Brevet FR2660881A1 — publié le 19911018

OUTIL DE PENETRATION POUR SEPARER UN FILM ADHERENT D'UN SUPPORT RIGIDE. DESCRIPTION L'invention concerne un outil conçu pour être monté sur un dispositif approprié, afin de séparer un film adhérent, mince ou épais, d'un support rigide de nature quelconque. En association avec le dispositif qui le suppor te, cet outil de pénétration est conçu notamment pour effectuer le pelage des masques qui sont placés provisoi rement sur des pièces métalliques destinées à subir un usinage chimique, notamment dans l'industrie aéronautique. Il peut cependant être employé dans de nombreux autres cas, lorsque la séparation d'un film adhérent placé sur un support rigide doit être effectuée rapidement, de façon très fiable et sans détériorer le support. Lorsqu'une pièce métallique doit subir un usina ge chimique, un film protecteur est le plus souvent mis en place sur l'intégralité de la surface de la pièce à usiner, pour former un masque qui est ensuite retiré loca lement afin de laisser le métal à nu dans les parties qui doivent être soumises à l'attaque chimique. Le masque pro tecteur peut notamment être constitué par un film en un matériau élastomère, projeté en plusieurs passes afin d'obtenir des épaisseurs qui varient le plus souvent entre 0,35 mm et 0,70 mm. Ce matériau élastomère est ensuite polymérisé, avant que les parties destinées à être expo sées à l'attaque chimique ne soient découpées. Les pièces soumises à un usinage chimique doi vent donc subir deux opérations de démasquage. La première opération, préalable à L'usinage, concerne l'enlèvement des parties du masque, par exemple en forme d'alvéoles, correspondant aux parties de la pièce qui doivent subir L'usinage chimique. La deuxième opération de démasquage 5 consiste à enlever l'intégralité du masque restant, lors que l'usinage chimique est terminé. Actuellement, ces deux opérations de démasquage sont faites manuellement, par pelage. On comprend l'intérêt présenté par l'amélioration des techniques de démasquage en observant que, dans l'industrie aéronautique, les pièces peuvent atteindre des dimensions de 10 m sur 3 m, avec un galbe de 1 m et comporter jusqu'à 500 alvéoles à démasquer. L'invention a précisément pour objet un outil de pénétration conçu pour être monté sur un dispositif approprié afin de séparer un film adhérent d'un support rigide d'une manière particulièrement rapide et efficace, sans risque de détériorer le support et quelle que soit l'orientation aans L'espace de ce dernier. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un outil de pénétration apte à séparer un film adhérent d'un support rigide, caractérisé par le fait qu'il présente un axe de rotation et comprend - une embase de fixation et de centrage de l'outil sur un dispositif apte à entraîner l'outil en rotation et à l'appliquer contre le film ;; - un corps tronconique centré sur ledit axe de rotation, fixé à l'embase par son extrémité de plus petit diamètre et dont l'extrémité de plus grand diamètre forme un plan de coupe dans lequel sont situées n dents dont les arêtes coupantes sont orientées radialement et réguliè rement espacées autour dudit axe de rotation, des en tailles de dégagement formées dans le corps tronconique définissant une face de coupe de chacune des dents et se prolongeant angulairement jusqu a proximité de l'a rête coupante suivante ; et - un passage d'arrivée de gaz traversant L'embase et le corps tronconique pour déboucher dans le plan de coupe. Lorsqu'un outil ainsi réalisé est monté sur un dispositif permettant de l'entraîner en rotation et de l'appliquer contre le film avec un effort de pénétration déterminé, le film peut être séparé du support par l'exécution des opérations successives suivantes - application de L'outil de pénétration contre le film, avec un effort de pénétration déterminé ; - mise en rotation de cet outil selon un angle déterminé de préférence égal, en degrés, à environ 360 x 3 n 2n ' étant le nombre de dents de l'outil, afin de faire péné trer ce dernier sous le film ; - application sur le film d'une bonnette d'étanchéité annulaire appartenant au dispositif et entourant l'outil de façon étanche ; et - insufflage d'un gaz sous pression entre le film et le support, au travers de l'outil, afin de séparer le film du support. Avantageusement, L'outil comprend de deux à cinq dents et chacune de ces dents comprend une face de dépouille qui fait un angle de dépouille d'environ 80 par rapport au plan de coupe. Par ailleurs, les entailles de dégagement ont de préférence une largeur égale à environ le double de l'épaisseur du film adhérent. Dans le cas où le film adhérent est relativement tendre, des surfaces de talonnage parallèles au plan de coupe sont formées sur le corps tronconique entre une face de dépouille de chacune des dents et l'entaille de dégagement définissant la face de coupe de la dent suivante, et ces surfaces de talonnage sont espacées du plan de coupe d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur du film adhérent, afin d'éviter de marquer le support avec L'outil de pénétration. Par ailleurs, lorsque l'adhérence du film sur le support est importante, un listel périphérique situé dans le plan de coupe borde extérieurement l'extrémité de plus grand diamètre du corps tronconique, depuis cha cune des arêtes coupantes jusqu'à l'entaille de dégagement définissant la face de coupe de la dent suivante, afin d'éviter les fuites de gaz de gonflage qui pourraient contrarier le décollement du film. Différents modes de réalisation de l'invention vont à présent être décrits, à titre d'exemple non limita- tif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues de côté d'un outil de pénétration conforme à l'invention, prises selon deux directions orthogonales ; - la figure 3 est une vue de dessus de l'outil représenté sur les figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une vue de dessous de l'outil de pénétration illustré sur les figures 1 et 2 ; - la figure SA est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3 représentant le profil d'une dent de l'outil selon l'invention dans le cas où le film à pénétrer est un film dur, peu adhérent sur le support ; ; - la figure 5B est une vue comparable à la figure SA illustrant le profil d'une dent dans le cas où l'outil est conçu pour pénétrer un film tendre, peu adhérent sur le support, sans risque de marquage de ce dernier ; - la figure 5C est une vue en coupe comparable aux figures SA et 5B illustrant le profil d'une dent d'un outil conçu pour pénétrer un film tendre, adhérent fortement sur le support, sans risque de marquage de ce dernier ; - la figure 5D est une vue en coupe comparable aux figures SA à 5C illustrant le profil d'une dent d'un outil conçu pour pénétrer un film dur, adhérent fortement sur le support ; et - la figure 6 est une vue en perspective illustrant schématiquement la pénétration d'une dent de l'outil conforme à l'invention lorsque cet outil est entraîné en rotation tout en étant appliqué contre le film avec un effort de pénétration déterminé. Comme l'illustrent en particulier les figures 1 à 4, l'outil de pénétration selon l'invention présente un axe de rotation XX sur lequel sont centrés respectivement une embase 10 et un corps tronconique 12 fixé à l'embase 10 par son extrémité de plus petit diamètre. L'embase 10 est conçue pour permettre la fixation et le centrage de l'outil de pénétration sur un dispositif séparateur de film (non représenté) conçu notamment pour entraîner l'outil en rotation, pour l'appliquer contre le film avec un effort de pénétration prédéterminé, et pour permettre l'injection entre le film et son support d'un gaz sous pression, au travers d'un passage 14 traversant l'outil Ce dispositif séparateur de film comporte en outre une bonnette d'étanchéité apte à être appliquée sur le film autour du corps tronconique 12, tout en entourant l'outil de façon étanche, afin que le gaz sous pression injecté par le passage 14 ne puisse s'échapper radialement sans assurer le décollement du film. Afin de permettre la fixation et le centrage de l'outil sur ce dispositif séparateur de film, l'embase 10 comprend successivement, en partant de son extrémité opposée au corps tronconique 12, un élément de fixation 16 de l'outil sur le dispositif, un élément de centrage 18 de l'outil sur le dispositif et un élément 20 permettant le serrage de l'outil sur le dispositif. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, l'élément de fixation 16 est constitué par une partie cylindrique de relativement petit diamètre, centrée sur l'axe XX, et sur laquelle est usiné extérieurement un filetage 22. Ce filetage 22 est prévu pour être vissé dans un trou taraudé prévu à cet effet sur le dispositif séparateur de film. Le sens du filetage 22 et du taraudage correspondant sont avantageusement tels que la rotation de l'outil dans le sens correspondant à sa péné tration dans le film assure le serrage de l'outil dans le dispositif. L'élément de centrage 18 est également constitué par une partie cylindrique centrée sur l'axe XX et de diamètre légèrement supérieur à celui de la partie cylin drique constituant l'élément de fixation 16. Cette partie cylindrique constituant l'élément de centrage 18 est pré vue pour être reçue dans un alésage de centrage formé à cet effet dans le dispositif séparateur de film. L'élément de serrage 20 est également formé, dans le mode de réalisation représenté, par une partie cylindrique centrée sur l'axe XX et dont le diamètre est encore supérieur à celui de la partie cylindrique formant l'élément de centrage 18. Sur la partie cylindrique formant l'élément de serrage 20 sont formés deux méplats 24 diamétralement opposés, au moyen desquels l'outil peut être fixé sur le dispositif séparateur de film à l'aide d'une clé plate. Le corps tronconique 12 constitue la partie active de l'outil de pénétration selon l'invention. Son extrémité de plus grand diamètre forme un plan de coupe P, destiné à être appliqué sur la surface du film que l'on désire séparer de son support. Dans ce plan de coupe P sont situées n dents 26. Le nombre n des dents, qui varie généralement entre 2 et 5 selon les applications envisagées, est égal à 4 dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4. Comme l'illustre plus précisément la figure 4, chacune des dents 26 comprend une arête coupante 28 qui est placée dans le plan de coupe P et orientée radialement par rapport à l'axe XX de l'outil, Les arêtes coupantes 28 étant régulièrement réparties autour de cet axe, c'està-dire orientées à 900 les unes des autres dans le mode de réalisation représenté. A partir de son arête coupante 28, chacune des dents 26 est délimitée, du côté du plan de coupe P par une face de dépouille 30 et, du côté opposé, par une face de coupe 32. La face de dépouille 30 de chacune des dents 26 fait avec le plan de coupe P un angle ci avantageusement égal à environ 80. L'angle de coupe y formé entre chacune des faces de coupe 32 et le plan de coupe P dépend quant à lui du nombre n de dents 26 de l'outil. Ainsi, cet angle, qui peut varier entre environ gu degrés et environ 4U degrés, est d'autant plus grand que le nombre n de dents est important. Comme l'illustrent bien les figures, la face de coupe 32 de chacune des dents 26 constitue la face inférieure d'une entaille de dégagement 34 approximativement en forme d'hélice réalisée dans le corps tronconique 12 depuis l'arête coupante 28 de chacune des dents 26 jusqu a un emplacement situé angulairement à proximité de l'arête coupante de la dent suivante. Ainsi, le fond de chacune des entailles de dégagement 34 est situé dans un plan radial passant par l'axe XX et décalé d'environ 900 par rapport à l'extrémité de cette même entaille de dégagement débouchant dans le plan de coupe P. L'inclinaison des entailles de dégagement 32 définit l'angle de coupe y. De préférence, l3 largeur de chacune des entailles de dégagement 34 est sensiblement égale au double de l'épaisseur du film adhérent que l'on désire séparer du support. Comme le montrent bien les figures 1 à 4, le passage 14 d'arrivée de gaz travers l'embase 10 de l'outil selon l'axe XX de ce dernier et se prolonge au travers du corps tronconique 12, jusqu'au plan de coupe P, sous la forme de n canaux 14a, le nombre n correspondant au nombre de dents 26 de l'outil. Ces canaux 14a sont régulièrement répartis autour de l'axe XX et inclinés vers l'extérieur par rapport à ce dernier, de façon à déboucher dans le plan de coupe P en des emplacements décalés par rapport à cet axe XX, entre deux arêtes coupantes successives 28. Comme l'illustrent les figures SA à 5D, différents profils peuvent être donnés aux dents 26 de L'outil de pénétration selon l'invention, en fonction notamment de la dureté du film qui doit être séparé de son support et de la qualité de l'adhérence. Ainsi, la figure SA illustre un premier profil, particulièrement simple, adapté au cas où l'outil doit pénétrer dans un film dur, peu adhérent sur le support. Dans ce cas, chacune des dents 26 est définie par son arête coupante 28, sa face de dépouille 30 et sa face de coupe 32, de la manière décrite précédemment. La figure 5B illustre le cas où l'outil de pénétration est conçu pour séparer de son support un film tendre et peu adhérent; Lorsqu'on désire éviter de marquer le support. Dans ce cas, des surfaces de talonnage 36 orientées parallèlement au plan de coupe P sont formées dans le corps tronconique 12, entre la face de dépouille 30 de chacune des dents et l'entaille de dégagement 34 définissant la face de coupe 32 de la dent suivante. Ces surfaces de talonnage 36 sont avantageusement espacées du plan de coupe P d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur du film adhérent que l'on désire séparer de son support. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 5C, on a représenté une dent d'un outil de pénétration conçue pour séparer de son support un film tendre et adhérent, sans risque de marquage du support. Dans ce cas, pour tenir compte du caractère tendre du film qui doit être séparé de son support, des surfaces de talonnage 36 comparables à celles qui viennent d'être décrites en se référant à la figure 5B sont également formées entre chacune des faces de dépouille 30 et l'entaille de dégage ment suivante 34. De plus, étant donné que l'adhérence du film sur le support est importante, un listel périphérique 38 situé dans le plan de coupe P borde extérieurement l'extrémité de plus grand diamètre du corps tronconique 12 entre chacune des arêtes coupantes 28 et l'entaille de dégagement 34 qui définit la face de coupe de la dent suivante.Ce listel périphérique 38 permet de limiter autant que possible les fuites de gaz de gonflage lorsque celui-ci est insufflé par le passage 14 entre le film et son support. Il est à noter que la vue de la figure 4 montre des dents de ce type. Enfin, la figure 5D illustre un exemple de réalisation du profil de chacune des dents 26 de l'outil de pénétration selon l'invention, dans le cas où le film que l'on désire séparer de son support est à la fois un film dur et adhérent. Dans ce cas, les surfaces de talonnage 36 sont supprimées et la face de dépouille 30 de chacune des dents 26 se prolonge depuis l'arête coupante 28 de ces dernières jusqu a l'entaille de dégagement 34 définissant la dent suivante. En revanche, pour tenir compte de la bonne adhérence du film sur son support, un listel périphérique 38 analogue à celui qui vient d'être décrit en se référant à la figure 5C est également prévu dans le plan de coupe P. Lorsqu'un outil de pénétration conforme à l'invention est monté sur un dispositif séparateur de film, par exemple à l'aide d'une clé plate de la manière décrite précédemment, le plan de coupe P de l'outil est appliqué à la surface du film avec un effort de pénétration prédéterminé, grâce à des moyens prévus à cet effet sur le dispositif. Ce dernier commande ensuite une rotation de l'outil dans le sens correspondant à la pénétration de ses dents 26 dans le film qui doit être séparé de son support. Cette rotation est avantageusement limitée à une valeur angulaire, exprimée en degrés, d'environ 360 x 3, n étant le nombre de dents de l'outil. Lorsque 2n cette rotation est terminée, des dents 26 de l'outil ont traversé le film F, comme l'illustre très schématiquement la figure 6, de telle sorte que le plan de coupe P de l'outil se trouve appliqué directement sur la surface du support.Lors de la pénétration des dents de l'outil dans le film adhérent, les parties du film découpées par les dents sont reçues dans les entailles de dégagement 34, ce qui évite au film de se déchirer et facilite ensuite son décollement en préservant l'étanchéité Lors d'une phase suivante de mise en oeuvre du dispositif séparateur de film portant l'outil de pénétration conforme à l'invention, une bonnette d'étanchéité annulaire entourant l'outil de façon étanche est appliquée sur le film à proximité immédiate de l'outil. Un confinement étanche de la partie du corps tronconique 12 ayant pénétré dans le film adhérent est ainsi assuré. Le décollement du film peut alors être obtenu en insufflant au travers du passage 14 un gaz sous pression tel que de l'air comprimé entre le film et son support. De préférence, ces différentes opérations sont suivies par une rotation en sens inverse et de la même valeur de l'outil de pénétration, afin d'éviter que des lambeaux de films ne restent dans les entailles de dégagement 34. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemples, mais en couvre toutes les variantes. En particulier, le mode de fixation et de centrage de l'outil de pénétration sur le dispositif séparateur de film qui en commande les différents mouvements peut être différent de celui qui a été décrit. Par ailleurs et comme on a eu l'occasion de l'observer, le nombre de dents et la forme de ces dents peuvent varier selon les caractéristiques du film à décoller, son adhérence sur le support et selon qu'il est ou non souhaitable d'éviter la détérioration de ce dernier. REVENDICATIONS 1. Outil de pénétration apte à séparer un film adhérent d'un support rigide, caractérisé par le fait qu'il présente un axe de rotation (XX) et comprend - une embase (10) de fixation et de centrage de L'outil sur un dispositif apte à entraîner l'outil en rotation et à l'appliquer contre le film ; - un corps tronconique (12) centré sur ledit axe de rota tion, fixé à l'embase par son extrémité de plus petit diamètre et dont l'extrémité de plus grand diamètre forme un plan de coupe (P) dans lequel sont situées n dents (26) dont les arêtes coupantes (28) sont orientées radialement et régulièrement espacées autour dudit axe de rotation, des entailles de dégagement (34) formées dans le corps tronconique définissant une face de coupe (32) de chacune des dents et se prolongeant angulaire ment jusqu a proximité de l'arête coupante suivante ; et - un passage (14) d'arrivée de gaz traversant l'embase et le corps tronconique pour déboucher dans le plan de coupe. 2. Outil de pénétration selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le nombre n de dents (26) est compris entre 2 et 5, inclus. 3. Outil de pénétration selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le passage (14) d'arrivée de gaz traverse l'embase (10) selon ledit axe et se prolonge à l'intérieur du corps tronconique sous la forme de n canaux (14a) débouchant dans Le plan de coupe entre les arêtes coupantes (28). 4. Outil de pénétration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chacune des dents comprend une face de dépouille (30) qui fait un angle de dépouille d'environ 80 par rapport au plan de coupe. 5. Outil de pénétration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les entailles de dégagement (34) ont une largeur environ égale au double de l'épaisseur du film adhérent. 6. Outil de pénétration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des surfaces de talonnage (36) parallèles au plan de coupe sont formées sur le corps tronconique entre une face de dépouille (30) de chacune des dents et l'entaille de dégagement (34) définissant la face de coupe de la dent suivante. 7. Outil de pénétration selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les surfaces de talonnage (36) sont espacées du plan de coupe d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur du film adhérent. 8. Outil de pénétration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un listel périphérique (38) situé dans le plan de coupe borde extérieurement l'extrémité de plus grand diamètre du corps tronconique, depuis chacune des arêtes coupantes (28) jusqu'à l'entaille de dégagement (34) définissant la face de coupe de la dent suivante.