Brevet FR2703287A1 — publié le 19941007

i L'invention est du domaine du meu- lage, et elle a plus particulièrement pour objet un procédé, ainsi qu'une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé, visant le meulage, ou émouture, des faces latérales d'une lame d'outil tranchant, tels que couteaux ou ciseaux. On connaît des machines du genre, comportant un porte-lame contre lequel est maintenue l'une des faces latérales de la lame, dite flanc de référence, en vue de retirer de la matière de l'autre des faces, dite flanc à usiner, en l'appliquant contre la face d'extrémité d'une meule conformée en couronne Le meulage s'effectue par un dé- placement en translation contre la meule de la lame parallè- lement à sa direction générale depuis l'une de ses extrémités vers son autre extrémité. Une première difficulté à surmonter réside dans le fait qu'après le meulage, l'épaisseur du tran- chant doit être inférieure à l'épaisseur du dos Pour obtenir cette différence d'épaisseur, la lame est généralement incli- née par rapport au plan de la face d'extrémité de la meule. Une deuxième difficulté à surmonter réside dans le fait que la largeur de la lame n'est générale- ment pas constante, la dite largeur étant plus importante à l'extrémité proximale de la lame qu'à son autre extrémité, dite distale (on comprendra par extrémité proximale l'extré- mité destinée à être proche de la main de l'utilisateur), et que le tranchant toutefois doit nécessairement présenter une épaisseur constante Habituellement, pour obtenir cette régu- larité d'épaisseur, on incline progressivement la lame contre la face d'extrémité de la meule en fonction de sa variation de largeur au fur et à mesure de son dit déplacement en translation. Un inconvénient majeur de ce genre de procédé réside dans la difficulté d'obtenir une épaisseur constante du tranchant et dans les réglages nécessairement délicats de la machine, notamment le réglage de la variation d'inclinaison de la lame en fonction de son déplacement en translation le long de la meule, la dite variation d'incli- naison étant habituellement obtenue au moyen d'une came à hé- lice et nécessitant couramment plusieurs opérations de meu- lage d'un même flanc. Le but de l'invention est de proposer un procédé ainsi qu'une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé, visant en une seule opération, le meulage, ou émou- ture, automatique d'une face latérale d'une lame d'un outil tranchant, tel que couteaux ou ciseaux. Selon l'invention, un procédé de meu- lage, ou émouture, des faces latérales, dites flancs, d'une lame d'outil tranchant, tel que couteaux ou ciseaux, du genre de procédé suivant lequel la lame est placée sur un porte- lame, l'un de ses flancs, dit flanc de référence, étant main- tenu contre celui-ci, la lame étant inclinée suivant un angle de meulage en vue de retirer de la matière de l'autre des flancs, dit flanc à usiner, au moyen de la face d'extrémité d'une meule conformée en couronne, d'une part de manière à ce que l'épaisseur du tranchant de la lame soit inférieure à l'épaisseur du dos de la lame, et d'autre part en tenant compte de la largeur variable de la lame, est principalement caractérisé en ce qu'il consiste: à amener suivant un premier axe de translation l'une quelconque des extrémités du flanc à usiner contre la face d'extrémité de la meule, la lame étant incli- née suivant le dit angle de meulage, et à appliquer le dit flanc contre la meule jusqu'à une profondeur indexée de péné- tration de cette dernière dans la lame, et à déplacer de façon contrôlée le flanc à usiner contre la meule jusqu'à son autre extrémité, la lame étant maintenue suivant la dite inclinaison et le dit déplacement étant une combinaison de deux mouvements de translation, l'un suivant un deuxième axe parallèle à la di- rection générale de la lame, l'autre suivant un troisième axe parallèle à la dite inclinaison de la lame, la dite combinai- son de mouvement étant telle que le tranchant de la lame soit déplacé le long d'une ligne, dite d'émouture, sensiblement fixe par rapport à l'axe longitudinal de la meule, grâce à des moyens de contrôle-commande. Il résulte de ces dispositions que le tranchant obtenu a une épaisseur constante et que le dos s'amincit lorsque la lame s'effile, la pénétration transver- sale de la meule dans la lame étant d'autant plus importante que la largeur de la lame est faible et que l'angle de meu- lage est important. Selon une forme préférée de réalisa- tion d'une machine destinée à la mise en oeuvre d'un procédé de l'invention, celle-ci est principalement constituée: d'un premier chariot équipé de moyens, dits premiers, pour le déplacer en translation sui- vant le troisième axe, le dit premier chariot supportant le porte-lame, d'un bâti équipé de moyens dits deuxièmes, pour l'incliner par rapport au plan de la face d'extrémité de la meule, le dit bâti supportant le premier chariot et les premiers moyens, et étant pourvu de moyens de guidage du premier chariot, d'un deuxième chariot équipé de moyens, dits troisièmes, pour le déplacer en translation sui- vant le premier axe, le dit deuxième chariot supportant le bâti et les deuxièmes moyens, et étant pourvu de moyens de guidage du bâti, d'un troisième chariot équipé de moyens, dits quatrièmes, pour le déplacer en translation sui- vant le deuxième axe, le dit troisième chariot supportant le deuxième chariot et les troisièmes moyens, et étant pourvu de moyens de guidage du deuxième chariot, et des dits moyens de contrôle-com- mande de la mise en oeuvre d'au moins les premiers et qua- trièmes moyens, constitués par des moyens cybernétiques de type analogiques et/ou numériques. Avantageusement, l'axe d'inclinaison du bâti est situé sur la dite ligne d'émouture. Il résulte de cette disposition, que pour une même lame, l'angle de meulage peut être éventuelle- ment modifié sans avoir à modifier les mouvements combinés des premier et troisième chariots. Selon des formes alternatives de réa- lisation, le déplacement du flanc à usiner contre la meule peut être sous la dépendance d'un lecteur du profil d'un ga- barit, le dit lecteur pouvant être: soit un palpeur mécanique, tel que galet dont la variation de position en fonction du profil du gabarit agit mécaniquement directement et/ou indirectement sur la position du premier chariot le long du troisième axe, soit un lecteur lumineux, tel qu'une fibre optique dont les informations captées sont transmises à des moyens de type "à commande numérique", les dits moyens commandant la mise en oeuvre des premiers et qua- trièmes moyens, et le gabarit pouvant être soit un élément accessoire compor- tant une surface similaire au profil du tranchant de la lame, soit directement le tranchant de la lame. Selon une forme préférée de réalisa- tion, les dits moyens de contrôle-commande sont du type numé- riques comprenant des moyens du type "à commande numérique" et des moyens de mémorisation du profil du tranchant du type, soit par apprentissage au moyen du dit lecteur lumineux, soit directement par les moyens habituels de mémorisation informa- tique. De préférence, les dits premiers, deuxièmes, troisièmes et quatrièmes moyens sont constitués par des vérins hydrauliques, et les dits moyens de contrôle- commande comprennent des servovalves. Avantageusement, la machine comprend des postes d'approvisionnement et de chargement-déchargement automatiques des lames sur le porte-lame. On notera que le bâti pourrait être incliné à demeure par rapport à la face d'extrémité de la meule; toutefois, il est préféré que le bâti soit cyclique- ment incliné puis redressé pour chacun des flancs à usiner, d'une part pour faciliter l'installation des dits postes d'approvisionnement et de chargement-déchargement automati- ques des lames, et d'autre part pour permettre un réglage de l'angle de meulage en fonction des lames à usiner. La présente invention sera mieux com- prise et des détails en relevant apparaîtront à la descrip- tion qui va être faite d'une forme préférée de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans les- quelles: les fig 1 et 2 sont des représenta- tions schématiques d'une machine de l'invention, respective- ment en situation de chargement et en situation d'usinage de la garde, la fig 3 est une illustration d'une lame montée sur le porte-lame d'une machine à meuler du genre de celles de l'invention, les fig 4 à 6 sont des schémas de principe illustrant successivement différentes étapes de meu- lage de la lame illustrée sur la fig 3. Sur la f ig 3, une lame 2 est placée sur un porte-lame 4, l'un 6 de ses flancs, dit flanc de réfé- rence, étant maintenu contre celui-ci en vue de retirer de la matière de l'autre flanc 8, dit flanc à usiner. Les difficultés à surmonter résident dans le fait qu'après le meulage de la lame 2, l'épaisseur el du tranchant 10 doit être inférieure à celle e 2 (fig 4 à 6) du dos 12, et le tranchant 10 doit avoir une épaisseur el constante depuis l'extrémité proximale 14 jusqu'à l'extrémité distale 16 de la lame 2, quelquesoit la variation de la lar- geur 1 de cette dernière 2. Sur les fig 1 et 2, une machine des- tinée à meuler les flancs d'une lame 2 est principalement constituée: d'une meule 18 conformée en cou- ronne, d'un premier chariot 20 équipé d'un premier vérin hydraulique 22 pour le déplacer en translation 1 suivant un axe 24, le dit premier chariot supportant le porte-lame 4, d'un bâti supportant le premier chariot 20 et le premier vérin 22, constitué par un arceau 26 pourvu entre ses extrémités d'une glissière de guidage 28 le long de laquelle est destiné à circuler le premier chariot , le dit arceau 26 étant monté pivotant 3 de manière à pou- voir être incliné dans le plan de la face d'extrémité de la meule 18 au moyen d'un deuxième vérin hydraulique 30, d'un deuxième chariot 32 équipé d'un troisième vérin hydraulique 36 pour le déplacer en translation 5 suivant un axe 38, le dit deuxième chariot 32 supportant le bâti 26,28 et le deuxième vérin 30, et étant pourvu d'un jeu de couples de galets, tels que 34, entre les- quels galets le bâti 26 circule en vue de son guidage. d'un troisième chariot 40 équipé d'un quatrième vérin hydraulique 44 pour le déplacer 7 sui- vant un axe 46, le dit troisième chariot supportant le deuxième chariot 32 et le troisième vérin 36, et étant pourvu de moyens de guidage 42 du deuxième chariot 32, et de moyens cybernétiques (non repré- sentés sur les figures) de contrôle-commande de la mise en oeuvre des différents vérins hydrauliques, les dits moyens cybernétiques comprenant des servovalves. Suivant le procédé de l'invention, les opérations suivantes sont réalisées: 1. la lame 2 est chargée sur le porte-lame 4 (fig 1), 2. le bâti 26 est manoeuvré 3 au moyen du vérin 30 pour incliner la lame 2 suivant un angle de meulage (A fig 4 à 6), le dit angle de meulage étant défini en fonction de la pente que l'on désire conférer à la lame par une différence entre les épaisseurs el et e 2 respectives du tranchant 10 et du dos 12 (fig 2), 3. le deuxième chariot 32 est ma- noeuvré 5 en translation au moyen du vérin 36 suivant l'axe 38 pour amener et appliquer le flanc à usiner 8 contre la face d'extrémité de la meule 18, jusqu'à une profondeur in- dexée de pénétration transversale de la meule 18 dans la lame 2 (fig 2), et 4. les troisième 40 et premier 20 chariots sont déplacés en translation 1 et 7 dans un même temps sous la dépendance des dits moyens cybernétiques, res- pectivement suivant l'axe 46 au moyen du vérin 44 et suivant l'axe 24 au moyen du vérin 22, de manière à ce que le tran- chant 10 de la lame 2 demeure à une distance d sensiblement constante de l'axe longitudinal 48 de la meule 18 au moment de son passage en regard de la zone de meulage (fig 4 à 6). On remarquera sur les f ig 4 à 6 que la ligne 50, dite d'émouture, le long de laquelle ligne est déplacé le tranchant 10 de la lame 2, demeure sensiblement constante, sensiblement s'entend à la courbure près séparant deux points voisins du tranchant 10. On remarquera aussi sur les mêmes fi- gures que la lame 2 obtenue comporte un tranchant 10 d'épais- seur el constante et un dos 12 s'amincissant lorsque la lar- geur 1 de la lame 2 diminue, le dit amincissement du dos 12 résultant du fait que la pénétration de la meule 18 dans la lame 2 est d'autant plus importante que la largeur 1 de la lame 2 est faible et que l'angle de meulage A est important. La conformation particulière en ar- ceau 26 du bâti permet de placer l'axe d'inclinaison de la lame 2 sur la ligne d'émouture 50 et de déporter au delà de la meule 18 la matérialisation du dit axe d'inclinaison, tout en limitant l'encombrement de la machine, ce qui ne serait pas possible avec une matérialisation de l'axe d'inclinaison par des arbres montés tournant dans des paliers. On notera, dans le cas non représenté sur les figures, o la lame 2 est légèrement inclinée suivant sa longueur par rapport au plan de la face d'extrémité de la meule 18, tel que cela est déjà connu de l'art antérieur en vue notamment de conférer au flanc 8 un léger bombé, que la ligne d'émouture 50 est ponctuelle, et de ce fait demeure ri- goureusement constante. On remarquera sur les fig 2 et 4, que la lame 2 est appliquée contre la face d'extrémité de la meule 18 à son extrémité proximale 14, tel que cela est déjà connu de l'art antérieur, pour meuler la garde par pénétra- tion transversale de la meule 18 dans la lame 2, et que l'axe longitudinal 48 de la meule 18 est situé sensiblement dans la zone médiane de la lame 2 en vue de conférer à la garde une courbure ( 54, fig 3) sensiblement symétrique de part et d'au- tre de la dite zone médiane. On notera enfin, qu'en vue de la réa- lisation de lames d'outils spéciaux par un meulage de type hélicoïdal, le vérin 30 peut être sous la dépendance des dits moyens de commande numériques pour générer un pivotement con- trôlé du bâti 26, et de ce fait de la lame 2, au fur et à me- sure des déplacements combinés des chariots 40 et 20. Bien que l'on ait décrit et représen- té une forme préférée de mise en oeuvre d'un procédé de l'in- vention, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à cette forme mais qu'elle s'étend à toute machine et tout procédé comportant les caractéristiques énon- cées plus haut. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de meulage, ou émouture, des faces latérales, di- tes flancs, d'une lame ( 2) d'outil tranchant, tel que couteaux ou ciseaux, du genre de procédé suivant lequel la lame ( 2) est placée sur un porte-lame ( 4), l'un ( 6) de ses flancs, dit flanc de référence, étant maintenu contre celui-ci, la lame ( 2) étant inclinée ( 3) suivant un angle de meulage (A) en vue de retirer de la matière de l'autre ( 8) des flancs, dit flanc à usiner, au moyen de la face d'extrémité d'une meule ( 18) conformée en couronne, d'une part de manière à ce que l'épaisseur (el) du tranchant ( 10) de la lame ( 2) soit inférieure à l'épaisseur (e 2) du dos ( 12) de la lame ( 2), et d'autre part en tenant compte de la largeur variable de la lame ( 2), caractérisé en ce qu'il consiste: à amener ( 5) suivant un premier axe de translation ( 38) l'une quelconque des extrémités ( 14 et/ou 16) du flanc à usiner ( 8) contre la face d'extrémité de la meule ( 18), la lame ( 2) étant inclinée suivant le dit angle de meu- lage (A), et à appliquer le dit flanc ( 8) contre la meule ( 18) jusqu'à une profondeur indexée de pénétration de cette dernière ( 18) dans la lame ( 2), et à déplacer de façon contrôlée le flanc à usiner ( 8) contre la meule ( 18) jusqu'à son autre extrémité ( 14 et/ou 16), la lame ( 2) étant maintenue suivant la dite inclinaison (A) et le dit déplacement étant une combinai- son de deux mouvements de translation ( 1 et 7), l'un ( 7) suivant un deuxième axe ( 46) parallèle à la direction gé- nérale de la lame ( 2), l'autre ( 1) suivant un troisième axe ( 24) parallèle à la dite inclinaison (A) de la lame ( 2), la dite combinaison de mouvements ( 1 et 7) étant telle que le tranchant ( 10) de la lame soit déplacé le long d'une ligne, dite d'émouture ( 50), sensiblement fixe par rapport à l'axe longitudinal ( 48) de la meule ( 18), grâce à des moyens de contrôle-commande; 2. Machine destinée à la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1 caractérisée: en ce qu'elle est principalement constituée: d'un premier chariot ( 20) équipé de moyens ( 22), dits premiers, pour le déplacer en translation ( 1) suivant le troisième axe ( 24), le dit premier chariot supportant le porte-lame ( 4), d'un bâti ( 26,28) équipé de moyens ( 30), dits deuxiè- mes, pour l'incliner ( 3) par rapport au plan de la face d'extrémité de la meule ( 18), le dit bâti supportant le premier chariot ( 20) et les premiers moyens ( 22), et étant pourvu de moyens de guidage ( 28) du premier chariot ( 20), d'un deuxième chariot ( 32) équipé de moyens ( 36), dits troisièmes, pour le déplacer en translation ( 5) suivant le premier axe ( 38), le dit deuxième chariot supportant le bâti ( 26) et les deuxièmes moyens ( 30), et étant pour- vu de moyens de guidage ( 34) du bâti ( 26), d'un troisième chariot ( 40) équipé de moyens ( 44), dits quatrièmes, pour le déplacer en translation ( 7) suivant le deuxième axe ( 46), le dit troisième chariot ( 40) sup- portant le deuxième chariot ( 32) et les troisièmes moyens ( 30), et étant pourvu de moyens de guidage ( 42) du troi- sième chariot ( 40), et des dits moyens de contrôle-commande de la mise en oeu- vre d'au moins les premiers et quatrièmes moyens; 3. Machine selon la revendication 2 caractérisée: en ce que l'axe d'inclinaison du bâti ( 26,28) est situé sur la dite ligne d'émouture ( 50); 4. Machine selon la revendication 3 caractérisée: en ce que le dit bâti est principale- ment constitué par au moins un arceau ( 26) pourvu entre ses extrémités d'une glissière de guidage ( 28) le long de laquelle est destiné à circuler le premier chariot ( 20), le dit arceau ( 26) étant monté pivotant ( 3) sur le troi- sième chariot ( 32) et étant guidé au moyen d'au moins une paire de couples de galets ( 34) entre lesquels il circule ( 3) 5. Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que les dits moyens de con- trôle-commande sont des moyens cybernétiques de type ana- logiques; 6. Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que les dits moyens de con- trôle-commande sont des moyens cybernétiques de type nu- mériques; 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisée: en ce que le dit déplacement ( 1 et 7) du flanc à usiner ( 8) contre la meule ( 18) est sous la dépendance d'un lecteur du profil d'un gabarit 8. Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que les dits premiers ( 22), deuxièmes ( 30), troisièmes ( 36) et quatrièmes ( 44) moyens sont constitués par des vérins hydrauliques, et en ce que les dits moyens de con- trôle-commande comprennent des servovalves; 9. Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'elle comprend des postes d'approvisionnement et de chargement-déchargement automa- tiques des lames ( 2) sur le porte-lame ( 4);