Brevet FR2128025A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne le découpage automatique d'un matériau fusible, suivant un tracé prédéterminé, par fusion de ce matériau au moyen d'un fil -chaud. L'invention vise plus particulièrement le découpage de blocs de matière plastique, notamment de mousses synthétiques. Un certain nombre de produits synthétiques expansés, souples ou rigides, notamment les polyéthers, polyesters, polystyrènes etc...sont susceptibles d'erre découpés par fusion sous l'action d'un fil métallique fin porté à une température de quelques centaines de degrés par le passage d'un courant électrique. Cette découpe par fusion étant lente, de l'ordre de 40 à 50cm par minute, ne présente que peu dtintérft pour des coupes rectili gnes qui sont effectuées beaucoup plus rapidement par des scies à ruban ou des outils à bois classiques, manuels ou mécaniques. Par contre dans le cas de découpes présentant des courbes,m#me de faible rayon, le "fil chaud" rend possible la réalisation de profils qu'une lame de scie à ruban ne pourrait reproduire fidèlement du fait de sa largeur. Pour la découpe de tels profils, très employés notamment dans la confection de coussins souples pour les sièges d'ameublement ou d'automobile, on utilise généralement un fil tendu sur un cadre,ce cadre étant par des moyens appropriés susceptible de se déplacer en translation aussi bien horizontalement que verticalement. Si dans le prolongement du 2 chaud" un palpeur cylindrique est fixé extérieurement au cadre, il suffit alors de guider le palpeur le long d'un profil quelconque découpé dans du bois, du métal ou même du carton pour obtenir, découpé dans la matière choisie,le même profil et ce sur une longueur pouvant atteindre 2 mètres au plus. fl est évident que la lenteur de la progression du fil à travers la matière rend la découpe d'un profil dont le développé peut atteindre 1 mètre ou plus très onéreuse. En effet elle immobilise l'opérateur chargé de guider le palpeur le long du profil, avec une progression très lente et aussi régulière que possible ,pendant parfois plusieurs minutes. De plus, l'opdration est nerveusement difficile à supporter longtemps à cause de l'attention qu'elle requiert de la part de 1' opérateur0 L'invention a pour but un procédé perfectionné de découpage de matériau fusible au moyen d'un fil chauff4, sans manipulation par un opérateur. Le procédé de découpage, suivant l'invention, consiste à chauffer un fil à une température au moins égale à la température de Su- sion du matériau à découper, ledit fil étant tendu sur un cadre mobile et déplaçable parallèlement à lui-même suivant un tracé prédéterminé défini par un gabarit fixe par rapport audit matériau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on entratne le fil porté par le cadre par des moyens moteurs associés audit cadre et cheminant sur ledit gabarit. Suivant un mode de réalisation avantageux, les moyens moteurs sont appliqués magnétiquement sur le gabarit ce qui leur assure un contact permanent mobile avec celui-ci. L'invention a également pour objet une découpeuse de matériau fusible pour la mise en oeuvre du procédé précité. Cette découpeuse comprend une table fixe porte-matériau, un gabarit fixé à la dite table, un cadre en U mobile équilibré et articulé sur ladite table, un fil électriquement chauffable, tendu entre les extrémités dudit U, des moyens réglables d'alimentation électrique du fil. La découpeuse,suivant l'invention, se caractérise en ce qu'au moins la tranche du gabarit est en matériau magnétisable et en ce que le cadre porte, à son extrémité en regard du gabarit, un organe de roulement aimanté cheminant sur la tranotre du gabarit et actionné- par un moteur. L'organe de roulement est animé d'un lent mouvement de rotation autour de son axe par 11 intermédiaire du moteur convenablement démultiplié .Ce moteur peut etre solidaire de l'organe de roulement et être fixé sur le cadre en U, ou bien il peut strie fixe par rapport à la table porte-matériau et etre relié à l'organe de roulement, par exemple par une transmission par liaison flexible. Lorequton approche l'organe de roulement de la tranche du gabarit, il "colle" magnétiquement à ce dernier et, du fait de sa rotation, il se déplace le long de la tranche auquel il adhère magné tiquementQ On obtient donc ainsi le déplacement lent de l'organe de roulement épousant exactement le profil du gabarit, et donc du fil chaud à travers la matière à découper. L'invention vise également un dispositif automoteur suiveur de gabarit utilisable notamment pour une telle découpeuse caracté- risé en ce qu'il comprend un organe de roulement aimanté cheminant sur la tranche, en matériau magnétisable, d'un gabarit ainsi qu'un moteur entraînant cet organe de roulement. Cette application de l'organe de roulement sur le gabarit peut être rendue plus strie par la présence, sur cet organe, d'au moins une joue de guidage latéral sur une face du gabarit. Le rayon de l'organe de roulement, qui est par exemple un cylindre, doit être plus petit que celui de la plus petite courbe du gabarit afin qu'il puisse en suivre les contours sans les déformer. L'organe de roulement est avantageusement en fer doux et accolé à un aimant permanent tandis que le gabarit peut être en fer doux ou en un matériau quelconque non magnétisable revêtu sur sa tranche d'un ruban de fer doux0 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés, qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en perspective d'une découpeuse suivant l'invention. La figure 2 est une vue latérale agrandie en coupe montrant l'entratnement de l'organe de roulement. La figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 d'un autre mode de réalisation de l'invention. La découpeuse, représentée sur la figure 1, comprend une table fixe 1 , un gabarit 2 fixé à la tabla et un cadre en U 3 mobile et articulé sur la table 1. Les branches de ce cadre sont par exemple en fer à U. Le cadre 3 est équilibré par des contre-poids 4. Des paliers 5, 6 , 7 et 8 articulent les branches 9 et 10 du cadre qui se déplacent conjointement, La branche ll du cadre 3 est fixe0 Un fil fin 12 (fig.2) électtiquement chauffable par résistance est convenablement tendu entre les extrémités inférieures des branches 9 et 9' du cadre mobile. Ce fil est avantageusement monté solidaire dans l'axe d'un organe de roulement 13 qui. chemine sur la tranche du gabarit 2. Le fil 12 est alimenté en courant électrique par l'internédiaire d'un fil 14 d'amenée de courant relié à un bloc d'alimentation (non représenté) à tension variable. Les variations dans la tension d'alimentation permettent de modifier l'é- chauffement du fil 1200n règle ce chauffage au moyen d'une manette 15 à l'avant de la table de découpage. La liaison entre le fil d'amenée de courant 14 et le fil chauffant 12 est isolée de la branche 9 du cadre en U par un isolant 21. Dans un premier mode de réalisation, l'organe de roulement 13 est actionné par un bloc-moteur 16 qui lui est solidaire et qui est monté à 1 'extrémité inférieure de la branche 9 du cadre en U. On voit sur la figure 2, les détails de ltentratnemont de 1 'organe de roulement. Cet entrainement se fait par l'engagement d'une roue dentée 17 solidaire de l'organe 13 sur une vis sans fin 18, entraînée par un moteur alimenté de façon réglable en courant électrique par l'intermédiaire d'un fil 19. La commande du moteur est représentée en 20 à l'avant de la table de la découpeuse. L'organe de roulement 15 est en fer doux et il est accolé à un aimant permanent 22. L'organe 13 chemine sur la tranche 23 du gabarit 2, elle-même en fer doux. L'organe 13 est guidé latéralement sur cette tranche par une joue 24. Lorsqu'on met sous tension le moteur de la vis sans fin 18, celle-ci entrain la roue dentée 17. Ce mouvement de rotation est transmis à 11 organe de roulement 13 et du fait de son adhérence magnétique sur la tranche 23 du gabarit 2, il se déplace sur ce gabarit, entraînant avec lui le fil 12 parallèlement à son axe Si le fil 12 est au préalable convenablement chauffé il provoque sur son trajet la fusion et donc la découpe d'un bloc 25 de matériau fusible, par exemple de polystyrène expansé. On voit sur la figure 1 une ligne 26 de découpe du matériau dont le tracé suit exactement le profil du gabarit. La figure 3 représente une variante de la figure 2, où le blocmoteur 16 est monté fixe sous la table 1. Une transmission par liaison flexible 26 transmet le mouvement du moteur à l'organe de roulement 13. Dans cette variante, 11 organe de roulement possède deux joues 24, 24' de guidage latéral sur la tranche 23 du gabarit 2. Le gabarit est fixé à la table 1 au moyen d'une vis et d'un écrou. Le roule de l'opérateur se borne à alimenter la découpeuse en matériau, à amener l'organe de roulement au début du gabarit et à évacuer le matériau découpé. La durée moyenne de découpage d'un siège d'ameublement ou d'automobile étant de 2 à 3 minutes, l'opérateur peut facilement contrôler quatre découpeuses suivant l'invention, au lieu d'une seule dans le cas de commande manuelle, Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'organe de roulement peut etre magnétisable alors que la tranche du gabarit est aimantée et on peut également utiliser des bobines électriques magnétisantes au lieu d'aimant permanent comme décrit et représenté. R E Y E N D I C s T I O N S 1. Découpeuse de pièces en matière plastique mousse, comprenant d'une part une table de support d'un bloc brut de matière plastique et, d'autre part, un support mobile à deux bras entre les extrémités libres desquels est tendu un fil résistant de coupe thermique mobile guidé dans des directions sensiblement perpendiculaires au fil par au moins un gabarit fixe dont le tracé du chemin de guidage est situé dans un plan sensiblement parallèle au sens de déplacement du fil et sensiblement perpendiculaire à celui-ci, cette découpeuse étant caractérisée par les moyens suivants la table fixe comprend des moyens de blocage dudit bloc brut. au moins lune desdites extrémités libres est équipée d'un galet moteur magnétique coopérant avec ledit chemin de guidage qui est en matériau ferromagnétique ledit support est rigide et articulé autour d'un axe sur un second support rigide monté pivotant autour d'un second axe qui est fixe, ces axes étant sensiblement parallèles au fil, cependant que la somme des poids de chacun des supports et de ce qu'il porte est sensiblement équilibrée par des moyens compensateurs. 2. Découpeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le galet moteur est entratné en rotation par un moteur électrique monté sur l'un desdits supports. 3. Découpeuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moteur est porté par ladite extrémité libre équipée dudit galet. 4. Découpeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le galet moteur est entratné en rotation par un moteur électrique solidaire de la table. 5. Découpeuse selon la revendication 2 ou 4, caractérisée en ce que le galet est entratné par l'intermédiaire d'une transmission à flexible. 6. Découpeuse selon l'une des revendications 1 à 5, caractXriss~e en ce que lesdits moyens compensateurs sont des contrepoids. 7. Découpeuse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le galet comporte au moins une joue de guidage latéral s'appliquant latéralement contre ledit chemin de guidage. 8. Découpeuse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le rayon du galet est plus petit que celui de la plus petite courbe du gabarit. 9. Découpeuse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le galet est réalisé en matériau ferromagnétique et associé à un aimant permanent, tandis que le gabarit est réalisé en matériau non magnétisable revêtu sur sa tranche d'un ruban de fer doux.