Brevet FR2442122A1 — publié le 19800620

La présente invention est relative à la découpe de feuilles ou films formés d'une ou plusieurs couches de matières plastiques, notamment à la découpe de feuilles transparentes ou translucides présentant de bonnes propriétés optiques et susceptibles d'être utilisées dans la fabrication de vitrages feuilletés. L'invention concerne plus particulièrement la découpe de feuilles de matières thermodurcissables et/ou thermoplastiques préalablement assemblées avec un support rigide monolithe ou feuil lette, pour former un vitrage par exemple. Dans la fabrication des vitrages feuilletés comprenant un support monolithe ou feuilleté recouvert d'une feuille formée d'une ou de plusieurs couches de matières plastiques, l'assemblage de la feuille en verre ou en matière plastique se fait généralement par une succession d'opérations. On procède en premier lieu à une mise en place de la feuille sur le support et on fait adhérer ces deux éléments de façon à pouvoir manipuler l'ensemble formant le vitrage. Ces deux opérations peuvent se réaliser simultanément par un calandrage, c'est-à-dire par passage du support et de la feuille entre deux rouleaux exer çant sur eux, à température ordinaire ou a chaud, une force de compression qui peut être de l'ordre de une à plusieurs dizaines de newtons par centimètre linéaire. Cette première opération est géné- ralement suivie, dans le but d'améliorer la liaison entre les composants du vitrage, par un cycle d'autoclave, par exemple une heure sous une pression de plusieurs bars à une température pouvant dépas ser 1000 C. Les feuilles de matières plastiques, notamment celles utili sées dans la fabrication de vitrages feuilletés, sont généralement stockées après fabrication sous forme de rouleaux, et découpées juste avant assemblage des composants dudit vitrage, par une pre mière opération de découpe, à des dimensions légèrement supérieu- res à celles du vitrage feuilleté. La découpe définitive au format du vitrage se fait généralement après assemblage des composants alors qu'ils n'adhèrent pas trop fortement l'un à l'autre et plus précisément entre le calandrage et le cycle d'autoclave. Jusqu'à présent la deuxième découpe, encore appelée détourage, se faisait géndralement au format exact du vitrage en prenant appui sur le chant du support rigide. De cette façon, la découpe était aise et rapide. Cependant, cette découpe au format du vitrage a montré plusieurs inconvénients. D'une part, une telle découpe provoque un décollement immédiat entre feuille et support sur toute la périphérie du vitrage et sur plusieurs millimètres de large et ce décollement s'accentue au cours du cycle d'autoclave. D'autre part, au cours du même cycle d'autoclave, la feuille de matières plastiques subit une dilatation qui, souvent, subsiste après refroidissement ; il en résulte alors que les bords de la feuille dépassent le pourtour du vitrage, ce qui entraine des risques supplémentaires de décollement de la feuille par accrochage de ses bords. L'invention propose une nouvelle découpe d'une feuille forme d'une ou plusieurs couches de matières plastiques sur un support monolithe ou feuilleté rigide. Cette nouvelle découpe obvie aux in convénients cités, notamment en limitant ou évitant tout décollement, tout en étant rapide et aisée, en même temps qu'elle est très peu polluante. Suivant un des aspects de l'invention, on découpe la feuille, alors qu'elle adhère suffisamment avec le support pour pouvoir être manipulée avec celui-ci, suivant une ligne intérieure aux bords du support et è une distance sensiblement constante desdits bords, l'adhésion n'étant pas trop forte, de façon que la partie h éliminer se détache facilement du support. La distance du trait de découpe aux bords du support peut varier selon le vitrage fabriqué et selon son application. Cette distance peut varier aussi selon le ou les matériaux dont la feuille est composée. On découpe généralement à une distance comprise entre 2 millimètres et 20 millimètres environ. Un autre avantage d'une telle découpe est qu'elle offre plusieurs possibilités de montage du vitrage dans son cadre ; par exemple, lorsque le support est en verre on pourra coller le vitrage sur le cadre par les rebords en verre des deux faces du vitrage. Ou encore, on pourra avoir un collage mixte affectant aussi une zone recouverte par la feuille de matières plastiques. Selon une variante de l'invention, la découpe intérieure s'effectue en même temps qu'une découpe le long des bords du support. Ainsi, on effectue une première découpe de la feuille de matières plastiques le long du pourtour du vitrage en prenant comme guide le bord dudit vitrage. Simultanément, on effectue une deuxième découpe, en retrait et à l'intérieur par rapport à la première découpe, en-prenant appui sur les bords du vitrage qui viennent d'être libérés par celle-ci. Selon une autre variante de l'invention, on procède à une découpe unique en prenant appui sur les bords du vitrage qui viennent d'être libérés en retrait de la découpe. Selon une autre variante de l'invention, on procède à une découpe unique en utilisant un gabarit de forme désirée. Pour effectuer la découpe, on peut par exemple utiliser l'action mécanique d'une lame coupante telle qu'une lame de rasoir ou un couteau. Pour améliorer la netteté du trait de découpe, on peut combiner une action mécanique à une action thermique en utilisent un outil de découpe à une ou plusieurs lames chaudes. Cependant, les méthodes de découpe susdites peuvent dans certains cas présenter plusieurs inconvénients. Ainsi, un outil a lame froide peut provoquer des déchirures de la feuille. Il peut aussi former des copeaux qui risquent de se déposer sur la feuille. Le contact d'une lame chauffant provoque, quant à lui, par exemple dans le cas de la découpe d'une feuille de polyuréthane, un dépôt de calamine sur l'outil de découpe. Cette calamine, ainsi que la grande résistance de certaines matières plastiques à la découpe, notamment des polyuréthanes thermodurcissables, tels que ceux décrits dans la publication de brevet français 2 251 608 ainsi que dans la demande de brevet français 77 20414, mettent rapidement hors d'usage les outils de découpe qui, après une dizaine d'opérations seulement, doivent être remplacés ou réai- guises. Un changement fréquent des outils influe non seulement sur le rendement et la cadence de découpe, mais aussi il entraine une pollution du lieu de découpe, par un apport, dans ce lieu et sur le vitrage, de poussières ou autres particules dues à une interven tion humaine. Or, lorsque la feuille a découper est transparente ou trans lucide et qu'elle est utilisée dans la fabrication de vitrages feuilletés, les particules présentes à la surface de la feuille peuvent provoquer des défauts optiques tels que des distorsions et/ou des lentilles par exemple. C'est pourquoi, de préférence, sous un des aspects préférées de l'invention, on utilise un nouveau dispositif permettant une découpe très facile, nette, formant un minimum de copeaux visibles, dispositif dont l'organe assurant la découpe est une pointe métal- lique tournant à grande vitesse autour de son axe,que l'on déplace suivant la ligne de découpe. On obtient une bonne découpe pour des vitesses de rotation de la pointe pouvant varier largement, de l'ordre de 10.000 tours/mn à plus de 100.000 tours/mn, la vitesse linéaire de découpe pouvant être de l'ordre de cinq mètres environ par minute. Bien que les copeaux formés lors de la découpe soient peu nombreux, ils devront être éliminés totalement de la surface du vi trage après la découpe. Un des avantages de l'outil à pointe tour nante selon l'invention est qu'il donne le choix de l'emplacement des copeaux formés. Ainsi, suivant l'inclinaison de la pointe d'un côté ou de l'autre du plan de découpe, on forme les copeaux du côté de la bande que l'on détache ou du côté intérieur du vitrage. Il est alors avantageux de placer les copeaux sur la bande que l'on détache. Pour ce faire, il suffit d'incliner la pointe vers la partie intérieure du vitrage. L'élimination des copeaux peut encore se faire en munissant l'outil de découpe d'un orifice d'aspiration relié à une source de vide. La pointe métallique, en acier trempé ou cémenté par exemple, peut présenter un corps cylindrique duquel le diamètre est de l'or- dre de quelques millimètres et de préférence 3 millimètres environ pour avoir une résistance mécanique suffisante, mais aussi pour des raisons de sécurité. Pour réduire la surface agissante de l'outil et par là pour limiter le nombre de copeaux formés, on utilise de préférence une pointe dont l'extrémité est conique. Le sommet du cone est de pré férence légèrement arrondi, avec un rayon d'arrondi de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre, visse et sans action abrasive visà-vis du support en verre par exemple. Le dispositif d'entraînement en rotation doit procurer à la pointe une vitesse de rotation élevée, généralement supérieure à 10.000 tours/mn. On utilise avantageusement un outil pneumatique dans lequel le moteur à palettes, alimenté par de l'air sous pression, entraîne la pointe à plus de 50.000 tours/mn. Parmi les outils pneumatiques susceptibles de convenir, on peut citer les crayons à meuler pneumatiques, dans lesquels on substitue à l'outil de découpe usuel qui est une fraise, la pointe en acier déjà décrite. On peut citer les crayons à meuler pneumatiques commercialisés sous cette appellation par la société française Outils Pneumatiques GLOBE, de type droit, c'est-à-dire dans lequel l'axe de la pointe est dans le prolongement du corps de l'outil ou de type à renvoi d'angle, c'est-à-dire dans lequel l'axe de la pointe est incliné par rapport au corps de l'outil. On utilise notamment l'outil désigné par la référence AS 147-X-80000 dans lequel le moteur, alimenté par de l'air sous une pression de 6,3 bars, procure à la pointe une vitesse de 80.000 tours/mn. La découpe est parfaitement aise pour des épaisseurs de feuilles pouvant varier de quelques centièmes de millimètre à quelques millimètres sans qu'il soit nécessaire d'exercer un effort important. La découpe est nette et continue sur toute l'épaisseur de la feuille. Lorsque la feuille est formée de plusieurs couches de matières plastiques, par exemple une couche externe procurant les pro piétés désirées au vitrage, ce peut être une couche ayant des pro priétés d'antilacération et d'autocicatrisation, et une couche interne qui peut être très mince, par exemple une couche ayant des pro piétés d'adhésion avec le support, la découpe est continue jusqu'à la surface du support après avoir parfaitement et nettement traversé la dernière couche.Ceci est particulièrement important car de cette façon il n'y a plus aucune liaison entre les deux parties de la feuille et, lorsqu'on retire la bande découpée, on n'exerce au cune traction sur la partie principale de la feuille qui reste en place et on évite ainsi tout décollement à la périphérie de la feuille. La découpe s'applique parfaitement bien à des feuilles formées d'une ou plusieurs couches de matières plastiques utilisées dans la fabrication des vitrages feuilletés, comme décrit dans la publication de brevet 2 251 608, et la demande 77 20414 déjà ci tuées. Dans cette dernière demande de brevet, on utilise pour la fabrication de vitrages de sécurité une feuille comprenant une couche d'un polymère thermodurcissable, notamment un polyuréthane thermodurcissable, qui présente des propriétés d'autocicatrication et d'antilacération, et une couche d'un polymère thermoplastique, notamment un polyuréthane thermoplastique ayant des propriétés d'adhésion.Cette feuille très résistante à la découpe classique à l'aide d'une lame froide ou chaude est très facilement découpée par la pointe tournante. L'outil de découpe à pointe tournante selon l'invention peut également être utilisé pour la découpe d'une feuille de matières plastiques suivant une ligne de découpe quelconque et indépendante des contours du vitrage. On peut ainsi découper facilement une portion localement disposée et délimitée de la feuille de matières plastiques recouvrant le vitrage monolithe ou feuilleté. Une telle découpe s' appli- que avantageusement lorsque l'on souhaite éliminer une portion de la feuille de matières plastiques de façon à obtenir une sous couche dure pour le collage d'une vignette par exemple. L'outil de découpe selon l'invention peut être utilisé pour la découpe d'une feuille de matière plastique sur un support qui peut être temporaire, c'est-à-dire sur lequel la feuille est disposée durant la découpe proprement dite uniquement, la feuille étant ensuite détachée du support. A contrario, le support peut être définitif, c'est-é-dire que la feuille reste sur ce support après l'opération de découpe, l'adhésion entre la feuille et le support pouvant être renforcées ultérieurement. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe d'une feuille formée d'au moins une couche de matières plastiques, adhérant suffisamment à un support rigide monolithe ou feuilleté, en verre ou en matière plastique, pour pouvoir être manipulée avec le support, l'adhésion n'étant toutefois pas trop forte de façon que la partie ultérieurement découpée de la feuille puisse être détachée du support sans altérer celui-ci, caractérisé en ce que l'on découpe suivant une ligne de découpe intérieure aux bords du support rigide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de découpe se situe à une distance comprise entre 2 et 20 millimètres environ des bords du support. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé an ce que simultanément à la découpe intérieure, on effectue une découpe le long du pourtour du vitrage. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on effectue la découpe par déplacement le long de la ligne de découpe, d'une pointe métallique tournant rapidement autour de son axe. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pointe métallique tourne à une vitesse comprise entre 10.000 tours et 100.000 tours/mn environ. 6. Procédé selon une des revendications 1 à S, caractérisé en ce que le support de découpe est définitif. 7. Dispositif pour la découpe d'une feuille formé d'au moins une couche de matières plastiques sur un support rigide en verre ou an matière plastique, caractérisé en ce qu'il comprend - une pointe métallique - un système d'entraînement de la pointe en rotation à gran de vitesse autour de son axe. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pointe métallique est en acier. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la diamètre du corps de la pointe est d'environ 3 millimètres. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'extrémité de la pointe est conique et qu'elle présente un arrondi. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérise' en ce que l'arrondi a un rayon de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. 12. Dispositif salon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le système d'entraînement est un système à air comprimé permettant d'obtenir des vitesses de pointe supérieures à 10.000 tours/mn environ. 13. Application du procédé à la découpe de feuilles comprenant au moins une couche de matières plastiques présentant de bonnes qualités optiques. 14. Application du procédé selon la revendication 13, carac téris8e en ce que les feuilles comprennent au moins une couche de matières plastiques présentant des propriétés d'autocicatrisation et d'antilacération. 15. Application du procédé selon l'une des revendications 13 à 14, caractérisée en ce que les feuilles comprennent au moins une couche en polyuréthane. 16. Application du procédé selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisée en ce que les feuilles comprennent une couche de polyuréthane thermodurcissable ayant des propriétés d'autocicatrisation et d'antilacération. 17. Application du procédé selon la revendication 16, caractérisée en ce que les feuilles comprennent une couche de polyuréthanne thermoplastique. 18. Application du procédé selon une des revendications 13 à 17, caractérisée en ce que la feuille en matières plastiques recouvre un support monolithe ou feuilleté pour former un vitrage feuillet8. 19. Application du procédé selon la revendication 18, caractérisée en ce que la découpe a lieu après une opération d'assemw blage par calandrage de la feuille et du support et avant le passage à l'autoclave.