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"Plaquette de coupe"
La présente invention concerne une plaquette de coupe, destinée en particulier à être montée sur un maillon de chaîne d'une haveuse pour la coupe de pierre naturelle, la plaquette présentant une surface latérale prismatique, une base qui sert à la fixation de la plaquette au maillon, l'autre base formant une surface de coupe frontale suivant le sens de travail de ladite plaquette en cours de havage, au moins un bord de coupe et au moins un sommet d'attaque à la jonction de la surface latérale et de la surface de coupe.
De telles plaquettes sont connues en différents matériaux durs pour des usinages divers et entre autre pour la coupe de pierre naturelle. Il s'est avéré cependant avantageux d'appliquer, aussi dans le cas cité, l'utilisation de PDC (= Polycristallin Diamond Compact = composite de diamant polycristallin) en tant que matériau de coupe dur, monté sur un support en carbure de tungstène Par cela, le rendement de la coupe est considérablement augmenté, jusqu'à ce qu'une arête de coupe ou un sommet de la surface de coupe s'ébrèche Lorsque ceci se produit, le rendement diminue fortement et ne compense plus le coût dû à la mise en oeuvre du PDC. Il est donc nécessaire de trouver un moyen approprié pour diminuer énergiquement le risque d'ébrécher la plaquette.
D'une manière surprenante, la déposante a découvert qu'une invention, pour augmenter la durée de vie du bord de coupe et/ou du sommet d'attaque, consiste à chanfreiner celui-ci ou ceux-a.
Un tel chanfrein peut avantageusement être réalisé de différentes façons et de préférence selon des dimensions déterminées afin de ne pas diminuer de façon sensible le rendement de la coupe par rapport à celui obtenu avec une arête et/ou un sommet vifs
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D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs et à des échelles quelconques 1 la plaquette de coupe de l'invention.
La figure 1 est une vue de côté, en élévation, d'une plaquette de coupe de l'état antérieur de la technique.
La figure 2 est une vue en plan du dessus de la plaquette de la figure 1.
Les figures 3,5 et 7 sont des vues de côté, en élévation, de différentes formes de réalisation de la plaquette de coupe de l'invention.
Les figures 4,6 et 8 sont des vues en plan respectives du dessus de la plaquette des figures 3,5 et 7 respectives.
La figure 9 est une vue en plan du dessus d'une variante de la plaquette de coupe de l'invention.
La figure 10 est une vue, analogue à celle de la figure 9, d'une autre forme de réalisation de la plaquette de coupe de l'invention.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Une plaquette de coupe 1 de l'invention (figures 3 à 9) présente usuellement une surface latérale prismatique 2, une base (non représentée) qui sert à la fixation de la plaquette 1 sur un support d'entraînement (non représenté) tel que le maillon d'une chaîne de haveuse, l'autre base 4 du prisme formant une surface de coupe frontale 5 suivant le sens de travail de la plaquette 1 en cours de havage dans le présent cas d'exemple. La surface de coupe 5 comporte au moins un bord de coupe 6 et au moins un sommet d'attaque 7 à la jonction de la surface latérale prismatique 2 et de la surface de coupe 5.
La plaquette de coupe 1 peut être avantageusement constituée de deux parties distinctes fixées intimement l'une à l'autre, à savoir par exemple une plaquette en PDC 1 a, d'une épaisseur E entre
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0,7 et 1,4 mm, et un support résistant 1 b pour celle-ci, qui peut être en carbure de tungstène pour compenser la fragilité au cisaillement de la plaquette en PDC 1 a.
Suivant l'invention, pour améliorer considérablement la durée de vie de la plaquette 1, sur la surface de coupe 5, soit au moins un bord de coupe 6 ou un sommet d'attaque 7 est chanfreiné soit les deux le sont Dans l'un ou l'autre cas, le bord 6 ou le sommet 7 n'est ainsi plus une arête ou respectivement une pointe, comme cela est usuel jusqu'à ce jour, sur laquelle se concentre une pression considérable mais il présente une petite surface entraînant, dans la masse de la plaquette 1, une répartition des forces à vaincre. Il peut apparaître qu'en début d'opération, l'action de coupe d'un tel bord chanfreiné a un rendement quelque peu inférieur à celui d'une arête ou d'un sommet pointu.
Cependant, le bénéfice qu'apporte une petite surface de coupe chanfreinée résulte de la longévité considérablement accrue du bord de coupe 6 et/ou sommet d'attaque 7 et de leur rendement bien meilleur par rapport à celui d'arêtes et/ou sommets ébréchés rapidement de façon quelconque à la suite de chocs que de telles arêtes et/ou sommets subissent, à la suite de points durs qu'elles ou ils rencontrent dans le matériau à découper ou usiner, ainsi qu'à la suite de leur éventuelle fragilité relative propre (recherche d'une diminution du"chipping effect", c'est-à-dire de l'écaillage du matériau). Lorsque les sommets et/ou arêtes ont été ébréchés, les dégâts sont usuellement tels que la plaquette de coupe est le plus souvent irrémédiablement hors d'usage.
Dans le cas de plaquettes de coupe A (figures 1 et 2) de l'état antérieur de la technique, il peut y avoir également une plaquette Aa en PDC et un support Ab pour celle-ci Les arêtes B et/ou sommets C sont vifs, les éclats qui sont arrachés à ces arêtes B et/ou sommets C sont souvent trop importants, éventuellement à la suite d'un cumul d'ébréchures successives qui produisent éventuellement chaque fois une nouvelle arête vive momentanée au moins aussi sensible et fragile que la
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précédente, si pas plus étant donné son onentation éventuellement plus mauvaise que celle de départ par rapport aux efforts de coupe.
Dans un tel cas il n'est pas utile d'envisager de munir chaque côté de la surface de coupe d'un bord de coupe et/ou sommet d'attaque, étant donné la dégradation trop importante de la surface de coupe D à partir de l'arête B et/ou sommet C en service
Par contre, dans le cas de l'invention, il s'est avéré que, dans la majorité de cas, la ou les ébréchures d'un bord de coupe 6 ou sommet d'attaque 7 ne concernent qu'une surface limitée par rapport à la surface de coupe 5. Dans ce cas, suivant l'invention, il est avantageux que tous les bords de coupe 6 et/ou sommets d'attaque 7 de la surface de coupe soient chanfreinés.
Alors par exemple, une plaquette 1 dont un bord 6 ou un sommet 7 est trop abîmé peut être détachée de façon connue du maillon de chaîne qui la supporte et y être fixée à nouveau en présentant un bord 6 et/ou un sommet 7 frais pour la coupe.
Suivant les figures 3 et 4, un chanfrein 10 peut, vu en section dans un plan perpendiculaire à la surface de coupe 5 et parallèle au plan de dessin de la figure 3, être un méplat 11 formant un angle a déterminé avec la surface de coupe 5 Il peut se former ainsi deux arêtes de coupe, respectivement l'une 12 à l'intersection du méplat 10 et de la surface latérale prismatique 2 et l'autre 13 à l'intersection du même méplat 10 et de la surface de coupe 5 Ces arêtes sont nettement moins exposées aux risques d'être ébréchées du fait que l'angle entre, d'une part, le méplat 10 et la surface soit latérale 2 soit de coupe 5 est obtus et enferme plus de matière susceptible de supporter les forces de coupe que dans le cas d'un angle droit (figure 1) L'angle a de son côté peut être compris entre 12 et 40 et de préférence entre 20 et 30 .
La formation du méplat 10 sur un bord de coupe 6 ou sur deux bords de coupe 6 jointifs fait reculer le sommet d'attaque 7 proprement dit vers l'intérieur de la surface de coupe 5 et peut transformer le sommet résultant en une arête 14 (figure 4) Ledit sommet
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7 (lignes interrompues) ou l'arête 14 peuvent également être arrondis pour les mêmes raisons que ci-dessus
Au lieu de l'une ou l'autre des arêtes 12 et 13, ou des deux, il peut être préféré (figures 5 et 6) de raccorder le méplat 11 à la surface latérale 2 et/ou de coupe 5 par un arrondi 15 de rayon R 1 et/ou respectivement 16 de rayon R2, de manière à distribuer de façon plus homogène la pression de coupe et à améliorer d'avantage la résistance du bord de coupe 6 (recherche d'une diminution du"spalling effect",
c'est-à-dire de la formation de gros éclats sur l'arête) Dans ce cas, l'arête 14 prend une forme correspondante en fourche
Le chanfrein 10 formé pour le bord de coupe 6 et/ou le sommet d'attaque 7 peut cependant, vu en section transversale dans un plan perpendiculaire à la surface de coupe 5 et parallèle au plan du dessin de la figure 7, être un chanfrein arrondi et convexe 20 et présenter un rayon de courbure R3 soit constant soit variable.
Comme le montre la figure 8, la jonction de deux chanfreins convexes 20 en un sommet 7 peut donner une amorce d'arête (s) 21 de sommet qui peut également être arrondie.
Le choix entre un chanfrein de type à "méplat" ou de type "à arrondi convexe"est fait en fonction du type de travail et de roche à usiner. Il s'agit d'un compromis et/ou d'une combinaison entre la résistance aux chocs (préférence pour un méplat) et l'effort de coupe (préférence pour un arrondi convexe)
Le chanfrein 10 peut présenter une grandeur G (voir figures 3 et 5) de l'ordre de 0, 3 à 1 mm et de préférence entre 0,3 et 0, 5 mm pour conserver un effet de bord d'attaque et de coupe
Pour les mêmes raisons que ci-dessus, le rayon d'arrondi R1 et/ou R2 respectif de raccord entre méplat 11 et surface (s) latérale (s) 2 et/ou de coupe 5 (figure 3) tout comme le rayon de courbure R3 (figure 5) seront avantageusement compns entre 0,1 et 0,8 mm et de préférence entre 0, 2 et 0,
4 mm
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Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre des revendications de la présente invention.
Ainsi, l'intersection de deux faces consécutives 25 et 26 de la surface prismatique 2 peut être de préférence arrondie en 27 comme cela est représenté à la figure 9. au lieu de conserver une arête vive 28 comme dans le cas des figures 4,6 et 8. Le rayon de l'arrondi 30 obtenu ainsi peut être compris entre 0, 8 et 1,5 mm ou de préférence 0,8 et 1, 2 mm.
D'un autre côté, au lieu de cet arrondi en 27, on peut avantageusement prévoir (figure 10) un méplat 31 de 0,3 à 0, 5 mm, selon un angle de 45 par rapport aux faces 25 et 26. Il en résulte alors par un exemple un méplat intermédiaire 32 entre les méplats 11 correspondant à ces faces 25 et 26.
Les exemples de réalisation des figures 3 à 9 se basent sur une surface prismatique à base carrée ou rectangulaire. Il est évident que l'homme de métier pourra transposer l'enseignement de l'invention à des surfaces prismatiques avec toute autre base polygonale, sans sortir du cadre des revendications ci-jointes.
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Léc Légende des figures a angle G grandeur R1 rayon d'arrondi de 15 R2 rayon d'arrondi de 16 R3 rayon de courbure de 20 1 plaquette de coupe 2 surface latérale prismatique 4 autre base du prisme 5 surface de coupe frontale 6 bord de coupe 7 sommet d'attaque 10 chanfrein 11 méplat 12 arête de coupe entre 10 et 2 13 arête de coupe entre 10 et 5 14 arête 15 arrondi de rayon R 1 16 arrondi de rayon R2 20 chanfrein convexe 25 face 26 face 27 intersection de 25 et 26 28 arête vive 30 arrondi 31 méplat 32 méplat intermédiaire