BE1018416A5 - Lame de scie a entailles profilees. - Google Patents

Abstract

Un outil tel qu'une lame de scie abrasive diamantée circulaire (10) comprend un corps métallique circulaire (12) ayant une ouverture (11) sensiblement centrale par laquelle la lame de scie (10) peut être montée sur un arbre d'entraînement rotatif, et une pluralité de couteaux (14, 14') espacés le long d'une périphérie dudit corps (12). Une pluralité d'entailles (18, 118, 218, 218', 218'', 318, 418) sont espacées entre les couteaux, s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de la périphérie. Les entailles (18, 118, 218, 218', 218'', 318, 418) sont dimensionnées et profilées sous le forme de signes alphanumériques ou graphiques.

Description

Lame de scie à entailles profilées

La présente invention se rapporte au domainedes outils d'enlèvement de matière, et en particulieraux lames de scie ayant des entailles espacées le longde leur périphérie, ces entailles étant dimensionnées etprofilées pour former des signes correspondant à unaspect de l'outil.

Les outils d'enlèvement de matière courantscomprennent des outils de coupe et abrasifs tels que deslames de scie, des lames de scie abrasives et des outilsde carottage qui sont largement utilisés sur les sciesmécaniques et les machines à meuler conventionnelles.Ces outils sont souvent circulaires et configurés pourêtre montés de manière centrée sur un arbre de machineet tourner autour de celui-ci au cours d'utilisation.D'autres outils de ce type, tels que des lames de scie àruban et similaires, sont configurés pour être entraînésautour d'une paire de poulies. Tous ces outils tendent àêtre configurés pour un mouvement d'enlèvement dematière unidirectionnel par rapport à une pièce àusiner.

Ces outils sont souvent dotés d'entailles oud'indentations en forme d'entailles (c'est-à-dire devides) périphériques pour remplir des fonctions tellesque l'élimination de débris (par exemple des copeaux),le refroidissement ou le soulagement des efforts encours d'utilisation. Des entailles/vides sont aussiutilisés sur des meules ou sur des roues de ponçage pouroffrir un accès visuel à la pièce à usiner en coursd'utilisation, comme il est divulgué dans la demande de brevet U.S. n° 09/769 941 de Conley et al., déposée le 2mars 2001 et intitulée Abrasive Wheels With WorkpieceVision Feature.

La nature unidirectionnelle de nombre de cesoutils nécessite généralement une installationappropriée sur la machine. L'orientation directionnellenécessaire n'est souvent pas facilement identifiablepour les utilisateurs occasionnels ou même expérimentéspar une simple inspection visuelle de l'outil lui-même.C' est pourquoi la bonne orientation directionnelle estsouvent imprimée, peinte ou marquée d'une autre manièredirectement sur l'outil, afin de faciliter sa bonneinstallation. Des marquages supplémentaires, dont lamarque, le logo ou d'autres éléments indiquantl'origine, sont aussi souvent apposés directement surl'outil de manière similaire. Malheureusement, cessignes sont cependant souvent usés ou éliminés d'uneautre manière au cours de l'utilisation de l'outil, cequi complique l'identification de l'orientation et/ou del'origine de l'outil. Cela peut conduire à uneréinstallation incorrecte dans le .cas où l'outil estdémonté de la machine, et peut provoquer une réductiondes nouvelles commandes si l'on ne peut pas identifiercorrectement l'origine de l'outil.

C'est pourquoi un besoin existe pour un outilde coupe/abrasif qui remédie aux inconvénientssusmentionnés.

Un aspect de l'invention comprend une lame descie abrasive diamantée circulaire comprenant un corpsmétallique circulaire ayant une ouverture sensiblementcentrale par laquelle la lame de scie peut être montée sur un arbre d'entraînement rotatif. Une série decouteaux sont espacés le long d'une périphérie du corps,et une série d'entailles sont espacées entre lescouteaux. Les entailles s'étendent radialement versl'intérieur à partir de la périphérie du corps, et sontdimensionnées et profilées en forme de signes. Cessignes peuvent comprendre des lettres, des chiffres, desformes graphiques et/ou des combinaisons de telséléments.

Un autre aspect de l'invention comprend unoutil configuré pour être entraîné dans une directionlongitudinale pour enlever de la matière d'une pièce àusiner. Cet outil comprend un corps qui peut être montésur un mécanisme d'entraînement et une série de couteauxespacés le long d'une périphérie du corps. Au moins uneentaille est située entre les couteaux, cette entailles'étendant vers l'intérieur à partir de la périphérie.Cette entaille est dimensionnée et profilée pour formerdes signes tels que des lettres, des chiffres, desformes graphiques et/ou des combinaisons de telséléments.

Un autre aspect de l'invention comprend unprocédé pour marquer un outil de coupe abrasif diamantéà noyau métallique. Ce procédé comprend la coupe d'unesérie de symboles, tels que des lettres, des chiffres,des formes graphiques et/ou des combinaisons de telséléments, dans le noyau métallique pour marquervisuellement l'outil et soulager les efforts le longd'un périmètre du noyau métallique au cours del'utilisation de l'outil.

Dans un autre aspect encore de l'invention, unprocédé est offert pour fabriquer un outil de coupeabrasif circulaire ayant des signes permanents sur lui.Ce procédé comprend la fourniture d'un corpsessentiellement circulaire ayant une ouverture centralepar laquelle le corps peut être monté sur un arbred'entraînement rotatif, et la fourniture de couteaux lelong d'une périphérie du corps. Ce procédé comprend laprésence d'au moins une entaille sur le corps,s'étendant de la périphérie vers l'ouverture, et laconfiguration de l'entaille ou des entailles en forme designes sélectionnés dans un groupe composé de symbolesalphanumériques et graphiques.

Ces caractéristiques et avantages del'invention, et d'autres encore, apparaîtront plusclairement à la lecture de la description détailléesuivante de divers aspects de l'invention donnéeconjointement avec les dessins annexés dans lesquels: la Fig. IA montre une vue en plan d'une formede réalisation d'un outil d'enlèvement de matière selonl'invention, avec des aspects facultatifs de celui-cireprésentés en traits interrompus; la Fig. IB montre une vue en plan agrandied'une partie de l'outil d'enlèvement de matière de laFig. IA; la Fig. 2 montre une vue en élévation del'outil d'enlèvement de matière de la Fig. IA; la Fig. 3 montre une vue en plan d'une autreforme de réalisation d'un outil d'enlèvement de matièreselon l'invention; et les Fig. 4 à 6 montrent des vues similaires àcelle de la Fig. 3, d'encore d'autres formes deréalisation de l'outil d'enlèvement de matière selon1'invention.

Les formes de réalisation de l'inventiondonnées à titre d'illustration sont décrites en détailci-après en se référant aux figures des dessins annexés.Pour la clarté de l'exposé, les éléments identiquesreprésentés sur les dessins annexés sont indiqués avecdes numéros de référence identiques et les élémentssimilaires représentés dans différentes formes deréalisation sur les dessins sont indiqués avec desnuméros de référence similaires.

Les formes de réalisation de l'inventioncomprennent des outils de coupe abrasifs diamantés ànoyau métallique, comme par exemple des lames de scie dutype couramment utilisé pour couper des éléments demaçonnerie, possédant des entailles configurées commedes signes alphanumériques et/ou graphiques. Cesentailles sont normalement découpées dans le noyaumétallique, mais elles peuvent être créées à l'aide den'importe quel procédé ou technique de fabricationmétallique approprié. Ces entailles peuvent êtreconfigurées pour fournir des informations sur l'origine(par exemple des signes de marque de fabrication ou demarque de distribution), des informations sur lasécurité ou une combinaison de ces éléments. Parexemple, les entailles peuvent être configurées avec deslettres et/ou des symboles qui représentent un nom devendeur d'outils ou une marque, et/ou qui sontasymétriques de manière à être lisibles lorsque l'outil est installé dans la bonne orientation (par exemple derotation) sur un élément d'équipement particulier (parexemple une scie mécanique).

Les formes de réalisation de l'inventionoffrent par conséquent les fonctions combinéesconsistant à fournir des signes qui ne s'usent pas ou nesont pas détruits de la même manière au cours del'utilisation, tout en offrant un soulagement desefforts le long du périmètre du noyau métallique.

Dans la présente description, le terme"axial", lorsqu'il est utilisé en association avec unoutil (par exemple une lame de scie) décrit ici, faitréférence à une direction par rapport à l'outil qui estessentiellement parallèle à son centre de rotation a(Fig. IA et 2) en cours d'utilisation. La direction"longitudinale" et/ou "de coupe" d'un outil faitréférence à la direction du mouvement d'enlèvement dematière de l'outil par rapport à la pièce à usiner. Parexemple, si l'outil est circulaire, la direction longitudinale/de coupe est orthogonale à la directionaxiale. La "face" d'un outil est une surface de celui-ciqui s'étend dans la direction de coupe.

Diverses formes de réalisation de l'inventionvont être décrites en se référant aux figures. Sur lesFig. IA à 2, une forme de réalisation de l'inventioncomprend un outil de coupe tel qu'une lame de sciecirculaire de maçonnerie 10. La lame 10 comprend unnoyau métallique 12 ayant une ouverture ou un troucentral 11 au moyen duquel la lame 10 peut être montéeet fixée sur l'arbre d'une scie circulaire (nonreprésentée) de manière conventionnelle, par exemple avec un dispositif de fixation fileté. Comme montré, lenoyau 12 est de forme sensiblement circulaire et peutcomprendre pratiquement n'importe quel matériauprésentant une résistance spécifique suffisante, et, depréférence, une densité d'environ 2,0 à environ 8,0g/cm3. Des exemples de matériaux appropriés sont l'acier,l'aluminium, le titane, le bronze, leurs composés etalliages et des combinaisons de ces éléments. Desplastiques renforcés présentant une résistancespécifique suffisante peuvent aussi être utilisés pourfabriquer le noyau. Généralement, Les matériauxsouhaitables pour le noyau métallique comprennentl'acier ANSI 4140 et les alliages d'aluminium 2024, 6065et 7178.

Une pluralité de couteaux 14 sont espacés lelong de la périphérie du noyau, entre une séried'entailles 16, 18. Comme montré, les couteaux 14 peuvent comprendre des segments abrasifs du type utilisésur les lames de scie abrasives conventionnelles. Cessegments possèdent des grains abrasifs brasés ou fixésd'une autre manière à la surface du noyau 12.Pratiquement tous les abrasifs conventionnels peuventêtre utilisés, tels que, mais sans que cela soitrestrictif, l'alumine sous forme fondue, frittée et/oupar procédé sol-gel, la silice, le carbure de silicium,l'alumine de zirconium, les alliages fondus ou frittésd'alumine avec au moins un oxyde céramique sélectionnédans le groupe comprenant le MgO, le CoO, le Ti02> leV2O3, le Cr2C>3, l'oxyde de cérium, le suboxyde de bore, legrenat et l'émeri. Des grains super-abrasifs peuventaussi être utilisés, tels que, mais sans que cela soit restrictif, le diamant et le nitrure de bore cubique(NBC), avec ou sans revêtement métallique.

En outre, dans une variante facultative, lalame 10 peut être dotée de couteaux 14' qui comprennentune série de dents 15, tel que représenté en pointilléssur la Fig. IA. Les dents 15 peuvent être en principe den'importe quelle taille et forme couramment utiliséessur les lames de scie, par exemple pour couper desmatières relativement tendres telles que le bois, leplastique et similaires. Dans une autre variante, lesdents 15 peuvent être dotées de pointes durciesconventionnelles (non représentées), telles que cellesfabriquées en carbure de tungstène.

Comme montré, les entailles 16, 18 s'étendentradialement vers l'intérieur à partir de la périphériedu noyau 12, se terminant de préférence par une airearrondie (par exemple, sensiblement circulaire) 20(Fig. IB). L'homme du métier comprendra que l'airearrondie 20 aide avantageusement à atténuer les effortsqui peuvent autrement tendre à générer des fracturesd'effort dans le noyau à la base de l'entaille.

Les entailles peuvent être configurées sous laforme de pratiquement n'importe quels signes, y comprisdes caractères alphanumériques et/ou divers élémentsgraphiques. Par exemple, dans la forme de réalisationreprésentée sur les Fig. IA et IB, les entailles 18 sontconfigurées pour former la lettre "W".

Comme également montré, chaque entaille 16, 18ne doit pas nécessairement être configurée comme unsigne. Au contraire, les entailles configurées comme dessignes 18 peuvent être intercalées entre des entailles conventionnelles 16, comme montré. Cette dispositionintercalée peut être particulièrement utile dans desformes de réalisation qui emploient des couteaux 14'ayant chacun un nombre relativement grand de dents 15 etd'entailles 16, comme il est décrit plus haut.

Les entailles 18 sont normalement découpéesdans le noyau à l'aide de procédés de coupe ou defraisage conventionnels. Cependant, les entaillespeuvent être réalisées à l'aide de n'importe quelprocédé de fabrication approprié, tels que le moulage,l'estampage ou l'usinage par laser.

Sur les Fig. 3, 5 et 6, d'autres formes deréalisation de roues 10 sont représentées sous forme deroues 110, 310, 410 ayant des entailles 118, 318, 418 qui sont respectivement en forme de lettres "N", "C" et"V". Bien que ces figures représentent des roues qui ontchacune des entailles représentant la même lettre, desroues peuvent être dotées de pratiquement n'importequelle combinaison de symboles alphanumériques ouautres. Une même roue peut ainsi être dotée d'entaillesconfigurées en forme de différentes lettres pour pouvoirformer des acronymes, des abréviations ou des mots. Decette manière, les outils 10, 110, etc. peuvent être personnalisés pour des acheteurs particuliers.

Par exemple, sur la Fig. 4, un outil 210fabriqué par "Saint-Gobain Abrasives, Inc." peut êtrepersonnalisé avec un motif répétitif d'entailles 218,218', 218'' en forme de "s", "t" et "g". En plus de signes alphanumériques, les entailles peuvent êtreconfigurées sous la forme d'un logo d'entreprise (unexemple de logo d'entreprise qui peut être approprié pour un tel usage est le logo NIKE® SWOOSH®, de NikeCorporation, à Beaverton, Oregon). Cette forme deréalisation fournit ainsi une marque/indicationd'origine indélébile qui peut constituer un moyenpratique pour affirmer l'identité d'une marque parmi sesclients.

Cette forme de réalisation offre aussi unmoyen pratique pour "marquer" les outils destinés à larevente, par exemple en configurant les entailles avecdes signes associés au client/revendeur. De cettemanière, le revendeur peut disposer d'une gamme d'outilspersonnalisée pour vendre à ses clients finaux. Cetteapproche, avec le marquage en principe permanent, peutfavoriser la fidélité à une marque au sein de laclientèle.

De même, comme indiqué plus haut, tandis queles entailles 18, 118, etc. combinent l'identificationavec les aspects fonctionnels de soulagement des effortset d'élimination des débris/copeaux, un autre aspectfonctionnel potentiel de ces formes de réalisation estl'accroissement de la sécurité. Du fait que les signesalphanumériques sont découpés dans le noyau, s'étendantsur toute sa dimension axiale, ces signes serontcorrectement visibles et/ou lisibles (c'est-à-direverticaux et lisibles de gauche à droite au sommet de lalame comme le montre la Fig. 4) sur une face de la lame,tandis que l'image inversée (c'est-à-dire verticale maisretournée au sommet de la lame) apparaîtrait sur l'autreface (par exemple dans le cas où la lame serait malinstallée). Comme indiqué plus haut, de nombreuses lamesde scie sont unidirectionnelles, c'est-à-dire qu'elles sont conçues pour couper une pièce à usiner dans uneseule direction. L'homme du métier comprendra que cecaractère unidirectionnel dépend habituellementd'asymétries dans la configuration des segments 14telles qu'en génère l'orientation des. grains abrasifsindividuels et/ou de leurs dents de coupe. De ce fait,l'utilisation de ces lames dans la direction inversepeut aboutir à une performance de coupe inefficace et/ouune réduction de la sécurité. Pour remédier à ces inconvénients, des formes de réalisation de l'inventionpeuvent être fabriquées de telle sorte que les signesalphanumériques soient correctement visibles du côté dudispositif de fixation fileté d'une scie mécanique donnée, comme indiqué sur la Fig. 4, lorsqu'elles sontcorrectement installées. Ces formes de réalisationoffrent ainsi une indication visible facilementdiscernable du fait que la lame 18, 118, etc. est correctement installée ou non. En outre, du fait quecette information directionnelle est fournieindépendamment de marquages conventionnels peints ou autres sur la face du noyau 12, la qualité d'une telleindication visuelle ne peut pas s'effacer, se souillerou se dégrader d'une autre manière en coursd'utilisation.

Bien que l'invention ait été décrite à proposde lames de scie circulaire, l'homme du métiercomprendra que pratiquement n'importe quel type d'outilde coupe ou de meulage de ce type ayant des entaillespeut être utilisé sans trahir l'esprit ni sortir du cadre de l'invention. Par exemple, des lames de scie àruban par ailleurs conventionnelles peuvent être dotées des configurations d'entailles divulguées ici. De plus,des lames de scie circulaire non abrasives du typecouramment utilisé pour couper du bois, du plastique oud'autres matériaux relativement tendres peuventincorporer les entailles décrites ici. En outre, bienque les outils décrits ici soient des outils de coupe oudes outils de coupe abrasifs, l'homme du métiercomprendra que des entailles configurées comme décritci-dessus peuvent être appliquées à d'autres typesd'outils d'enlèvement de matière tels que des meulesabrasives diamantées segmentées à noyau en acierconventionnelles sans trahir l'esprit ni sortir du cadrede l'invention.

De plus, bien que les formes de réalisationdécrites ici divulguent des entailles en forme designes, ces signes peuvent être placés ailleurs surl'outil, par exemple à l'intérieur de la périphérie del'outil, sans trahir l'esprit ni sortir du cadre de1'invention.

Dans la description ci-dessus, l'invention aété décrite en se référant à des exemples spécifiques deformes de réalisation de celle-ci. Il est évident quedivers changements et modifications peuvent y êtreapportés sans trahir l'esprit ni sortir du cadre pluslarge de l'invention tels qu'ils sont présentés dans lesrevendications qui suivent. La description et lesdessins doivent par conséquent être considérés dans unsens illustratif plutôt que restrictif.

Ayant ainsi décrit l'invention, lesrevendications sont les suivantes :

Claims (24)

1. Outil (10). configuré pour' être entraîné dans unedirection longitudinale pour enlever de la matière d'une pièceà usiner, ledit outil comprenant:. · un corps (12) qui peut être monté sur un mécanismed'entraînement; une pluralité de couteaux (14, 14') espacés le long d'une périphérie dudit corps (12); au moins une entaille (18, 118,. 218, 218', 218'', 318, 418) disposée entre lesdits couteaux (.14, 14'.); ladite entaille (18, .118, 218, 218'> 218'', 318, 418)s'étendant vers l'intérieur à partir de ladite périphérie;et ladite entaille (18, 118, 218, 218', 218'.', 318, 418)étant dimensionnée et profilée pour, former des signessélectionnés dans un groupe composé de lettres, de chiffres, deformes graphiques et de combinaisons, de' ces éléments;caractérisés en ce que lesdits signes (18, 118, 218, 218',218'', 318, 418)sont configurés pour indiquer une origine dudit outil.

2. Outil suivant la revendication 1, caractérisé ence qu'il comprend un outil d'enlèvement (10) de matière rotatifconfiguré pour tourner autour d'un axe central en coursd'utilisation.

3. -· Outil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est configuré pour des opérationssélectionnées dans un groupe comprenant la coupe, l'abrasion etdes combinaisons de celles-ci.

4. Outil suivant l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une lame de scie.

5. Outil suivant la revendication 4, caractérisé ence que la lame de scie est une lame de scie abrasive.

6. Outil suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la lame de scie est une lame de scie abrasive diamantée circulaire (10).

7. Outil suivant.l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce-que lesdits couteaux (14, 14')comprennent une pluralité de dents. (15)'.

8. Outil suivant l'une quelconque des revèndicationsprécédentes, caractérisé en ce que lesdits couteaux (14, 14')comprennent des grains abrasifs disposés .sur ladite périphérie.

9. Outil suivant la revendication 8, caractérisé ence que lesdits grains abrasifs sont sélectionnés dans le groupecomposé de l'alumine, la silice, le carbure de silicium,l'alumine de zirconium, des alliages d'alumine ayant au moinsun oxyde céramique sélectionné dans le groupe comprenant leMgO, le CoO, le Ti02, le V203·, le Cr203, l'oxyde de cérium, lesuboxyde de boré, le grenat, l'émeri, le diamant, le nitrure debore cubique (NBC) et des combinaisons de ceux-ci.

10. Outil suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanismed'entraînement comprend un arbre d'entraînement.

11. Outil suivant - l'une . quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprendune pluralité d'entailles (16, 18, 118, 218, 218', 218'', 318,418) intercalées entre lesdits couteaux (.14, 14').

12. Outil suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps(12) est métallique.

13. Outil suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que laditeentaille (16, 18, 118, 218, 218', 218", 318, 418) estdimensionnée et. profilée pour soulager les efforts dans leditnoyau lors de l'utilisation dudit outil.

14. Outil suivant l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que laditeentaille (16, 18, 118, 218, 218', 2.18", 318, 418) estdimensionnée et profilée pour .faciliter l'élimination desdébris.

15. Procédé de fabrication d'un outil de coupeabrasif circulaire ayant des signes (18,.118, 218, 218', 218",318, 418) permanents disposés, sur lui, ledit procédécomprenant;. (a) la fourniture ,d'un corps (12). sensiblementcirculaire ayant une ouverturè (11) sensiblement centrale parlaquelle . le corps (12) peut être .monté sur un arbred'entraînement rotatif; (b) La nature unidirectionnelle de nombre de cesoutils nécessite généralement une installationappropriée sur la machine. L'orientation directionnellenécessaire n'est souvent pas facilement identifiablepour les utilisateurs occasionnels ou même expérimentéspar une simple inspection visuelle de l'outil lui-même.C' est pourquoi la 18, 118,218, 218', 218 '.', 318, 418) sont configurés pour indiquer uneorigine dudit outil.

16. Procédé suivant là'revendication 15, caractériséen ce que ladite disposition (b) comprend la disposition desegments abrasifs ,1e long .de la périphérie du. corps (12) .

17. Procédé suivant , la revendication 15 ou 16,caractérisé en ce que ladite, disposition (b) comprend ladisposition de grains abrasifs sur la périphérie du corps (12).

18. Procédé suivant l'Une quelconque desrevendications 15 à 17, ..caractérisé en ce que laditedisposition (c) comprend la disposition d'une pluralitéd'entailles (16, 18, 118, 218, 218', 218'', .318, 418) sur lecorps (12).

19. Procédé suivant la revendication 18, caractériséen ce que ladite configuration (d) comprend le dimensionnement,le profilage et l'orientation des signes (18, 118, 218, 218',218'', 318, 418) pour donner une indication visuelle d'unedirection d'utilisation préférée de. 1 Outil.

20. procédé suivant la revendication 19, caractériséen ce que la direction d'utilisation comprend une direction derotation.

21. Procédé de marquage d'un outil de coupe abrasifcirculaire, comprenant le procédé suivant l'une quelconque desrevendications 15 à 20, dans lequel l'entaille (18, 118, 218, 218', 218'', 318, 418) est configurée comme un signe associé àun vendeur de l'outil.

22. Procédé suivant la revendication 21, dans lequelle vendeur dé l'outil comprend un revendeur de l'outil.

23. Procédé pour améliorer la sécurité d'un outil de coupe abrasif diamanté à noyau métallique (12), ledit procédécomprenant le procédé suivant l'une quelconque desrevendications 15 à 20, et caractérisé en.ce que l'entaille oules entailles (18, 118, 218, 218', 218'', 318, 418) sont configurées pour fournir une indication visuelle du fait quel'outil est correctement installé sur un appareil de coupe pourtourner dans une direction préférée lors dé l'utilisation decelui-ci.

24. Procédé pour simultanément· soulager les effortsmécaniques et indiquer une origine d'un outil, comprenant leprocédé suivant l'une quelconque des revendications 15 à 23.