Brevet FR2522558A1 — publié le 19830909

La présente invention est du domaine de la métallurgie et elle a pour objet un dispositif de découpage des déchets métalliques tels que les rubans, dits squelettes, sortant de découpe ou d'emboutissage. On rappelle qu'il s'agit de réduire en menus morceaux, afin d'en faciliter la manutention et d'en réduire le volume, des feuillards dans lesquels ont été découpées des pièces de formes diverses. On connaît, pour réaliser ce déchiquetage, des cisailles à mouvement alternatif entraînées par excentrique ; de telles machines sont en général très bruyantes du fait du choc de la lame sur le feuillard ; de plus l'utilisation d'un mécanisme à excentrique implique d'assez grandes dimensions pour le bâti de telles machines, et de ce fait un encombrement global assez important, et il implique aussi la mise en oeuvre de moyens pour arrêter la bande au moment de la coupe, et pour la laisser repartir lorsque l'outil sera remonté d'au moins l'épaisseur de la bande. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif ou machine de découpage qui soit à la fois silencieux et peu encombrant comparé aux dispositifs existants et qui autorise le défilement continu du ruban de manière à assurer une très grande vitesse de découpage. Selon la présente invention, un dispositif de découpage de déchets métalliques, tels que rubans sortant d'emboutissage, ledit dispositif incorporant une lame et une contre-lame de cisaillage, est caractérisé d'une manière générale en ce que la lame constituée d'une pièce prismatique allongée de section directrice polygonale, est montée rotative autour d'un axe parallèle à ses lignes génératrices ce par quoi le tranchant de la lame décrit une surface cylindrique. Suivant une autre caractéristique principale de l'invention, le tranchant de la contre-lame est constitué par l'arête d'un dièdre d'environ 900 d'ouverture d'angle, et en ce que ledit dièdre est rûriré par une surface plane et par une surface sensiblement cylindrique de rayon légèrement plus grand que le rayon de ladite surface cylindrique décrite par la lame. De préférence, ladite surface plane de la contre-lame est perpendiculaire à ladite surface cylindrique décrite par la lame, et ladite surface sensiblement cylindrique de la contre-lame est tangente à la surface cylindrique décrite par la lame, le tranchant de la contrelame constituant la ligne de tangence. De préférence encore, ladite lame est engagée à chacune de ses extrémités dans une platine rotative support de lame, l'une au moins desdites platines étant motrice pour entrainer la lame en rotation. Suivant une caractéristique secondaire de l'invention, chaque extrémité de la lame est conformée en tenon à faces parallèles pour pouvoir être engagée et maintenue par vis dans une rainure à bords droits de la platine, d'où il résulte que la lame peut être changée aisément pour affûtage et être positionnée contre la contre-lame au fur et à mesure de son usure. Suivant des caractéristiques secondaires de l'invention, l'axe de rotation de la lame est situé au voisinage du bord de celle-ci opposé au tranchant, la section de la lame, dans la partie constituant le "dos" de celle-ci, est délimitée par une ligne brisée dont chaque point est plus proche que le point précédent (suivant le sens de rotation de la lame) de l'axe de rotation, et au-delà de la ligne joignant le tranchant à l'axe de rotation, la ligne brisée délimitant la section de la lame forme une partie en saillie du dos de la lame ; il résulte de cette caractéristique secondaire que le ruban étant régulièrement poussé en direction de l'axe de la lame, le bord coupé de ce dernier suit sensiblement le dos de la lame au fur et à mesure de son avance et de la rotation de cette dernière et vient pratiquement en appui contre l'axe, pour etre ensuite rabattu par la partie en saillie du dos de la lame, en direction de la partie cylindrique de la contre-lame, que la partie à découper du ruban est en appui ferme sur la contre-lame à l'instant ou la lame l'attaque ; il en résulte finalement l'élimination du risque d'un engagement du ruban au-dessus de la lame, une absence de choc brusque de la lame, et un fonctionnement relativement silencieux du dispositif. Suivant d'autres caractéristiques secondaires de l'invention, le ruban est entrainé en direction de la lame par un couple de rouleaux revêtus de caoutchouc, dits rouleaux d'entraînement, le ruban est guidé en glissement contre ladite surface plane de la contre-lame par un rouleau dit de guidage, également revêtu de caoutchouc, et lesdits rouleaux d'entraînement, ledit rouleau de guidage et ladite lame sont entraînés en rotation par un arbre-moteur à volant d'inertie, l'une au moins des platines support de lame étant montée directement sur ledit arbre-moteur. Enfin suivant des dernières caractéristiques de l'invention, le dispositif est monté sur un portique de façon articulée autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la lame, d'où il résulte qu'il peut être adapté à une quelconque inclinaison des rubans par rapport à un plan horizontal. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va en être faite en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles - la fig.1 est une vue en perspective d'un dispositif de l'invention monte sur un portique au-dessus d'un bac de récupération, - la fiq.2 est une illustration schématique de l'entraînement des principaux organes du dispositif de la figure précédente, - la fig.3 est une perspective coupée illustrant les forme et position relatives de la lame et de la contre-lame, - la fig.4 est une coupe du dispositif de la fig.1 par un plan contenant le ruban de feuillard, - la fig.5 est une coupe du même par un plan médian perpendiculaire au plan de coupe de la figure précédente, et - la figea est un détail de la fig.4 après que la lame ait effectué une rotation de 1800. Sur la fig.1 un dispositif I de l'invention est constitué extérieurement d'un boitier 2 comportant sur l'un de ses côtés un couloir d'introduction 3 d'un ruban de feuillard 4 sortant d'emboutissage ; le dispositif 1 est articulé autour d'un axe 42 sur le portique 5 disposé audessus d'un bac de récupération 6 de métal déchiquété 7. Sur les parois latérales du boitier 2 apparaissent un moteur d'entrainement 8 et sur le côté opposé un volant d'inertie 9. Sur la fig.2, un arbre-moteur 10 relié d'un côté au moteur, de l'autre côté au volant d'inertie 9,entraine par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle 11 une lame rotative 12,laquelle entraîne par le moyen d'une courroie un couple de rouleaux d'entraînement respectivemènt 13 et 14 qui entraînent eux-mêmes un rouleau de guidage 15. On aperçoit sur la fig.2 une extrémité de la contre-lame 16. Ces différents organes essentiels du dispositif de l'invention vont être décrits plus en détail en relation avec les figures suivantes. Sur la fig.3 la lame 12 et la contre-lame 16 occupent une position relative dans laquelle leurstranchantsrespectifsl7 et 18 sont en regard l'un de l'autre ; on rappelle qu'il s'agit d'une perspective coupée de ces deux pièces ; la lame et la contre-lame sont des pièces prismatiques allongées dont les génératrices sont en parallèle ; la lame est rotative autour d'un axe 19 parallèle lui-même aux génératrices ; le tranchant 17 décrit ainsi une surface cylindrique 10. Le tranchant 18 de la contre-lame est formé par l'intersection d'une surface plane 21 et d'une surface cylindrique 22, ces deux surfaces constituant à leur intersection un dièdre d'environ 900 d'ouverture d'angle ; on notera, ainsi que cela apparait mieux sur la figure suivante, que le rayon de la surface cylindrique 22 est légèrement supérieur à celui de la surface cylindrique 20 décrit par la lame on remarque sur la fig.3 que la surface plane 21 est perpendiculaire à la surface cylindrique 20, ou en d'autres termes, que la plan de la surface 21 contient l'axe 19 ; on remarquera aussi que la surface cylindrique 20 de révolution de la lame est tangente à la surface cylindrique 22, la ligne de tangence étant constituée par le tranchant 18. Les extrémités de la lame 12 sont conformées en tenons à faces parallèles tels que le tenon 23 Toujours sur la fig.3, le dos 24 de la lame 12 est défini dans sa section par une ligne brisée 25. La conformation de ligne brisée résulte des nécessités d'usinage, mais il doit être compris qu'une courbure continue du dos de la lame représenterait une conformation idéale, (cette courbure continue étant un caq limite dans la définition de la surface directrice d'un prisme).Chaque point de la ligne 25 est plus proche que le point précédent de l'axe de rotation (la distance d'un point de la ligne brisée 25 à l'axe 19, tel que le point 26, étant représentée par la ligne en pointillés 27, il apparaît clairement que lorsque cette ligne 27 tourne dans le sens de la flèche 28, inverse de celui de la rotation de la lame, sa longueur est de plus en plus petite). Au-delà d'une ligne 29 joignant le tranchant 17 à l'axe 19, la section de la lame forme une partie en saillie 30 dont la fonction sera expliquée à la fig.5a. Sur les fig.4, 5 et Sa, un couple de rouleaux 13 et 14 revêtus de caoutchouc, est disposé en regard du couloir 3 et il est destiné à entraîner le ruban de feuillard en direction de la lame 12. Un rouleau de guidage 15 plus petit que les précédents est destiné à appliquer le ruban contre la surface plane 21 de la contre-lame 16 (fig.3), et à prolonger le guidage de l'extrémité d'un ruban lorsque celle-ci a échappé aux rouleaux d'entrainement, de manière à éviter que l'extrémité du ruban ne reste coincée dans la machine. La lame 12 a ses extrémités conformées en tenon, engagées chacune dans une rainure,respec- tivement 34 et 35,de platines 36 et 37 montées sur des paliers à galets tels que 38, les tenons d'extrémité de la lame sont maintenus dans les rainures au moyen de vis tels que 39. La possibilité de coulissement des tenons dans les rainures après déserrage des vis, permet le réglage de l'entrefer après chaque affûtage. On remarque sur la fig.4 particulièrement une courroie 40 de transmission du mouvement de la lame au rouleau 13 d'entraînement et une courroie 41 du rouleau 13 au rouleau de guidage 15. Sur la fig.5a, la lame 12 a tour né de 1800 par rapport à sa position de la fig.5, pendant cette rotation le ruban 4 entraîné par les rouleaux 13 et 14 en direction de la lame est venu s'appliquer contre celle-ci au voisinage de son axe ; au cours de la rotation suivante, la partie en saillie 30 recourbera le ruban 4 contre la contre lame 16. La fonction principale de la partie en saillie 30 est d'éviter que le ruban, qui est entraîné de façon continue en direction de la lame, ne passe au-dessus de celle-ci, comme cela est représenté par le tracé en tirets 50 : en outre comme cela est expliqué plus haut, le recourbement du ruban et Sa mise en application contre la contre-lame est la cause du fonctionnement silencieux du dispositif de l'invention. Il doit être compris que la présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisa tion ci-dessus décrite mais que sa portée s'étend à tout dispositif comportant les caractéristiques générales ci-dessus énoncées et plus particulièrement celles ayant trait à la lame et à la contre-lame dans leur coopération. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de découpage de déchets métalliques, tels que rubans sortant d'estampage, ledit dispositif incorpo rant une lame et une contre-lame de cisaillage, caractérisé : en ce que la lame (12) constituée d'une pièce prismatique allongée de section directrice polygonale, est montée rotative autour d'un axe (19) paral lèle à ses lignes génératrices, ce par quoi le tranchant (17) de la lame décrit une surface cylindrique (20). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tranchant (17) de la contre-lame est constitué par l'arête d'un dièdre d'envi ron 900 d'ouverture d'angle. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dièdre est formé par une surface plane (21) et par une surface sensiblement cylindrique (22) de rayon légèrement plus grand que le rayon de ladite surface cylindrique (20) décrite par la lame. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite surface plane de la contre-lame est perpendiculaire à ladite surface cylin drique décrite par la lame, et en ce que ladite surface sensible ment cylindrique de la contre-lame est tangente à la sur face cylindrique décrite par la lame, le tranchant (18) de la contre-lame constituant la ligne de tangence. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame est engagée à chacune de ses extrémités dans une platine (35) (36) rotative support de lame, l'une (35) au moins desdites platines étant motrice pour entraîner la lame en rotation. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé : en ce que chaque extrémité de la lame est conforméeen tenon ()3) à faces parallèles pour pou voir être engagée et maintenue par vis dans une rainure (35) à bords droits de la platine, d'où il résulte que la lame peut être changée aisément pour affûtage et être positionnée contre la contre-lame au fur et à mesure de son usure. 7.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (19) de la lame (12) est situé au voisinage du bord de celle-ci opposé au tranchant, en ce que la section de la lame, dans la partie constituant le lidos de celle-ci, est délimitée par une ligne brisée (25) dont chaque point est plus proche que le point précédent (suivant le sens de rotation de la lame) de l'axe de rotation, et en ce qu'au-delà de la ligne (29) joignant le tranchant à l'axe de rotation, la ligne brisée délimitant la section de la lame forme une partie en saillie (30) du dos de la lame, d'où il résulte que, le ruban 14 étant régulièrement poussé en direction de l'axe de la lame; le bord coupé de ce dernier suit sensiblement le dos de la lame au fur et à mesure de son avance et de la rotation de cette dernière et vient pratiquement en appui contre l'axe, pour être ensuite rabattu par la partie en saillie du dos de la lame, en direction de la partie cylindrique de la contre-lame, d'où il résulte que la partie à découper du ruban est en appui ferme sur la contre lame à l'instant où la lame l'attaque, d'où il résulte que le risque de passage du ruban au-dessus de la lame est évité. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 7, caractérisé en ce que le ruban ( 4 ) est en traîné en direction de la lame par un couple de rouleaux (31) (32) revêtus de caoutchouc, dits rouleaux d'entralne ment en ce que le ruban est guidé en glissement contre ladite surface plane (21) de la contre lame par un rouleau (33) dit de guidage également revêtu de caoutchouc, et en ce que lesdits rouleaux d'en traînement, ledit rouleau de guidage et ladite lame sont entraînés en rotation par un arbre-moteur (10) à volant d'inertie ( 9), l'une au moins des platines support de lame ayant son arbre couple par pignon de renvoi à l'arbre moteur (1O 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est monté sur un portique (5) de façon articulée autour d'un axe 112 perpendiculaire à l'axe de rotation de la lame, d'où il résulte qu'il peut être adapté à une quelconque inclinaison des rubans par rap port à un plan horizontal.