Brevet FR2235783A1 — publié le 19750131

La présente invention concerne le soudage haute fréquence (soudage HF) de feuilles ou de stratifiés en matière plastique et se rapporte, en particulier, à un outil combiné de soudage HF et de coupe. Pour compenser les variations d'épaisseur de la pièce qui est soudée et pour résoudre les problèmes liés au soudage et au découpage combinés de matières très minces, de tels outils ont quelquefois comporté une électrode de soudage chargée par un ressort et montée à l'intérieur d'un couteau périphérique, la surface de l'électrode destinée à entrer en contact avec la pièce faisant normalement saillie au-delà de l'ar#te tranchante du couteau. lorsque 11 outil est initialement amené en contact avec une pièce, l'électrode est mise sous tension pendant une durée suffisante pour souder les régions désirées de la pièce à l'intérieur du couteau, et une pression supplémentaire est alors appliquée à l'outil qui comprime les ressorts et amène la surface de l'électrode au niveau de l'arête tranchante du couteau Une nouvelle pression est alors nécessaire pour achever le découpage de la pièce et sa séparation de la feuille ou du stratifié dans lequel elle est découpée. La pression finale appliquée peut en conséquence être environ le double de celle nécessaire pour découper la feuille ou stratifié. Une solution qui a été récemment proposée pour résoudre ce problème consiste à monter L'électrode sur des vérins hydrauliques qui sont rétractés après que la soudure a été effectuée, de sorte que la pression finale appliquée au couteau de découpage n'est que celle nécessaire pour découper la feuille ou stratifié. Un inconvénient particulier de cette dernière méthode réside en ce qu'elle nécessite une alimentation HF souple pour l'électrode de soudage. Un autre inconvénient réside en ce que si, pour une quelconque raison, les vérins se rétractent accidentellement, par exemple si l'huile des vérins est contaminée par de l'air, le couteau est amené prématurément en contact avec la pièce. L'invention a pour objet un outil combiné de soudage HP et de coupe qui comporte une électrode de soudage HF fixe, un couteau de découpage mobile entourant au moins partiellement l'électrode, des moyens pour entraîner ce couteau d'une position rétractée, dans laquelle l'arête tr#anchante du couteau se trouve située en retrait par rapport à la surface de l'électrode destinée à entrer en contact avec la pièce à travailler, à une position sortie, dans laquelle 1' arête tranchante dépasse au-delà de cette surface, et des moyens pour maintenir le couteau dans sa position sortie avec son arête tranchante contre la pièce à travailler lorsque l'outil et cette pièce sont comprimés entre les plateaux d'une presse à souder. Suivant un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens d'entraînement comprennent un coin qui est entraîné entre une plaque portant le couteau et une plaque de base. Dans ce cas, le coin sert de moyens pour maintenir le couteau dans sa position sortie au cours de l'opération de découpage lorsque l'outil et une pièce à travailler sont comprimés entre les plateaux de. la presse. Au cours de l'opération de soudage, la lame de couteau est maintenue dans sa position rétractée, par exemple, par des vérins hydrauliques ou pneumatiques à double effet ou par des ressorts faibles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et -en regard du dessin annexé sur lequel la Fig. unique est une vue schématique en coupe d'un outil combiné de soudage et de coupe destiné à entre utilisé dans une presse à souder. Comme représenté sur le dessin auquel on se référera, une électrode de soudage HF 1 est rigidement montée sur une plaque de base 2 dont elle est cependant maintenue écartée par des entretoises 3. Ces entretoises traversent des ouvertures formées dans une plaque porte-couteau 5 qui porte un couteau périphérique 6. Le couteau 6 est représenté dans sa position rétractée avec son arête tranchante 7 située au-dessous de la surface de l'électrode 1 destinée à venir en contact avec la pièce. l'outil est positionné entre les plateaux d'une presse et, au cours de l'exécution d'une soudure, c'est-à-dire lorsque l'énergie haute fréquence est fournie à l'électrode, le couteau reste dans sa position rétractée. La pression appliquée est alors celle nécessaire pour obtenir une soudure satisfaisante. Après que la soudure ait été achevée, deux vérins pneumatiques à diaphragme à double effet Il sont actionnés en extension pour pousser la plaque porte-couteau 5 vers le haut. Ces vérins sont très courts et ont une course qui n'est que de 0,6 cm environ, de sorte qu'à eux seuls, ils n'appliquent pas une force suffisante pour l'ac tion de découpage. la fonction principale de ces vérins est de faci-liter l'insertion d'une paire de coins 8a, 8b vers l'intérieur, l'un en direction de l'autre. Ces coins sont raccordés aux extrémi- tés respectives de pistons 9a, 9b actionnés par des vérins hydrauliques ou pneumatiques lOa, lOb.Bien que le dessin ne représente que deux coins, il peut être nécessaire d'en prévoir plus de deux, et les coins sont alors régulièrement répartis autour de la périphérie de la plaque porte-couteau. Dans ce cas, au lieu que chaque coin soit entraené par un vérin séparé 10, les coins peuvent être réunis entre eux pour former une structure à croisillons, et celle-ci peut entre actionnée dans son ensemble par un ou plusieurs vérins hydrauliques ou pneumatiques. De même, il peut Qtre nécessaire d'utiliser plus de deux vérins pneumatiques à diaphragme 11 à double effet. La force transmise par les coins 8 entraîne l'arête tranchante 7 du couteau au-dessus de la surface de l'électrode de soudage 1 destinée à entrer en contact avec la pièce. Au cours de ce mouvement de soulèvement de la plaque porte-couteau, la pression appliquée à la presse à souder est réduite au niveau nécessaire pour maintenir la presse fermée, de sorte qu'à l'achèvement de ce mouvement de soulèvement, l'arête du couteau sortie ne fait que maintenir la pièce en position. lorsque les coins ont été complètement insérés, une nouvelle pression est appliquée à la presse de sorte que le couteau entre dans la pièce et la découpe autour -de la région qui a été soudée. les coins fournissent un support d'appui au couteau pendant cette opéra tion de coupe. Un signal indiquant que les coins ont été complètement insérés est fourni lorsque les coins 8a, 8b viennent en butée respectivement contre des interrupteurs pneumatiques de fin de course S1 et 32. Ces interrupteurs de fin de course sont raccordés par une conduite à un interrupteur à commande pneumatique monté en dehors du champ haute fréquence. Après l'opération de découpage, la pression appliquée à la presse est relâchée et les vérins pneumatiques à diaphragme à double effet Il sont rétractés en déplaçant les diaphragmes en sens inverse de celui dans lequel ils sont entraînés au cours de l'extension de ces vérins. Etant donné que la plaque porte-couteau est fixé à chaque diaphragme, le retrait de cas vérins ramène la plaque à sa position rétractée. - RETENDICA?IONS 1 - Outil combiné de soudage HF et de coupe, caractérisé en ce qu'il comporte une électrode de soudage HF fixe, un couteau de découpage mobile entourant au moins partiellement l'électrode, des moyens pour entraîner ce couteau d'une position rétractée, dans laquelle l'cette tranchante du couteau se trouve située en retrait par rapport à la surface de -l'électrode destinée à entrer en contact avec la pièce à travailler, à une position sortie, dans laquelle l'ar8te tranchante dépasse au-delà de cette surface, et des moyens pour maintenir le couteau dans sa position sortie avec son arete tranchante con- tre la pièce à travailler lorsque l'outil et cette pièce sont comprimés entre les plateaux d'une presse à souder. 2 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent un coin qui est entraîné entre une plaque portant le couteau et une plaque de base, le coin servant également de moyen pour maintenir le couteau dans sa position sortie au cours de l'opération de découpage. 3 - Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent en outre des moyens extensibles disposés entre la plaque porte-couteau et la plaque de base, ces moyens extensibles étant mis en extension pour faciliter l'insertion du coin entre la plaque porte-couteau et la plaque de base. 4 - Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens extensibles comprennent un vérin pneumatique ou hydraulique à diaphragme à double effet, le diaphragme étant fixé à la plaque porte-couteau et étant entraîné dans un sens pour, pousser le couteau dans sa position sortie et dans le sens inverse pour rétracter le couteau, à la fin de l'opération de découpage.