Brevet FR2512704A1 — publié le 19830318

OUTIL DE DECOUPAGE A FEUILLARD D'ACIER A AU MOINS UNE LAME DE DECOUPAGE, EN FORME DE BANDE, MUNIE D'UN TRANCHANT La présence invention concerne un outil de découpage à feuillard d'acier pourvu d'au moins une lame de découpage, en forme de bande, présentant un tranchant, ladite lame étant maintenue dans une fente d'un porte-lames et dont le dos de lame opposé au tranchant appuye par sa surface de montage contre une plaque de métal trempé, tandis que le tranchant, au moins, de la lame de découpage est lui-même durci. Un tel outil de découpage à feuillard d'acier est con nu par la publication de la demande de brevet allemand nO 2 404 406 et sert au découpage ou estampage de feuilles de carton et papier, de métaux doux, pour produire en particulier des flans pour boites ou cartonnages pliants. Avec de tels outils, il est nécessaire que la lame de découpage effectue le tranchage fiable du matériau en chaque emplacement de façon que lors du déroulement ulterieur de la production, les pièces utiles découpées puissent être déta- chées et isolées individuellement sans inconvénient de la feuille d'alimentation. Le mode opératoire courant s'effectue à cet effet acier contre acier, c'est-à-dire que les tranchants des lames travaillent contre une plaque d'étampe durcie ou trempée. Pour obtenir une découpe régulière, les tranchants ou la contreplaque de découpage ou matrice doivent être précis, car toute différence de hauteur a pour effet de produire une séparation du matériau irréguliere, si bien que lors du détachement des flans, il apparaît des difficultes de production. Les tranchants eux-mêmes ont déjà certaines tolérances de hauteur d'environ + 0,02 mm. Il s'y ajoute encore d'autres tolérances de hauteur qui sont inhérentes à la fabrication des outils et des machines à découper ou estamper elles-mêmes, ainsi également que celles prévues pour la mise en oeuvre des phases de découpage. Dans les cas défavorables, tous les défauts s'additionnent si bien qu'il apparaît des différences de hauteur slelevan jusqu'à 0,2 mm. Ceci a pour conséquence que dans une phase de découpage, les emplacements trop élevés du matériau à découper se trouvent déjà tranchés en profondeur, alors qu'en d'autres endroits la séparation du matériau n'a pas- encore eu lieu. Pour pouvoir obtenir dans ce cas une compensation de hauteur, il est connu de rapporter par collage sur la face dorsale de l'outil un feuillard d'acier, aux emplacements de lame à effet de tranchage incorrect, des bandes ou rubans de compensation, par exemple en papier ou métal, de façon qu'il soit possible pour les emplacements des tranchants de hauteur trop grande de subir un écart en remontant en arrière, pour qu'une adaptation des tranchants à la contre-plaque ou matrice de découpage soit assurée.On peut ainsi obtenir des découpages satisfaisants, mais le temps perdu pour une telle compensation de hauteur des tranchants est très considérable et peut dépasser les temps de découpage effectifs de l'outil à feuillard d'acier. -D'après la demande de brevet européen ne 17 179, il est maintenant également connu d'utiliser une plaque de matière pl-astique, de dureté prédéterminée, qui'est revêtue sur un substrat en métal et qui se trouve encore à l'état plastique. La feuille durcissable par irradiation est appliquée comme doublage sur l'outil à feuillard d'acier, avant de procéder à l'assemblage de la presse, dans quel cas les tranchants de hauteur trop grande vont stecarter en arrière dans la feuille, celle-ci subissant à cet effet une déformation plastique. Par un durcissement consécutif, on obtient la fixation de cet état de compensation. Ce procédé est toutefois limité dans son efficacité par l'intervalle de hauteur des tranchants. Pour des intervalles de hauteur des tranchants trop faibles, la feuille de matière plastique non encore durcie, ne peut pas assurer complètement la compensation, si bien que dans ces cas non doit utiliser de façon supplémentaire le procédé, décrit ci-dessus, consistant à rapporter par collage des bandes de compensation autour des lames. La dépense qui en résulte, en particulier dans le cas d'outils de découpage à feuillard d'acier présentant des longueurs de lame de découpage de 25 m et davantage, se trouve accrue de façon intolérable, de sorte que pour des petites quantités de pièces débitées, les temps de préparation deviennent plus grands que le temps de production. I1 s'y ajoute que ces opérations de compensation ne peuvent être effectuées que par un personnel spécialisé travaillant très soigneusement et ayant une grande qualification. Une précision encore nettement plus grande est nécessaire dans le cas des outils pour le découpage des étiquettes, car dans ce cas, l'attaque du découpage doit être faite seulement sur la couche de papier, et non pas sur la bande de support elle-meme, sinon tout au plus pour les lignes d'ébauche ou pour une séparation voulue. Le but de l'invention est d'améliorer un outil de découpage à feuillard d'acier du type décrit ci-dessus, de fa çon que l'on obtienne une découpe exacte et uniforme sur toute la longueur de la lame de découpage. Le but de l'invention est atteint par le fait que la surface de montage ou d'application du dos de lame est diminuée et que l'on forme ainsi, dans ladite surface d'application diminuée, une zone de déformation, de façon que la résistance à la déformation du matériau de la lame de découpage soit inférieure, au moins dans la région de la surface d'application, à celle de la région du tranchant. Gracie à ces caractéristiques de l'invention, on obtient en pratique un ajustage auto-réglable de la lame de découpage, car dans le cas de forces locales trop élevées, il se produit une déformation de la surface d'application diminuée soumise à la surcharge, jusqu'à ce que la force de tranchage se trouve répartie de façon régulière sur toute la longueur de la lame de découpage. Pour obtenir une telle déformation plastique du dos de lame sans endommagement du tranchant, la dureté du matériau du dos de lame peut s'élever à environ 36 à 38 HRC par rapport à une dureté au tranchant d'environ 50 à 52 HRC. Ceci corres-- pond à une dureté respective de 3500 et 3700 Hv, et d'environ 5200 et 5700 N2. Dans le cas de l'utilisation de matériaux de 2 mm lame particuliers, s'écartant des sortes d'acier durcissable couramment utilisées, ces valeurs peuvent subir des variations. D'une façon particulièrement avantageuse, la différence de dureté entre le tranchant et le dos de lame s'élève à plus de 1000, de préférence à environ 2000 N Pour atteindre une telle différence de dureté, le tranchant peut être convenablement durci en recourant à un durcissement à haute fréquence et le dos de lame peut être recuit, par exemple par un chauffage à induction local. De façon particulièrement avantageuse, la surface de montage ou d'application du dos de lame peut être diminuée par les entaillages, rainurages, crantages ou analogues jusqu'à une surface d'application résiduelle au maximum d'envi 2 2 ron 0,1 mm2/mm, jusqu'à 0,01 mm2/mm. Une telle diminution de section transversale du dos de lame peut être obtenue, en biseautant de préférence symétriquement ledit dos de lame, en prévoyant de réaliser par le biseautage une largeur résiduelle de la surface d'application du dos de lame d'environ 0,1 mm à 0,01 mm. Dans le cas d'interruptions supplémentaires du dos de lame, on peut choisir pour cette largeur résiduelle une valeur plus grande. D'une façon particulièrement avantageuse, l'angle tranchant a2 du biseautage peut être réalisé suivant une valeur inférieure à 400, toutefois de préférence inférieure à 350, de façon qu'une profondeur suffisante de la couche de matériau puisse se déformer plastiquement, si bien que des inégalités de forme superficielles s'élevant jusqu'à environ 0,3 mm puissent être compensees dans le cas des dimensions courantes de l'outil de découpage à feuillard d'acier. Pour la diminution de la surface d'application du dos de lame, cette surface d'application peut être agencée avec une denture ou un crantage en section transversale od on peut également aménager dans ladite surface une restriction locale en coupe transversale par des protubérances en forme de pyramides, éventuellement également avec des pointes émoussées, c'est-à-dire en troncs de pyramides. Des configurations du dos de lame de type gauffrées ou en losanges peuvent également servir au même but. Une autre possibilité pour la diminution de la surface d'application du dos de -lame consiste à agencer celui-ci en forme de pied avec une largeur de pied d'environ 0,1 mm à 0,01 mm ou encore la section transversale de la lame peut être diminuée dans la région du dos de lame par au moins une rainure latérale, de préférence deux telles rainures symétri ques,jusqu'à laisser subsister une âme résiduelle d'une largeur d'environ 0,1 mm à 0,01 mm. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre de quelques formes de réalisation dudit outil, données à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 représente une vue en coupe partielle schématique d'un outil de découpage à feuillard d'acier ; et les figures 2 à 5 représentent des vues en coupe transversale respectives de la lame de découpage, les dos des lames étant chacun agencés de façon différente. En se référant à la figure 1, on peut voir que l'outil de découpage à feuillard d'acier, représenté partiellement en coupe transversale, présente une plaque 1 en acier durci ou trempé, qui repose à la base du poinçon ou étampe 2 d'un dispositif de découpage. La lame de découpage 3 proprement dite est engagée à conformation dans une fente 4 d'un porte-lames 5, par exemple une plaque de bois contreplaqué. Le tranchant 6, saillant vers le bas, coopère avec une plaque de découpage ou matrice 7 pour découper du carton, ou analogues, non repré sentés. La lame de découpage 3 a de façon courante une hauteur 8 de 23,8 mm pour une épaisseur 9 de 0,71 mm, la hauteur 8 et l'épaisseur 9 pouvant s'élevér, dans le cas d'outils de découpage à feuillard d'acier pour étiquettes adhésives, respectivement à 4 et 0,4 mm. En cas de besoin, les valeurs précitées peuvent être fortement modifiées. De façon courante, le tranchant a un angle de tranchage a1 d'environ 56 à 580. La lame de découpage 3, représentée en coupe transversale dans la figure 2 est biseautée symétriquement de part et d'autre du dos 10 de lame, suivant un angle a2 inférieur à 400, de préférence toutefois inférieur à 350 Le tranchant 6 proprement dit est durci au trempé et présente une dureté Rockwell d'environ 50 à 52, et respectivement une dureté Vickers de 5100 à 5500, tandis que le dos de lame 10 est recuit et ne présente qu'une dureté Rockwell d'environ 36 à 38, et respectivement une dureté Vickers d'environ 3000 Newtons/mm2.Dans le cas d'une surcharge du tranchant 6, il se produit pratiquement sans déformation notable du tranchant 6 lui-même une déformation du dos 10 de lame, sensiblement plus doux, si bien que le tranchant 6 s'ajuste contre la matrice 7 de sorte que l'on obtient une coupe régulière plus propre sur toute la longueur de coupe. On peut également obtenir une déformation du dos de lame par une configuration de ce dernier suivant les figures 3 à 5. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, il est prévu seulement au milieu du dos 10 de lame une nervure 11 d'une largeur 12 de 0,1 à 0,01 mm, tandis que dans l'exemple de réalisation de la figure 4, le dos 10 de lame est dentelé en section transversale, de sorte que les pointes des dents peuvent alors se déformer en cas de surcharge. De façon correspondante à la figure 3, et comme représenté à la figure 5, pour obtenir le pouvoir de déformation plastique, on peut former une âme de déformation 14 par aménagement de deux rainures 13, de façon que la largeur 2 de l'âme s' élève de même à environ 0,1 à 0,01 mm pour les dimensions de lame de découpage courantes. REVENDICATIONS 1. Outil de découpage à feuillard d'acier pourvu d'au moins d'une lame de découpage, en forme de bande, présentant un tranchant, ladite lame étant maintenue dans une fente d'un porte-lames et dont le dos de lame opposé au tranchant appuie par sa surface de montage contre une plaque de métal trempé, tandis que le tranchant, au moins, de la lame de découpage est lui-même durci, caractérisé par le fait que la surface de montage ou d'application du dos(10)de lame est diminuée et que l'on forme ainsi dans la surface d'application diminuée, une zone de déformation, la résistance de déformation du matériau de la lame de découpage étant inférieure, au moins dans la région de la surface d'application, à celle de la région du tranchant (6). 2. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la dureté du ma matériau du dos (10) de lame s'élève à environ 36 à 38 HRC par rapport à une dureté au tranchant (6) d'environ 50 à 52 HRC 3. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la dureté du ma tériau du dos (10) de lame s'élève à environ 3700 Newtons/mm2 2 par rapport à la dureté au tranchant (6) d'environ 5700 N/mm2. 4. Outil de découpage à feuillard d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la différence de dureté entre le tranchant (6) et le dos (10) de lame, en duretés Vickers, s'élève à plus de 1000 E2 de préférence environ 2000 N,. mm 5. Outil de découpage à feuillard d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le tranchant (6) est durci ou trempé par durcissement à haute fréquence et que le dos (10) de lame est recuit. 6. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface d'application du dos (10) de lame est diminuée par des entaillages, rainurages, crantages, ou analogues, jusqu'à une surface d'application résiduelle d'en moyenne 0,1 à 0,01 mm2/mm de longueur de tranchant. 7. Outil de découpage à feuillard d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dos (10) de lame est biseauté en section transversale notamment de façon symétrique. 8. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 7, caractérisé par le fait que par le biseautage, on prévoit la formation d'une largeur résiduelle (largeur d'âme 12) de la surface d'application du dos (10) de lame d'environ 0,1 à 0,01 mm. 9. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que l'angle a2 du biseautage est inférieur à 40b, notamment toutefois inférieur à 350. 10. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour la diminution de la surface d'application du dos (10) de lame, on donne à la dite surface d'application une configuration dentelée ou crantée (figure 4). 11. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour la diminution de la surface d'application du dos (10) de lame, on donne à la surface d'application la configuration d'un pied ou nervure d'une largeur (12) d'environ 0,1 à 0,01 mm (figure 3). 12. Outil de découpage à feuillard d'acier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour l'adaptation de la surface d'application du dos de lame, il est prévu dans la région de ladite surface d'application du dos (10) de lame au moins une rainure (13) latérale, et notamment deux nervures (13) symétriques, et que par suite de I'aménagement de la nervure ou des nervures (13) on forme une âme résiduelle (14) la largeur (12) de ladite âme étant d'environ 0,1 à 0,01 mm.