la partie la plus étroite du corps 100 de l'outil.- En conséquence, les fentes de largeur très réduite doivent être formées avec les outils à tronçonner selon l'invention, en comparaison de celles qui sont formées avec les outils connus à tronçonner ayant des pastilles amovibles. Des fentes de largeur de l'ordre de 3,15 mm sont réalisées avec des outils selon l'inven- tion. Un exemple de plage de largeurs utilisable industriel- lement est compris entre 3,15 et 4,8 mm. Ces dimensions sont données évidemment à titre purement illustratif et non limitatif. Les hommes du métier peuvent noter que la largeur minimale des fentes formées par mise en oeuvre de l'invention n'est limitée que par la largeur du bord de coupe des pastilles utilisées et non par la dimension du dispositif de serrage de pastilles selon l'invention, tel que décrit précédemment. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. Par exem- ple, la lame plane 300 de serrage de pastilles peut être solidaire du corps de l'outil, des fentes de position con- venable étant usinées afin qu'elles délimitent une partie flexible de serrage dans la matière du corps, placée entre chaque organe de came et une surface d'une cavité correspon- dante de logement de pastilles. On notera que sur la figure 1, les centres des cavités 150 sont espacés d'un angle 202 (indiqué par la flè- che à deux têtes) alors que les copeaux peuvent sortir par le dégagement 160 selon un angle au centre moyen représenté par la flèche à deux têtes 201. REVEND ICAT IONS 1. Outil de tronçonnage, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (100) ayant sensiblement la forme d'un disque et comprenant une première et une seconde surface latérale qui sont sensiblement parallèles au plan de rota- tion et sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation du corps, plusieurs cavités (140) espacées à la périphérie du corps et disposées d'une face latérale à l'autre, chaque cavité étant destinée à loger une pastille de coupe, un dispositif (300) de retenue de pastille com- prenant une partie de serrage (301) mobile dans le plan de rotation du corps par flexion, en position de coopéra- tion avec la pastille, et un organe de manoeuvre (400) disposé de manière qu'il tourne dans le plan de rotation du corps et qui, au moins dans une première position en rotation, repousse la partie de serrage en coopération avec la pastille. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre comprend un organe (400) à effet de came ayant une première surface périphérique de forme sensiblement circulaire (402) et une partie aplatie (401) qui sous-tend la première surface périphérique, l'or- gane à effet de came étant logé dans une cavité complémen- taire (150) disposée entre les plans correspondants des deux faces latérales (101) du corps, l'axe de rotation de l'organe à effet de came étant sensiblement parallèle à celui du corps. 3. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque cavité (140) a une forme sensiblement rec- tangulaire ayant des faces inférieure et supérieure paral- lèles (142, 143) et une face arrière (141), une partie au moins de la face inférieure ayant une configuration per- mettant sa coopération avec la face inférieure de la pas- tille de coupe (500). 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de retenue de pastille comprend en outre -un organe sensiblement plan (300) placé dans la cavité (140) et ayant une surface (304) de position- nement de pastille qui est sensiblement perpendiculaire à la surface inférieure (142) de la cavité et est en butée contre une face arrière de la pastille (500), - une face inférieure (331) qui est en butée contre une partie de la surface inférieure (142) de la ca- vité, en arrière de la pastille, - une surface arrière qui est en butée contre la surface arrière de la cavité, - une surface supérieure (308) qui est en butée contre la surface supérieure (143) de la cavité, et - une surface de serrage (305) qui est au contact d'une surface supérieure de la pastille. 5. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de retenue de pastille comprend en outre une ouverture (302) formée dans l'organe plan et dis- posée de manière qu'elle délimite la partie mobile de ser- rage du dispositif de retenue, la partie de serrage étant délimitée par une surface supérieure (308) du dispositif de retenue de pDastille et la surface dc serrage (305) du dispositif de retenue de pastille. 6. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe à effet de came (400) est disposé de ma- nière que la partie aplatie (401) soit en butée contre la partie mobile de serrage (301) du dispositif de retenue de pastille, dans la position sans serrage, et cet organe à effet de came (400) est en appui contre la partie de ser- rage (301) du dispositif de retenue de pastille lorsqu'il a tourné dans l'un ou l'autre sens à partir de la position sans serrage, autour de l'axe de l'organe à effet de came. 7. Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie aplatie (401) de l'organe à effet de came est en butée contre la face supérieure (308) du dispositif de retenue de pastille, dans la position sans serrage. 8. Outil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cavité de forme complémentaire qui contient l'organe à effet de came (400) est disposée en travers du corps (100) de l'outil en position adjacente à une cavité correspondante (140). 9. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un bord de coupe de chaque pastille (500) est sensi- blement parallèle à l'axe de rotation du corps de l'outil (130), sur une distance au moins égale à la distance sépa- rant les deux faces latérales (101) du corps en forme de disque. 10. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de retenue de pastille est soudé par points à l'endroit de coopération en butée de la surface inférieure (142) de Ja cavité et de la surface inférieure du dispositif de retenue de pastille. 11. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une lèvre (190) du corps de l'outil est en butée contre une partie de la surface supérieure de la pastille, près de la surface de serrage (305) du dispositif de rete- nue (300) de pastille mais radialement vers l'extérieur. 12. Outil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pastille (500) est de type remplaçable couramment utilisé dans les outils de tronçonnage ou à saigner. 13. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture (302) est une fente formée à l'intersec- tion de la surface de positionnement (304) de pastille et de la surface de serrage (305) de l'organe plan, cette fente étant dirigée radialement vers l'intérieur, depuis son embouchure, en direction inclinée par rapport à la surface supérieure de l'organe plan. 14. Outil selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'angle est de l'ordre de 8 . 15. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe à effet de came (400) a pratiquement la même épaisseur que le corps (100) en forme de disque et est logé de façon pratiquement permanente dans la cavité com- plémentaire afin qu'il y tourne, la matière des deux faces latérales (101) étant rabattue autour de la périphérie de la cavité. 16. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre comprend au moins une cavité hexagonale (403) destinée à la pénétration d'une clé hexa- gonale classique destinée à le faire tourner. 17. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre (400) est destiné à repousser la partie de serrage (301) au contact de la pastille (500) par rotation dans l'un ou l'autre sens autour d'un axe de l'organe de manoeuvre. 18. Outil à tronçonner, comprenant des dispositifs de positionnement physique et de retenue de plusieurs pas- tilles amovibles de coupe utilisés de façon classique in- dividuellement dans des outils non rotatifs de coupe, cha- que pastille de coupe présentant un bord de coupe sensi- blement parallèle à un axe de rotation de l'outil à tron- çonner, chaque pastille étant disposées pratiquement sur toute la largeur d'une fente à couper, ledit outil étant caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs cavités sensi- blement rectangulaires (130) réparties à la périphérie de l'outil et traversant axialement toute l'épaisseur du corps de l'outil, chaque cavité ayant une surface arrière radia- lement interne (141) qui relie des surfaces supérieure et inférieure (143, 142) de la cavité, et une embouchure for- mée à la périphérie du corps et permettant le coulissement d'une partie arrière d'une pastille de coupe, chaque cavité logeant en outre une lame plane de serrage (300) de forme complémentaire, ayant une première partie placée entre une surface arrière de la pastille (500) et la surface arrière de la cavité, et une seconde partie (301) séparée de la pre- mière par un trait de scie (302) partant d'une embouchure formée dans la lame, cette embouchure étant en contact avec la surface arrière de la pastille et étant dirigée vers la surface arrière de la cavité et aboutissant à une partie flexible de la lame qui relie la première et la seconde partie, la seconde partie (301) étant en butée contre la face supérieure (143) de la cavité et étant en surplomb au-dessus d'une face supérieure de la pastille, et un organe sensiblement circulaire à effet de came au moins dans un premier sens de rotation.