Cran d'arrêt

Couteau à cran d’arrêt  dit "à pompe" ou "lock back" 

Pour concevoir et réaliser un couteau pliant, il faut respecter quelques règles pour que le couteau « fonctionne » bien.

Conceptions générales

     Pour dessiner son propre couteau, on peut estimer en première approche,
la position du trou de l'axe de la lame à 55% du dos donc; 45% du bas et   
45% de l'extrémité.

        De l'autre côté, le bout manche doit couvrir la pointe de la lame par sécurité

        Le blocage de la lame en position ouverte est fait par une sorte de crochet qui entre dans une encoche qui empêche la lame de  bouger.. Cela étant dit, il faut pouvoir dégager la lame en retirant ce 'crochet'. 
Beaucoup de solutions sont possibles :
    - l'anneau comme dans les NAVAJAs
    - l'axe qui traverse de part en part le ressort et se soulève.
    - une pièce en 'colimaçon' qui repousse un ergot sur la lame
    - une bascule appelée 'pompe' ( procédé le plus courrant et expliqué ci-après).

                                                                                      
Exemples de couteaux lock-back où on tire
vers le haut pour libérer la lame.

        Remarquez la position très en arrière du clou central
de maintient du ressort pour permettre
une bonne élasticité.
(visible sur le couteau du centre)

          Détail de l'arrêt

Autre système : il faut appuyer sur la petite lame pour débloquer la grande

 Principes de l'arrêt par pompe ( ou lock-back en anglais)

     Détails à bien respecter

1 - Forme et position de l'encoche du cran d'arrêt dans la lame

Il y a 3 façons de creuser l'encoche du cran d'arrêt.

        Pourquoi trop en arrière est-ce une mauvaise option ?
La force (F) au point de contact entre la lame et la bascule du Lock-Back
peut se décomposer en deux forces (f1 et f2).
f2 bloque la lame --> OK.
f1 tend à repousser la bascule vers le haut et de la désengager.
La lame a tendance à se débloquer.

  Réglages :

Théoriquement : cette force de désengagement s'annule quand l'arrière de l'encoche est à la verticale par rapport à l'axe de la lame. Si l'ajustage est parfait c'est l'idéal.

Pratiquement  : il vaut mieux reculer l'arrière de l'encoche d'un millimètre.
la contre réaction de la force f1, appliquée à l'arrière de la lame tend à maintenir la lame bien ouverte et masque quelques défauts d'ajustage et/ou d'usure.
  

    L'encoche dans la lame doit être légèrement évasé pour que la bascule puisse se dégager facilement (angle de gauche 90°;
celui de droite environ 4° par rapport à la verticale).
Si on ne respecte pas cet angle, la bascule risque de rester bloquée.
 

Un bon conseil : bien polir les deux faces intérieures verticales de l'encoche. ( avec par exemple  un morceau de pierre Coticule).

Tremper et polir 'miroir' le talon arrière de la lame pour éviter le "broutage" après quelques ouvertures/fermetures et avoir un mouvement très doux.
Très important : bien veiller à ce que l'arrière de la lame soit bien un arc de cercle centré sur l'axe.
Ce qui évite des 'durs' dans le mouvement d'ouverture/fermeture.
Autres points à surveiller lors de la réalisation :

1 limez d'abord le nez du ressort (1)
2 limez l'arrière du cran, pour qu'il descende doucement
    dans l'encoche (2).
3 ne pas s'occuper maintenant du dos qui n'est pas aligné avec la lame
4 le fond du cran du ressort ne doit pas toucher le fond de l'encoche, sinon la moindre poussière empêchera le bonne fermeture du cran d'arrêt.
5  le dessous du ressort ne doit pas toucher la partie arrondie du talon de la lame. 

Ca fait beaucoup de chose à regarder !!!!
Réaligner le dos et la lame en relimant. Ne plus toucher au mécanisme d'arrêt.

    Lors de la fabrication de la lame laisser de la matière dans la zone A_B.
    Il faut que la pointe de la lame soit protégée par le manche. (C)                   
    Si elle ressort trop, limez en B
    Si la lame touche le ressort ou rentre trop, limez en A pour la faire ressortir

    Attention au dégagement à l'arrière de la bascule (sous D) :  Il doit être assez profond pour qu'en l'enfonçant, on dégage bien le crochet hors de l'encoche de la lame.  

En limant DOUCEMENT A et B sur la lame en vérifiant après CHAQUE COUP DE LIME * , amener
le dos de la bascule au niveau du dos du manche.
(* lors de la construction des premiers couteaux )        
Le déplacement de la pointe de la lame est à peu près proportionnel au rapport entre la longueur de la lame et la distance axe de la lame  / point B. soit facilement 10.
Donc 1 mm limé peut déplacer la pointe d'1 cm.                 

 2 - Forme du ressort de pression / position / taille / traitement thermique  

Figure 2:
       Le ressort peut être fait dans la même matière que la lame.
Comme ce n'est très certainement pas de l'acier à ressort, on va limiter au maximum la déformation lors du déverrouillage.
Pour cela, dessiner le ressort pour qu'il arrive près de l'axe du crochet (E).
Il pourra ainsi être plus épais, et se déformera moins que s'il arrive en bout de la bascule  (D).

Trempe du ressort :
Tremper le ressort à l'huile tiède. (chauffer au rouge cerise, puis le tremper dans de l'huile de vidange quelques litres si possible)
ATTENTION :
    l'huile peut prendre feu et dégager une fumée blanche lors de l'introduction de la lame chaude. Elle ne continuera pas à brûler.(du moins s'il y en a assez ).

Faire un revenu (INDISPENSABLE) à 290°C en réchauffant au chalumeau jusqu'au bleu débutant.
Y aller par petites "touches" successives. Le changement de couleur n'est pas instantané.
Si on chauffe trop vite, quand la couleur est atteinte, l'acier est déjà beaucoup trop chaud.

Truc : ( figure 1)
        Pour un ressort du type de la figure ci-dessus, on peut prendre du fil dit "Corde à piano", ou des morceaux de ressort d'anciens réveilles mécaniques.

Ressort de vieux réveil mécanique.
Les plier un peu.
En mettre deux morceaux superposés si nécessaire.

Autre solution : (Exemple : Wayne CLAY coutelier américain ) 
Encore faut-il trouver les ressorts adéquats !

Autre point a surveiller : Dimension de l'arrondi du talon de la lame

Lors du dessin du couteau, on a une certaine latitude dans la conception.
En particulier dans les dimensions de l'arrondi arrière de la lame.
Il peut être petit ( rayon r ) ou grand (R).
La différence entre les deux arrondi est en gris foncé.

pour 4  raisons :
   IL VAUT MIEUX AVOIR L'ARRONDI LE PLUS GRAND POSSIBLE

1 : c'est plus facile à réaliser.
2 : les efforts sur la pompe seront moins grands
3 : le jeu de l'axe sera moins apparent
4 : le mouvement est plus doux

Explications : ( anciennes unités , c'est plus parlant)

Point 1 : c'est un avis personnel après de nombreuses réalisations.
Point 2 : en compression, c'est à dire quand on coupe quelque chose,  le point d'appui
sur la pompe est en A dans les deux cas : pas de différence.
-  Par contre, en cas d'effort de fermeture de la lame, (cas dangereux) la différence est très sensible.
-  Supposons  : une lame de 10 cm et une  force de 1kg sur la pointe de la lame.
                         : R = 1 cm , r = 0,4 cm

par le principe des leviers, on aura 

la force (f)  en B :  1kg x 10cm = f x 1 cm soit  f = 10 kg
la force (f)  en C :  1kg x 10cm = f x 0,4 cm soit  f = 25 kg soit 2,5 fois plus

Cette force est appliquée au point le plus délicat à mettre au point. 
Remarque :
        en agrandissant ce rayon on diminue la section de la pompe.
        ce qui n'est pas grave , car,  il faut prendre en compte le fait que :
                - tenir un poids de 1 kg au bout de la lame de 10 cm n'est déjà
                  pas à la potée de tous. Si l'effort  est plus important, on lâche le couteau.
                - le crochet qui s'engage dans l'encoche ne peut pas se tordre il est bloqué
                   par les deux côtés. Il travaille donc à la traction pure. Le métal résiste très bien.
 
Point 3 : Supposons toujours une lame de 10 cm et un jeu d'usure à l'axe de 0,1mm.
Entre A et B il ne doit pas y avoir de jeu. Dès qu'il y a un peu d'usure, la pompe s'enfonce
légèrement et rattrape le jeu.
Le dos de la lame n'est plus alignée à la pompe mais ce n'est pas grave.
Donc on peut considérer ce point comme fixe.

Dans le cas du rayon R , le jeu visible à l'extrémité de la lame (J)  sera
 J                     0,01 cm       
---------  =   ---------  d'ou J =0,11 cm
10+1 cm          1cm

Dans le cas du rayon r , le jeu visible à l'extrémité de la lame (J)  sera
 J                     0,01 cm       
---------  =   ---------  d'ou J =0,416  cm        soit environ 4 fois plus
10+0,4 cm       0,4 cm

petit dessin explicatif
calcul des forces
calcul du jeu

exemple d'un couteau de marque  dont le mécanisme
n'est pas fiable. Beaucoup de jeu, l'arrêt ne tient pas.

Point 4 : La surface de contact entre la lame et les platines étant plus grande, la pression spécifique ( par unité de surface) est plus faible
Ce qui fait, que le freinage de la lame est beaucoup plus doux et qu'il y a moins d'usure des platines qui en principe sont dans des matériaux plus tendre..

Astuce :
        Les couteaux de très bonne fabrication donne l'impression d'avoir peu de frottement
lors de l'ouverture fermeture. Passé un certain point, la lame a tendance à s'ouvrir ou se fermer.

En fait ils ont une sorte de mini assistance par le fait que le talon de la lame n'est pas parfaitement
circulaire, mais présente une certaine "ovalisation".

Passé le point culminant, la lame a tendance à se fermer ou s'ouvrir.
Cette petite aide réduit les efforts apparents du ressort sur la lame.

Pour cela, donnez une déformation ( ovalisation)
d'environ 0,5 mm.

Exemple de réalisation
 On peut voir les deux platines, la lame la bascule et le ressort ( fait à l'ancienne )

    
Essais et réglage de la pompe

Rivetage avec renfort de l'axe de la lame

4.  

Manche en chêne ( faux rivets )

Aspect final  (Bois d'olivier).




 

Autre modèle ( genre Thiers)

Pendant les réglages


 

Couteau à cran d’arrêt liner lock 

 ( en développement)
 

Remarque sur la récupération des lames de couteaux :
La section des lames de récupération de couteaux sont angulaires
---> ne pas les utiliser pour des "LinerLock". La zone de contact de blocage
ne sera pas large assez.

Deux coquilles blocage par virole

( en développement)

Autre modèle