Brevet FR2080667A1 — publié le 19711119

i 2080667 L'invention concerne un procédé pour mettre, dans une forme particulière, un corps flexible en forme de fil ou de tige supporté par un certain nombre de montures, en plaçant ces montures dans des positions relatives telles qu'elles permettent audit corps de 5 prendre la forme voulue dans le cas considéré. Par le terme "mettre", il y a lieu de comprendre que l'on donne au corps une forme voulue ; qu'il conserve ensuite pendant une période de temps déterminée, ou qu'on lui donne une forme qui varie constamment. Selon un procédé connu, un couteau sous forme de fil métallique 10 découpe un bloc d'un matériau, de sorte qu'un objet profilé puisse être formé à partir de ce bloc. Dans ces conditions, le couteau est supporté par des montures dont les positions relatives définissent la forme du couteau et, en conséquence, les contours de l'objet. Bien que le couteau soit en un matériau flexible, on a constaté qu'il ne 15 prenait pas toujours la forme régulière qu'on cherchait à lui donner. En outre le couteau est sujet à des variations brusques de forme qui sont apparemment dues aux effets de frottement aux points où le couteau est supporté. Ces variations se manifestent particulièrement lorsque le couteau est fortement courbé, comme tel est le cas quand 20 il s'agit de suivre des contours qui ont un faible rayon de courbure« En conséquence, la surface de la pièce présente des irrégularités qui exigent un traitement additionnel de façonnage.. Le procédé selon l'invention élimine ces inconvénients. Il est caractérisé par le fait que, pendant que l'on place ledit corps et 25 ses montures les ims par rapport aux autres, on les fait to.urner autour de leurs axes géométriques respectifs. Cette façon de procéder aboutit à des résultats remarquablement favorables. Le corps en forme de fil ou de tige suit exactement et rapidement les modifications rapides et radicales de profil, tout en 30 conservant constamment une forme régulière et progressivement variable. Pour produire la rotation relative du corps en forme de fil ou de tige et de ses montures, on peut faire simplement tourner les montures ou faire tourner les montures et le corps à des vitesses différentes. 35 Toutefois, le procédé le plus simple consiste à ne faire tour ner que le corps en forme de fil ou de tige. Le procédé peut être appliqué de différentes manières. Dans une première variante du procédé selon l'invention, le corps en forme de fil ou de tige sert d'organe de copiage, qui est suivi par un 40 organe palpeur. Dans ce cas, une pièce de machine peut être amenée 71 05738 2 2080667 à décrire une trajectoire qui est définie par la forme du corps e.v fil ou tige. Dans une seconde variante selon l'invention, le corp.s en forme de fil ou de tige sert d'outil de coupe, avec lequel un objet 5 profilé est découpé à partir d'un bloc de matériau,. L'invention concerne également un dispositif pour mettre un corps flexible en forme de fil ou de tige, supporté par un certain nombre de montures, dans une forme qui correspond à une courbe voulue dans le cas considéré, ce dispositif comprenant des moyens pour 10 placer les montures dans des positions relatives telles que ledit corps puisse recevoir la forme qui suit la courbe voulue. Le dispositif selon 1*invention est caractérisé par le fait que ledit corps est accouplé à un système d'entraînement qui lui imprime un mouvement de rotation autour de son axé géométrique, et par le 15 fait que les montures sont supportées par les moyens de positionne-meiit de sorte qu'elles puissent pivoter autour d'au moins un axe perpendiculaire au corps* Une forme d'exécution très efficace du dispositif de l'inven=» tion est caractérisée par le fait que le système d'entraînement est 20 constitué par un moteur d'entraînement. Ce moteur d'entraînement peut être un moteur électrique ou un moteur à commap.de pneumatique ou hj«* draulique. L'invention concerne en outre un dispositif pour la production d'objets profilés à partir d'un bloc de matériau, dispositif qui est 25 caractérisé par un corps en forme de fil ou de tige servant d1outil de coupe, par des moyens de positionnement sous la forme de plusieurs organes mobiles suiveurs qui portent, à l'une de leurs extrémités, les montures pour ledit corps, et par un moyen pour provoquer un mouvement relatif entre le bloc de matériau et l'outil de coupe® -30 Une forme d'exécution préférée est caractérisée par le fait que les montures sont constituées par des douilles formant paliers qui n'entourent qu'en partie le corp3 en forme de fil ou de tige* Cette forme d'exécution présente un intérêt particulier, tant dans le cas" où le corps en forme de fil ou de tige sert d'organe de copia*» 35 ge, que dans celui où il joue le rôle d'outil de coupe pour le façonnage d'un bloc de matériau. Dans le premier cas, le palpage peut être effectué sans interruption, du fait que l'organe palpeur n'a pas besoin de passer au contact des montures. Dans le second cas, les douilles-paliers sont munies, du cSté de la pièce, d'une ouverture 40 agencée de façon à éviter.qu'elles forment des rayures dans la pièce» 71 05738 3 2080667 Afin de faciliter l'opération de coupe, il est recommandé que les montures soient supportées par une extrémité des organes suiveurs qui joue le rôle de couteau. Cette caractéristique est particulièrement importante au cas où beaucoup de matière doit être dé-5 coupée en une seule passe et où les extrémités des organes suiveurs pénètrent assez profondément dans la pièceo Il est alors préférable que l'extrémité des organes suiveurs qui joue le rôle de couteau soit constituée par plusieurs fils de coupe. 10 Une forme d'exécution très favorable est caractérisée par le fait que l'extrémité qui joue le rôle de couteau est constituée par trois fils de coupe ou davantage qui forment les arêtes d'un^yramide à trois faces ou plus, dont le sommet est raccordé à une douille-pa lier, tandis que sa base est fixée à un organe suiveur. 15 S'agissant du découpage de matières thermoplastiques, le dis positif selon l'invention est muni de préférence de moyens pour chauffer les extrémités de coupe des organes suiveurs. Par ailleurs, l'invention concerne des objets profilés, fabriqués selon le procédé ou avec le dispositif de l'invention. 20 l'invention va être décrite plus amplement à propos de modes de réalisation donnés à titre d'exemples et illustrés par les dessins ci-annexés sur lesquels : les figures 1 et 2 sont respectivement une vue schématique en plan et une vue en élévation latérale d'un dispositif pour la fabri-25 cation d'objets profilés. la figure 3 représente un fil de coupe susceptible de tourner autour de son axe longitudinal. la figure 4 montre un détail de la monture du fil de coupe, la figure 5 représente un support de la monture du fil de coupe, 30 support qui sert de couteau. La figure 6 illustre une variante de la forme d'exécution de la figure 5» Les figures 7 et 8 représentent, respectivement en élévation latérale et en coupe transversale, une forme d'exécution spéciale 35 de la monture du fil de coupe. La figure 9 représente un détail du dispositif selon l'invention. Dans le dispositif selon les figures 1 et 2, un gabarit tridimensionnel 2 a été fabriqué à l'aide de profils d'acier 1» Les pro-40 fils 1 peuvent être courbés selon les lignes d'eau d'un plan sommai 71 05738 4 2080667 re relatif à un gabarit de bateau. Les profils sont fixés à un appui 4 au moyen de supports 3* Chacun des profils 1 est suivi par un organe suiveur 5, qui est monté coulissant dans un chariot porte-organes suiveur 6. Le chariot porte-organes suiveurs est déplacé en re-5 gard de l'appui 4 et du gabarit tri-dimensionnel 2. Au cours de ce mouvement, les extrémités gauches des organes suiveurs 5 sont en contact .avec les profils 1 et exercent une légère pression sur ceux-ci. Les extrémités droites des organes suiveurs 5 sont accouplées à un fil de coupe 7i souple, élastique et chauffé électriquement, 10 de telle sorte que ce dernier soit mobile librement dans sa direction axiale. Sur une table porte-pièce 8 est monté un bloc de matériau, par exemple.en mousse de polystyrène 9, qui est sectionné par le fil de coupe 7 au cours du déplacement du chariot porte-organes suiveurs .6. 15 II sera ainsi donné à la pièce 9 un profil qui correspond à celui du gabarit tridimensionnel 2. Comme on l'a déjà mentionné dans l'introduction, le fil de coupe 7 ne prend pas toujours la forme régulière voulue, par suite du frottement aux points da support. 20 Selon-l'invention, la structure du dispositif a été améliorée comme l'indique la figure 3» Chacun des organes suiveurs 5, qui est supporté par le chariot 6 (figures 1, 2) par l'intermédiaire de paliers 10, comporte à son extrémité gauche un palier 11 pour recevoir le fil de coupe.tournant, tel que celui représenté de façon plus 25 détaillée sur la figure 4.» Le palier 11 est constitué par une. douille 12 dont la longueur est approximativement égale au double du diamètre du fil de coupe 7. La douille-palier 12 est supportée par une fourchette 13 qui est située à l'extrémité de l'organe suiveur 5* Sur la douille-palier 12 sont disposées deux tourillons 14,15 qui repo-30 sent sur la fourchette 13. En conséquence, la douille-palier 12 peut pivoter autour d'un axe perpendiculaire au plan du fil de coupe 7» A l'organe suiveur supérieur de la figure 3 est fixé un petit moteur électrique 16 qui est raccordé au fil de coupe 7° Le moteur électrique 16 peut pivoter autour d'un axe 17 perpendiculaire au 35 plan du fil de coupe 7. Il est connecté à une source de puissance (non représentée) au moyen de conducteurs souples 18. En service, tandis que le fil de coupe passe à travers le matériau, il est entraîné en rotation par le moteur électrique. En conséquence, le fil de coupe prend, sans être désormais soumis à des à-40 coups "brusques, une forme régulière, aussi bien dans le cas d'une 71 05738 5 2080667 forte courbure de ce fil que dans celui de frottements intenses au niveau de ses paliers. Le fil de coupe 7 n'est pas nécessairement circulaire, et il n'est pas non plus nécessaire qu'il effectue une rotation à une vi-5 tesse angulaire constante dans un seul sens. Il est également concevable qu'une rotation du couteau vers la gauche alterne rapidement avec une rotation vers la droite. Il n'est pas non plus nécessaire que la rotation soit produite au moyen d'un moteur d'entraînement. Le couteau peut aussi être mis en rotation à la main. 10 Néanmoins, on obtient les résultats les plus favorables avec un fil de coupe dont la section transversale est au moins approximativement circulaire et qui est mis en rotation par un petit moteur électrique ayant une vitesse angulaire constante et tournant dans le même sens de rotation. 15 Dans la représentation schématique du mode de réalisation de la figure 5, les paliers 11 du fil de coupe sont supportée par une extrémité des organes suiveurs qui joue le rôle de couteau. Cette extrémité est constituée par un fil d'acier 87, plié en forme deV, de 2 mm environ d'épaisseur, qui est fixé à l'organe suiveur 5, 20 mais est isolé électriquement par rapport à celui-ci. Les deux extrémités du fil d'acier en V sont connectées à une source de courant (non représentée) au moyen de conducteurs souples 88, 89; en conséquence, le fil 87 est chauffé électriquement. La forme et le chauffage de l'extrémité 87 de l'organe suiveur contribuent à la réalisation 25 d'une coupe lisse à travers la matière thermoplastique. La figure 6 illustre un mode de réalisation dans lequel l'extrémité de l'organe suiveur est constituée par quatre fils de coupe 90, 91, 92 et 93. Ils forment les arêtes d'une pyramide à quatre faces, dont le sommet est raccordé au palier 11 de support du fil de 30 coupe et dont la base est reliée à l'organe suiveur 5. On obtient en conséquence une structure rigide de l'extrémité de l'organe mené. Les quatre fils de coupe, 90 à 93 inclusivement, peuvent être constitués par quatre fils d'acier indépendants, mais dans le cas ici considéré, ils forment les branches 90, 91 et 92, 93 de deux fils 35 d'acier pliés en V qui sont réunis par soudage au palier 11 du fil de coupe. Le fil d'acier 90, 91 est connecté à une source de courant (non représentée) au moyen de conducteurs 94, 95, et il en est de même du fil d'acier 92, 93, par l'intermédiaire de conducteurs 96, 97. 40 Les figures 7 et 8 illustrent en détail un mode de réalisation / 71 05738 6 2080667 d'un palier de fil de coupe qui diffère quelque peu de celui de la figure 4. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes numéros de référence. Le palier du fil de coupe est constitué par une douille 12 qui n'entoure que partiellement la circonférence du fil de 5 coupe 7. En conséquence, une partie du fil de coupe, en face de la pièce, fait saillie hors de la douille 12. Cette disposition empêche que les douilles-paliers 12 forment des rayures dans la surface de la pièce. De même que dans le mode de réalisation selon la figure 4, la 10 douille 12 est montéé à pivotement dans une fourchette 13. A la fourchette 13 est soudée l'extrémité de l'organe suiveur qui est formé par les fils de coupe 90, 91, 92, 93, et dont la structure est représentée sur la figure 6. La figiu?e 9 montre en détail comment les profils 1 du dis-15 positif décrit en référence aux figures 1 et 2 sont fixés à leur support. Chaque support est constitué par un tube 32 qui présente une extrémité fourchue. A cette extrémité sont soudées deux douilles-paliers 33, 34 qui supportent à pivotement les tourillons 35, 36 du palier 21 de support du profil. Le profil circulaire 1 peut coulis-20 ser dans son palier 21. Le palier 21 du profil n'entouré pas complètement le profil 1, mais dégage une partie de celui-ci au niveau où il est palpé. Contre la partie dégagée du profil repose un galet 38 qui tourne sur un axe 39. 25 L'axe 39 est fixé à l'organe suiveur 5, lequel est constitué, par un tube 40. Au cours du mouvement des supports 3, le positionnement des profils 1 qui jouent le rôle d'organe de copiage est facilité par la mise en rotation de ces derniers et du fil de coupe autour de 30 leurs axes géométriques. Le positionnement des profils est encore . facilité par le fait qu'ils sont supportés au moyen des paliers pivotants 21 , lesquels peuvent pivoter autour d'axes perpendiculaires au profil. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être 35 appliqués en général pour le positionnement d'un corps en forme de fil ou de tige le long d'une courbe plane ou gauche, laquelle peut ou non varier constamment. Ce -corps peut servir d'organe de copiage (par exemple dans une machine-outil pour l'exécution d'une opération 71 05738 7 7 2030667 de coupe, d'une opération de meulage, d'un traitement par érosion par étincelage, d'une opération électrochimique) ou il peut être utilisé comme outil de reproduction. Les procédés et dispositifs décrits ci-dessus peuvent par 5 exemple servir pour l'étude et la production de moules et de gabarit pour : 1) Les mesures d'écoulement (aéro- et hydrodynamique) : pour navires, avions et machines à turbine ; 2) la fabrication de machines à turbine ; 10 3) la production de structures de béton (génie civil) : cou vertures en voile mince, bassins, blocs de forme ; 4) objets en matière plastique renforcée de fibres ; 5) moules, par exemple pour le moulage de vis de bateaux ; 6) la production de structures en ferro-ciment (béton marin) : .15 il s'agit de structures de béton avec une très forte proportion d'armatures ; 7) la fabrication d'objets en mousse de matière plastique (corps de meubles et leurs moules, dômes de radar, antennes de radar, remplissages sandwich). 71 05738 8 2080667 REVENDICATIONS 1Procédé pour mettre dans une forme particulière un corps flexible en forme de fil ou de tige, supporté par un certain nombre de montures ou paliers, en plaçant ces montures dans des positions relatives telles que ledit corps puisse prendre une forme 5 particulière voulue, caractérisé par le fait que, pendant que l'on place le corps et ses montures les uns par rapport aux. autres, on les fait tourner autour de leurs axes géométriques respectifs. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait seulement tourner le corps en forme de fil ou de tige. 10 3.- Procédé selon la revendication 1. ou 2, caractérisé par le fait que le corps en forme de fil ou de tige sert d'organe de copiage, qui est suivi par un organe palpeur. 4.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le corps en forme de-fil ou de tige sert d'outil de cou- 15 pe, avec lequel un objet profilé est découpé à partir d'un matériau. 5.- Dispcâtif pour mettre un corps flexible en fil ou en tige, supporté par un certain nombre de montures ou paliers, dans une forme qui correspond à une courbe voulue dans.chaque cas particulier, comprenant des moyens de positionnement des montures dans des posi- 20 tions relatives telles que ledit corps puisse recevoir la forme suivant la courbe voulue, pour l'exécution du procédé selon l'une ■ quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit corps est accouplé à un système d.' entraînement qui lui imprime un mouvement de rotation autour de son axe géométrique, et que les 25 montures sont supportées par les moyens de positionnement de sorte qu'elles puissent pivoter autour d'au moins un axe perpendiculaire au corps. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le système d'entraînement est constitué par un moteur" 30 d'entraînement. 7.- Dispositif selon la revendication 5 ou 6, pour la production d'objets profilés à partir d'un bloc de matériau, caractérisé par un corps en forme de fil ou de tige qui sert d'outil de coupe, par des moyens de positionnement sous la forme de plusieurs organes 35 mobiles suiveurs qui portent, à l'une de leurs extrémités, les montures dudit corps, et par des moyens qui provoquent un mouvement / / 71 05738 9 2080667 relatif entre le bloc de matériau et l'outil de coupe. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que les montures sont constituées par des douilles-paliers qui n'engainent que partiellement le corps en 5 forme de fil ou de tige. 9.- Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les montures sont supportées par une extrémité des organes suiveurs qui joue le rôle de couteau'. 10.- Dispositif selon la revendication 9» caractérisé par le 10 fait que l'extrémité des organes suiveurs qui joue le rôle de couteau est formée de plusieurs fils de coupe. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'extrémité qui joue le rôle de couteau est formée de trois fils de coupe ou davantage qui constituent les arêtes d'une pyramide 15 à trois faces ou plus, pyramide dont le sommet est raccordé à une douille-palier et dont la base est reliée à ion organe suiveur. 12.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait qu'il est prévu des moyens pour chauffer les extrémités formant couteau des organes suiveurs. 20 13.- Objets profilés, confectionnés selon un procédé ou avec un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.