[0001] La présente invention concerne, d'une part, une machine d'affûtage de couteaux destinés
notamment à des machines agricoles et d'autre part, que le procédé d'affûtage desdits
couteaux.
[0002] On connaît plusieurs types de machines d'affûtage de lame, de couteau ou de tout
autre organe de coupe. Certaines machines comportent une meule fixe entraînée par
un moteur sous laquelle se déplace, alternativement ou non, un outillage de montage
sur lequel est bridé l'organe de coupe à affûter. A l'inverse, d'autres machines comportent
une table fixe sur laquelle est bridé l'organe de coupe à affûter et une meule mobile
entraînée par un moteur et située au-dessus de ladite table.
[0003] On connaît déjà, une première machine d'affûtage d'outils de coupe, comme celle décrite
dans le brevet
GB 1.222.386, qui se compose d'une table mobile pouvant pivoter à l'aide d'une poignée, autour
d'un axe vertical, sur un support bridé sur une table fixe. Ladite table fixe possède
des rainures permettant de positionner l'ensemble (support-table mobile) devant une
meule d'affûtage fixe située au-dessus de la table fixe et tournant autour d'un axe
horizontal. La table mobile comporte également un outillage permettant de fixer l'outil
de coupe à affûter et de régler sa position par rapport à la meule, à l'aide d'un
micromètre. L'affûtage est alors obtenu en effectuant des mouvements alternatifs de
l'outil en contact avec la meule et en rapprochant progressivement l'outil de la meule.
Ce type de machine, compte tenu du déplacement possible de la table mobile (uniquement
une rotation) ne peut pas s'adapter à tous les outils.
[0004] On connaît aussi une deuxième machine d'affûtage de cisailles, comme celle décrite
dans le brevet
GB 1.363.955, qui se compose d'un support horizontal immobile muni de rails guides permettant
de brider la lame à affûter et d'une meule circulaire entraînée par un moteur autour
d'un axe vertical et apte à se déplacer sur lesdits rails qui permettent de suivre
approximativement la courbure de la lame. L'affûtage est alors obtenu en effectuant
des mouvements alternatifs de la meule le long des rails guides et en rapprochant
progressivement la lame de la meule. Ce type de machine est délicat à mettre en oeuvre
et permet difficilement de passer d'un type de lame à un autre.
[0005] Enfin, on connaît également un dispositif d'affûtage, pour ré-aiguiser notamment
des lames de camion d'ensilage, comme celui décrit dans le brevet
EP 0 467 383. Ce dispositif comprend un bâti, un support extensible en deux parties pouvant pivoter
autour d'un axe vertical fixé sur ledit bâti, un moteur d'entraînement d'au moins
une meule fixé sur ledit support de sorte à pouvoir pivoter autour de l'axe longitudinal
de ce dernier puis à être bloqué en position et une table de travail pouvant accueillir
la lame à aiguiser. La partie extensible du support portant le moteur est soutenue,
de façon élastique par le biais d'un ressort, au moyen d'un chariot de guidage sur
un gabarit déformable pour respecter la courbure de la lame. La table de travail est
en outre montée pivotante sur le bâti autour d'un axe horizontal et sa position angulaire
est variable en continu pour permettre le réglage de l'angle d'affûtage. L'affûtage
de la lame est obtenu en faisant manuellement pivoter l'ensemble (support - bloc moteur
- meule) autour de l'axe vertical et en appui sur le gabarit. Ce dispositif ne permet
pas d'aiguiser tous les types de lames car il est limité par les capacités de réglage
du guide, qui n'est notamment pas adapté à des lames présentant des angles vifs. En
outre, le dispositif est complexe à mettre en oeuvre du fait du réglage peu précis
du guide et de la manipulation de l'ensemble (support - bloc moteur - meule) qui peut
s'avérer contraignante et fatigante pour un utilisateur, compte tenu du poids des
pièces à mettre en mouvement.
[0006] La présente invention a pour but de remédier à ces divers inconvénients en proposant
une machine d'affûtage compacte, économique, facile à mettre en oeuvre et à utiliser
en limitant la fatigue de l'utilisateur, et permettant d'affûter un très grand nombre
de types de couteaux destinés notamment à des machines agricoles telles que presse
à balle ou mélangeur ou encore auto-chargeuse, tout en respectant les caractéristiques
géométriques et mécaniques des couteaux.
[0007] A cet égard, la présente invention a pour objet une machine d'affûtage de couteaux
destinés notamment aux machines agricoles, comprenant un châssis formant un cadre
horizontal en forme générale de rectangle fixé sur des pieds verticaux, un plateau
supérieur horizontal, une tête de meulage orientable située au-dessus dudit plateau
supérieur et comportant une meule entraînée par un moteur autour d'un axe globalement
vertical, et un outillage de montage comportant au moins une poignée, des moyens de
positionnement et au moins un moyen de serrage permettant de positionner et de brider
un couteau à affûter remarquable en ce que l'outillage de montage possède au moins
une rainure débouchante dont la courbure est homothétique à la courbure du couteau
à affûter et apte à coopérer avec au moins deux moyens de guidage fixés sur le dessus
du plateau supérieur permettant de déplacer manuellement à l'aide de la poignée et
alternativement l'ensemble constitué par l'outillage de montage et le couteau en appui
sur le plateau supérieur et sur lesdits moyens de guidage le long de ladite rainure.
[0008] Selon une autre caractéristique de l'invention, l'outillage de montage est interchangeable
et spécifique à chaque type de couteaux.
[0009] Afin de faire mieux ressortir d'autres avantages et caractéristiques de la présente
invention, on décrira ci-après à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution
préférée de ladite invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue avant en perspective de la machine d'affûtage,
- la figure 2 est une vue arrière en perspective partielle agrandie (sans le moteur,
la meule et le carter de protection),
- la figure 3 est une vue agrandie de la partie haute de la figure 2,
- la figure 4 est une vue de face partielle agrandie de la machine d'affûtage (sans
le carter de protection),
- la figure 5 est une vue de droite partielle agrandie de la machine d'affûtage (sans
le carter de protection).
[0010] En référence aux figures 1 à 5, la machine de ré-affûtage 1 selon l'invention comprend
un châssis 2, un plateau supérieur 3, une tête de meulage 4, et un outillage de montage
5 permettant de positionner et de brider un couteau 6 à affûter.
[0011] Le châssis 2 est avantageusement un assemblage de profilés modulaires à rainures
en alliage léger par exemple de l'aluminium formant un cadre 7 horizontal en forme
générale de rectangle fixé sur des pieds 8 verticaux. Le châssis 2 accueille également
entre ses pieds 8 une structure inférieure 9 horizontale constituée avantageusement
de profilés semblables à ceux du châssis 2.
[0012] Sur le dessus du cadre 7 du châssis 2, le plateau supérieur 3 est positionné horizontalement.
Ce plateau 3 possède sur sa partie arrière au moins un premier support 10 en forme
générale de U disposé au voisinage du milieu du grand côté du plateau supérieur 3
de sorte que les ailes du U s'étendent vers le haut perpendiculairement audit plateau
3, et muni à l'extrémité d'au moins une de ses ailes d'un organe de blocage 11. Le
plateau possède en outre, sur sa partie avant, de nombreuses rainures 12 débouchantes
en forme générale d'oblong allongé parallèle à un petit côté dudit plateau 3, des
moyens de roulement 13 et au moins deux moyens de guidage 14 amovibles pourvus en
partie supérieure de moyens de retenue 15 formant un épaulement.
[0013] Les moyens de roulement 13 sont avantageusement des billes porteuses métalliques
permettant un glissement aisé de l'outillage de montage 5 sur le dessus du plateau
supérieur 3.
[0014] Les moyens de guidage 14 sont de préférence disposés de part et d'autre du premier
support 10 de manière à constituer en outre des butées limitant le déplacement de
l'outillage de montage 5.
[0015] L'outillage de montage 5 comprend une rainure 16 débouchante, au moins une poignée
17, des moyens de positionnement 18 et au moins un moyen de serrage 19 permettant
le bridage en position du couteau 6 à affûter. La rainure 16, qui a une courbure homothétique
à la courbure du couteau 6, est apte, d'une part, à coopérer avec les moyens de guidage
14 et, d'autre part, à être maintenue en contact sur le dessus du plateau supérieur
3 par les moyens de retenue 15, afin de permettre le déplacement alternatif, à l'aide
de la poignée 17, de l'ensemble constitué par l'outillage de montage 5 et le couteau
6 le long de ladite rainure 16.
[0016] De plus, la rainure 16 comporte au moins à l'une de ses extrémités une portion 20
en forme générale de S permettant, d'une part, un désengagement progressif de l'ensemble
(outillage de montage 5 - couteau 6) de la tête de meulage 4 à la fin de son déplacement
aller et, d'autre part, un engagement progressif dudit ensemble sous la tête de meulage
4 lors de son déplacement retour.
[0017] On désigne ici par déplacement aller le déplacement de l'ensemble (outillage de montage
5 - couteau 6) le long de la rainure 16 qui consiste à engager en premier sous la
tête de meulage 5 le côté dudit ensemble opposé à la portion 20 de la rainure 16.
Il va alors de soi que le déplacement retour est un déplacement dans le sens contraire.
[0018] On comprend bien que le but de la portion 20 est de permettre un engagement progressif
de l'ensemble (outillage de montage 5 - couteau 6) sous la tête de meulage 4 limitant
les chocs dus à l'affûtage et donc augmentant le confort d'utilisation de la machine
d'affûtage 1, selon l'invention.
[0019] Pour permettre une mise en oeuvre simple, les moyens de serrage 19 sont des dispositifs
manuels de bridage rapide tels que par exemple des sauterelles.
[0020] Pour les mêmes raisons, les moyens de guidage 14 et les moyens de retenue 15 sont
respectivement et avantageusement des galets et des rondelles larges fixées sur lesdits
galets.
[0021] Il va de soi que l'Homme du Métier n'aurait aucune difficulté pour positionner et
dimensionner les moyens de guidage 14, les moyens de retenue 15 et la rainure 16 afin
de permettre un déplacement aisé et sans à-coup de l'ensemble constitué par l'outillage
de montage 5 et le couteau 6.
[0022] La tête de meulage 4 comprenant un moteur 21, une platine 22 orientable, un second
support 23 s'étendant vers l'avant du plateau supérieur 3, une butée réglable 24 de
positionnement et une meule 25 entraînée directement par le moteur 21 en forme générale
de cylindre et de préférence de type boisseau. La tête de meulage 4 est articulée
par l'intermédiaire de l'extrémité arrière du second support 23 sur le premier support
10 autour d'un premier pivot 26 horizontal dont l'axe est situé dans un plan vertical
parallèle à un grand côté du plateau supérieur 3. La butée réglable 24 d'axe vertical
permet, d'une part, de bloquer la rotation dudit second support 23 sous l'action du
poids du moteur 21 en prenant appui sur le dessus du plateau supérieur 3 et, d'autre
part, de régler la position relative du second support 23 et donc de la tête de meulage
4 par rapport au-dessus du plateau supérieur 3.
[0023] La platine 22 orientable, en forme générale de U globalement horizontal dont l'arête
de son âme est parallèle à un grand côté du plateau supérieur 3 et dont les ailes
s'étendent vers l'arrière du plateau supérieur 3, est articulée en partie basse desdites
ailes sur l'extrémité avant du second support 23 autour d'un second pivot 27 dont
l'axe est parallèle à celui du premier pivot 26. Cette platine 22 possède également
en partie haute de ses ailes des moyens d'inclinaison 28 permettant, d'une part, de
régler l'inclinaison de ladite platine 22 en tournant autour dudit second pivot 27
et, d'autre part, de la bloquer en position inclinée en coopérant avec des moyens
de serrage 29 fixés sur le second support 23. Cette inclinaison est telle que le dos
de l'âme de la platine 22 forme avec le dessus du plateau supérieur 3 un premier angle
α aigu (figure 5).
[0024] Le moteur 21 est fixé sur le dos de l'âme de la platine 22 à l'aide des boulons ou
similaires. Pour ce faire, ladite âme comporte au moins deux trous de fixation 30
débouchant permettant de bloquer en position inclinée le moteur 21 sur l'âme de la
platine 22 de manière à ce que le plan longitudinal du moteur 21 perpendiculaire à
l'âme de platine 22 forme avec le dessus du plateau supérieur 3 un second angle β
obtus (figure 4).
[0025] Ainsi dans cette configuration, le moteur 21 et donc la meule 25 possède une double
inclinaison par rapport au-dessus du plateau supérieur 3 suivant les angles α et β.
[0026] Ainsi le premier angle α permet un affûtage du couteau 6 en respectant son angle
de coupe, alors que le second angle β, qui est de préférence égal à 3°, a pour but
de permettre un engagement progressif de l'ensemble (outillage de montage 5-couteau
6) sous la meule 25 lors d'un déplacement aller.
[0027] Les moyens d'inclinaison 28 sont pour des raisons de simplicité avantageusement des
lumières allongées dont l'axe longitudinal est un arc de cercle dont le centre est
le centre du pivot 27.
[0028] Il va de soi que l'Homme du Métier n'aurait aucune difficulté pour remplacer lesdites
lumières par une succession de trous placés le long dudit arc de cercle.
[0029] Enfin pour faciliter son transport, la machine d'affûtage 1 est équipée de moyens
de préhension 31 et de moyens de déplacement 32. Pour des raisons économiques et de
simplicité, les moyens de déplacement 32 sont des roues disposées en partie basse
de deux pieds 8 consécutifs. Afin de limiter l'encombrement de ladite machine 1, les
moyens de préhension 31 sont avantageusement des poignées repliables le long de deux
pieds 8 consécutifs disposés à l'opposé des pieds 8 recevant les moyens de déplacement
32.
[0030] Pour régler l'horizontalité de la machine d'affûtage 1, les pieds 8, qui ne sont
pas équipés de moyens de déplacement 32, sont avantageusement munis d'organe de réglage
33, tels que par exemple des patins montés sur des tiges filetées et vissées verticalement
plus ou moins dans lesdits pieds 8 de manière à régler la longueur totale de ces derniers.
[0031] De plus, la machine d'affûtage possède un carter de protection 34 entourant la meule
et évitant tout risque de blessure à l'utilisateur de ladite machine 1.
[0032] Enfin, afin de respecter les caractéristiques mécaniques, notamment le traitement
thermique initial appliqué à la partie tranchante du couteau 6, un moyen de lubrification
35 est mis en place sur la structure inférieure 9. Ce moyen de lubrification 35, permettant
de limiter l'échauffement du couteau 6 lors de l'affûtage, comporte un réservoir 36,
une pompe 37 et sa tuyauterie associée amenant le lubrifiant depuis ledit réservoir
36 jusqu'à la zone de contact entre la meule 25 et le couteau 6, et des pièces 38
formant entonnoir de récupération disposées sous le plateau supérieur 3 collectant
le lubrifiant passant au travers des rainures 12 dudit plateau 3 jusqu'audit réservoir
36.
[0033] Compte tenu de la conception de la machine d'affûtage 1, et notamment de l'outillage
de montage 5 qui possède une rainure 16 dont la forme respecte la courbure du couteau
6, on comprend bien que chaque type de couteau 6 est associé à un outillage de montage
5 spécifique.
[0034] Pour des raisons analogues, chaque type de couteau 6 possède un angle de coupe spécifique,
il est donc nécessaire de faire varier le premier angle α d'inclinaison de la meule
25. Cette variation est obtenue en desserrant les moyens de serrage 29 du second support
23, puis en réglant l'inclinaison de la platine 22 en tournant autour du second pivot
27 jusqu'à obtenir le premier angle α souhaité et enfin en bloquant en position inclinée
ladite platine 22 en serrant lesdits moyens de serrage 29.
[0035] La présente invention a également pour objet le procédé d'affûtage de couteaux 6
mettant en oeuvre la machine d'affûtage 1, conforme à l'invention.
[0036] Le procédé d'affûtage de couteaux 6 comporte successivement les étapes suivantes
:
- relever la tête de meulage 4 en la faisant pivoter autour du premier pivot 26 vers
l'arrière du plateau supérieur 3 et en la bloquant en position haute avec l'organe
de blocage 11,
- positionner le couteau 6 sur l'outillage de montage 5 à l'aide des moyens de positionnement
18,
- brider le couteau 6 sur l'outillage de montage 5 à l'aide du moyen de serrage 19,
- positionner l'ensemble (outillage de montage 5 - couteau 6) sur le plateau supérieur
3 de manière à permettre l'affûtage du couteau 6,
- fixer les deux moyens de guidage 14 sur le plateau supérieur 3 au travers de la rainure
16 de l'outillage de montage 5 en prenant soin de mettre le côté de ladite rainure
16 opposé à la portion 20 en butée sur son moyen de guidage 14 associé afin de placer
le couteau 6 hors du champ d'action de la meule 23,
- abaisser la tête de meulage 4 en desserrant l'organe de blocage 11 et en la faisant
pivoter autour du premier pivot 26 vers l'avant du plateau supérieur 3 jusqu'à ce
que la butée réglable 24 soit en contact avec le dessus dudit plateau supérieur,
- régler la distance entre la face inférieure de la meule 25 et le dessus du plateau
supérieur 3 en agissant sur la butée réglable 24,
- régler le premier angle α en agissant sur les moyens de serrage 29 du second support
23, puis en réglant l'inclinaison de la platine 22 en tournant autour du second pivot
27 et enfin bloquer la tête de meulage 4 en position inclinée,
- démarrer le moteur 21 et le système de lubrification 35, et commencer un déplacement
aller en engagent progressivement sous la meule 25, à l'aide de la poignée 17, l'ensemble
(outillage de montage 5 - couteau 6) jusqu'à ce que la portion 20 de la rainure 16
soit en butée sur son moyen de guidage 14 associé,
- commencer le déplacement retour en engageant progressivement sous la meule 25, à l'aide
de la poignée 17, l'ensemble (outillage de montage 5 - couteau 6) jusqu'à ce que la
rainure 16 soit en butée sur l'autre moyen de guidage 14,
- exécuter des déplacements aller et retour successifs, à l'aide de la poignée 17, dudit
ensemble en rapprochant progressivement si nécessaire la tête de meulage 4 du plateau
supérieur 3 à l'aide de la butée réglable 24.
[0037] On comprend bien que le procédé d'affûtage de couteaux 6 mettant en oeuvre la machine
d'affûtage 1, conforme à l'invention, est particulièrement simple et ne demande que
peu d'efforts physiques à l'utilisateur, limitant ainsi sa fatigue, car ce dernier
ne doit mettre en mouvement que l'ensemble (outillage de montage 5 - couteau 6) et
non un bloc moteur équipée d'une meule.
[0038] Enfin, il va de soi que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation
préférentiel et au domaine d'application décrits, mais qu'elle peut être modifiée
ou adaptée en fonction des besoins ou des exigences particulières, sans pour autant
sortir du cadre de l'invention.
1. Machine d'affûtage (1) de couteaux (6) comprenant un châssis (2) formant un cadre
(7) horizontal en forme générale de rectangle fixé sur des pieds (8) verticaux, un
plateau supérieur (3) horizontal, une tête de meulage (4) orientable située au-dessus
dudit plateau supérieur (3) et comportant une meule (25) entraînée par un moteur (21)
autour d'axe globalement vertical, et un outillage de montage (5) comportant au moins
une poignée (17), des moyens de positionnement (18) et au moins un moyen de serrage
(19) permettant de positionner et de brider un couteau (6) à affûter, caractérisée en ce que l'outillage de montage (5) possède au moins une rainure (16) débouchante dont la
courbure est homothétique à la courbure du couteau (6) à affûter et apte à coopérer
avec au moins deux moyens de guidage (14) fixés sur le dessus du plateau supérieur
(3) permettant de déplacer manuellement à l'aide la poignée (17) et alternativement,
l'ensemble constitué par l'outillage de montage (5) et le couteau (6) en appui sur
le plateau supérieur (3) et sur lesdits moyens de guidage (14) le long de ladite rainure
(16).
2. Machine d'affûtage (1) suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'outillage de montage (5) est interchangeable et spécifique à chaque type de couteau
(6).
3. Machine d'affûtage (1) suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la rainure (16) comporte à au moins l'une de ses extrémités une portion (20) en forme
générale de S permettant un désengagement progressif de l'ensemble constitué par l'outillage
de montage (5) et le couteau (6) de la tête de meulage (4).
4. Machine d'affûtage (1) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la meule (25) possède par rapport au-dessus du plateau supérieur (3) une double inclinaison
suivant les angles (α, β) permettant, d'une part, l'affûtage du couteau (6) en respectant
son angle de coupe et, d'autre part, l'engagement progressif de l'ensemble constitué
par l'outillage de montage (5) et le couteau (6) sous la tête de meulage (4).
5. Machine d'affûtage (1) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le plateau supérieur (3) possèdent des moyens de roulement (13) tels que des billes
porteuses.
6. Machine d'affûtage (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de guidage (14) possèdent des éléments de retenue (15) garantissant l'appui
de l'ensemble constitué par l'outillage de montage (5) et le couteau (6) sur le plateau
supérieur (3).
7. Machine d'affûtage (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le châssis (2) possède des moyens de préhension (31) et de moyens de déplacement
(32) tels que respectivement des. poignées repliables et des roues disposées sur au
moins deux pieds (8) du châssis (2).
8. Machine d'affûtage (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de lubrification (35) placé sur la structure inférieure
(9).
9. Procédé d'affûtage de couteaux (6) mettant en oeuvre la machine d'affûtage (1) suivant
l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comporte successivement les étapes suivantes :
- relever la tête de meulage (4) en la faisant pivoter autour du premier pivot (26)
vers l'arrière du plateau supérieur (3) et en la bloquant en position haute avec l'organe
de blocage (11),
- positionner le couteau (6) sur l'outillage de montage (5) à l'aide des moyens de
positionnement (18),
- brider le couteau (6) sur l'outillage de montage (5) à l'aide du moyen de serrage
(19),
- positionner l'ensemble (outillage de montage (5) - couteau (6)) sur le plateau supérieur
(3) de manière à permettre l'affûtage du couteau (6),
- fixer les deux moyens de guidage (14) sur le plateau supérieur (3) au travers de
la rainure (16) de l'outillage de montage (5) en prenant soin de mettre le côté de
ladite rainure (16) opposé à la portion (20) en butée sur son moyen de guidage (14)
associé afin de placer le couteau (6) hors du champ d'action de la meule (25),
- abaisser la tête de meulage (4) en desserrant l'organe de blocage (11) et en la
faisant pivoter autour du premier pivot (26) vers l'avant du plateau supérieur (3)
jusqu'à ce que la butée réglable (24) soit en contact avec le dessus dudit plateau
supérieur,
- régler la distance entre la face inférieure de la meule (25) et le dessus du plateau
supérieur (3) en agissant sur la butée réglable (24),
- régler le premier angle (α) en agissant sur les moyens de serrage (29) du second
support (23), puis en réglant l'inclinaison de la platine (22) en tournant autour
du second pivot (27) et enfin bloquer la tête de meulage (4) en position inclinée,
- démarrer le moteur (21) et le système de lubrification (35), et commencer un déplacement
aller en engagent progressivement sous la meule (23), à l'aide de la poignée (17),
l'ensemble (outillage de montage (5) - couteau (6)) jusqu'à ce que la portion (20)
de la rainure (16) soit en butée sur son moyen de guidage (14) associé,
- commencer le déplacement retour en engageant progressivement sous la meule (23),
à l'aide de la poignée (17), l'ensemble (outillage de montage (5) - couteau (6)) jusqu'à
ce que la rainure (16) soit en butée sur l'autre moyen de guidage (14),
- exécuter des déplacements aller et retour successifs, à l'aide de la poignée (17),
dudit ensemble en rapprochant progressivement si nécessaire la tête de meulage (4)
du plateau supérieur (3) à l'aide de la butée réglable (24).