Brevet FR2513166A1 — publié le 19830325

- Outil à main pour l'enlèvement de matière sur une pièce, notamment pour l'êbavurage ou le cassage d'angles La présente invention concerne les outils à main pour l'enlèvement de matière sur une pièce, du type comprenant un support d'outil solidaire à une extrémité d'un manche de manoeuvre et portant à l'autre extrémité un outil proprement dit offrant une arête de coupe. On connaît déjà des outils de ce type, utilisés plus particulièrement pour l'ébavurage ou le cassage d'angles (réalisation d'un chanfrein) sur des pièces, métalliques ou plastiques, et connus sous le nom de grattoirs ou d'ébavureurs, et dans lesquels l'outil proprement dit présente une forme de levier contre-coudé (en "jambe de chien") dont un segment extrême est engagé axialement dans le support et est maintenu libre en rotation, tandis que l'arête de coupe est réalisée tout le long du segment intermédiaire et de l'autre segment extrême, de sorte qu'elle se trouve dans un plan parallèle à l'axe du support et du manche ou passant par celui-ci Dans le cas de cassage d'une arête, cet outil peut être utilisé indifféremment sur une arête rectiligne ou sur une arête concave (par exemple, intersection d'un alésage cylindrique ou d'un passage polygonal avec la face d'une pièce). A cet effet, on oriente le manche de l'outil transversalement par rapport à l'arête et on pose sur celle-ci le levier de coupe qui vient, du fait de son montage libre en rotation, s'appliquer sur l'arête en équilibrant de lui-même sa plongée dans la matière dès que l'on déplace l'ensemble le long de l'arête, réalisant ainsi à volonté un fin copeau. Ces outils présentent toutefois deux graves inconvénients Tout d'abord, sur des arêtes rectilignes, il est impossible de commencer à enlever de la matière dés le début de l'arête, car l'outil de coupe ne peut pas prendre d'appui convenable et s'auto-positionner pour pénétrer dans la matière Par ailleurs, sur des arêtes convexes curvilignes il est absolument impossible d'attaquer l'enlèvement de matière en quelque point que ce soit, car l'outil de coupe, qui est fou dans les deux sens, plonge immédiatement et fuit l'arête. C'est pourquoi la présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients et de fournir un outil d'enlèvement de matière du type précité que l'on puisse utiliser dès le début de l'arête dans le cas d'arêtes rectilignes et qui puisse, par ailleurs, également être utilisé sur des arêtes convexes curvilignes. A cet effet, l'invention a pour objet un outil du type précité, caractérisé en ce que l'outil de coupe proprement dit est fixé, par des moyens d'immobilisation, sur le support de manière que son arête de coupe ou taillant soit sensiblement perpendiculaire à la direction générale du support et du manche qui le prolonge et en ce que ce support porte en outre, à proximité de l'outil de coupe, un organe d'appui qui est destiné à reposer sur l'arête de la pièce et qui présente au moins un point de butée sur cette pièce, la ligne fictive joignant le tranchant et ce point de butée étant inclinée par rapport à la direction générale du support et du manche. Grâce à cette disposition, non seulement on résou les deux inconvénients précités, mais encore d'une part, on limite, par lepoint de butée rapproché du taillant, la plongée de ce taillant de l'outil dans la matière afin d'éviter un phénomène de crochetagetout en obtenant une régularité dans l'épaisseur de matière enlevée,et d'autre part, par l'inclinaison du manche, on assure un meilleur rendement de l'effort de traction ou de poussée de l'opérateur sur l'outil. Suivant une caractéristique avantageuse, l'angle de dépouille de l'outil de coupe proprement dit est de l'ordre de à 30 et de préférence, d'environ 250 et l'angle de dégagement de 15 à 250 et de prérérence d'environ 200, ce qui conrère au taillant de l'outil une plus grande agressivité vis-à-vis de la matière, c'est-à-dire favorise son engagement dans celle-ci grâce à la diminution de l'effort de coupe qui en résulte. De façon particulièrement avantageuse, l'angle formé, d'une part, par la ligne fictive joignant le tranchant et le point de butée de l'outil et, d'autre part, la direction générale du support et du manche, est de l'ordre de 8 à 160 et de préférence 12 en- viron. Avantageusement également, le rapport entre la distance comprise entre le taillant de l'outil et le point de butée et celle comprise entre ce point de butée et l'extrémité du manche est de l'ordre de 10 à 20 et de préférence de 12 à 15 environ. 2 - 3 513166 Suivant une caractéristique importante de l'invention, le point de butée de l'organe d'appui est situé sur une zone de guidage allongée par rapport à laquelle fait saillie le taillant de l'outil. De préférence, l'organe d'appui est rapporté sur le bloc support de manière interchangeable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exem- ples non limitatifs, et en regard des dessins annexés sur lesquels: la Fig 1 représente une vue complète d'un outil suivant un premier mode de réalisation conforme à l'invention, cet outil étant posé sur une arête d'une pièce, la vue étant prise transversalement par rapport à cette pièce, la Fig 2 représente une vue à plus grande échelle du support et de l'outil de coupe de la Fig 1, la Fig 3 représente une vue en coupe de la Fig 2 prise suivant la ligne 3-3 de cette figure, les Fig 4, 5 et 6 illustrent l'utilisation d'un tel outil en plusieurs passes, la Fig 7 représente une vue analogue à celle de la Fig 2 pour un second mode de réalisation conforme à l'invention. Comme le montre la Fig 1, l'outil est cons- titué par une tige métallique cylindrique de grande longueur 1, qui est insérée à une extrémité et sur presque la moitié de sa longueur dans un manche 2 galbé de manière à assurer la meilleure préhension possible. A son extrémité opposée, cette tige est ajustée dans un alésage ménagé dans un bloc de guidage 3 en matière plas- tique sur lequel sont fixés, d'une part, une pièce de guidage et de butée 4 et, d'autre part, un outil de coupe proprement dit 5. Comme le montrent précisément les Fig 2 et 3, l'organe de coupe 5 est constitué par un doigt cylindrique en acier spécial qui traverse un alésage 6 ménagé à l'extrémité de la tige 1 sui- vant un diamètre de celle-ci et qui offre, en dehors de cette tige, une tête de coupe 7 délimitée par une face de coupe 7 a et une face de dépouille 7 b qui se recoupent suivant une arête de coupe ou taillant 7 c Ce taillant 7 c est orienté perpendiculairement à l'axe X-X de la tige 1 et la face de coupe 7 a est tournée vers le manche 2 Une vis de serrage ou vis pointeau 8 est vissée dans un filetage borgne 8 a ménagé dans l'extré- mité de la tige 1 suivant son axe, de manière à pouvoir venir s'appuyer sur le doigt de coupe 5 et immobiliser ce dernier en position. L'ajustement du bloc 3 sur la tige 1 est effectué par un alésage 9 de ce bloc Celui-ci est posi- tionné sur la tige du'côté du manche 2 par rapport au doigt de coupe 5, mais à proximité de ce dernier, et il présente deux parties en saillie 10 et 11 La saillie 10 s'étend vers l'extrémité de la tige et au-dessus du doigt 5, à l'opposé de sa tête de coupe 7, de manière à présenter un filetage 11 coaxial à l'alésage 6 et dans lequel est engagée une vis de réglage lia dont la tête s'appuie sur l'extrémité du doigt de coupe 5, de manière à permettre le réglage de la distance suivant laquelle ce doigt de coupe fait saillie par rapport à la tige 1 et au support 3. La seconde partie en saillie 12 de ce support 3 est dirigée du même côté que la tête de coupe 7 et présente une face de fixation 13 qui fait avec la direction de l'axe X-X, un angle a de l'ordre de 120. Sur cette face 13 est ménagée une gorge 14 qui permet l'emboîtement d'une nervure 15 offerte par la pièce de guidage et butée 4 Cette pièce est une pièce rapportée et amovible de forme parallélépipédique, mais dont la face opposée à la nervure 15 présente une cavité en retrait de forme prismatique 16 dont chacune des deux faces transversales 17 fait un angle de 450 par rapport au plan P-P de symétrie de l'ensemble qui est le plan passant par l'axe X-X et celui du doigt de coupe 5 Au fond de cette cavité prismatique 16 se trouve réalisée une rainure 18 Enfin, un trou borgne 19 est ménagé dans cette pièce perpen- diculairement à la rainure 18 et au milieu de la longueur de la pièce,. de manière à permettre le passage de la tête d'une vis 19 a qui traverse la nervure 15 et vient se visser dans un filetage 19 b ménagé dans la partie en saillie 12 du bloc 3 L'alésage 19 est plus large que la rai- nure 18 et sa profondeur est suffisante pour que la tête de la vis 19 a soit en retrait par rapport à cette rainure 18 Il est enfin prévu une vis de serrage ou vis pointeau 20 qui est engagée dans un filetage 20 a réalisé à l'arrière du bloc 3 radialement par rapport à la tige 1, de 4 - _ 5 2513166 manière que cette vis 20 assure l'immobilisation du bloc sur la tige. Comme le montre plus précisément la Fig 2, la tête 7 du doigt de coupe 5 présente un angle de dépouille de 14 et un angle de dégagement (complément de l'angle de coupe) de 25 Par ailleurs, comme le montre la Fig 1, si l'on appelle dl la distance entre le tranchant 7 c et la ligne transversale arrière 21 qui joint les points extrêmes(situés du côté du manche 2) des arêtes extérieures de la cavité prismatique 16 et si l'on appelle d 2 la distance entre cette ligne 21 et la partie arrière du manche 2, le rapport entre ces distances d 2 et dl est 10. L'outil ainsi décrit permet de procéder à un enlèvement de métal, sur une arête 22 d'une pièce 22 a, qui peut être égal ou supérieur à un cassage d'angle, ceci bien entendu dans la limite de la puissance que peut fournir la manoeuvre de cet outil à la main C'est ainsi par exemple que, dans une pièce en acier, on peut réaliser un chanfrein atteignant une largeur d'environ lmm Comme le montrent les Fig 4 à 6, cette opération peut s'exécuter en plusieurs passes successives Chacune de ces passes s'effectue en posant l'outil par sa pièce de guidage et de butée 4, de manière que la ligne arrière fictive 21, constituant un point théorique de butée 21, repose sur la surface extérieure de la pièce 22 a qui offre la ligne 22 sur laquelle l'enlèvement de matière doit être effectué, tandis que le doigt de coupe 5 est disposé tout au début de la ligne 22, de manière que le taillant 7 c fasse légèrement saillie sur l'épaisseur de la pièce 22 a pour pouvoir l'attaquer lorsoue le mouvement est engagé Lorsque l'enlèvement de matière à effectuer est constitué par un chanfrein, ce dernier doit être bien entendu réalisé sur une arête délimitée par deux faces concourantes de la pièce 22 a, auquel cas ce sont les plans latéraux 17 de la cavité 16 qui reposent sur chacune desdites faces. L'importance des angles de dépouille et de dégagement favorise la plongée de l'outil 5 dans la matière, mais la présence de la butée 21, relativement très rapprochée du taillant 7 c, limite la valeur de cette plongée La combinaison de l'importance des angles,de la butée et du bras de levier d 2 relativement élevé, permet à l'opérateurdemaîtriser l'enlévement de matière en tirant cet outil par le manche 2 suivant la direction du chanfrein à obtenir (ligne 22) Pour 6 251 166 l'obtention d'un tel chanfrein par passes successives, il convient, comme le montrent les Fig 4 à 6, de relever progressivement le manche 2 d'une passe à la suivante pour obtenir un nouvel enlèvement de matière (épais- seur 23 a sur la première passe de la Fig 4, seconde épaisseur 23 b pendant la seconde passe de la Fig 5 et épaisseur finale 23 c au cours de la troi- sième passe de la Fig 6) Une fois effectuée cette troisième passe, l'outil se place de manière que les flancs 17 de la cavité 16 s'appuient sur toute leur longueur sur les faces latérales de la pièce, de sorte que les trois plans constitués par l'arête de coupe 7 c d'une part, et ces faces 17 du bloc de l'autre coïncident avec le chanfrein déjà réalisé, réalisant ainsi une portée complète de la pièce de guidage et de butée 4 sur la pièce 22 a à travailler Il en résulte que, une fois dans cette position d'appui, l'outil ne travaille plus et qu'aucun enlèvement de matière supplémentaire n'est réalisé. On peut réduire la profondeur des passes de réalisation du chanfrein en agissant sur la vis lia De même, si l'on désire ne procéder qu'à un ébavurage, on agit également au préalable pour régler la saillie de l'outil par rapport aux faces de contact à l'aide de la même vis lia. On notera encore que, grâce au bras de levier important obtenu à partir du point de butée 21, au fur et à mesure des passes successives effectuées, le rapport d 2 à dl se modifie favora- blement, étant donné que, plus la profondeur du chanfrein augmente, plus le zone d'appui Ge la pièce 4 se rapproche de l'arête de coupe 7 c, c'est- à-dire plus l'effet de plongée augmente et plus il est aisé d'en maîtri- ser la réaction. La variante de réalisation de la Fig 7 diffère de celle des Fig 1 à 6 en ce que, à la différence du précédent outil qui est destiné à être manoeuvré par traction, cette seconde réalisation s'utilise par poussée A cet effet, et comme le montre la Fig 7, le bloc 3 et la pièce de guidage et butée 4 présentent la même conception, mais se trouvent maintenus à l'aide de la vis 1 à l'extré- mité même de la tige 1, alors que par contre le doigt de coupe 5 se trouve disposé, par rapport à ce bloc 3, du côté du manche 2 L'arête de coupe ou tranchant 7 c présente la même disposition relative _ 7 2513166 en saillie par rapport à la rainure 18, mais inversement à la réalisation précédente, la face de dépouille 7 b est située du côté du manche 2 et la face de coupe à l'opposé, c'est-à-dire en regard encore de la pièce 4 Il est bien entendu toujours prévu une vis lia de réglage de la saillie de la tête de coupe 7 et une vis d'immobilisation 8 de ce doict de coupe Cet outil travaille de la même manière que dans le cas de la réalisation pré- cédente, à la seule différence que l'outil est poussé à l'aide de son manche 2 et non pas tiré. Dans l'une et l'autre réalisations le bloc 3 et la pièce 4 présentent en regard de la tête de coupe 7 une cavité transversale cylindrique 24 constituant une chambre de dégagement dans laquelle peut s'enrouler le copeau découpé par le taillant 7 c pour ensuite sortir de l'outil sur l'un ou l'autre côté. Il est bien clair que, outre des chanfreins, il serait possible, en modifiant la forme de la cavité de guidage 16 et du tranchant 7 c de l'outil, de réaliser d'autres opérations dans l'enlèvement de matière qu'un chanfreinage, telles que l'exécution d'une gorge, l'éba- vurage de rainures de clavettes, l'arasage d',un joint de coulée, un limage en creux, etc Il convient de préciser que dans la première réalisation décrite en regard des figures permettant d'obtenir un chanfrein, il est possible, en utilisant le réglage de la vis micrométrique lia, de ne procéder qu'à un simple cassage d'angles. 8 2513166 REVENDICATIONS 1 Outil à main pour l'enlèvement de matière sur une pièce, du type comprenant un support d'outil ( 3-1) solidaire à une extrémité d'un manche de manoeuvre ( 2) et portant à l'autre extrémité un outil proprement dit ( 5) offrant une arête de coupe ( 7 c), caractérisé en ce que l'outil de coupe proprement dit ( 5) est fixé, par des moyens d'immobilisation ( 8), sur le support ( 3-1) de manière que sôn arête de coupe ou taillant ( 7 c) soit sensi- blement perpendiculaire à la direction générale du support et du man- che ( 2) qui le prolonge et en ce que ce support ( 3-1) porte en outre, à proximité de l'outil de coupe ( 5), un organe d'appui ( 4) qui est destiné à reposer sur l'arête ( 22) de la pièce ( 22 a) et qui présente au moins un point de butée ( 21) sur cette pièce, la ligne fictive joi- gnant le tranchant ( 7 c) et ce point de butée ( 21) étant inclinée par rapport à la direction générale du support ( 3-1) et du manche ( 2). 2 Outil à main selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de dépouille de l'outil de coupe proprement dit ( 5) est de l'ordre de 20 à 300. 3 Outil à main selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle de dépouille de l'outil de coupe proprement dit ( 5) est de l'ordre d'environ 25 . 4 Outil à main selon l'une quelconque des revendication de 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle de dégagement de l'outil de coupe proprement dit est de 15 à 25 . Outil à main selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle de dégagement de l'outil de coupe proprement dit est d'environ 200. 6 Outil à main selon l'une quelconque des revendications'de 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle formé d'une part, par la ligne fictive joignant le tranchant ( 7 c) et le point de butée ( 21) de l'outil et d'autre part, la direction générale du support ( 3-1) et du manche ( 2) est de l'ordre de 8 à 160. 7 Outil à main selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle formé d'une part, par la ligne fictive joi- gnant le tranchant ( 7 c) et le point de butée ( 21) de l'outil et d'autre part, la direction générale du support ( 3-1) et du manche ( 2) est de l'ordre d'environ 12 . 9 - 8 Outil à main selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que le rapport entre la distance comprise entre le taillant ( 7 c) de l'outil et le point de butée ( 21) et celle comprise entre ce point de butée ( 21) et l'extré- mité du manche ( 2) est de l'ordre de 10 à 20. 9 Outil à main selon la revendication 8, caractérisé en ce que le rapport entre la distance comprise entre le taillant ( 7 c) de l'outil et le point de butée ( 21) et celle comprise entre ce point de butée ( 21) et l'extrémité du manche ( 2) est d'environ 12 à 15. Outil à main selon l'une quelconque des revendications 1-à 9, caractérisé en ce que le point de butée ( 21) de l'organe d'appui ( 4) est situé sur une zone de guidage allongée ( 16) par rapport à laquelle fait saillie le taillant ( 7 c) de l'outil. 11 Outil à main selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe d'appui ( 4) est rapporté sur le bloc support ( 3) de manière interchangeable. 12 Outil à main-selon l'une quelconque des revendications de 1 à 11, caractérisé en ce que l'outil proprement dit ( 5) est réglable, à l'aide d'un organe ( 11 a), transversalement au support ( 3-1). 13 Outil à main selon l'une quelconque des revendications de 1 à 12, caractérisé en ce que la face de coupe ( 7 a) do l'outil - -prement dit a;t tournée ve -s le point de butée ( 21) . 14 Outil à main selon la revendication 13, caractérisé en ce que le point de butée ( 21) est disposé entre l'outil proprement dit ( 5) et le manche ( 2). Outil à main selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'outil proprement dit ( 5) est disposé entre le point de butée ( 21) et le manche ( 2). 16 Outil à main selon l'une quelconque des revendications de 1 à 15, caractérisé en ce que le support présente, du côté du point de butée ( 21) une cavité de dégagement de copeau ( 24) dis- posée en regard de l'outil proprement dit ( 5). - 17 Outil à main selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'une rainure de dégagement ( 18) est ménagée dans la pièce de guidage et butée ( 4). 18 Outil à main selon l'une quelconque des revendications de 1 à 17, caractérisé en ce que le support ( 3-1) comprend une tige ( 1) sur laquelle est engagé, de manière amovible, un bloc de support ( 3) qui porte l'outil proprement dit ( 5) et le point de butée ( 21).