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REVENDICATIONS
1. Outil de coupe à couteaux amovibles, caractérisé par le fait qu'il comporte un empilage de disques présentant chacun au moins une découpe débouchant sur sa périphérie, et un dispositif de serrage comprimant l'empilage de disques, par le fait que la position angulaire des disques les uns par rapport aux autres est telle, en position de service, que les découpes forment au moins un logement périphérique hélicoïdal, et par le fait qu'au moins un couteau, dont l'arête de coupe est située sur un diamètre plus grand que le diamétre extérieur des disques, est fixé dans au moins un des logements au moyen d'une pluralité d'organes de blocage disposés côte à côte dans ledit logement parallèlement audit couteau et bloquant celui-ci par coincement sous l'effet de la force centrifuge lorsque l'outil est entraîné en rotation.
2. Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de serrage comporte une plaque à chaque extrémité de l'empilage de disques, ces plaques étant solidaires, en position de service, des moyens d'entraînement en rotation de l'outil et reliées l'une à l'autre par des tiges de serrage traversant les disques de l'empilage.
3. Outil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque disque présente une ouverture centrale et est monté sur un tube de forme correspondante destiné à coopérer avec des moyens d'entraînement en rotation de l'outil et passant par cette ouverture, et par le fait que les tiges de serrage sont disposées longitudinalement à l'intérieur de l'empilage à travers des ouvertures correspondantes pratiquées dans lesdites plaques d'extrémités et dans les disques.
4. Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque disque présente une ouverture centrale et est monté sur un tube ou un axe de forme correspondante destiné à coopérer avec les moyens d'entraînement en rotation de l'outil et passant par cette ouverture, et par le fait que le dispositif de serrage comporte une plaque à chaque extrémité de l'empilage vissée sur le tube ou axe central.
5. Outil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les disques de l'empilage sont tous de forme identique; qu'ils comportent chacun un ergot saillant radialement vers l'intérieur de la tranche de l'ouverture centrale, et par le fait que le tube ou axe central comporte une rainure hélicoïdale recevant ces ergots fixant la position angulaire de chaque disque par rapport au tube ou axe de telle sorte que chaque disque soit décalé angulairement par rapport aux disques voisins.
6. Outil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la face frontale des découpes périphériques a une forme correspondante à celle du profil de la face frontale des couteaux.
7. Outil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les couteaux sont constitués chacun par une lame vrillée dont les deux arêtes longitudinales sont affûtées et qui présentent au moins un plat de positionnement longitudinal sur sa face dorsale.
8. Outil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que chaque organe de blocage est constitué par un coin dont la face frontale appuie contre la face dorsale du couteau lorsque l'outil est entraîné en rotation.
9. Outil selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que chaque découpe a des dimensions telles que les couteaux et les organes de blocage puissent être insérés latéralement avec jeu dans les logements longitudinaux formés par ces découpes.
10. Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque couteau comporte un brise-copeaux s'étendant parallèlement à chacune de ses arêtes de coupe.
11. Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un organe d'obturation des ouvertures latérales des découpes.
12. Outil selon la revendication 11, caractérisé par le fait que cet organe d'obturation est constitué par une bague montée rotative sur une extrémité de l'outil, la périphérie de cette bague présentant des évidements correspondant aux découpes de l'empilage.
La présente invention se rapporte à un outil de coupe à couteaux amovibles et plus particulièrement à un outil de rabotage ou à une tête de rabotage destinée à équiper des machines d'usinage sur bois.
Les outils de coupe connus du type précité comportent un corps porte-outils massif qui présente des logements destinés à recevoir des couteaux affûtés fixés au moyen de dispositifs de blocage également disposés dans chaque logement et nécessitant le contrôle individuel de la force de serrage de chaque moyen de fixation, par exemple à l'aide d'une clé dynamométrique, et de la position de chaque couteau à l'aide d'un comparateur pour garantir que l'arête de coupe de celui-ci soit située sur le diamètre désiré. Ces opérations sont délicates et longues à réaliser.
Le but de cette invention consiste par conséquent à réaliser un outil de coupe à couteaux amovibles, obviant aux inconvénients précités.
L'outil de coupe à couteaux amovibles, objet de la présente invention, visant à atteindre le but précité, se caractérise par les caractères énumérés à la revendication 1.
La présente invention sera maintenant décrite plus en détail en référence au dessin annexé illustrant schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de l'outil de rabotage.
La figure 1 est une vue partielle en perspective illustrant l'organe de blocage respectivement en position hors service (A) et en position de service (B).
La figure 2 est une vue partielle en perspective d'un couteau.
La figure 3 est une vue latérale générale et partiellement en coupe de l'outil.
La figure 4 est une vue partielle en perspective d'une variante de l'outil.
L'outil de coupe à couteaux amovibles présente comme principale originalité et caractéristique que les couteaux sont tous simultanément et automatiquement positionnés et bloqués en position de service sans recourir à aucun instrument de mesure ni outil de serrage.
L'outil de coupe tel qu'illustré sur les figures 1 et 3 comporte un empilage 1 de disques 2, de préférence métalliques, par exemple en aluminium, en acier, en fer, en laiton ou en un autre alliage approprié. Cet empilage peut comprendre alternativement un disque en acier et plusieurs disques en alliage léger afin de réaliser un outil à la fois léger et résistant. Chaque disque 2 présente une ouverture centrale 3 permettant de l'enfiler sur un tube 4 destiné à être fixé ou enfilé sur l'axe rotatif (non montré) d'une machine ou d'un moteur, ainsi que des ouvertures 5 destinées d'une part à alléger le disque et d'autre part au passage d'organes de serrage dudit empilage. Enfin, chaque disque 2 présente des découpes 6 réparties sur la périphérie du disque et débouchant sur celle-ci.
L'empilage 1 de disques 2 est monté sur le tube 4, entre deux plaquettes d'extrémités 7, 7', et comprimé par serrage au moyen de vis 8, 8' vissées sur les extrémités filetées de tiges de serrage 9 passant dans les ouvertures 5.
Pour obtenir une meilleure qualité de coupe de l'outil et particulièrement pour augmenter la durée de vie du tranchant des couteaux, les logements obtenus par la superposition des découpes 6 des disques s'étendent suivant une hélice et non pas parallèlement à l'axe longitudinal de l'empilage 1.
Pour obtenir ce résultat, les découpes 6 de chaque disque 2 sont décalées angulairement par rapport aux trous 5 d'une valeur différente correspondant à un incrément d'une fraction de degrés d'un disque au suivant dans l'empilage. Ce décalage angulaire peut être de l'ordre de 1" à 105 entre le premier et le dernier disque 2 d'un empilage 1.
Dans une variante illustrée à la figure 4, tous les disques 2 présentent une forme identique de sorte qu'ils puissent être obtenus par étampage ou découpage à l'aide d'un même outillage. Dans cette variante, ces disques 2 ne présentent pas de trous 5 mais un ergot e faisant saillie radialement vers l'intérieur à partir de leur tranche interne. Dans une telle exécution, I'axe ou le tube 4 sur lequel sont empilés les disques 2 est muni sur sa surface périphérique d'une
rainure hélicoïdale h recevant au montage les ergots e des disques 2 et provoquant leur décalage angulaire. Le serrage de cet empilage peut être obtenu en vissant les plaquettes d'extrémités sur les extrémités de l'axe ou du tube 4 par exemple.
Enfin, L'outil de coupe comporte des couteaux amovibles et réversibles 10, généralement en acier rapide, et qui présentent deux arêtes libres affûtées de façon appropriée pour constituer chacune une arête de coupe 11, I I' (figure 2).
Ces couteaux sont obtenus en continu par étirage-formage d'une bande d'acier ressort au travers d'une ou plusieurs filières successives. Après formage, les bords de la bande continue sont trempés, puis les arêtes 11, 11' affûtées. Enfin, la bande ainsi terminée est coupée de longueur pour former des couteaux 10 de longueurs cor respondant à l'empilage 1.
Ces couteaux 10, devant être disposés dans les logements longitudinaux formés par les découpes 6 et qui sont légèrement hélicoïdaux, peuvent être encore légèrement voilés suivant une hélice autour de leur axe longitudinal correspondant au pas des logements hélicoïdaux.
Chaque couteau 10 est introduit avec jeu dans un logement longitudinal hélicoïdal formé par la superposition des découpes 6, contre la face antérieure de celui-ci, et maintenu dans ce logement par un organe de blocage constitué par une succession de coins 12.
La forme de la face antérieure 6' du logement 6 correspond à celle de la face frontale 10' du couteau 10 formant ainsi un accouplement de retenue localisant avec précision le couteau 10 dans le logement 6 correspondant et interdisant en position de service tout déplacement radial du couteau. Les coins 12 sont également introduits avec jeu dans le même logement 6, parallèlement au couteau 10, de telle sorte que leurs faces frontales soient en contact avec deux plats 13, 13' que présente la face dorsale dudit couteau 10.
Les coins 12 sont de longueurs différentes ou égales. Trois longueurs standard sont envisagées pour permettre par combinaison toutes les longueurs d'outils désirées.
Comme illustré sur la figure 1, les coins 12 sont disposés au fond du logement 6 lorsque l'outil est au repos (A). Par contre, dès que l'outil est entraîné en rotation selon la flèche I, la force centrifuge agit sur les coins 12 pour les pousser radialement vers l'extérieur du logement 6, ce qui provoque une pression de la face frontale du coin 12 sur les plats 13, 13' du couteau 10, de manière à bloquer celui-ci en position de service (B) par coincement contre la face antérieure 6' du logement 6.
Ainsi, le positionnement et le blocage de tous les couteaux 10 de l'outil sont obtenus automatiquement par coincement au moyen des coins 12 dès la mise en rotation de l'outil, le serrage en position des couteaux étant donc d'autant meilleur que la vitesse de rotation est élevée. Les formations 6', 10' assurent le parfait positionnement automatique des couteaux.
On notera encore que les couteaux 10 comportent des brisecopeaux longitudinaux 14, 14' s'étendant sur toute leur longueur parallèlement aux arêtes de coupe 11, 11'.
Ces brise-copeaux 14, 14' sont incorporés à chaque couteau et rendent superflue l'utilisation des contre-fers toujours utilisés dans les outils de rabotage de l'art antérieur.
L'outil comporte encore à au moins une de ses extrémités une bague 15 montée rotative sur les plaquettes 7, 7'. Cette bague 15 comporte des évidements 16 en nombre égal aux découpes 6 et décalés les uns par rapport aux autres d'une même valeur angulaire.
Pour introduire les couteaux et les coins dans les découpes 6, on fait coïncider avec ces découpes les évidements de la bague. Une fois les couteaux et les coins en place, une légère rotation de la bague par rapport aux plaquettes et donc à l'empilage interdit toute sortie intempestive latérale des couteaux et des coins.
L'outil de coupe à couteaux amovibles selon l'invention présente par rapport aux dispositifs connus de ce type les avantages suivants:
il ne nécessite pas l'ajustage précis de chaque couteau, tous les couteaux étant simultanément positionnés et bloqués par la force centrifuge agissant sur les coins;
il est pratique et économique à l'usage, étant donné que chaque couteau comportant deux arêtes affûtées peut être utilisé deux fois en le retournant avant d'être remplacé par un nouveau;
la longueur de l'empilage de disques n'est pas limitée, plusieurs couteaux de même forme pouvant être introduits les uns derrière les autres dans le même logement, à l'instar des coins;
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sa fabrication est aisée et peu coûteuse, puisque les disques peuvent être réalisés par découpage automatisé dans des plaques minces d'acier, d'aluminium, de laiton ou autres alliages appropriés et que les couteaux sont obtenus par étirage;
- son utilisation est moins bruyante, les vides nécessaires dans les outils connus pour accéder aux dispositifs de positionnement et le serrage individuel étant supprimés;
il permet la suppression du contre-fer qui est toujours une source d'ennuis car fréquemment des copeaux ou fractions de copeaux se coincent entre les couteaux et les contre-fers des outils existants, provoquant des bourrages et une mauvaise coupe.
L'outil de coupe selon l'invention est plus particulièrement approprié pour être utilisé comme outil ou tête de rabotage pour l'usinage du bois.
Dans une variante, la découpe 3 centrale des disques 2 peut présenter un plat ou une forme polygonale. Ces disques sont alors empilés sur un arbre de forme correspondante constituant ainsi un cylindre d'une rigoureuse précision.
Les couteaux obtenus par étirage ne sont trempés qu'au voisinage de leurs arêtes de coupe afin de leur conférer une certaine souplesse.
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CLAIMS
1. Cutting tool with removable knives, characterized in that it comprises a stack of discs each having at least one cutout opening on its periphery, and a clamping device compressing the stack of discs, in that the position angular discs relative to each other is such, in the service position, that the cutouts form at least one helical peripheral housing, and by the fact that at least one knife, whose cutting edge is located on a diameter larger than the outside diameter of the discs, is fixed in at least one of the housings by means of a plurality of locking members arranged side by side in said housing parallel to said knife and blocking the latter by wedging under the effect of centrifugal force when the tool is rotated.
2. Tool according to claim 1, characterized in that the clamping device comprises a plate at each end of the stack of discs, these plates being integral, in the service position, means for driving in rotation of the tool and connected to each other by clamping rods passing through the discs of the stack.
3. Tool according to claim 2, characterized in that each disc has a central opening and is mounted on a tube of corresponding shape intended to cooperate with means for driving the tool in rotation and passing through this opening, and by the fact that the clamping rods are arranged longitudinally inside the stack through corresponding openings made in said end plates and in the discs.
4. Tool according to claim 1, characterized in that each disc has a central opening and is mounted on a tube or an axis of corresponding shape intended to cooperate with the means for driving the tool in rotation and passing through this opening, and by the fact that the clamping device comprises a plate at each end of the stack screwed onto the tube or central axis.
5. Tool according to claim 4, characterized in that the discs of the stack are all of identical shape; that they each comprise a lug projecting radially inwards from the edge of the central opening, and by the fact that the tube or central axis has a helical groove receiving these lugs fixing the angular position of each disc relative to the tube or axis so that each disc is angularly offset from the neighboring discs.
6. Tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the front face of the peripheral cutouts has a shape corresponding to that of the profile of the front face of the knives.
7. Tool according to claim 6, characterized in that the knives are each constituted by a twisted blade whose two longitudinal edges are sharpened and which have at least one flat for longitudinal positioning on its dorsal face.
8. Tool according to claim 6 or 7, characterized in that each blocking member is constituted by a corner whose front face bears against the dorsal face of the knife when the tool is driven in rotation.
9. Tool according to one of claims 6 to 8, characterized in that each cutout has dimensions such that the knives and the locking members can be inserted laterally with play in the longitudinal housings formed by these cutouts.
10. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that each knife has a chip breaker extending parallel to each of its cutting edges.
11. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one member for closing the lateral openings of the cutouts.
12. Tool according to claim 11, characterized in that this closure member is constituted by a ring rotatably mounted on one end of the tool, the periphery of this ring having recesses corresponding to the cutouts of the stack.
The present invention relates to a cutting tool with removable knives and more particularly to a planing tool or a planing head intended to equip woodworking machines.
Known cutting tools of the aforementioned type comprise a solid tool-carrying body which has housings intended to receive sharp knives fixed by means of blocking devices also arranged in each housing and requiring individual control of the clamping force of each means. fixing, for example using a torque wrench, and the position of each knife using a comparator to ensure that the cutting edge thereof is located on the desired diameter. These operations are delicate and time consuming.
The object of this invention therefore consists in producing a cutting tool with removable knives, overcoming the aforementioned drawbacks.
The cutting tool with removable knives, object of the present invention, aimed at achieving the above-mentioned object, is characterized by the characters listed in claim 1.
The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing illustrating schematically and by way of example an embodiment of the planing tool.
Figure 1 is a partial perspective view illustrating the locking member respectively in the out-of-service position (A) and in the service position (B).
Figure 2 is a partial perspective view of a knife.
Figure 3 is a general side view and partially in section of the tool.
Figure 4 is a partial perspective view of a variant of the tool.
The main originality and characteristic of the cutting tool with removable knives is that the knives are all simultaneously and automatically positioned and locked in the operating position without using any measuring instrument or clamping tool.
The cutting tool as illustrated in FIGS. 1 and 3 comprises a stack 1 of discs 2, preferably metallic, for example made of aluminum, steel, iron, brass or another suitable alloy. This stack can alternately comprise a steel disc and several light alloy discs in order to produce a tool which is both light and resistant. Each disc 2 has a central opening 3 allowing it to be threaded onto a tube 4 intended to be fixed or threaded on the rotary axis (not shown) of a machine or a motor, as well as openings 5 intended to firstly to lighten the disc and secondly to the passage of clamping members of said stack. Finally, each disc 2 has cutouts 6 distributed over the periphery of the disc and opening onto it.
The stack 1 of discs 2 is mounted on the tube 4, between two end plates 7, 7 ', and compressed by tightening by means of screws 8, 8' screwed onto the threaded ends of tightening rods 9 passing through the openings 5.
To obtain a better quality of cut of the tool and particularly to increase the life of the cutting edge of the knives, the housings obtained by the superimposition of the cutouts 6 of the discs extend in a helix and not parallel to the longitudinal axis stacking 1.
To obtain this result, the cutouts 6 of each disc 2 are angularly offset with respect to the holes 5 by a different value corresponding to an increment of a fraction of degrees from one disc to the next in the stack. This angular offset can be of the order of 1 "to 105 between the first and the last disc 2 of a stack 1.
In a variant illustrated in FIG. 4, all the disks 2 have an identical shape so that they can be obtained by stamping or cutting using the same tool. In this variant, these discs 2 do not have holes 5 but a lug e projecting radially inward from their internal edge. In such an embodiment, the axis or the tube 4 on which the discs 2 are stacked is provided on its peripheral surface with a
helical groove h receiving mounting pins and discs 2 and causing their angular offset. The tightening of this stack can be obtained by screwing the end plates on the ends of the axis or of the tube 4 for example.
Finally, the cutting tool comprises removable and reversible knives 10, generally made of high-speed steel, and which have two free edges which are suitably sharpened to each constitute a cutting edge 11, I I '(FIG. 2).
These knives are obtained continuously by drawing-forming a strip of spring steel through one or more successive dies. After forming, the edges of the continuous strip are quenched, then the edges 11, 11 ′ sharpened. Finally, the strip thus finished is cut in length to form knives 10 of lengths corresponding to the stack 1.
These knives 10, which must be arranged in the longitudinal housings formed by the cutouts 6 and which are slightly helical, can still be slightly veiled in a helix around their longitudinal axis corresponding to the pitch of the helical housings.
Each knife 10 is inserted with play in a longitudinal helical housing formed by the superposition of the cutouts 6, against the front face of the latter, and held in this housing by a blocking member constituted by a succession of corners 12.
The shape of the front face 6 'of the housing 6 corresponds to that of the front face 10' of the knife 10 thus forming a retaining coupling precisely locating the knife 10 in the corresponding housing 6 and preventing in radial operating position any displacement of the knife. The corners 12 are also inserted with play in the same housing 6, parallel to the knife 10, so that their front faces are in contact with two dishes 13, 13 ′ which have the dorsal face of said knife 10.
The corners 12 are of different or equal lengths. Three standard lengths are envisaged to allow by combination all the desired tool lengths.
As illustrated in Figure 1, the corners 12 are arranged at the bottom of the housing 6 when the tool is at rest (A). On the other hand, as soon as the tool is rotated according to arrow I, the centrifugal force acts on the corners 12 to push them radially towards the outside of the housing 6, which causes pressure on the front face of the corner 12 on the plates 13, 13 'of the knife 10, so as to lock the latter in the service position (B) by wedging against the front face 6' of the housing 6.
Thus, the positioning and locking of all the knives 10 of the tool are obtained automatically by wedging by means of the corners 12 as soon as the tool is rotated, the clamping in position of the knives being therefore all the better as the rotation speed is high. The 6 ', 10' formations ensure the perfect automatic positioning of the knives.
It will also be noted that the knives 10 have longitudinal chip breakers 14, 14 'extending over their entire length parallel to the cutting edges 11, 11'.
These chipbreakers 14, 14 ′ are incorporated into each knife and make it unnecessary to use the counter-irons still used in planing tools of the prior art.
The tool also comprises at at least one of its ends a ring 15 rotatably mounted on the plates 7, 7 '. This ring 15 has recesses 16 equal in number to the cutouts 6 and offset with respect to each other by the same angular value.
To introduce the knives and the corners into the cutouts 6, the recesses of the ring are made to coincide with these cutouts. Once the knives and the corners in place, a slight rotation of the ring relative to the plates and therefore to the stack prevents any untimely lateral exit of the knives and the corners.
The cutting tool with removable knives according to the invention has the following advantages over known devices of this type:
it does not require the precise adjustment of each knife, all the knives being simultaneously positioned and blocked by the centrifugal force acting on the corners;
it is practical and economical in use, since each knife having two sharpened edges can be used twice by turning it over before being replaced by a new one;
the length of the stack of discs is not limited, several knives of the same shape can be inserted one behind the other in the same housing, like the corners;
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its manufacture is easy and inexpensive, since the discs can be produced by automated cutting from thin plates of steel, aluminum, brass or other suitable alloys and the knives are obtained by drawing;
- Its use is less noisy, the gaps required in known tools to access the positioning devices and individual clamping being eliminated;
it eliminates the counter-iron which is always a source of trouble because frequently chips or fractions of chips get caught between the knives and the irons of existing tools, causing jams and poor cutting.
The cutting tool according to the invention is more particularly suitable for being used as a planing tool or head for machining wood.
In a variant, the central cutout 3 of the discs 2 may have a flat or a polygonal shape. These discs are then stacked on a shaft of corresponding shape, thus constituting a cylinder of rigorous precision.
The knives obtained by stretching are only hardened in the vicinity of their cutting edges in order to give them a certain flexibility.