Brevet FR2600929A1 — publié le 19880108

Procédé de fixation de têtes de travail sur des outils de découpe ou de raclage, en particulier sur des ciseaux de tournage du bois. La présente invention concerne des outils de découpe ou de raclage et en particulier des pointes de découpe remplaçables convenant à de tels outils. Pour assurer la longévité des pointes de découpe, on fabrique celles-ci à partir de matériaux relativement coûteux, tels que le carbure de tungstène, l'acier à vitesse rapide ou d'autres aciers alliés pour outils. Certains outils sont fabriqués entièrement à partir du matériau de la tête de découpe bien que, comme cela constitue une solution coûteuse et de gaspillage, de nombreux outils soient simplement munis d'une pointe de découpe en un matériau spécial, tandis que le reste de l'outil peut être fabriqué à partir d'un acier doux ou d'un autre matériau moins spécial. 15 De façon courante, les pointes de découpe des outils tels que les forets, les ciseaux et les lames pour scies circulaires peuvent être formées de carbure de tungstène qui a été brasé au chalumeau, soudé à l'argent, fritté ou soudé 20 bord à bord au corps principal de l'outil. De tels procédés de fixation d'une tête de découpe à un outil sont à l'origine mis en oeuvre en usine et sont souvent en dehors des capacités de nombreux utilisateurs finals et en particulier des hommes à tout faire ou des bricoleurs. En conséquence, lorsque la pointe de découpe est endommagée par l'usure d'une façon ou d'une autre, l'utilisateur final n'a pas souvent la possibilité d'acheter une nouvelle tête ou poin5 te de découpe et de la fixer ensuite au corps principal de l'outil après enlèvement de l'ancienne surface de découpe usée ou cassée. Conformément à la présente invention, on procure un moyen pour fixer de façon amovible une tête de découpe métallique à un outil métallique, grâce auquel la tête de découpe est fixée sur l'outil au moyen d'une résine époxy thermodurcie, de performances élevées, au moins une facette de la tête de découpe, opposée à la surface de découpe principale, étant formée pour se situer en dessous d'un surplomb prévu dans le corps principal de l'outil pour aider mécaniquement la colle à résister aux charges de choc sur la surface de découpe. L'invention concerne plus particulièrement un ciseau de travail du bois du type comprenant un corps principal allongé muni, à l'une de ses extrémités, d'une tête de découpe métallique remplaçable et résistant à l'usure, dans lequel la tête de découpe est prévue pour faire saillie à l'une des 25 extrémités du corps tout en restant fixée à celui-ci, une surface de la tête de découpe étant fixée à une surface adjacente du corps de l'outil par collage au moyen d'une résine époxy, le bord arrière de la tête de découpe, opposé au bord de découpe, étant conformé de manière à être capable 30 de se situer en dessous d'un surplomb prévu sur le corps principal de l'outil, la relation entre ce bord arrière et le surplomb étant telle que le bord est empêché mécaniquement par le surplomb de se déplacer par rapport au corps principal de l'outil en réponse à des forces appliquées au bord de découpe de la tête de découpe et tendant à décoller le bord arrière de la tête de découpe du corps principal de l'outil, faisant ainsi travailler la colle. De préférence, le surplomb définit une zone en forme de coin qui s'étend entre le surplomb et la surface prévue pour être collée à la tête de découpe, cette zone en forme de coin s'étendant sur un arc de cercle non inférieur à 50 , tel que mesuré à partir de la surface recevant la colle jusqu'à la surface inférieure du surplomb. L'invention concerne également un corps d'outil convenant à un tel ciseau de tournage du bois, ce corps d'outil compre10 nant une surface pratiquement plane à l'une de ses extrémités, cette surface étant prévue pour venir en butée et être collée à une tête de découpe pratiquement plane, le bord arrière de ladite surface plane, opposé à son extrémité libre, se terminant en dessous d'un surplomb qui lui est 15 parallèle. Avantageusement, le surplomb du corps d'outil définit une zone en forme de coin entre la surface venant en butée contre la tête de découpe plane et le surplomb, cette configura20 tion en coin s'ouvrant sur un arc non inférieur à 50 . Une forme de réalisation de la présente invention sera décrite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un outil de tournage du bois conformément à la présente invention; - la figure 2 est une élévation latérale partielle de l'outil montré à la figure 1; et - la figure 3 est une vue partielle en plan de dessus de l'outil montré à la figure 1. Conformément au mode de réalisation de la figure l,le corps 35 principal 1 d'un outil de tournage du bois est muni de barres en acier doux. Il est en outre prévu une tête de découpe remplaçable 2 en acier à teneur élevée en carbone, qui est propre à être montée sur une saillie 3 du corps principal 1 de l'outil. Comme on le voit mieux d'après la figure 3, la tête de dé5 coupe 2 s'étend au-delà de la saillie 3, sur une longueur considérable, de manière à assurer une durée de vie d'usinage adéquate à la tête de découpe 2. On se rendra compte que, lors de l'utilisation, la facette 10 de découpe principale de la tête de découpe 2 se situera sur l'arête 4. En raison de la partie en porte-à-faux de la tête de découpe, non supportée par la saillie 3, lors de l'utilisation, l'outil subira une charge considérable vers le bas sur l'arête 4 et, si la tête de découpe n'était 15 pas fixée convenablement au corps principal de l'outil, elle aurait tendance à utiliser l'arête 5 de la saillie 3 (voir figure 2) comme un point d'appui, avec pour résultat que la face 6 de la tête de découpe, opposée à l'arête de découpe principale 5, aurait tendance à se soulever par 20 rapport à la saillie 3. Pour résister aux forces mentionnées ci-dessus, la tête de découpe 2 est collée à la saillie 3 et, en outre, un surplomb 7 est prévu dans le corps principal de l'outil. 25 On peut voir d'après la figure 2 que la face 6 de la tête de découpe est formée de manière à se situer en dessous du surplomb 7. La face 6 de la tête de découpe est ainsi empêchée mécaniquement de se déplacer vers le haut par rapport à la saillie 3. On a trouvé qu'une découpe située en 30 dessous du-surplomb 7 et faisant un angle inclus d'environ avec la saillie 3 est efficace pour assurer que les charges de choc sur l'arête de découpe ne provoquent pas de charges excessives à supporter par la colle seule. Lacolle est ainsi simplement nécessaire pour placer la tête 35 de découpe par rapport au corps principal de l'outil de - telle façon que la face 6 de la tête de découpe se situe en dessous du surplomb 7. On a trouvé qu'une résine époxy à un seul composant, durcie à la chaleur et de performances élevées, telle que les résines ESP 108 et ESP 110D fabriquées par Permabond Adhesives Limited au Royaume-Uni conviennent bien pour fixer des têtes 5 de découpe sur des outils conformément à la présente invention.Pour appliquer la tête de découpe sur l'outil, il est simplement nécessaire de préchauffer un four à 200 C. On applique ensuite suffisamment d'adhésif au corps de l'outil en sorte que, lorsque la tête de découpe est placée contre 10 le corps de l'outil et qu'une légère pression est appliquée, il apparaît une petite goutte d'excès de colle tout autour de la ligne centrale. La colle peut être ensuite durcie à la chaleur, en s'assurant que la face 6 de la tête de découpe, opposée à la face de découpe, se situe en dessous 15 du surplomb 7. La durée de durcissement dépend de la température du durcissement thermique et celle-ci peut varier de 5 heures, dans le cas o une température de 90 C est appliquée, à dix minu20 tes, dans le cas o une température de durcissement d'environ 220 C est appliquée. Lorsque la tête de découpe a été utilisée pendant sa durée de vie, il est relativement simple de dénaturer la colle 25 et d'enlever l'ancienne tête de découpe. Ceci peut être effectué en exposant le joint situé entre le corps principal de l'outil et la tête de découpe à une flamme nue d'environ 400 à 480 C. La pointe peut être alors enlevée facilement de l'outil. Il est habituellement nécessaire, après une telle opération et avant l'application d'une nouvelle tête de découpe, d'enlever les traces de colle des surfaces destinées à être liées à la nouvelle tête de découpe et, à cette fin, il est avantageux que le surplomb présente une gorge largement ouverte. Une découpe de 60 , par exemple, facilite le nettoyage de la zone en y introduisant une lime standard. La surface à lier doit en outre être nettoyée par des solvants ou fluides de nettoyage avant application d'une nouvelle tête de découpe. On peut constater que l'application d'une tête de découpe à un outil de la manière décrite cidessus aboutit à un outil à multiples applications et facilement réparable, beaucoup plus économique que les outils actuellement sur le marché. L'effet combiné du surplomb et de la colle durcie à haute performance permet en outre à la tête de découpe de recouvrir pratiquement le corps principal de l'outil pour assurer une longue durée de vie d'usinage. 10 On appréciera que les ciseaux de tournage du bois fabriqués conformément à la présente invention offrent un degré élevé de sûreté et de commodité non obtenu jusqu'à présent. L'utilisation de colles n'a pas été envisagée jusqu'à présent 15 en liaison avec les têtes de découpe d'outils soumis à de telles tensions élevées. En particulier, la charge de tension qui s'exerce sur la colle entre la surface inférieure de la tête de découpe et le corps principal de l'outil, près de la surface arrière 6, serait telle qu'une colle, sans l'aide d'une clé mécanique, serait sujette à une défaillance en risquant de porter atteinte à la sécurité de l'utilisateur. Il en est particulièrement ainsi des charges de choc subies par de tels outils. Revendications. 1. Ciseau de travail du bois du type comprenant un corps principal allongé (1) muni, à l'une de ses extrémités, d'une tête de découpe (2) métallique remplaçable et résistant à l'usure, dans lequel la tête de découpe (2) est prévue pour faire saillie à l'une des extrémités du corps (1) tout en restant fixée à celui-ci, une surface de la tête de découpe (2) étant fixée à une surface adjacente du corps (1) de l'outil par collage au moyen d'une résine époxy, le bord arrière (6) de la tête de découpe (2), opposé au bord de découpe (4) étant conformé de manière à être capable de se situer en dessous d'un surplomb (7) prévu sur le corps principal (1) de l'outil, la relation entre ce bord arrière 15 (6) et le surplomb (7) étant telle que le bord (6) est empêché mécaniquement par le surplomb (7) de se déplacer par rapport au corps principal (1) de l'outil en réponse à des forces appliquées au bord de découpe (4) de la tête de découpe (2) et tendant à décoller le bord arrière (6) de la tête 20 de découpe (2) du corps principal (1) de l'outil, faisant ainsi travailler la colle. 2. Ciseau selon la revendication 1, dans lequel le surplomb (7) définit une zone en forme de coin entre ce surplomb et la surface prévue pour être collée à la tête de découpe (2), cette zone en forme de coin s'étendant sur un arc non inférieur à 50 , tel que mesuré à partir de la surface recevant la colle jusqu'à la surface inférieure du surplomb (7). 3. Corps d'outil convenant à un ciseau de tournage du bois selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant une surface pratiquement plane à l'une de ses extrémités, cette surface étant prévue pour venir en butée et être collée à une tête 35 de découpe (2) pratiquement plane, le bord arrière (6) de ladite surface plane, opposé à son extrémité libre, se terminant en dessous d'un surplomb (7) qui lui est parallèle. 4. Corps d'outil selon la revendication 3, dans lequel le surplomb (7) définit une zone en forme de coin entre la surface venant en butte contre la tête de découpe plane et le surplomb, cette configuration en coin s'ouvrant sur un arc non inférieur à 50 .