Brevet FR2555481A1 — publié le 19850531

La présente invention est relative à un outil permettant de couper des soudures par points reliant deux éléments de tôle et défini par les particularités suivantes a) il comprend un support cylindrique comportant, à l'une de ses extrémités, une tige de fixation et, à l'autre extrémité, un taraudage pour la mise en place d'un porte-lames cylindrique muni de bords de coupe réalisés par affûtage du côté frontal b) il comprend une cheville qui peut se déplacer dans le sens axial tout en étant maintenue dans un alésage de guidage, cet alésage de guidage comportant, à l'intérieur de l'outil, un élargissement formant un épaulement de butée et la cheville comportant, à l'une de ses extrémité, une partie élargie qui peut s'appliquer contre cet épaulement de butée, sa position étant alors telle qu'une pointe de centrage qu'elle porte à son autre extrémité dépasse le plan de coupe c) un ressort de compression monté à l'intérieur de l'outil prend appui, d'une part, dans le support et, d'autre part, contre la cheville, autour de la partie élargie appliquée contre l'épaulement de butée. Le brevet US-PS 3 104 564 décrit par exemple un outil de ce type. Dans cet outil, le support comporte un alésage à gradin qui le traverse et dont la partie antérieure, qui a le diamètre le plus petit, constitue la partie de guidage, tandis que la partie formant le gradin constitue l'épaulement de butée sur lequel prend appui la partie élargie de la cheville. Comme, dans ce mode de construction, la cheville ne peut être mise en place que depuis l'extrémité qui constitue la tige de fixation, l'affaiblissement de la tige de fixation est inévitable. En particulier, pour les tiges ayant un diamètre assez petit pour pouvoir être maintenues par le mandrin de serrage d'une perceuse à main, cet affaiblissement prend des proportions considérables. A son extrémité antérieure, le support présente un filetage sur lequel vient se visser le porte-lames présentant un taraudage. Le montage de l'outil doit donc s'effectuer en vissant, aux deux 'extrémités du support,-d'un côté le porte-lames et, de l'autre côté, une vis de fermeture, ce qui complique la fabrication. Comme on le sait, la cheville sert, en pénétrant par sa pointe de centrage dans un trou à pointeau, à assurer le centrage du porte-lames. En particulier, au début de l'usinage, les bords de coupe ne travaillent pas encore d'une manière uniforme, de sorte que des forces de déviation importantes font sentir leur action.Il est donc important que la pointe de centrage soit d'une part solidement appuyée dans le trou -à pointeau et que, d'autre part, le porte-lames tourne autour de la pointe du pointeau avec aussi peu d'excentricité que possible car toute excentricité fait que les bords de coupe et la pointe de centrage travaillent les uns contre les autres, de sorte que les bords de coupe sont soumis, dans le sens radial également, à des efforts considérables et que la pointe de centrage est poussée hors du trou à pointeau. Lorsque l'outil n'est plus guidé, on assiste au phénomène connu de la "danse de l'outil sur la surface de la tôle. Les bords de coupe sont alors entraînés corrélativement et il y a un grave risque d'accident.Cependant, avec un outil du type en question, les défauts de centrage entre la couronne des bords de coupe et la pointe de centrage sont difficilement évitables malgré une grande précision de fabrication car le filetage du support comme le taraudage du porte-lames sont difficiles à contrôler en ce qui concerne le centrage. Il s'y ajoute l'addition des tolérances de fabrication des deux pièces. L'association de ce manque de centrage fréquent et de l'affaiblissement de la tige de fixation provoque facilement une rupture de la tige de fixation lors dufonctionnement des perceuses à main. Le brevet DE-OS- 28 23 104 décrit un outil analogue qui se distingue du type précédent en ce que le porte-lames ne pénètre que par une tige cylindrique ayant des dimensions exactement correspondantes dans un alésage du support et y est fixé par une vis de pression radiale. Cependant, ce mode de fixation n'est pas en mesure de résister aux fortes charges qui s'exercent pendant le fonctionnemént. Le principal inconvénient consiste en ce que le portelames comporte un alésage en gradins dont la partie située au niveau de la tige déjà mentionnée a le diamètre le plus-petit et constitue l'alésage de guidage de la cheville. De ce fait, la cheville n'est guidée qu'à son extrémité éloignée de la pointe de centrage qui s'engage dans le trou de centrage dans la pièce. Il en résulte un flux de forces extrêmement défavorable qui tend à provoquer une déviation et un blocage- De plus, en raison de la grande longueur de bras de levier, l'inévitable jeu de guidage entre la cheville et l'alésage de guidage se transforme en un fort jeu dans le sens radial à l'avant de la zone des bords de coupe. Bien qu'il n'y ait pas, dans ce cas, addition des tolérances de fabrication, le guidage de l'outil n'est cependant pas assez stable pour permettre un travail sans incident avec une perceuse; à main. Un autre inconvénient consiste en ce que, dans l'espace annulaire compris entre la cheville et la zone de l'alésage dans laquelle le diamètre est plus grand, il arrive facilement que des copeaux s'introduisent et il est ensuite difficile de les faire sortir à cause de la forme en gradin et de la grande extension dans le sens axial de cet espace annulaire. Le brevet DE-PS 30 47 900 décrit également un outil qui n'est pas tout à fait du même type. Dans cet outil, l'assemblage du support et du porte-lames résulte d'un encastrement des deux pièces dans le sens radial, ce qui peut être réalisé par exemple par un assemblage en queue d'aronde. Leur position dans le sens radial est fixée au moyen de la cheville qui, pour cela, passe à la fois dans un alésage ménagé dans le support et dans un alésage ménagé dans le porte-lames et centré sur le premier.On se heurte cependant à des problèmes de fabrication, car le guidage par queue d'aronde et les deux alésages alignés doivent être placés avec précision les uns par rapport aux autres, Or, les indentations nécessaires à l'assemblage en queue d'aronde et réalisées dans le support et dans le portelames sont obtenues avec des outils différents et il est déjà difficile de réaliser en soi un pareil assemblage avec la précision nécessaire. De plus, cet assemblage en queue d'aronde est soumis à une forte charge, car le moment de rotation nécessaire doit être transmis par lui. Dès que cet assemblage cède, la cheville, qui est soumise à une précontrainte élastique considérable, sort du support comme un projectile en même temps que le porte-lames. Cependant, l'inconvénient le plus grave se manifeste lors des manipulations nécessaires au remplacement du portelames. Il faut en effet pour cela qu'une goupille de pression spéciale soit maintenue à l'une des extrémités dans unoétau et qu'à l'autre extrémité on appuie la pointe de centrage. Ensuite on pousse le support en direction de l'étau pour repousser, de cette manière, la cheville assez loin dans le support pour qu'elle laisse la voie libre à un déplacement radial du porte-lames. Dans cette position en retrait, dans laquelle le ressort de compression est écrasé presque à l'état de bloc compact, la cheville doit être maintenue par une goupille de sûreté qui est engagée dans un alésage ménagé dans le sens radial dans le support et, en même temps, traverse transversalement une encoche ménagée-dans la cheville. On peut alors remplacer le portelames et ensuite, avec précaution, en maintenant la pointe de centrage contre la goupille de pression,il faut refaire les mêmes manipulations en sens inverse. Dans des instructions relatives à cet outil, on insiste expressément sur le fait qu'il faut retirer la goupille de sécurité sans contre-pression sur la cheville, car la cheville est soumise à une forte pression élastique. Il est évident que si l'on ne manipule pas avec précaution cette cheville pointue comparable d un projectile, il peut en résulter de graves blessures. Le but de l'invention est donc de permettre la réalisation d'un outil du type initialement défini dans lequel, malgré des exigences réduites en ce qui concerne la précision de fabrication, la précision de guidage soit améliorée et le nettoyage des éléments de guidage soit rendu plus facile. De plus, la stabilité de l'outil dans son ensemble doit être améliorée et la fabrication doit être simplifiée. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que d) le porte-lames comporte un alésage central ne comprenant pas, en principe, de gradins et constituant l'alésage de guidage e) le porte-lames présente un filetage coaxial à l'alésage de guidage f) le filetage du support est un taraudage g) le taraudage est suivi d'un alésage borgne dans lequel se loge le ressort de compression et dont le diamètre est plus grand que celui de l'alésage de guidage, de sorte que le côté frontal du porte-lames qui fait suite au filetage constitue l'épaulement de butée. Ces caractéristiques garantissent une manipulation sans difficulté et sans danger lors du remplacement du porte-lames et un assemblage capable de supporter de fortes charges et sûr. Ces caractéristiques permettent une augmentation de la précision de guidage, car le centrage de l'alésage de guidage dans le porte-lames peut être contrôlé sans difficulté et le centrage de la liaison par filetages est moins importante, car la cheville -est guidée directement dans le porte-lames. Dans ces conditions, alors que les exigences relatives à la précision de fabrication sont réduites, une plus grande précision de guidage est assurée. La fabrication s'en trouve simplifiée, d'autant plus que le vissage d'une seule pièce, le portelames, assure le positionnement et la fixation de tous les éléments déjà engagés.Comme le montage de toutes les pièces nécessaires s'effectue du seul côté frontal, on nta pas besoin d'un alésage qui traverse complètement le support, de sorte que la stabilité n'est pas compromise, notamment dans la zone de la tige de fixation. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée , à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé; La figure représente, en coupe partielle et environ à échelle double, l'outil suivant l'invention. L'outil est constitué par un support cylindrique 11 qui comporte,à l'une de ses extrémités, une tige de fixation 12 et, à l'autre extrémité, un taraudage 14 ménagé dans un alésage borgne 13 et s'étendant jusqu'au côté frontal. Le support 11 a une longueur totale d'environ 80 mm, sur laquelle la tige de fixation 12 occupe environ 20 mm, et un diamètre extérieur d'environ 11 mm, le diamètre de la tige de fixation 12 étant d'environ 8 mm. De ce fait, la tige de fixation 12 est assez mince pour pouvoir être montée dans n'importe quelle perceuse à main normale. Le taraudage 14, qui est en M9 x 0,75, a une fin de filet qui va jusqu'S une profondeur de 10 à 13 mm environ. L'alésage de noyau du taraudage 14 se prolonge jusqu'à une profondeur de 20 mm environ, ce qui donneun espace libre 16 pouvant recevoir la partie élargie 17 d'une cheville 18 qui est maintenue de manière à pouvoir se déplacer dans le sens axial dans un alésage de guidage 19 d'un portelames 21. Après espace libre 16, l'alésage borgne 13 se rétrécit jusqu'd un diamètre de 7 mm environ qui correspond aux dimensions du ressort de compression 22 logé dans cette partie de l'alésage borgne 13 et qui prend appui d'une part contre le fond 23 de l'alésage borgne 13 et d'autre part, à son autre extrémité, sur la partie élargie 17 de la cheville 18.Pour faciliter le guidage du ressort de compression 22 au niveau de la partie élargie 17, l'appareil comprend un prolongement 24 qui s'engage dans le ressort de compression 22. Le porte-lames 21 est cylindrique et comporte un filetage 26 qui correspond au taraudage 14 et s'étend depuis la surface frontale arrière, y compris la fin de filet, sur une longueur de 10 à 13 mm environ. A peu près en son milieu, il comporte un collier 27 qui fait saillie dans le sens radial vers l'extérieur et présente des surfaces à clés opposées 28. La surface frontale antérieure du porte-lames 21 comporte plusieurs bords de coupe 29 réalisés par usinage. L'alésage de guidage 19 traverse, en principe sans former de gradins, le porte-lames 21, avec, dans sa partie antérieure, un léger gradin, dû à l'usinage des bords de coupe 29, qui est négligeable, d'autant plus qu'à cette extrémité la cheville 18 comporte une pointe de centrage 31.La surface frontale intérieure du porte-lames 21 constitue un épaulement de butée 32 pour la partie élargie 17 de la cheville 18. Sous l'action du ressort de compression 22, la cheville 18 est poussée dans la position indiquée, dans laquelle la partie élargie 17 s'appuie contre l'épaulement de butée 32 tandis que la pointe de centrage 31 dépasse les tranchants de mèche 29. Le porte-lames 21 a une longueur totale de 18 mm environ et le collier 27 a une largeur de 4 mm environ. Son diamètre extérieur est donc identique à'ceLui du support 11. L'alésage de guidage 19 a un diamètre intérieur de 4 mm, comme la tige de la cheville 18, et la partie élargie 17 a un diamètre extérieur de 7 mm et une longueur, dans le sens axial, de 4 mm. Le prolongement 24 a une longueur de 7 mm environ et son diamètre est de 3,5 mm. La cheville 18 a,avec le prolongement 24, une longueur de 30 mm environ. Les matériaux et les traitements ci-après se sont avérés particulibrement avantageux le support t1-est-fabriqud acier traité, de préférence en 50 -CrV4, et traité par trempe et revenu pour l'élasticité et pour atteindre une ténacité HCR 50 + 1 ; le porte-lames est fabriqué en acier rapide, de préférence en E 18 Co 10, et trempé pour obtenir une tenacité HRC 62 + 2 ; la cheville 18 est fabriquée en acier rapide, de préférence en D Mo 5, et est trempée et revenue(HRC 62 + 2 > . Le remplacement du porte-lames 21 s'effectue d'une manière particulièrement simple en serrant le support 11 par exemple dans le mandrin de serrage et en l'y maintenant et, d'autre part, en agissant avec une clé à fourche normale, sur la surface à clé 28, pour dévisser le portelames 21. Pendant cette opération, le ressort de compression 22 se détend progressivement et, dès que le filetage est dégagé, le ressort de compression 22 est également détendu. Tout risque d'accident par projection de la cheville à l'extérieur est donc exclu. La mise en'place d'un porte-lames réaffûté ou nouveau se fait donc sans difficulté, un avantage consistant en ce que les surfaces de glissement importantes de la cheville 18 et de l'alésage de guidage 19 étant tout de suite accessibles car, lors du démontage du porte-lames, on peut séparer les deux pièces sans difficulté. REVENDICATIONS 1. Outil pour couper des soudures par points reliant deux tôles, défini par les particularités suivantes a) il comprend un support cylindrique comportant, à l'une de ses extrémités, une tige de fixation et, à l'autre extrémité, un taraudage pour la mise en place d'un porte-lames cylindrique muni de bords de coupe affûtés du côté frontal b) il comprend une cheville qui peut se déplacer dans le sens axial tout en étant maintenue dans un alésage de guidage, cet alésage de guidage comportant, à l'intérieur de l'outil, un élargissement formant un épaulement de butée et la cheville comportant, à l'une de ses extrémités, une partie élargie qui peut s'appliquer contre cet épaulement de butée, sa position étant alors telle qu'une pointe de centrage qu'elle porte à sont autre extrémité dépasse le plan de coupe ;; c) un ressort de compression monté à l'intérieur de l'outil prend appui, d'une part, dans le support et, d'autre part, contre la cheville, autour de la partie élargie appliquée contre 1' épaulement de butée; caractérisé en ce que d) le porte lames (21) comporte un alésage central ne comprenant pas de gradins, en principe, et constituant l'alésage de guidage (19) e) le porte-lames (21) comporte un filetage (26) coaxial à l'alésage de guidage (19) f) le filetage du support (11) est un taraudage (14) g) le taraudage (14) est suivi d'un alésage borgne (13) dans lequel se loge le ressort de compression (22) et dont le diamètre est plus grand que celui de l'alésage de guidage (19), de sorte que le côté frontal du portelames (21) qui fait suite au filetage (26)constitue l'épaulement de butée (32). 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filetage (26), partant du côté frontal qui forme l'épaulement de butée (32), va jusqu'à environ la moitié de la longueur, dans le sens axial, du porte-lames (21) et qu'à cet endroit un collier (27) de plus grand diamètre forme une saillie. 3. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le collier (27) comporte des surfaces à clé (28) opposées. 4. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cheville (18) comporte, au-deld de la partie élargie (17), un prolongement (24) pour le centrage du ressort de compression (22). 5. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage borgne (13) pénètre dans le sens axial jusqu'à une profondeur correspondant à l'avant de la tige de fixation (12). 6. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige dé fixation (12) a un diamètre plus petit que le reste du support (11). 7. Outil selon l'une des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que le support (11) est fabriqué en acier traité, de préférence en 50 CrV4, et traité par trempe et revenu pour l'élasticité et pour atteindre une ténacité HCR 50 + 1. 8. Outil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le porte-lames est fabriqué en acier rapide, de préférence en E 18 Co 10, et trempé pour obtenir une ténacité HRC 62 + 2. 9. Outil selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que la cheville (18) est fabriquée en acier rapide, de prérence en D Mo 5, et est trempez et revenue (HRC 62 + 2). 10. Outil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support (11) a une longueur de 80 mm environ, dont la tige de fixation (12) occupe environ 20 mm, et un diamètre extérieur de 11 mm environ, le diamètre de la tige de fixation étant de 8 mm environ. 11. Outil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le taraudage (14) et le filetage (26) sont en M9 x 0,75, leur longueur dans le sens axial étant d'environ 8 à 13 mm, et en ce que l'alésage borgne (13) a un diamètre de 7 mm environ et une profondeur pouvant atteindre 50 mm à partir du côté frontal ouvert du support (11). 12. Outil selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le porte-lames (21) a une longueur totale de 20 mm environ, le collier (27) s'étendant sur 4 mm environ, et en ce que le diamètre intérieur et le diamètre extérieur du porte-lames sont respectivement de 6 mm et de 9 mm et que le diamètre de 1'alésage de guidage (19) est de 4 r.nm environ.