FR2553329A1 - Cutting-out apparatus and sharpening apparatus having their cutting parts made from ceramic - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte aux appareils qui comportent deux éléments coopèrant l'un avec l'autre, tels que les appareils de découpe ou les appareils d'aiguisage, et a plus précisément pour objet un appareil de ce type capable de découper ou d'aigui- ser des matériaux de très grande dureté. The present invention relates to devices which have two elements cooperating with each other, such as cutting devices or sharpening devices, and more specifically relates to an device of this type capable of cutting or sharpen very hard materials.
I1 existe à l'heure actuelle de nombreux appareils de découpe comportant deux éléments1tels que les lames d'une paire de ciseaux, qui sont généralement réalisés d'un seul bloc dans un seul et même matériau,généralement métallique. Une lame de ciseaux, par exemple, présente une arête tranchante qui sert au découpage tandis que le reste de la lame assure une fonction de support mécanique. Cependant, le-métal, s'il permet une bonne résistance mécanique pour constituer le support, ne permet pas de couper des matériaux de très grande dureté, comme par exemple le
Kevlar qui sert à faire des sangles de parachute. En effet, ou bien le métal n'est pas assez dur pour pénétrer ce matériau, ou bien il s'use très rapidement et devient inutilisable.At the present time, there are many cutting devices comprising two elements such as the blades of a pair of scissors, which are generally made in one piece from one and the same material, generally metallic. A scissor blade, for example, has a cutting edge which is used for cutting while the rest of the blade acts as a mechanical support. However, the metal, if it allows a good mechanical resistance to constitute the support, does not make it possible to cut materials of very great hardness, such as for example the
Kevlar which is used to make parachute straps. Indeed, either the metal is not hard enough to penetrate this material, or it wears out very quickly and becomes unusable.
La présente invention a justement pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un appareil de découpe ou d'aiguisage qui, tout en gardant de bonnes qualités comme support mécanique, permette de couper ou d'aiguiser des matériaux de très grande dureté. The object of the present invention is precisely to remedy this drawback by proposing a cutting or sharpening device which, while retaining good qualities as a mechanical support, makes it possible to cut or sharpen very hard materials.
Selon la principale caractéristique de l'appareil objet de l'invention, celui-ci, du type comportant au moins deux éléments coopérant l'un avec l'autre, chaque élément comprenant une partie support et unepartie tranchante, se caractérise en ce qu'au moins la partie tranchante est réalisée en céramique. According to the main characteristic of the device which is the subject of the invention, it, of the type comprising at least two elements cooperating with each other, each element comprising a support part and a sharp part, is characterized in that at least the cutting part is made of ceramic.
Dans un premier mode de réalisation, la par tie support est en un matériau métallique alors que l'arête tranchante est en céramique. Le fait de rapporter une partie en céramique sur un support en métal permet de combiner les qualités de la céramique qui est un matériau fragile mais très dur et résistant à la compression, et donc apte à découper des matériaux eux-mêmes très durs, et du métal qui présente de bonnes qualités mécaniques mais s'use rapidement si l'on désire couper des matériaux de grande dureté. In a first embodiment, the support part is made of a metallic material while the cutting edge is ceramic. The fact of bringing a ceramic part on a metal support makes it possible to combine the qualities of ceramic which is a fragile material but very hard and resistant to compression, and therefore capable of cutting very hard materials themselves, and metal which has good mechanical qualities but wears out quickly if you want to cut very hard materials.
Dans un deuxième mode de réalisation, la totalité des éléments coopèrant l'un avec l'autre est en céramique : cette solution est utilisable lorsque la partie support n'a pas d'effort trop important à supporter. In a second embodiment, all of the elements cooperating with each other are made of ceramic: this solution can be used when the support part does not have too much effort to bear.
On entend par wséramiquew tout matériau non métallique et non organique, ce qui fait que tous les verres (cristallisés ou non) peuvent être considérés comme des céramiques. Parmi les céramiques utilisables dans l'invention, on peut citer les oxydes tels que l'alumine, la silice, la zircone, ainsi que les oxydes de thorium, hafnium ou béryllium, les nitrures (de bore, de silicium ou d'aluminium), les carbures (de bore, d'aluminium, de silicium ou de tungstène) et les borures. By wseramicw is meant any non-metallic and non-organic material, which means that all the glasses (crystallized or not) can be considered as ceramics. Among the ceramics which can be used in the invention, there may be mentioned oxides such as alumina, silica, zirconia, as well as thorium, hafnium or beryllium oxides, nitrides (boron, silicon or aluminum) , carbides (boron, aluminum, silicon or tungsten) and borides.
Dans le cas où la partie support est en mé- tal et la partie tranchante en céramique, cette dernière peut avoir une section quelconque, trapézoidale, rectangulaire, ou présenter une face courbe, mais est fixée dans un logement, ménagé sur la partie support, qui presente une section de forme correspondante. In the case where the support part is made of metal and the cutting part is ceramic, the latter may have any cross-section, trapezoidal, rectangular, or have a curved face, but is fixed in a housing, formed on the support part, which presents a section of corresponding shape.
Les éléments coopérant l'un avec l'autre peuvent avoir une forme allongée, comme par exemple les lames d'une paire de ciseaux, ou la forme de disques plans (notamment s'il s'agit d'un appareil d'aiguisage). Dans ce cas, selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les disques plans se chevauchent légèrement et sont fixés sur un support au moyen de vis. The elements cooperating with each other can have an elongated shape, such as for example the blades of a pair of scissors, or the shape of flat discs (especially if it is a sharpening device) . In this case, according to a particular embodiment of the invention, the flat disks slightly overlap and are fixed to a support by means of screws.
La fixation de l'arrête tranchante sur la partie support peut se faire par tout moyen connu tel que vissage, brasage ou collage, par exemple à l'aide d'une résine époxy que l'on peut éventuellement renforcer par des fibres de nylon. The fixing of the cutting edge on the support part can be done by any known means such as screwing, brazing or gluing, for example using an epoxy resin which can optionally be reinforced with nylon fibers.
Enfin, selon un dernier mode de réalisation du dispositif objet de l'invention, les éléments coopérant l'un avec l'autre ont une forme cylindrique et le dispositif comporte au moins deux de ces éléments constitués par une tige cylindrique montée dans une enveloppe cylindrique percée d'une ouverture, lesdits éléments étant montés dans un support et disposés obliquement l'un par rapport à l'autre. Finally, according to a last embodiment of the device which is the subject of the invention, the elements cooperating with each other have a cylindrical shape and the device comprises at least two of these elements constituted by a cylindrical rod mounted in a cylindrical envelope. pierced with an opening, said elements being mounted in a support and arranged obliquely with respect to each other.
L'invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- les figures la à 1f sont des vues schématiques en coupe de différents modes de réalisation de l'appareil objet de l'invention dans le cas où les éléments ont une forme allongée ;
- la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un de ces éléments montrant comment l'arrête tranchante peut être fixée par des vis
- la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation du dispositif dans lequel les éléments coopérant l'un avec l'autre ont la forme de disques plans
- la figure 4 est une vue schématique en coupe d'un disque utilisable dans le dispositif de la figure 3 ;;
- la figure 5 est une vue semblable à la figure 4 illustrant un autre mode de réalisation d'un tel disque
- la figure 6 est une vue schématique en coupe montrant les différentes possibilités pour l'angle de coupe des arêtes tranchantes ; et
- la figure 7 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation du dispositif objet de l'invention.The invention will appear more clearly on reading the description which follows, given purely by way of illustration and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which
- Figures la to 1f are schematic sectional views of different embodiments of the device object of the invention in the case where the elements have an elongated shape;
- Figure 2 is a schematic perspective view of one of these elements showing how the cutting edge can be fixed by screws
- Figure 3 is a schematic perspective view of another embodiment of the device in which the elements cooperating with each other have the form of flat disks
- Figure 4 is a schematic sectional view of a disk usable in the device of Figure 3 ;;
- Figure 5 is a view similar to Figure 4 illustrating another embodiment of such a disc
- Figure 6 is a schematic sectional view showing the different possibilities for the cutting angle of the cutting edges; and
- Figure 7 is a schematic perspective view of another embodiment of the device object of the invention.
Les figures la à 1f illustrent une première application de l'invention à la réalisation d'une paire de ciseaux : on voit sur la figure la que les lames 2 et 4 de la paire de ciseaux se composent chacune d'un support métallique 6 sur lequel est rapportée une arête tranchante 8 en céramique. Figures la to 1f illustrate a first application of the invention to the production of a pair of scissors: we see in figure la that the blades 2 and 4 of the pair of scissors each consist of a metal support 6 on which is attached a sharp edge 8 in ceramic.
Dans le cas de la figure lare'arête 8 a une section rectangulaire et est placée dans un logement de section correspondante du support 6. Sur la figure lb, le support 6 présente deux épaulements 10 et 11 contre lesquels est appliquée l'arrête 8. Dans le cas de la figure lc, l'arête 8 a une section sensiblement trapézoldale et est fixée sur le support 6 par l'intermédiaire d'une surface plane oblique 12 alors que, sur la figure ld, il s'agit d'une surface courbe complexe 13. Enfin, on peut prévoir le support 6 avec une âme 7 venant s'encastrer dans une rainure prévue sur l'arrête en céramique 8, les dimensions relatives des différentes pièces étant choisies par l'homme de l'art en fonction de chaque cas particulier (figures le et lof). L'âme 7 peut avoir une section carrée (figure lf) ou rectangulaire (figure le) mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention en réalisant la partie tranchante avec une âme 7a et en lui donnant une forme quelconque, par exemple une section en queue d'aronde comme cela est illustré sur la figure lf. In the case of the figure 8 the edge 8 has a rectangular section and is placed in a housing of corresponding section of the support 6. In the figure 1b, the support 6 has two shoulders 10 and 11 against which the stop 8 is applied. In the case of FIG. 1c, the edge 8 has a substantially trapezoidal section and is fixed to the support 6 by means of an oblique flat surface 12 whereas, in FIG. 1d, it is a complex curved surface 13. Finally, it is possible to provide the support 6 with a core 7 which is embedded in a groove provided on the ceramic edge 8, the relative dimensions of the different parts being chosen by a person skilled in the art in function of each particular case (figures le and lof). The core 7 may have a square (figure 1f) or rectangular (figure 1c) section but it would not go beyond the scope of the invention to produce the cutting part with a core 7a and to give it any shape, for example a dovetail section as illustrated in Figure lf.
Dans le cas de la figure 1, l'arrête en céra mique est collée ou brasée sur le support métallique 6, mais on peut aussi réaliser la fixation à l'aide de vis 3 comme cela est représenté sur la figure 2. Enfin, si la description des figures 1 et 2 a été faite dans le cas où la partie tranchante est en céramique alors que la partie support est en métal, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, réaliser la totalité des éléments 2 et 4 en céramique en conservant la même section. In the case of FIG. 1, the ceramic stopper is glued or brazed to the metal support 6, but it is also possible to fix it using screws 3 as shown in FIG. 2. Finally, if the description of Figures 1 and 2 was made in the case where the cutting part is ceramic while the support part is metal, it is possible, without departing from the scope of the invention, to produce all of the elements 2 and 4 in ceramic while keeping the same section.
La figure 3 illustre une autre application de l'invention lorsque les deux éléments de l'appareil de l'invention nbnt plus une forme rectiligne mais une forme circulaire : les deux éléments 12 et 14 ont la forme de disques plans 16 et 18 qui se chevauchent légèrement et sont fixés sur un support 20, éventuellement muni d'une poignée 22, par des vis 13 et 15 respectivement. Un tel dispositif peut être utilisé par exemple pour aiguiser une lame de couteau, celleci passant à force entre les deux disques 16 et 18 et dans un passage 20a ménagé sur le support 20 : si les vis 13 et 15 ne sont pas serrées à fond, ceci permet une légère rotation des disques et une meilleure répartition de l'usure.Dans ce cas, les disques peuvent consister soit en une masse céramique unique 17 (figure 4) soit en une masse métallique 19 recouverte d'une couche de céramique 21 (figure 5). On peut encore équiper le dispositif de la figure 3 d'une plaque de protection 23 afin d'éviter les risques de blessure lorsqu'on aiguise un couteau. FIG. 3 illustrates another application of the invention when the two elements of the apparatus of the invention no longer have a rectilinear shape but a circular shape: the two elements 12 and 14 have the form of flat discs 16 and 18 which are slightly overlap and are fixed on a support 20, optionally provided with a handle 22, by screws 13 and 15 respectively. Such a device can be used for example to sharpen a knife blade, this passing by force between the two discs 16 and 18 and in a passage 20a formed on the support 20: if the screws 13 and 15 are not fully tightened, this allows a slight rotation of the discs and a better distribution of wear. In this case, the discs can consist either of a single ceramic mass 17 (FIG. 4) or a metallic mass 19 covered with a ceramic layer 21 ( figure 5). We can also equip the device of Figure 3 with a protective plate 23 to avoid the risk of injury when sharpening a knife.
Les figures 6a à 6c montrent que l'angle de coupe des deux arêtes tranchantes en céramique 8a et 8b peut être quelconque, nul (figure 6a), positif (figure 6b) ou négatif (figure 6c). Figures 6a to 6c show that the cutting angle of the two ceramic cutting edges 8a and 8b can be any, zero (Figure 6a), positive (Figure 6b) or negative (Figure 6c).
La fixation de l'arrête en céramique sur le support en métal peut se faire par collage à l'aide d'une couche mince de résine époxy (épaisseur inférieure à 0,3 mm) après sablage et décapage du métal, la couche de résine pouvant être renforcée par des fils de nylon. On peut aussi faire une fixation par brasage après métallisation de la céramique, par exemple à l'aide d'une brasure argent-cuivre. The fixing of the ceramic stopper on the metal support can be done by gluing using a thin layer of epoxy resin (thickness less than 0.3 mm) after sandblasting and pickling of the metal, the resin layer can be reinforced with nylon threads. One can also make a fixing by brazing after metallization of the ceramic, for example using a silver-copper brazing.
Enfin, la figure 7 illustre une dernière variante, également utilisable pour aiguiser des lames de couteau, dans laquelle le dispositif de l'invention se compose de trois éléments de forme allongée 24a, 24b et 24c montés dans un support 25 à l'aide de vis 27. Chaque élément tel que 24a se compose d'une enveloppe métallique 26 percée d'une ouverture 29 et dans laquelle est logée une tige 28 en céramique. La disposition des éléments 24 est telle que la lame du couteau peut être aiguisée par frottement sur les parties des tiges 28 correspondant aux ouvertures 29. En desserrant les vis 27, on peut faire tourner les tiges 28 et répartir l'usure. Sur la figure 7, on a représenté trois éléments d'affûtage disposés les uns à la suite des autres mais l'homme de l'art peut faire varier leur nombre et leur disposition en fonction de chaque application envisagée. On peut,par exemple,les associer par groupes de deux, trois ou davantage ou en placer un nombre quelconque les uns à la suite des autres. Finally, FIG. 7 illustrates a last variant, also usable for sharpening knife blades, in which the device of the invention consists of three elongated elements 24a, 24b and 24c mounted in a support 25 using screw 27. Each element such as 24a consists of a metal casing 26 pierced with an opening 29 and in which is housed a ceramic rod 28. The arrangement of the elements 24 is such that the blade of the knife can be sharpened by friction on the parts of the rods 28 corresponding to the openings 29. By loosening the screws 27, the rods 28 can be made to rotate and distribute the wear. In Figure 7, there are shown three sharpening elements arranged one after the other, but those skilled in the art can vary their number and arrangement depending on each application envisaged. One can, for example, associate them in groups of two, three or more or place any number one after the other.
Ainsi, l'appareil objet de l'invention présente des avantages particulièrement intéressants puisqu'il permet la découpe de matériaux très durs sans risque d'usure ou de destruction rapide de la partie tranchante. Thus, the device which is the subject of the invention has particularly advantageous advantages since it allows very hard materials to be cut without the risk of wear or rapid destruction of the cutting part.
Quant aux applications, elles ne se limitent pas au découpage de matériaux puisque cet appareil peut être adapté pour aiguiser les lames de couteaux ou pour l'affûtage de pièces comparables. As for applications, they are not limited to cutting materials since this device can be adapted to sharpen knife blades or to sharpen comparable parts.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR8316567A FR2553329A1 (en) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | Cutting-out apparatus and sharpening apparatus having their cutting parts made from ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8316567A FR2553329A1 (en) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | Cutting-out apparatus and sharpening apparatus having their cutting parts made from ceramic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2553329A1 true FR2553329A1 (en) | 1985-04-19 |
Family
ID=9293259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8316567A Pending FR2553329A1 (en) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | Cutting-out apparatus and sharpening apparatus having their cutting parts made from ceramic |
Country Status (1)
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