Brevet FR2764833A1 — publié le 19981224

DISPOSITIF POUR AFFILER L'EXTREME POINTE DES LAMES DE COUPE DE MACHINES DU GENRE MASSICOTS La présente invention concerne un dispositif pour affiler les lames de coupe des machines du genre massicots qui sont utilisées pour couper des produits dans l'industrie de l'imprimerie, du cartonnage ou des matières plastiques notamment. Pour reconstituer leur qualité de tranchant, les lames de massicots nécessitent des réaffûtages réguliers dont la fréquence est fonction de l'intensité d'utilisation et des propriétés abrasives des matériaux à couper. Ces réaffûtages consistent en une rectification plane de la partie active des lames; ils sont réalisés dans des ateliers spécialisés ce qui nécessite un démontage desdites lames et leur emballage particulier pour le transport. Ces opérations répétées représentent un coût important; en outre, le démontage et le remontage des lames entraînent des risques non négligeables d'accidents liés au tranchant des organes manipulés. D'une manière générale, entre deux affûtages, on sait entretenir le tranchant de lames d'outils tels les faux, faucilles, couteaux, ciseaux ou autres .. en utilisant des dispositifs d'aiguisage. Cependant, les dispositifs connus jusqu'à maintenant ne sont pas appropriés pour être utilisés sur les lames de massicots, du fait de la grande précision et de la régularité d'affilage nécessaires. La présente invention propose un dispositif d'affilage particulièrement adapté pour l'entretien du tranchant des lames de massicots ou des machines de coupe du même genre. Ce dispositif est adapté pour pouvoir être utilisé sans nécessiter le démontage des lames; son emploi régulier permet d'espacer très sensiblement la fréquence des opérations d'affûtage, et en conséquence de limiter les inconvénients qui y sont liés. Ce dispositif pour affiler l'extrême pointe des lames de coupe de machines du genre massicots, lesquelles lames sont montées verticales sur un support mobile au-dessus d'un plan de coupe, est caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un mécanisme d'affilage comprenant un châssis sur lequel sont montés au moins un contre-couteau droit destiné à venir se plaquer contre le dos de ladite lame de coupe, et au moins un couteau circulaire destiné à venir tangenter la partie active de ladite lame, au niveau de l'extrême pointe de celleci; ces couteau(x) et contre-couteau(x) comportent chacun un système de crénelage définissant des parties mâles et femelles alternées qui permettent leur imbrication. D'autre part, et il s'agit là d'une autre caractéristique de l'invention, ce mécanisme d'affilage est monté sur un support compressible qui, en appui sur le plan de coupe, est apte à maintenir ledit mécanisme d'affilage en pression contre le tranchant de la lame de coupe. L'appareil conforme à l'invention est inséré entre le plan de coupe et la lame de coupe; le mécanisme d'affilage est alors en pression contre ladite lame positionnée entre le couteau droit et le couteau circulaire. L'ensemble du dispositif ainsi ajusté est poussé sous la lame et il se trouve autoguidé par celle-ci; la rectification est obtenue par friction du ou des couteaux circulaires sur l'extrême pointe de la face avant de la lame. Toujours selon l'invention, le support compressible est constitué d'une semelle qui est destinée à venir reposer sur le plan de coupe et qui est solidarisée avec le châssis du mécanisme d'affilage par l'intermédiaire d'un système de guidage linéaire vertical associé à au moins un ressort de compression. Selon une forme de réalisation préférée, le système de guidage linéaire du support compressible est constitué de deux croisillons latéraux formés chacun de deux bras croisés dont les articulations centrales sont reliées par un axe. Les extrémités de chacun de ces bras sont articulées, I'une sur un support solidaire de la semelle, L'autre sur un support solidaire du châssis du mécanisme d'affilage, et l'une desdites articulations est fixe, alors que l'autre est mobile, guidée dans une glissière horizontale permettant auxdits croisillons, en formant un parallélogramme déformable, de faire varier la hauteur du support compressible. Selon une autre particularité de l'invention, le mécanisme d'affilage est constitué de deux jeux séparés de couteaux et contre-couteaux, disposés dans l'alignement l'un de l'autre. Toujours selon l'invention, le ou les couteaux circulaires se présentent sous la forme d'un cylindre crénelé monté libre sur un axe de rotation. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ou les couteaux circulaires et/ou le ou les contre-couteaux droits sont montés avec un léger jeu sur leur châssis support. Cette particularité permet au mécanisme d'affilage de venir se positionner correctement sur ladite lame et d'être autoguidé par celle-ci lors de l'opération d'affilage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ou les couteaux circulaires sont montés sur un support qui est articulé sur le châssis du mécanisme d'affilage autour d'un axe parallèle aux axes de rotation desdits couteaux. Ce support comprend en outre des moyens de verrouillage amovibles et réglables sur ledit châssis, pour permettre un réglage du positionnement du ou des couteaux circulaires par rapport au(x) contrecouteau(x) droit(s) en fonction de l'angle de coupe de la lame à affiler. Selon une caractéristique avantageuse, le support réglable du ou des couteaux circulaires comporte un pointeau rétractable qui est destiné à venir en contact avec la lame de coupe pour servir de butée de positionnement dudit ou desdits couteaux, et qui, après réglage de ce positionnement, a la possibilité de s'escamoter pour ne pas gêner l'opération d'affilage le long de ladite lame. Ce pointeau a pour fonction de tester l'angle de coupe de la lame, de manière à le respecter pour l'opération d'affilage. Dans une version perfectionnée, une diode alimentée par une batterie permet de visualiser le contact correct du pointeau sur la lame de coupe. Selon une autre caractéristique, le ou les contre-couteaux droits sont munis d'un crénelage avec des éléments mâles d'extrémités qui encadrent les éléments mâles d'extrémités du ou des couteaux circulaires, pour assurer la suppression d'éventuels morfils lors de l'opération d'affilage. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue générale, en perspective, du dispositif d'affilage conforme à l'invention, en position sous la lame de coupe; - la figure 2 est une vue partielle, de dessus, qui montre le mécanisme d'affilage de façon isolée; - la figure 3 est une vue schématique du dispositif d'affilage, en coupe transversale partielle, entre les deux jeux de couteaux; - la figure 4 est une vue partielle qui montre le mécanisme d'affilage en coupe transversale, avec le pointeau testeur en position rétractée. La figure 1 montre le dispositif d'affilage 1 en place sur une machine de coupe du genre massicot. De manière classique, cette machine comporte un plan de coupe horizontal 2 muni d'un carré de massicot 3 qui constitue une pièce d'usure et qui sert de plan de référence pour la fin de course de la lame de coupe 4. Cette lame 4 est montée verticale sur un support au-dessus du carré de massicot 3; en position haute, elle est montée légèrement en biais par rapport au plan de coupe 2 pour attaquer les produits à couper sur l'une de leurs bordures et elle est manoeuvrée selon un mouvement combiné vertical et horizontal pour finir sa course à plat, en regard du carré 3. L'appareil d'affilage 1 est constitué d'un mécanisme d'affilage 5 représenté isolément sur la figure 2, monté sur un support compressible 6 que l'on peut voir de façon détaillée sur la figure 3. Le mécanisme d'affilage 5 comprend un châssis 8 constitué principalement de deux flasques parallèles 8' sur les faces externes desquels sont montés deux contre-couteaux droits 9 par l'intermédiaire de vis 10 et de rondelles 11. Ce montage est réalisé avec un léger jeu pour que les contrecouteaux 9 disposent d'une mobilité relative. Les deux contre-couteaux 9 sont espacés l'un de l'autre et leur face active, droite, est située dans le même plan. Cette face active est destinée à venir se plaquer contre le dos de la lame de coupe 4; elle se présente sous la forme d'un crénelage constitué d'une alternance de parties mâles 12 et de parties femelles 13. Un bras central 14 est articulé sur le châssis 8, entre les flasques 8', par l'intermédiaire d'un axe 15 parallèle au plan des faces actives des contrecouteaux 9. Ce bras 14 sert de support à deux couteaux circulaires 16 disposés en regard des contre-couteaux 9 et il s'étend vers le haut pour former une sorte de poignée. Les deux couteaux 16 ont une forme générale cylindrique; ils sont chacun montés libre, et avec un léger jeu, sur un axe 17 en porte-à-faux qui traverse les flasques 8' du châssis 8 par l'intermédiaire d'orifices 18 en forme d'arc de cercle centrés sur l'axe de rotation 15 précité. Les axes 17 sont parallèles à l'axe d'articulation 15 du support 14 sur les flasques 8'. La surface active des couteaux circulaires 16 est destinée à venir tangenter la partie active de la lame de coupe 4, au niveau de son extrême pointe. La surface des couteaux 16 est crénelée, c'est-à-dire constituée d'une alternance de parties mâles 20 et femelles 21. Ce crénelage coopère avec celui des contre-couteaux droits 9 pour permettre l'imbrication partielle desdits couteaux 16 et contre-couteaux 9. Ainsi, les parties mâles 12 des contrecouteaux 9 forment une face d'appui pour le dos de la lame de coupe 4 et elles viennent s'imbriquer dans les parties femelles 21 des couteaux circulaires 16 d'autre part, les parties mâles 20 des couteaux 16 vont servir d'organe de friction sur l'extrême pointe de la lame 4 et elles viennent s'imbriquer dans les parties femelles 13 des contre-couteaux 9. On remarque que les extrémités des contre-couteaux 9 se terminent par une partie mâle 12 et que ces parties mâles d'extrémités 12 encadrent les parties mâles 20 d'extrémités des couteaux 16. Cette particularité permet d'assurer la suppression de l'éventuel morfil de la lame 4, lié à l'opération d'affilage. Les contre-couteaux droits 9 et les couteaux circulaires 16 sont usinés dans un matériau résistant adapté à leur fonction, par exemple un acier dur ou carbone. De préférence, la surface active des parties mâles 20 des couteaux circulaires 16 est moletée pour optimiser leur action. Le positionnement des couteaux 16 peut être réglé par rapport aux contre-couteaux droits 9 pour adapter le mécanisme d'affilage 5 à l'angle de coupe de la lame 4. Ce réglage de positionnement est obtenu par pivotement du bras support 14 autour de l'axe 15, et en prévoyant des moyens de verrouillage amovibles dudit bras 14 sur le châssis 8. A cet effet, le bras support 14 se prolonge vers l'arrière par une extension 23 munie d'une vis latérale 24 qui permet son guidage dans une lumière 25 aménagée dans l'un des flasques 8' du châssis 8. La lumière 25 est en forme générale d'arc de cercle centré sur l'axe 15. La vis latérale 24 est associée à un écrou à levier 26, visible sur la figure 1, qui permet le verrouillage amovible du bras pivotant 14 sur le flasque 8' correspondant. Les orifices en arc de cercle 18 par lesquels passent les axes 17 des couteaux 16 permettent cette possibilité de réglage par pivotement. Sur le côté de la lumière 25, on remarque la présence d'un indicateur de réglage en forme de vernier 27, gradué en degrés. Au-dessus de l'axe 15, le bras 14 comporte un pointeau testeur 28 qui est destiné à venir en contact avec la lame de coupe 4, en particulier sur la face active de celle-ci, pour servir de butée de positionnement des couteaux 16. Le pointeau 28 a la particularité de pouvoir être rétracté de façon, après réglage, à ne pas gêner l'opération d'affilage. Ce pointeau 28 traverse le bras 14, guidé dans un orifice 29; au niveau de son extrémité arrière, il est monté dans une bague 30 qui intègre des moyens de commande de déplacement, du genre rainure hélicoïdale coopérant avec un téton. De la sorte, la manoeuvre en rotation de la bague 30 assure le déplacement linéaire du pointeau 28 dans l'orifice 29, pour lui faire prendre soit une position active extraite (figure 3), soit une position inactive escamotée (figure 4). Pour assurer un réglage correct des couteaux 16, une version plus élaborée comprendra un détecteur de contact du pointeau 28 sur la lame 4. Ce système de détection pourra être constitué d'une diode alimentée par une pile et intégrée dans un circuit électrique isolé passant par le pointeau 28, le couteau circulaire 16 et la lame 4. Le contact du pointeau 28 sur la lame 4 fermera le circuit. Tel qu'on peut le voir sur la figure 3, le châssis 8 du mécanisme d'affilage 5 comprend un socle 32 sous lequel est fixé le support compressible 6. Ce support 6 est constitué d'une semelle 33 en forme de patin destiné à venir reposer sur le carré de massicot 3. Cette semelle 33 est solidarisée avec le socle 32 par l'intermédiaire d'un système de guidage linéaire 34, du type à parallélogramme déformable, associé à un ou plusieurs ressorts de compression 35. Le ou les ressorts spirales 35 sont interposés entre le socle 32 et la semelle 33; ils tendent à écarter ces deux parties 32 et 33 l'une de l'autre. Le système de guidage linéaire 34 est constitué de deux croisillons latéraux 36 dont les articulations centrales sont reliées par un axe 37. Chaque croisillon 36 est formé de deux bras croisés 38, 39 dont les extrémités sont solidaires de supports 40 et 41, respectivement fixés sur le socle 32 et sur l'embase 33. En fait, l'une des extrémités du bras 38 est articulée de manière fixe en 42 sur le support 40, alors que son autre extrémité est mobile, guidée par l'intermédiaire d'un axe 43 dans une lumière horizontale 44 formant une glissière, aménagée dans le support 41. L'une des extrémités de l'autre bras 39 du croisillon 36 est articulée de manière fixe en 45 sur le support 41 et son autre extrémité est guidée par l'intermédiaire d'un axe 46 dans une lumière horizontale 47 aménagée dans le support 40. Une enveloppe à soufflet 48 en matériau souple, par exemple en néoprène, habille et protège cette partie basse du dispositif. On obtient un ensemble déformable dont la hauteur est maximale au repos et qui peut être comprimé manuellement. L'axe 37 qui relie les deux croisillons 36 est associé à un tube entretoise 49 qui le recouvre et qui est placé entre lesdits croisillons 36. Ce tube 49 est associé à un écrou à levier 50 qui permet de verrouiller la position du support compressible 6, ou, moins serré, qui permet de freiner son mouvement. Sur la figure 3, on remarque encore la présence d'une petite cale 51, légèrement moins épaisse que la semelle 33, fixée à l'autre extrémité du support 41, sous celui-ci. Cette cale 51 permet de limiter les mouvements de basculement de l'appareil lors de son utilisation, ainsi que les mouvements parasites de l'ensemble lors des manipulations liées à la mise en place. Comme on l'a représenté sur la figure 1, la partie haute du dispositif est enveloppée par un habillage 52 en matériau du genre polycarbonate. Cet habillage 52 définit également des logements latéraux 53 qui forment des carters assurant la protection des mains de l'utilisateur. D'autre part, sous le mécanisme d'affilage 5, on peut prévoir la présence d'une ou de plusieurs pastilles magnétiques aptes à assurer la récupération des particules de matériau émises par le frottement sur la lame de coupe. On comprend bien que l'opération d'affilage est réalisée sur le site, sans démonter la lame de coupe 4. Cette opération est préparée en positionnant la lame 4 à une cote déterminée au-dessus du carré de massicot 3. Cette cote est fonction de la structure de l'appareil d'affilage; elle doit être un peu supérieure à la hauteur minimale de la ligne de travail du mécanisme d'affilage 5, pour que le support compressible 6 puisse jouer pleinement son rôle. Le support compressible 6 est rétracté au maximum et verrouillé dans cette position par l'écrou à levier 50. L'appareil est ensuite mis en place sous la lame 4, en appui sur le carré de massicot 3. L'écrou à levier 50 est desserré et le mécanisme d'affilage se met en place sous la lame 4, sous l'effet du ou des ressorts 35. Les contre-couteaux droits 9 viennent en appui contre le dos de la lame 4 et les couteaux circulaires 16 se situent en tangence sur son extrême pointe. Le réglage du positionnement des couteaux circulaires 16 est réalisé, pointeau testeur 28 extrait et écrou à levier 26 desserré, en faisant pivoter le bras 14 autour de son axe 15 jusqu'à ce que ledit pointeau 28 vienne en contact avec la partie active de la lame de coupe 4, comme représenté sur la figure 3. La structure du mécanisme est adaptée de telle sorte que dans cette situation, les couteaux circulaires 16 soient correctement positionnés. L'écrou à levier 26 est alors serré pour verrouiller le positionnement des couteaux et le pointeau testeur 28 est escamoté en manoeuvrant la bague 30. L'ensemble du dispositif ainsi ajusté et en pression est poussé manuellement sur la longueur de la lame 4, la semelle 33 glissant sur le carré de massicot 3. La rectification est obtenue par friction des parties mâles 20 des couteaux 16 sur l'extrême pointe de la face avant de la lame, laquelle est en appui sur les parties mâles 12 des contre-couteaux 9. Lors du mouvement, le mécanisme d'affilage est autoguidé par la lame et un aller-retour suffit généralement pour reconstituer son fil tranchant. Etant donné la pression permanente appliquée sur la lame de coupe par le mécanisme d'affilage, grâce au support compressible 6, L'appareil compense de lui-même la variation de hauteur entre le bord de la lame et le carré de massicot liée à la légère inclinaison de ladite lame. De plus, cette pression est constante et elle assure une régularité de travail sur le fil de la lame. Le dispositif d'affilage selon l'invention peut être utilisé sur des lames de coupe à contre dépouille ou à double biseau. Dans ce cas, le réglage du positionnement des couteaux 16 est obtenu en plaçant le pointeau 28 en butée sur la contre dépouille de la lame (définie par la ligne pointillée 54, figure 4), et le support 14 est ensuite déplacé en rotation pour rattraper la valeur d'angle tronquée, généralement voisine de 4" L'utilisation régulière du dispositif d'affilage conforme à l'invention permet de conserver en permanence un tranchant de lame correct; il ne dispense pas des opérations de réaffûtage mais permet de les espacer très sensiblement. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour affiler l'extrême pointe des lames de coupe de machines du genre massicots, lesquelles lames (4) sont montées verticales sur un support mobile au-dessus d'un plan de coupe (2), caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mécanisme d'affilage (5) comprenant un châssis (8) sur lequel sont montés au moins un contre-couteau droit (9) destiné à venir se plaquer contre le dos de ladite lame de coupe (4), et au moins un couteau circulaire (16) destiné à venir tangenter la partie active de ladite lame (4), au niveau de l'extrême pointe de celle-ci, lesquels couteau (16) et contre-couteau (9) comportent chacun un système de crénelage définissant des parties mâles (12, 20) et femelles (13, 21) alternées qui permettent leur imbrication, ledit mécanisme d'affilage (5) étant monté sur un support compressible (6) qui, en appui sur le plan de coupe (2), est apte à maintenir ledit mécanisme d'affilage (5) en pression contre le tranchant de ladite lame de coupe (4). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un support compressible (6) constitué d'une semelle (33) destinée à venir reposer sur le plan de coupe (2), laquelle semelle (33) est solidarisée avec le châssis (8) du mécanisme d'affilage (5) par l'intermédiaire d'un système de guidage linéaire vertical (34) associé à au moins un ressort de compression (35). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de guidage linéaire (34) du support compressible (6) est constitué de deux croisillons latéraux (36) formés chacun de deux bras croisés (38, 39) dont les articulations centrales sont reliées par un axe (37), les extrémités de chacun desdits bras (38, 39) étant articulées, I'une sur un support (41) solidaire de la semelle (33) et l'autre sur un support (40) solidaire du châssis (8) du mécanisme d'affilage (5), et l'une desdites articulations (42, 45) étant fixe alors que l'autre (43, 46) est mobile, guidée dans une glissière horizontale (44, 47) permettant auxdits croisillons (36), en formant un parallélogramme déformable, de faire varier la hauteur du support compressible (6). 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mécanisme d'affilage (5) est constitué de deux jeux séparés de couteaux (16) et contre-couteaux (9), disposés dans l'alignement l'un de l'autre. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les couteaux circulaires (16) se présentent sous la forme d'un cylindre crénelé monté libre sur un axe d'articulation (17). 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des couteaux (16) et/ou des contre-couteaux (9) montés avec un léger jeu sur leur châssis support (8). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ou les couteaux circulaires (16) sont montés sur un support (14) qui est articulé sur le châssis (8) du mécanisme d'affilage (5) autour d'un axe parallèle aux axes de rotation (17) desdits couteaux (16), ledit support (14) comprenant en outre des moyens de verrouillage amovibles et réglables (24, 25, 26) sur ledit châssis (8), pour permettre un réglage du positionnement du ou des couteaux circulaires (16) par rapport aux contrecouteaux (9), en fonction de l'angle de coupe de la lame (4) à affiler. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support réglable (14) du ou des couteaux circulaires (16) comporte un pointeau rétractable (28) qui est destiné à venir en contact avec la lame de coupe (4) pour servir de butée de positionnement dudit ou desdits couteaux (16) et qui, après réglage de ce positionnement, a la possibilité de s'escamoter pour ne pas gêner l'opération d'affilage le long de ladite lame (4). 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une diode alimentée par une batterie, destinée à s'allumer lors du contact du pointeau (28) sur la lame de coupe (4). 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un ou des contre-couteaux (9) munis d'un crénelage avec des éléments mâles d'extrémités (12) qui encadrent les éléments mâles d'extrémités (20) des couteaux circulaires (16) pour assurer la suppression d'éventuels morfils.