Brevet FR2595601A1 — publié le 19870918

"Cisaille pour couper et pour ébouter des produits en forme de barres qui se déplacent dans la direction longitudinale ". Description: L'invention concerne une cisaille pour couper et ébouter des produits en forme de barres qui se déplacent dans la direction longitudinale, cisaille compor- tant deux axes de couteau, parallèles, entrainés en sens opposé, et munis chacun solidairement en rotation d'un porte-couteau avec au moins un couteau essentiellement en forme de plaque, les arêtes de coupe des couteaux, respec- tivement formées par une surface de recouvrement et une surface frontale inclinée à angle aigu par rapport à cette dernière, sont en saillie radialement par rapport au porte- couteau et tournant sur deux trajectoires circulaires qui se coupent légèrement. Dans une cisaille rotative connue de ce type, les surfaces de recouvrement des deux couteaux qui coopèrent, se trouvent, après la coupure complète du produit, principalement dans le plan dans lequel se trou- vent les deux axes de rotation des axes des couteaux. Les surfaces de recouvrement des couteaux s'étendent ainsi dans la direction radiale des axes des couteaux et se cou- pent légèrement au niveau de leur arête de coupe pour assu- rer une séparation complète du produit. Il en résulte que l'angle libre entre l'axe longitudinal du produit et la surface de recouvrement des deux couteaux correspond à 90 degrés etpour l'un des couteaux, cet angle se trouve du côté de l'entrée en avant de l'arête de coupe et pour l'autre couteau, en sortie, il se trouve derrière l'arête de coupe. La même remarque s'applique également pour le second angle libre de chaque couteau qui est formé par l'axe longitudinal du produit et la surface frontale du couteau. Cet angle libre est notablement inférieur à 90degrés, car les surfaces frontales des couteaux sont inclinées par rapport à l'axe de passage du produit notamment lors- que les deux couteaux se trouvent avec leur surface de recouvrement pratiquement dans le plan des axes géométri- ques des axes des couteaux. Etant donné le montage des couteaux comme décrit ci-dessus, de leur surface de recouvrement et leur surface frontale ainsi que des angles mentionnés, pour cette cisaille rotative connue, le produit est mis en charge de manière très asymétrique au cours de l'opéra- tion de coupe, de sorte qu'il en résulte que le segment avant du produit est courbé de façon significative après la coupe. Comme les contraintes appliquées au produit dépassent dans ce cas le domaine des déformations élasti- ques et que de telles cisailles coupent en général des produits encore incandescents, dont l'élasticité est dans tous les cas beaucoup plus faible, cette courbure subsiste après la coupe. Une extrémité avant de produit ainsi recourbée entraîne souvent des incidents au cours de la suite du transfert, car cette extrémité vient buter, de sorte que le produit s'accroche ou reste immobile ou même s'échappe de la trajectoire prévue. Même lorsque cela n'est pas le cas, l'extrémité recourbée du produit bute contre les organes de guidage, les cylindres, les galets du chemin de roulement ou organes analogues, ce qui se traduit par une plus forte usure et un fort endom- magement de ces pièces. Lorsqu'après la coupe, on poursuit J l'usinage du produit par exemple lorsqu'on procède à son écorçage, on rencontre de nouvelles difficultés lorsque l'extrémité avant recourbée du produit n'a pas été préala- blement redressée ou coupée. Ces deux opérations sont coûteuses, car une machine à dresser habituelle, destinée à travailler un produit allongé ne permet pas de redresser une extrémité avant de produit recourbée de manière rela- tivement courte. Un dressage supplémentaire ou une nou- velle coupe de cette extrémité avant recourbée du produit se traduit par une mise en oeuvre importante de moyens et une perte de matière, ce qui est particulièrement im- portant pour un matériau de grande qualité, coûteux. Si par contre, on écorce l'extrémité avant recourbée du pro- duit sans la dresser, cette extrémité constitue une gêne importante pour la phase d'écorçage, car les outils se dégagent continuellement de la coupe et doivent effectuer de nouvelles entailles. En outre, les extrémités recourbées du produit après l'écorçage restent toujours inutilisables car leur section n'est pas symétrique et que ces produits ne présentent pas les dimensions voulues de la section. La présente invention a pour but de créer une cisaille rotative du type mentionné ci-dessus permettant d'avoir une extrémité avant de produit, droite et une extrémité arrière de produit droite, après l'opé- ration de coupure. A cet effet, l'invention concerne une cisaille du type ci-dessus caractérisée en ce que les deux angles libres d'entrée qui se trouvent en avant de l'arête de coupe et les deux angles libres de sortie qui se trou- vent derrière l'arête de coupe des deux couteaux sont res- pectivement formés d'une part par l'axe longitudinal du produit et par une surface de recouvrement ou surface fron- tale d'un couteau et sont égaux entre eux. Cela s'applique à toutes les positions des deux couteaux rotatifs qui coopèrent notamment pour la position correspondant à la coupure complète du produit lorsque les deux arêtes de coupe des deux couteaux se chevauchent légèrement. On ar- rive à l'égalité angulaire selon l'invention en ce que les surfaces de recouvrement des couteaux se trouvant dans cette position ne sont plus situées dans le plan passant par les axes géométriques des axes de rotation mais sont inclinées par rapport à ce plan. Cela s'obtient par une réalisation correspondante des porte-couteau; d'autres variantes sont envisageables. L'élément décisif est dans tous les cas que par exemple du côté d'entrée des arêtes de coupe des deux couteaux, l'angleentre d'une part l'axe longitudinal du produit et d'autre partla surface de recouvrement ou la surface frontale du couteau sont égaux. Cela s'applique également aux angles correspondants du côté de sortie des arêtes de coupe des couteaux. Il n'est pas absolument nécessaire dans ce cas que la mesure de l'angle du côté d'entrée corresponde à la mesure de l'an- gle du côté de la sortie. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, sur chaque couteau, l'angle libre du côté de l'entrée, en avant de l'arête de coupe est égal à l'angle libre du côté de sortie, derrière l'arête de coupe. L'état de la technique ainsi que deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de côté des couteaux et des porte-couteau d'une cisaille rotative connue. - les figures 2 à 8 représentent une opération de coupe dans le cas de la cisaille connue repré- sentée à la figure 1. - les figures 9 et 10 montrent deux modes de réalisation en vue de côté d'une cisaille selon l'invention. La figure 1 montre deux porte-couteau (1) et (2) qui sont portés solidairement en rotation par deux axes (3), parallèles, entraînés en sens opposé. Un plan (5) perpendiculaire au plan du dessin passe par les axes (4) des axes (3) des couteaux; ce plan est représenté par une ligne en traits mixtes. Un couteau (6) est fixé au porte-couteau inférieur (1) et un autre couteau (7) est fixé au portecouteau supérieur (2) par l'intermédiaire de vis (8). Les porte-couteau (1 et 2) peuvent être munis à leur périphérie d'autres couteaux (6, 7) qui ne sont pas représentés. Les couteaux (6 et 7) sont identiques et présentent une forme de plaques. Leurs plus grandes sur- faces de recouvrement (9 et 10) se trouvent dans la posi- tion des couteaux représentée à la figure 1 pratiquement dans le plan (5) des axes de rotation avec simplement un J5 très faible jeu (11) pour éviter le contact réciproque des couteaux (6 et 7). Les surfaces frontales (12 et 13) des couteaux (6, 7), en regard l'une de l'autre, font un angle aigu (acou a1) et forment avec les surfaces de recou- vrement (9 et 10) les arêtes de coupe (14 et 15). Les arêtes de coupe (14 et 15) des deux couteaux (6 et 7) débor- dent des porte-couteau (1 et 2) dans la direction radiale et décrivent deux chemins circulaires (16 et 17) qui se coupent au niveau du plan (5) passant par les axes géomé- triques. Cela garantit que le produit (18) qui se déplace dans la direction de la flèche X soit coupé complètement. Les surfaces frontales (12 et 13) des couteaux (6 et 7) ainsi que l'axe longitudinal (por- tant la référence 19) du produit (18) délimitent un angle libre B ou B1 qui pour un angle aigu constant ou al des couteaux (6 et 7) est identique. Ces angles sont toutefois notablement inférieurs à 90 degrés par exemple de l'ordre d'environ 30 degrés. Entre l'axe longitudinal (19) et les surfaces de recouvrement (9 et 10) des couteaux (6 et 7) on a les deux angles libres y et -1 qui sont sensiblement de l'ordre de 90 degrés. Il apparait clairement que dans ce mode de réalisation connu, les angles libres -y et ' qui se correspondent sont situés sur les faces *Dposes des arêtes de coupe (14 et 15), l'angle libre -y ra cteau (6) étant du côté de la sortie et l'angle libte y1 de couteau (7) étant du côté de l'entrée. On a exactement 1a situation inverse pour les deux autres angles libres B et B1 des couteaux (6 et 7). A la figure 2, on a représenté les couteaux (6 et 7) de la même eisaille qu'à la figure 1 à une autre échelle et pour une autre position des ceqteaux. Les arêtes de coupe (14 et 15) attaquent ainsi la suzfae du produit (18) sur les côtés opposés; il est tout d'abord exercé une pression à peine perceptible sur le pJrduit B18) et le produit est encore parfaitement droit. A 1-a figure 3, les arêtes de coupe (14 et 15) ont déjà pénétr p1us profondément dans le produit (18) et elles exercent:flà une certaine pression de coupe transversalement à l'axe longitudinal (19) sur le produit (18). Il apparait claire- ment ici que la surface frontale (13) du couteau.sarienr (7) pousse avec une surface toujours plus grande sur le produit (18) à mesure que l'arête de coupe (15) pénètre dans le produit (18) alors que sur la face opposée, il n'y a pas d'appui comparable. Seule l'arête de coupe (14) du couteau inférieur (6) sert d'appui sensiblement dans la direction longitudinale du produit (18). La surface frontale (12) du couteau (6) n'agit que sur une bande très étroite qui se trouve directement derrière l'arête de coupe (14) comme appui inférieur. Cela apparaît encore plus clairement aux figures 4 à S dans lesquelles on a mjatré la suite de la pénétration des arêtes de coupe (14 et 15) dans le produit (18). La surface frontale (15) agit tou- jours par une partie (a) beaucoup plus large, par le des- sus sur le produit (18) que la surface frontale {12) du couteau inférieur (6) par la partie (b). Il en résulte des efforts ou des couples de fléchissement qui non seule- ment enfoncent le segment de longueur avant (20) à couper du produit (18) mais courbent également vers le bas, de façon notable le segment de longueur consécutif (21). Le fléchissement vers le bas du se- ment longitudinal avant (20) à couper, est ainsi très lar- gement non intentionneljcar ce segment longitudinal est de toutes les façons coupé et mis au rebut. Un inconvénient beaucoup plus grave résulte du fait de la très forte cour- bure de la partie initiale (21) successive du produit du côté de l'entrée des couteaux (6 et 7), car on souhaite en effet utiliser la partie avant (21) du produit,mais ce qui n'est plus possible du fait de sa déformation sans la mise en oeuvre de moyens supplémentaires coûteux. La figure 8 montre que même dans ce cas, lorsque les deux couteaux (6 et 7) ont coupé le produit (18) et se trouvent pratiquement dans la position représentée à la figure 1, le segment de longueur (21), suivant, est fortement défor- mé et ne peut plus revenir de manière élastique à sa forme initiale. L'origine principale de cette courbure gênante de l'extrémité avant (21) suivante du produit est le fait que dans le cas de cette cisaille connue, l'angle libre (B) du côté de l'entrée du couteau (6) est notablement plus faible que l'angle (y1) également prévu du côté de l'entrée, sur le couteau (7) et en ce que l'angle libre (81) du couteau (7) du côté de sortie est également nota- blement plus faible que l'angle (y) que l'on trouve égale- ment à la sortie sur le couteau (6). Il en résulte une asymétrie dans la zone de coupe, asymétrie qui se réper- cute de façon d'autant plus perceptible que les arêtes de coupe (14 et 15) pénètrent profondément dans le produit (18). La figure 9 montre une cisaille selon l'invention qui correspond en partie à la figure 1. On a également utilisé les mêmes références qu'à la figure 1 pour ne pas reprendre les détails de la description. La différence selon l'invention par rapport à la cisaille connue de la figure 1, consiste en ce que les couteaux (6 et 7) ne s'étendent plus radialement par rapport aux axes de rotation (4) des axes de couteaux (3) et en ce que les surfaces de recouvrement (9 et 10) ne se trouvent plus dans le plan (5) des axes de rotation ou à une fai- ble distance parallèlement à ce plan mais de manière in- clinée par rapport à ceux-ci. Cette inclinaison est choi- sie de façon que les angles d'entrée (B) et (y1) soient identiques, ce qui est également vrai pour les angles de sortie (y) et (B1). Dans le mode de réalisation de la figure 9, les angles (B) et (y) sont identiques de même que les angles (81) et (y1). Cette dernière condition n'est toutefois pas absolument nécessaire mais offre quel- ques avantages, ce qui rend ce choix d'angle préférentiel. La figure 10 montre un mode de réa- lisation qui correspond pour l'essentiel à celui de la figure 9. La différence réside uniquement dans le fait que dans le mode de réalisation de la figure 10, les deux faces frontales (12 et 13) des deux couteaux (6 et 7) sont situées du côté de l'entrée et en ce que les deux surfaces de recou- vrement (9 et 10) des deux couteaux (6 et 7) sont du côté de sortie des arêtes de coupes (14 et 15). Il est également à remarquer que d'autres formes de couteaux peuvent s'utiliser telles que par exemple une réalisation en forme de toit pour les sur- faces frontales (12 et 13). Dans ce cas également, le choix de l'angle fait partie de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Cisaille pour couper et ébouter des produits en forme de barres qui se déplacent dans la direction longitudinale, cisaille comportant deux axes de couteau, parallèles, entraînés en sens opposé, et munis chacun solidairement en rotation d'un porte-couteau avec au moins un couteau essentiellement en forme de plaque, les arêtes de coupe des couteaux, respectivement formées par une surface de recouvrement et une surface frontale inclinée à angle aigu par rapport à cette dernière, sont en saillie radialement par rapport au porte-couteau et tournent sur deux trajectoires circulaires qui se coupent légèrement, cisaille caractérisée en ce que les deux angles libres d'entrée (1,y1) qui se trouvent en avant de l'arête de coupe (14, 15) et les deux angles libres (y,$1) de sor- tie qui se trouvent derrière l'arête de coupe (14, 15) des deux couteaux (6, 7) sont respectivement formés d'une part par l'axe longitudinal (19) du produit (18) et par une surface de recouvrement ou surface frontale (9, 10 ou 12, 13) d'un couteau (6, 7) et sont égaux entre eux. ) Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour chaque couteau (6, 7), l'angle libre (B,yl) d'entrée qui se trouve en avant de l'arête de coupe (14, 15) est égal à l'angle libre (y,B1) de sortie qui se trouve derrière l'arête de coupe (14, 15).