FR2621518A1 - Cutting tool for soft materials - Google Patents
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Abstract
Description
OUTIL DE COUPE POUR MATERIAUX MOUS. CUTTING TOOL FOR SOFT MATERIALS.
Description
La presente invention se rapporte à un outil de coupe pour materiaux mous en plaques étalées sur un support et que l'on découpe pour en isoler une partie de forme determinee. Description
The present invention relates to a cutting tool for soft materials in plates spread on a support and which is cut to isolate a portion of determined shape.
Ces matériaux posent des problèmes de coupe particuliers. C'est notamment le cas du caoutchouc cru non vulcanise, quoique l'invention s'utilise aussi pour d'autres matières. La plaque de matériau ayant été étalée sur un support plat ou cylindrique par exemple, la découpe peut s'effectuer au moyen d'un outil ayant une arete de coupe verticale et qui progresse le long d'une direction de coupe en s'appuyant sur le support. L'outil est chauffé dans le cas du caoutchouc pour Le rendre malléable. Toutefois, ce procédé traditionnel présente l'inconvénient que les deux lèvres de la partie coupée viennent à se refermer en arrière de l'outil et se recollent.C'est pourquoi l'ouvrier, tenant l'outil d'une main, utilise l'autre pour soulever un des deux pans du caoutchouc qui a été découpé et pour écarter ainsi Les Lièvres de part et d'autre de la découpe. Ce n'est evidemment pas pratique, mais il est difficile d'imaginer un moyen mécanique permettant de les ecarter automatiquement dans de bonnes conditions. These materials pose particular cutting problems. This is particularly the case for unvulcanized raw rubber, although the invention is also used for other materials. The material plate having been spread out on a flat or cylindrical support for example, the cutting can be carried out by means of a tool having a vertical cutting edge and which progresses along a cutting direction by leaning on the support. The tool is heated in the case of rubber to make it malleable. However, this traditional method has the drawback that the two lips of the cut part close behind the tool and stick together again, which is why the worker, holding the tool in one hand, uses the 'other to lift one of the two sides of the rubber that has been cut and thus to separate Les Lièvres from either side of the cut. It is obviously not practical, but it is difficult to imagine a mechanical means allowing them to be removed automatically in good conditions.
On a également proposé d'autres types d'usinage, par jet d'eau fin sous pression et par laser notamment, mais ces procédés pourraient etre délaissés car ils ne fonctionnent pas toujours très bien non plus et présentent en tout cas l'inconvénient d'être coûteux. Other types of machining have also been proposed, by fine water jet under pressure and by laser in particular, but these methods could be neglected because they do not always work very well either and in any case have the drawback of 'be expensive.
L'invention ne comporte pas ces inconvénients et permet de découper des matériaux mous, c'est-à-dire pâteux ou malléables, en plaques, pour en découper des pièces de forme déterminée comprenant éventuellement des contours sinueux,- des angles vifs y compris des angles droits, et des parties à petit rayon de courbure ; les parties de L'autre cte de la ligne de coupe sont considérées comme des chutes et sacrifiees ou recyclées selon le cas. The invention does not have these drawbacks and makes it possible to cut soft materials, that is to say pasty or malleable, into plates, in order to cut out pieces of determined shape possibly comprising sinuous contours, - sharp angles including right angles, and parts with small radius of curvature; the parts of the other side of the cutting line are considered as scrap and sacrificed or recycled as the case may be.
Par conséquent, l'invention comporte un moyen pour soulever une étroite bande du matériau contigu à la ligne de coupe et du côté de la chute, au cours de la découpe, puis pour la replier sur une partie de la chute plus éloignée de la ligne de coupe. Consequently, the invention comprises means for lifting a narrow strip of the material contiguous to the cutting line and on the side of the scrap, during cutting, then for folding it over a part of the scrap further from the line. cutting.
Si le matériau présente des propriétés d'élasticité, il peut en outre être nécessaire de plaquer fermement la partie rabattue pour la souder au reste de la chute et maintenir ainsi la pièce suffisamment dégagée de la chute. Une réalisation particulière de l'invention y pourvoit. If the material has elasticity properties, it may also be necessary to firmly press the folded part down to weld it to the rest of the fall and thus keep the part sufficiently free from the fall. A particular embodiment of the invention provides for this.
Une autre réalisation particulière de l'invention permet d'effectuer des lignes de coupe présentant des angles vifs aussi bien saillants que rentrants sans causer de dommage du côté de la pièce. Another particular embodiment of the invention makes it possible to make cutting lines having sharp angles that are both protruding and re-entrant without causing damage to the side of the part.
Plus précisément, l'invention se rapporte à un outil de coupe pour matériaux mous en plaques étalées sur un support comprenant une arête coupante appartenant à un plan de coupe perpendiculaire à la plaque et se déplaçant dans une direction de coupe appartenant au plan de coupe, L'arête coupante étant définie par l'intersection d'une face latérale de dépouille et d'une seconde face latérale, caractérisé en ce que la seconde face latérale est délimitée, outre par l'arête coupante, par une arête inferieure et un déflecteur ; l'arête inférieure est, lors de la coupe, sensiblement au niveau du support et se raccorde à l'arête coupante en un bord d'arêtes ; le déflecteur comprend une face inferieure inclinée vers la direction de coupe ; la seconde face latérale comprend une partie médiane en retrait, suivant la direction de coupe, par rapport à l'arête inferieure et à une zone avant de la face inférieure du déflecteur et qui se raccorde à l'arête inférieure et à la zone avant par des surfaces de raccordement concaves, l'arête inférieure étant elle-même en retrait, suivant la direction de coupe, par rapport à l'arête coupante. More specifically, the invention relates to a cutting tool for soft materials in plates spread on a support comprising a cutting edge belonging to a cutting plane perpendicular to the plate and moving in a cutting direction belonging to the cutting plane, The cutting edge being defined by the intersection of a lateral relief face and a second lateral face, characterized in that the second lateral face is delimited, in addition to the cutting edge, by a lower edge and a deflector ; the lower edge is, during cutting, substantially at the level of the support and is connected to the cutting edge at an edge of edges; the deflector comprises a lower face inclined towards the cutting direction; the second lateral face comprises a median part set back, in the cutting direction, with respect to the lower edge and to a front zone of the lower face of the deflector and which connects to the lower edge and to the front zone by concave connecting surfaces, the lower edge being itself set back, in the cutting direction, relative to the cutting edge.
Il est avantageux que la face inférieure du déflecteur possède une zone, opposée à l'arête de coupe, qui dépasse latéralement de la partie mediane, surtout si cette partie extreme se proLonge vers l'arrière par rapport à la direction de coupe tout en s' abaissant. It is advantageous that the underside of the deflector has a zone, opposite the cutting edge, which projects laterally from the middle part, especially if this extreme part extends backwards relative to the cutting direction while s 'lowering.
On va maintenant décrire l'invention à L'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et nullement limitatif
- La figure 1 est une vue en perspective de l'outil de coupe ;
- la figure 2 est une coupe suivant le niveau II indiqué sur La figure 1,
- la figure 3 est une vue de côté de l'outil montrant le processus de découpe,
- la figure 4 illustre le dégagement de la pièce au cours de La découpe,
- la figure 5 illustre une découpe sinueuse, et
- la figure q est une vue de côté de l'outil opposée à la figure 3.We will now describe the invention with the aid of the following figures which are annexed by way of illustration and in no way limitative
- Figure 1 is a perspective view of the cutting tool;
FIG. 2 is a section on level II indicated in FIG. 1,
FIG. 3 is a side view of the tool showing the cutting process,
FIG. 4 illustrates the release of the part during cutting,
FIG. 5 illustrates a sinuous cut, and
- Figure q is a side view of the tool opposite to Figure 3.
La figure 1 représente en perspective l'outil en position de découpage. Il est maintenu verticalement en contact avec un support plat horizontal S au moyen d'un montage dit compliant qui peut comprendre un ressort de compression fixé à un porte-outil et appuyant cet outil avec une force déterminee. Une plaque C de matériau à découper tel que le caoutchouc est posée sur Le support S ; une partie située au premier plan correspond à une chute Ch qui doit ensuite être éliminée ; une autre partie correspond à la pièce
Cp que l'on veut découper. La pièce Cp et la chute
Ch sont séparées par une ligne de coupe. La pièce
Cp est limitée par un bord B du côté de la ligne de coupe.Figure 1 shows in perspective the tool in the cutting position. It is held vertically in contact with a horizontal flat support S by means of a so-called compliant mounting which may include a compression spring fixed to a tool holder and pressing this tool with a determined force. A plate C of cutting material such as rubber is placed on the support S; a part in the foreground corresponds to a fall Ch which must then be eliminated; another part corresponds to the part
Cp that we want to cut out. Cp and the fall
Ch are separated by a section line. The room
Cp is limited by an edge B on the side of the cutting line.
L'outil lui-même comprend tout d'abord un manche 1 vertical dont une extrémité reliée au porte-outil n'est pas représentée ; l'autre extrémité du manche 1 porte les éléments utiles pour la découpe, et notamment une arête coupante 2 disposée dans un plan vertical et qui progresse à l'intérieur d'un plan de coupe, dans une direction de coupe. Le plan de coupe est en fait le plan vertical passant par le bord B. La direction de coupe est indiquée par la flèche A sur la figure. Pour simplifier l'exposé de l'invention, on appellera désormais également "avant" la direction de coupe A, "arrière" la direction opposée, et on supposera que la pièce Cp est à droite de l'outil et la chute Ch à gauche.Dans ces conditions, on découpera généralement dans le sens des aiguilles d'une montre pour obtenir une pièce Cp d'une plaque et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour decouper un trou sur une pièce Cp. Toutefois, il est absolument évident que l'outil peut être construit symétriquement par rapport a son plan de coupe et travaillera alors en sens inverse. The tool itself firstly comprises a vertical handle 1, one end of which is connected to the tool holder is not shown; the other end of the handle 1 carries the elements useful for cutting, and in particular a cutting edge 2 arranged in a vertical plane and which progresses inside a cutting plane, in a cutting direction. The cutting plane is in fact the vertical plane passing through the edge B. The cutting direction is indicated by the arrow A in the figure. To simplify the description of the invention, we will now also call "front" the cutting direction A, "rear" the opposite direction, and we will assume that the part Cp is to the right of the tool and the drop Ch to the left In these conditions, we will generally cut clockwise to obtain a Cp piece from a plate and counterclockwise to cut a hole in a Cp piece. However, it is absolutely obvious that the tool can be built symmetrically with respect to its cutting plane and will then work in reverse.
L'arête coupante 2 est limitée par une face latérale en dépouille 3 du côté de la pièce
Cp et par une seconde face Latérale 4 du côté de la chute Ch. La face latérale en depouille 3, cachée sur la figure 1, apparat sur les figures 2 et 6.The cutting edge 2 is limited by a side face in relief 3 on the side of the workpiece
Cp and by a second Lateral side 4 on the side of the chute Ch. The side undercut 3, hidden in FIG. 1, appears in FIGS. 2 and 6.
Elle est verticale et fait avec le plan de coupe un angle de dépouille A3 positif et approximativement nul. Il en résulte qu'au fur et à mesure de la progression de L'outil, la face laterale en dépouille 3 ne déforme pas le bord B de la pièce Cp mais en est suffisamment proche pour communiquer de La chaleur au matériau dans Le cas d'un outil chauffé.It is vertical and makes with the cutting plane a draft angle A3 positive and approximately zero. It follows that as the tool progresses, the side surface in relief 3 does not deform the edge B of the part Cp but is close enough to communicate heat to the material in the case of '' a heated tool.
L'arête coupante 2 est verticale ou, de préférence et comme on l'a représenté sur la figure 1, inclinée vers l'avant d'un angle de coupe A2 de quelques degrés avec la verticale. Cette disposition permet d'exercer au cours de la coupe un petit effort vertical sur le caoutchouc C pour le plaquer contre le support
S et empêcher ainsi de le décoller. L'arête coupante 2 se termine à son extrémité ~inférieure par un point appelé bord d'arêtes 5 qui est en contact avec le support S.The cutting edge 2 is vertical or, preferably and as shown in FIG. 1, inclined towards the front by a cutting angle A2 of a few degrees with the vertical. This arrangement allows to exert during the cut a small vertical force on the rubber C to press it against the support
S and thus prevent it from taking off. The cutting edge 2 ends at its lower end ~ by a point called edge of edges 5 which is in contact with the support S.
La seconde face latérale 4 peut être décomposée en plusieurs parties : une partie médiane 6, située verticalement un peu au-dessus de la surface supérieure de la plaque de caoutchouc C, une arête inferieure 7 située sensiblement au niveau du support S et qui se raccorde au bord d'arête 5, et des surfaces de raccordement 8 et 9 ente la partie médiane 6 et respectivement L'arête inférieure 7 et l'arête coupante 2. Ces deux surfaces de raccordement sont concaves. The second lateral face 4 can be broken down into several parts: a middle part 6, situated vertically a little above the upper surface of the rubber plate C, a lower edge 7 situated substantially at the level of the support S and which is connected at the edge of edge 5, and connection surfaces 8 and 9 between the middle part 6 and respectively The lower edge 7 and the cutting edge 2. These two connection surfaces are concave.
En effet, la partie médiane 6 est en retrait par rapport à L'arête inférieure 7 dans La direction de coupe A, c'est-à-dire qu'elle est située plus en arrière ; de meme, arête inférieure 7 est en arrière par rapport à L'arête coupante 2. L'arête inférieure 7 est de préférence prévue avec un angle de dépouille positif modéré A7, de trois ou quatre degrés environ, pour s'assurer que Le bord d'arête 5 est le seul point de l'outil en contact avec le support S et que l'outil peut donc pivoter autour de ce bord d'arête 5. L'arête inférieure 7 et la face médiane 6 sont avantageusement perpendiculaires au plan de coupe et ne sont obliques (infiéchies vers l'avant) qu'à proximité de L'arête coupante 2, c'est-à dire sur la surface de raccordement concave 9.Indeed, the middle part 6 is set back relative to the lower edge 7 in the cutting direction A, that is to say that it is located further back; Likewise, lower edge 7 is behind the cutting edge 2. The lower edge 7 is preferably provided with a moderate positive draft angle A7, of three or four degrees approximately, to ensure that the edge edge 5 is the only point of the tool in contact with the support S and that the tool can therefore pivot around this edge edge 5. The lower edge 7 and the middle face 6 are advantageously perpendicular to the plane of cutting and are oblique (infiech forward) only near the cutting edge 2, that is to say on the concave connection surface 9.
Un autre élément essentiel de L'invention est un déflecteur 15 qui apparaît du côté de la seconde face latérale 4 sous la forme d'un secteur de disque incline vers l'avant. C'est essentiellement la face inferieure ou avant 14 de ce déflecteur 15 qui est utile du point de vue des résultats de l'invention ; on peut distinguer une zone située plus en avant 16 qui surplombe la seconde face latérale 4 et s'étend jusqu'à L'arête coupante 2, une zone mediane 17 qui prolonge la précédente lateralement et s'étend au-delà de La seconde face latérale 4 jusqu'au-dessus de la chute Ch, et une zone arrière 18, à une-hauteur inférieure à celle des deux précédentes, qui prolonge la partie mediane 17 vers l'arrière. Another essential element of the invention is a deflector 15 which appears on the side of the second lateral face 4 in the form of a disc sector inclined towards the front. It is essentially the lower or front face 14 of this deflector 15 which is useful from the point of view of the results of the invention; we can distinguish a zone located further forward 16 which overhangs the second lateral face 4 and extends to the cutting edge 2, a median zone 17 which extends the previous one laterally and extends beyond the second face lateral 4 up to the fall Ch, and a rear zone 18, at a height lower than that of the previous two, which extends the middle part 17 towards the rear.
Une autre surface de raccordement concave 19 relie la partie médiane 6 de la seconde face latérale 4 à la zone avant 16 de la face inférieure 14 du déflecteur 15. Another concave connection surface 19 connects the middle part 6 of the second lateral face 4 to the front zone 16 of the lower face 14 of the deflector 15.
On peut expliquer le processus de coupe avec les figures 3 et 4. Le deplacement de L'outil amène l'arête coupante 2 à séparer la plaque de caoutchouc
C de part et d'autre du plan de coupe. Le bord B situé du côté de la pièce Cp reste sur le support S.The cutting process can be explained with figures 3 and 4. The displacement of the tool causes the cutting edge 2 to separate the rubber plate
C on either side of the section plane. The edge B located on the side of the part Cp remains on the support S.
Par contre, une partie 25 de la chute Ch proche du plan de coupe et dont la largeur correspond approximativement à la largeur de L'outil est progressivement soulevée à l'aide de l'arête inférieure 7 qui passe au-dessous et la fait glisser vers le haut. La matière de la bande passe progressivement devant la partie médiane 6 de la seconde face latérale 4, puis arrive sur la face inferieure 14 du déflecteur 15. Ce mouvement ascendant est facilité par les raccordements concaves 8 et 19 et s'accompagne d'un mouvement latéral car
Le troisième raccordement concave 9 reliant L'arête coupante 2 à la partie médiane 6 repousse le matériau coupé vers L'extérieur du pLan de coupe.Le matériau est donc amené sur la zone avant 16 de la face inférieure du défLecteur 15 par ce mouvement oblique résultant qui le fait ensuite progressivement redescendre le long des zones médiane et arriére 17 et 18 de la face inférieure 14 du feflecteur 15 et contourner ainsi la seconde face latérale 4. Tout se passe donc comme si une bande de La plaque de caoutchouc C était progressivement soulevée par la seconde face Latérale 4 et rabattue par Le déflecteur 15 au-dessus de la chute Ch avant d'être abaissée et éventuellement d'y être plaquée et collée par La zone ar-riére 18 de ce même déflecteur 15, pour forme-r alors un bourrelet
Br. En réalité le phénomène est plus complexe, car
Le caoutchouc chauffé est malléable et se déplace essentiellement par un écoulement visqueux et non par un retournement d'ensemble, mais le résultat est à peu près le même.On obtient finalement une pièce Cp dont le bord B est parfaitement net et qui est nettement séparé de la chute Ch.On the other hand, part 25 of the chute Ch close to the cutting plane and the width of which corresponds approximately to the width of the tool is gradually raised using the lower edge 7 which passes below and slides it to the top. The material of the strip progressively passes in front of the middle part 6 of the second lateral face 4, then arrives on the lower face 14 of the deflector 15. This upward movement is facilitated by the concave connections 8 and 19 and is accompanied by a movement lateral because
The third concave connection 9 connecting the cutting edge 2 to the middle part 6 pushes the cut material outwards from the cutting plane. The material is therefore brought to the front zone 16 of the underside of the deflector 15 by this oblique movement. resulting which then makes it gradually descend along the middle and rear areas 17 and 18 of the underside 14 of the reflector 15 and thus bypass the second side face 4. Everything therefore takes place as if a strip of rubber plate C was gradually raised by the second Lateral side 4 and folded down by the deflector 15 above the chute Ch before being lowered and optionally to be pressed there and glued by the rear zone 18 of this same deflector 15, for form- r then a bead
Br. In reality the phenomenon is more complex, because
The heated rubber is malleable and moves mainly by a viscous flow and not by an overall inversion, but the result is roughly the same. We finally obtain a Cp part whose edge B is perfectly clear and which is clearly separated of the fall Ch.
On va maintenant décrire comment L'outil conforme à l'invention permet d'exécuter des pièces
Cp à angLes vifs sans abîmer leur bord B.We will now describe how the tool according to the invention allows parts to be executed
Cp at sharp angles without damaging their edge B.
L'outiL pivote autour du bord d'arête 5. The tool pivots around the edge 5.
La création d'un angle sailLant tel que celui référencé par N figure 5 est facile, car L'outil s'écarte de la pièce Cp au cours du pivotement et il suffit donc de repousser au moyen de la seconde face Latérale 4 une portion de matière 28 située du côté de La chute Ch et qui s'écoule par Le déflecteur 15 comme par une avance rectiLigne de L'outil. Par contre, la création d'un angLe rentrant N' oblige l'outil à passer sur La pièce Cp au cours du pivotement.Creating a sailLant angle such as that referenced by N in figure 5 is easy, because the tool moves away from the part Cp during the pivoting and therefore it is enough to push back by means of the second lateral face 4 a portion of material 28 located on the side of the chute Ch and which flows through the deflector 15 as by a rectilinear advance of the tool. On the other hand, the creation of a re-entering angle N 'forces the tool to pass over the part Cp during the pivoting.
Les inconvénients Liés à cette situation peuvent être limités si l'outil est construit comme le montre la figure 6. On peut en effet y définir une surface arrière 30 qui joint les deux surfaces laterales 3 et 4 et qui est inclinée suivant une pente de quarantecinq degrés environ à la fois vers l'arrière et vers la droite, de telle sorte que la face latérale en dépouille 3 a un contour pratiquement triangulaire dont la pointe est orientée en bas et correspond au bord d'arêtes 5. Le pivotement amène la face arrière 30 de l'outil au-dessus de la pièce Cp, mais cette face est généralement à une hauteur suffisante pour ne pas entrer en contact avec elle. Seule une petite partie située près du bord d'arêtes 5 peut etre abîmée.The drawbacks linked to this situation can be limited if the tool is constructed as shown in FIG. 6. It is in fact possible to define there a rear surface 30 which joins the two lateral surfaces 3 and 4 and which is inclined according to a quarantine slope. degrees about both backwards and to the right, so that the side face in relief 3 has a practically triangular outline whose point is oriented downwards and corresponds to the edge of edges 5. The pivoting brings the face rear 30 of the tool above the part Cp, but this face is generally at a height sufficient not to come into contact with it. Only a small part located near the edge of edges 5 can be damaged.
Ce léger défaut passe inaperçu en pratique.This slight defect goes unnoticed in practice.
L'outil de coupe suivant l'invention peut être employé pour tout matériau mou disposé en plaques. The cutting tool according to the invention can be used for any soft material placed in plates.
Canes le cas d'un matériau tel que le caoutchouc cru vulcanisé qu'il faut chauffer, il est évidemment avantageux que l'outil soit en matériau conducteur thermique tel qu'un alliage de fer ou de cuivre. Canes the case of a material such as vulcanized raw rubber that must be heated, it is obviously advantageous that the tool is made of a thermal conductive material such as an alloy of iron or copper.
On peut aussi envisager son emploi pour les pâtes alimentaires par exemple. Il est suffisamment fiable pour permettre des découpes automatiques par robot qui n'étaient pas possibles jusqu'à présent à cause de la nécessité d'écarter les chutes à la main. One can also consider its use for pasta for example. It is reliable enough to allow automatic cutting by robot which was not possible until now because of the need to remove the falls by hand.
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- 1987-10-09 FR FR8713981A patent/FR2621518B1/en not_active Expired - Fee Related
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CN103991107B (en) * | 2014-05-23 | 2016-03-02 | 芜湖风雪橡胶有限公司 | Electric welding is cut |
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FR2621518B1 (en) | 1990-01-19 |
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