Brevet FR2695338A1 — publié le 19940311

PROCEDE POUR LA REALISATION DE RANGEES DE PIQURES SUR UNE SURFACE D'OUTIL DESTINE A PRESENTER UNE FONCTION DE RAPE, ET OUTILS REALISES L'invention concerne un procédé pour la réalisation de rangées de piqûres sur une surface d'outil destiné à présenter une fonction de râpe. Elle s'étend aux outils réalisés. La réalisation de piqûres sur des surfaces non planes, telles que surfaces sphériques, surfaces bombées, ou surfaces curvilignes de râpes de forme, d'outils destinés à présenter une fonction de râpe, représente une opération relativement longue même lorsqu'elle est réalisée automatiquement par une machineoutil. En effet, la portion de surface sur laquelle doit être exécutée une piqûre doit obligatoirement être présentée orthogonalement par rapport au peigne adapté pour venir "piocher" dans cette surface et relever une piqûre. De ce fait, chaque piqûre doit être réalisée individuellement, la position relative entre l'outil et le peigne étant ensuite indexée de façon à exécuter la piqûre suivante. On conçoit donc que la cadence de production de tels outils est relativement peu élevée, ce qui obère notablement le prix de ces derniers. Par ailleurs, la réalisation de disques formant râpe, tels que notamment utilisés dans les centrifugeuses à jus de fruits, nécessite également un nombre de manipulations élevé qui obère le coût de tels disques. En effet, dans un premier temps, et sur une presse multi-postes, on réalise, sur une plaque de forme donnée, les perçages destinés à permettre le rivetage ultérieur du disque, puis la déformation des perçages destinée à former une fraisure, et enfin la découpe du disque. Ce disque est ensuite transféré chez un industriel chargé de réaliser les piqûres. En vue de cette réalisation, le disque est positionné sur un plateau diviseur doté de trois index qui permettent un positionnement parfait, mais nécessitent un soin particulier, car l'indexation doit être parfaite et sans jeu. Une fois le disque solidarisé sur le plateau, il est effectué une première rangée radiale de piqûres au moyen d'un peigne dont les dents viennent "piocher" (combinaison d'un mouvement vertical descendant et d'un mouvement horizontal) dans la surface du disque. Ensuite, et pour chaque autre rangée, on désindexe le disque, on lui fait subir une rotation d'un angle prédéterminé, fonction du nombre de rangées, et on réindexe à nouveau le plateau. Parallèlement, on décale radialement le peigne par rapport au plateau de façon que les piqûres de deux rangées voisines ne soient pas situées à la même distance du centre du disque. Comme indiqué ci-dessus, on constate que le nombre d'opérations nécessaires à la fabrication des disques est très important entraînant un prix de revient élevé. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités des techniques de fabrication de piqûres sur des surfaces d'outils destinés à présenter une fonction de râpe, et a pour principal objectif de fournir un procédé de fabrication de tels outils qui en diminue de façon notable le coût de revient. Un autre objectif de l'invention est de fournir des disques formant râpe, présentant une résistance aux contraintes de déformation supérieure à celle des disques actuels. Un autre objectif est de fournir un disque formant râpe comportant une surface facilitant l'évacuation des fruits râpés. A cet effet, 1 invention vise un procédé pour la réalisation de rangées de piqûres sur une surface d'outil destiné à présenter une fonction de râpe, caractérisé en ce qu'il consiste a à former sur ladite surface des bourrelets disposés en des emplacements déterminés au droit desquels une rangée de piqûres doit être exécutée, a à amener au moins un peigne sensiblement au contact de la surface, en amont d'un bourrelet, et à déplacer chaque peigne au-dessus de la surface de l'outil de façon à amener ledit peigne à pénétrer dans la masse du bourrelet et à former une rangée de piqûres faisant saillie par rapport audit bourrelet. Selon le procédé de l'invention, après réalisation d'un bourrelet à l'endroit d'une rangée de piqûres à exécuter, un peigne est présenté devant ce bourrelet puis est soumis à un simple mouvement horizontal (sans aucun mouvement vertical) au cours duquel il rencontre le bourrelet et forme progressivement les piqûres dans ce dernier. En premier lieu, et une fois les bourrelets formés, ce concept permet la réalisation en une seule opération de rangées parallèles de piqûres sur une surface d'un outil non plane et de section transversale constante. A cet effet, et de façon avantageuse on amène un peigne présentant un bord d'attaque de profil conjugué de celui de la surface, en amont d'un bourrelet et sensiblement au contact de ladite surface, on déplace le peigne en translation selon une direction orthogonale par rapport au bourrelet, de façon à former une rangée de piqûres sur ledit bourrelet, et on déplace le peigne et l'outil relativement l'un par rapport à l'autre jusqu a positionner ledit peigne en amont d'un autre bourrelet. Ce mode particulier de mise en oeuvre concerne toute sortie d'outils tels que les sphères formant râpes, les râpes de forme, les outils présentant une surface bombée... Il est à noter, en outre, que dans le cas de tels outils les bourrelets peuvent être réalisés brut de fabrication. Le procédé selon l'invention permet par ailleurs de réaliser des rangées de piqûres s'étendant radialement par rapport à un point central de la surface de l'outil. Dans ce cas et de façon avantageuse on amène, en amont des bourrelets, une pluralité de peignes disposés radialement autour d'un point en concordance avec le point central de la surface, et on déplace les peignes en leur faisant subir un mouvement de rotation axé sur le point central. Un tel procédé s'applique plus particulièrement, mais de façon non exclusive, à la fabrication de disques formant râpes. Dans cette application, en effet, et selon le procédé de l'invention, l'utilisation d'un outillage équipé d'un nombre de peignes équivalant au nombre de rangées de piqûres, permet, une fois ces peignes positionnés en regard des bourrelets, de réaliser par un seul mouvement de rotation, l'ensemble des rangées concentriques de piqûres. En outre, et tel qu'on le comprendra mieux plus loin, cette opération peut être intégrée dans l'outillage d'une presse multi-postes, sans reprise sur machine à piquer, ce qui abaisse de façon considérable le coût de revient des disques. Il est à noter, par ailleurs, que les bourrelets peuvent de façon avantageuse être réalisés par emboutissage, opération qui peut également être intégrée dans l'outillage d'une presse multi-postes. Un disque réalisé selon le procédé de l'invention présente de plus, outre un coût de revient faible, plusieurs avantages inhérents à sa conception. En premier lieu, les bourrelets forment un nervurage qui conduit à rigidifier le disque qui comporte donc une résistance aux contraintes de déformation supérieure à celle des disques actuels. De plus, les bourrelets délimitent entre eux des zones d'évacuation des fruits râpés qui permettent d'améliorer cette évacuation. Enfin, de par la présence des bourrelets, il est inutile de réaliser des fraisures sur le pourtour des perçages. En effet, les piqûres se trouvant au sommet des bourrelets, 1 espace entre deux bourrelets constitue une zone morte dans laquelle peut se trouver, sans aucune incidence sur le fonctionnement, la tête d'un rivet. L'invention s'étend à un outil destiné à présenter une fonction de râpe et comportant une surface utile dotée d'une pluralité de bourrelets linéaires sur chacun desquels est ménagée une rangée de piqûres. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une vue en perspective d'un disque formant râpe conforme à l'invention, - la figure 2 en est une coupe transversale partielle au droit d'un bourrelet, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un outillage de presse destiné à la réalisation des piqûres du disque, représenté en position de repos, - et la figure 4 est une vue en coupe de cet outillage de presse en position de travail. Le disque 1 représenté aux figures 1 et 2 est destiné à former une râpe telle qu'utilisée dans les centrifugeuses à jus de fruits. Ce disque réalisé par découpe d'une plaque en acier inoxydable comporte deux alésages tels que 2, destinés à permettre de façon classique sa fixation par rivetage dans le bol d'une centrifugeuse. Il comporte, en outre, douze bourrelets linéaires tels que 3 s'étendant radialement et uniformément répartis sur la surface dudit disque. Ces bourrelets 3 sont obtenus par emboutissage de la plaque en acier inoxydable sur un des postes de la presse utilisée pour le perçage et la découpe de cette plaque. Ces bourrelets 3 forment une surélévation de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres au-dessus de la surface de cette plaque et présentent, au niveau de leur base, une largeur de l'ordre de quelques millimètres. Chacun de ces bourrelets 3 est, en outre, surmonté au niveau de son sommet, d'une rangée de piqûres telles que 4 (en l'exemple au nombre de douze) conférant au disque 1 sa qualité de râpe. Il est à noter, en outre, que les piqûres 4 de même rang de deux rangées voisines sont décalées radialement l'une par rapport à l'autre de façon à augmenter l'efficacité de râpage du disque 1. La réalisation de ces piqûres 4 est effectuée au niveau d'un poste d'outillage de la presse utilisée pour les autres opérations, représenté aux figures 3 ou 4. Il est à noter que, selon la taille du disque 1, ce poste d'outillage peut être équipé d'un nombre de peignes équivalant au nombre de bourrelets, ou à la moitié, au tiers... de ce nombre. Selon le nombre de peignes, les piqûres 4 seront donc réalisées au moyen d'un poste d'outillage ou de deux, trois... postes successifs. L'outillage comporte, en premier lieu, un guide 5 destiné à être solidarisé au coulisseau 6 de la presse. Ce guide 5 se présente sous la forme d'un manchon percé d'un alésage central longitudinal 7. Cet alésage 7 se divise en deux tronçons séparés par un épaulement 7c : un tronçon supérieur 7a de plus grand diamètre, et un tronçon inférieur 7b. En outre, ce guide 5 comporte trois doigts tels que 8, régulièrement répartis autour de l'axe longitudinal dudit guide, et disposés de façon à faire saillie à l'intérieur du tronçon inférieur 7b de l'alésage 7. L'outillage comporte, en second lieu, un porte-peignes 9 comportant un tronçon cylindrique 10, de diamètre conjugué de celui du tronçon inférieur 7b du guide 7. Ce porte-peignes 9 présente une longueur supérieure à celle de ce tronçon inférieur 7b et comporte une tête cylindrique 11 de diamètre conjugué du tronçon supérieur 7a du guide 5, adaptée pour venir en butée basse sur l'épaulement 7c de l'alésage 7. Le porte-peignes 9 présente, en outre, trois rainures longitudinales telles que 12 de forme incurvée, ménagées sur la paroi périphérique de son tronçon cylindrique 10 et uniformément réparties autour de l'axe dudit tronçon. Chacune de ces rainures 12 est ménagée et présente une largeur adaptée pour loger un des doigts 8 faisant saillie intérieurement dans le tronçon inférieur 7b du guide 7. Par ailleurs, la partie inférieure du tronçon cylindrique 10 du porte-peignes 9 est prolongée d'une couronne périphérique 13 de même diamètre externe que ce tronçon. Les peignes 14 solidarisés sous ce portepeignes 9 sont constitués de plaquettes en un matériau tel que du carbure ou de l'acier rapide. De façon classique, ces peignes 14 sont maintenus dans des logements ménagés radialement dans la base du porte-peignes 9 au moyen de vis débouchant latéralement dans ces derniers. Ces logements sont au nombre de douze, six ou trois... selon la taille du disque 1 et sont uniformément répartis de façon que chaque peigne 14 vienne se positionner à mi-distance entre deux bourrelets 3 lorsque le coulisseau 6 est abaissé. De plus, la longueur et l'incurvation des rainures 12 sont calculées en fonction du nombre de peignes, de façon que, pour une course maximale du portepeignes 9 par rapport au guide 5, chaque peigne 14 se déplace en rotation d'un angle équivalent à la moitié de l'angle au sommet délimité par deux bourrelets 3 voisins. La profondeur des logements du portepeignes 9 et la hauteur des peignes 14 sont, en outre, adaptées pour que chaque peigne fasse saillie en sous-face du porte-peignes 9 d'une hauteur sensiblement inférieure à la hauteur de la couronne 13. De plus, les logements sont décalés radialement les uns par rapport aux autres de façon que les dents de peignes 14 voisins soient également décalées radialement. En dernier lieu, l'outillage comprend un ressort 15 interposé entre la tête 11 du porte-peignes 9 et le coulisseau 6 et adapté pour maintenir cette tête en butée contre l'épaulement 7c du guide 5 tant que le portepeignes 9 n'est pas arrêté dans sa translation verticale. Un tel poste d'outillage, disposé en amont du poste de découpe de façon que la couronne périphérique 13 du porte-peignes 9 serve de serre-flanc empêchant la plaque de bouger, permet lors de chaque cycle de la presse de réaliser un nombre de rangées de piqûres 4 équivalant au nombre de peignes 14. Lors de chaque cycle, le couronne 13 vient en butée contre la plaque à usiner interdisant toute translation ultérieure vers le bas du porte-peignes 9. Le guide 5 continuant sa descente, le porte-peignes 9 est donc amené sous l'action du ressort 15 à subir une rotation imposée par la forme curviligne des rainures 12 logeant les doigts 8. Au cours de cette rotation, les peignes 14 se déplacent sensiblement au-dessus de la surface de la plaque sans rayer celle-ci, et forment progressivement les piqûres 4 dans les bourrelets 3. Enfin, lors de la remontée du coulisseau 6, le porte-peignes 9 est ramené dans sa position de butée basse contre l'épaulement 7c du guide 5 sous l'action du ressort 15. L'avantage principal d'une telle technique réside dans le fait que l'opération d'exécution des piqûres peut être intégrée dans l'outillage d'une presse multipostes, sans reprise sur une machine à piquer, entraînant une baisse notable du coût de revient des disques. REVENDICATIONS 1/ - Procédé pour la réalisation de rangées de piqûres (4) sur une surface d'outil destiné à présenter une fonction de râpe, caractérisé en ce qu'il consiste â à former sur ladite surface des bourrelets (3) disposés en des emplacements déterminés au droit desquels une rangée de piqûres (4) doit être exécutée, ~ à amener au moins un peigne (14) sensiblement au contact de la surface, en amont d'un bourrelet (3), et à déplacer chaque peigne (14) audessus de la surface de l'outil de façon à amener ledit peigne à pénétrer dans la masse du bourrelet (3) et à former une rangée de piqûres (4) faisant saillie par rapport audit bourrelet. 2/ - Procédé selon la revendication 1, pour la réalisation de rangées parallèles de piqûres (4) sur une surface d'un outil non plane et de section transversale constante, caractérisé en ce que on amène un peigne présentant un bord d'attaque de profil conjugué de celui de la surface, en amont d'un bourrelet et sensiblement au contact de ladite surface, on déplace le peigne en translation selon une direction orthogonale par rapport au bourrelet, de façon à former une rangée de piqûres sur ledit bourrelet, et on déplace le peigne et l'outil relativement l'un par rapport à l'autre jusqu a positionner ledit peigne en amont d'un autre bourrelet. 3/ - Procédé selon la revendication 1 pour la réalisation de rangées de piqûres (4) s'étendant radialement par rapport à un point, dit central, de la surface de l'outil, caractérisé en ce que on amène, en amont des bourrelets (3), une pluralité de peignes (14) disposés radialement autour d'un point en concordance avec le point central de la surface, et on déplace les peignes (14) en leur faisant subir un mouvement de rotation axé sur le point central. 4/ - Procédé selon la revendication 3 pour la réalisation d'un disque 1 de faible épaisseur formant râpe tel que notamment utilisé dans une centrifugeuse à jus de fruits, caractérisé en ce que l'on forme les bourrelets (3) par emboutissage dudit disque. 5/ - Outil destiné à présenter une fonction de râpe, caractérisé en ce qu'il comporte une surface, dite utile, dotée d'une pluralité de bourrelets linéaires (3) sur chacun desquels est ménagée une rangée de piqûres (4). 6/ - Outil selon la revendication 5 présentant la forme d'un disque de faible épaisseur formant râpe et destiné notamment à équiper une centrifugeuse à jus de fruits, caractérisé en ce qu'il comporte une surface utile comportant une pluralité de bourrelets radiaux (3) répartis sur ladite surface.