Brevet FR2473384A1 — publié le 19810717

La présente invention concerne, d'une ma- nière générale, une machine à découper une matière en feuille et elle se rapporte plus particulièrement à un procédé pour affûter les bords tranchants d'une lame sur une machine à découper à commande numérique du type utilisé pour découper des pièces de patron dans des piles de matière en feuille. L'usage d'outils de coupe à commande nu- mérique dans l'industrie de la confection, dans l'in- dustrie automobile et dans d'autres industries dans lesquelles il est nécessaire de découper des étoffes est bien établi. Un tel équipement à commande numérique est capable de découper simultanément de grands nombres de pièces de patron dans des piles de matière en feuil- le, très rapidement et avec une grande précision. Un programme de coupe commande le fonctionnement de l'outil de coupe et provoque sa translation à travers une pile qui comprend de hautes ou épaisses couches de matière pendant que la pile est maintenue à l'état étalé sur une table de coupe. Un déplacement relatif entre la. lame de coupe et les piles peut être produit au moyen d'un déplacement de la lame de coupe ou de la pile ou des deux sous la commande du programme, comme il est bien connu dans la technique. On a mis au point une machine du type général décrit ci-dessus qui utilise une lame à mouve- ment en va-et-vient vertical aiguisée à la fois le long de son bord avant et le long de son bord inférieur. Une telle machine, qui peut être utilisée pour découper une matière à la fois avec une action de tranchage et une action de hachage, est d'un emploi particulièrement avantageux pour découper des matières dures, telles que les étoffes croisées de coton ou denim et les étoffes d'ameublement et de garniture d'intérieur d'automobiles et elle permet le découpage de piles relativement épaisses de telles matières difficiles à découper. Cependant, les bords tranchants de la lame doivent être maintenus à l'état affûté pour maintenir le rende- ment et la vitesse de la machine à découper et pour éviter la formation de bords déchiquetés sur les étof- fes tissées découpées, Jusqu'à présent, des appareils et procé- dés n'ont été disponibles que pour affûter les bords avant des lames à mouvement de va-et-vient sur les ma- chines du type général ci-dessus décrit. Des appareils à affûter caractéristiques de ce type et qui utilisent ce procédé d'affûtage ont été décrits et représentés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 033 214, délivré le 5 Juillet 1977 au nom de l'inventeur et cédé & la demanderesse, et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 507 177 délivré le 21 Avril 1970 au nom de Beldwin et cédé a la Société Cincinnati Milling Ma- chine Co., Cincinnati, Ohio, E.U.A.. Les appareils et procédés illustrés par les brevets précités sont bien appropriés pour affûter une lame qui coupe avec une action de tranchage et dans le cas o un bord inférieur aiguisé de la lame n'est utilisé qu'occasionnellement, - par exemple lors de la pénétration initiale dans la ma- tière à découper. Cependant, on rencontre un problème pour affûter le bord inférieur ou bord de hachage et pour maintenir ce dernier bord d'une lame à l'état ai- guisé lorsque la lame est utilisée pour couper avec une action de hachage. La présente invention a ttait à ce problème. Conformément à la présente invention, il est prévu un procédé perfectionné pour affûter le bord tranchant d'une lame à mouvement de va-et-vient sur une machine à découper une matière en feuille qui comporte une lame portée de façon à pouvoir effectuer un mouve- ment de va-et-vient sensiblement vertical par rapport à une surface support horizontale de matière en feuil- le. La lame comporte un bord tranchant avant s'éten- dant approximativement verticalement et un bord tran- chant inférieur qui intersecte le bord tranchant avant et s'étend vers le bas à partir de ce dernier et en direction du bord arrière de la lame. La machine comporte une région de coupe au voisinage de la surfa- ce de coupe de la matière en feuille, une région d'af- fûtage de la lame située au-dessus de la région de coupe et au moins une roue entraînée d'affûtage de la lame portée à l'intérieur de la région d'affûtage. Con- formément au procédé perfectionné, la lame est soule- vée au-dessus de la région de coupe jusque dans la ré- gion d'affûtage et déplacée en va-et-vient dans la ré- gion d'affûtage. Ladite roue d'affûtage est sollicitée en direction de la lame et en appui d'affûtage contre le bord tranchant avant lorsque la lame se déplace vers le haut à partir de la limite inférieure en direc- tion de la limite supérieure de sa course d'affûtage. Lorsque la lame s'approche de la limite supérieure de sa course d'affûtage et l'atteint, la roue d'affûtage est déplacée au-dessous du bord avant de la lame et en appui d'affûtage contre le bord tranchant inférieur de la lame. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle, en perspective, d'une machine à découper une matière en feuille du type utilisé pour la mise en oeuvre du pro- cédé de la présente invention; - la figure 2 est une vue partielle en élévation latérale, à échelle légèrement plus grande, de la machine de la figure 1 représentée avec sa lame soulevée jusque dans la région d'affûtage, cette vue illustrant le procédé de la présente invention - la figure 3 est une vue partielle en élévation latérale, similaire à celle de la figure 2 mais qui représente la lame dans sa région de Coupe; - la figure 4 est une vue partielle quel- que peu schématique, en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2, qui montre la lame à la limite infé- rieure de sa course d'affûtage et qui illustre un pro- cédé de l'invention; - la figure 5 est une vue similaire à -celle de la figure 4 mais qui montre la lame à limite supérieure de sa course d'affûtage et qui illustre une autre étape du procédé; - la figure 6 est une vue partielle en élévation latérale de la roue d'affûtage et de la lame dans la position représentée sur la figure 5; - la figure 7 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6; et - la-figure 8 est une vue partielle simi- laire à celle de la figure 4 mais qui représente un autre appareil d'affûtage de la roue. Sur les dessins auxquels on se référera maintenant, la figure 1 représente une machine à dé- couper du type utilisé pour la mise en oeuvre du pro- cédé d'affûtage de la présente invention. La machine à découper 10 est une machine à découper à commande automatique qui découpe à la fois avec une action de tranchange et avec une action de hachage et qui peut être utilisée pour découper des piles comportant de nombreuses épaisseurs d'une matière en feuille, telle que des étoffes tissées et non tissées, du papier, du carton, du cuir, du caoutchouc et des matières synthé- tiques. La machine 10 représentée comporte une table 12 qui comporte un matelas de poils pénétrable formant une surface 14 support de matière sur laquelle un empi- lage, tel que l'empilage ou pile L représenté sur la figure I peut être supporté. Une tête de coupe, dési- gnée par la référence générale 16, portée au-dessus de la surface 14 par un ensemble de chariot mobile dési- gné par la r.férence générale 18, porte une lame de coupe 20'à mouvement de va-et-vient. La machine repré- sentée 10 est reliée par un câble électrique 22 à une unité de commande 24 qui convertit les données d'une bande de programme 26 en des commandes de machine pour guider la lame 20 à mouvement de va-et-vient le long d'un trajet de coupe P à l'intérieur d'une région de coupe voisinage de la surface 14 et en appui de coupe contre la pile L. Le trajet P peut être, par exemple, la périphérie de la pièce de patron qui constitue une partie d'un vêtement ou d'un panneau d'habillage. La lame 20 plus particulièrement repré- sentée sur les figures 2, 3 et 6 est portée de façon à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient verti- cal et elle comporte un bord tranchant avant 28 qui s'étend approximativement verticalement et un bord tran- chant inférieur 30 qui intersecte le bord tranchant avant et s'étend vers le bas à partir de ce bord avant et en direction du bord arrière de la lame, désigné par la r-férence 32. La machine 10 comporte, en outre, au moins une roue d'affûtage 34 portée à l'intérieur d'une région d'affûtage située au-dessus de la région de coupe et des moyens pour soulever la lame 20 jusqu'à la ré- gion d'affûtage de la lame, représentée sur la figure 2, dans laquelle la lame se déplace verticalement en va- et-vient suivant une course d'affûtage entre des limi- tes supérieure et inférieure dans lesquelles elle a été représentée respectivement en traits pleins et en traits interrompus sur la figure 2. La machine 10 com- porte, en outre, des moyens pour déplacer la roue d'af- fûtage 34 en appui d'affûtage contre la lame 20, comme on le décrira plus complètement ci-après. On décrira maintenant de manière plus détaillée la machine 10. L'ensemble de chariot 18 comporte un chariot X 36 qui est porté de façon à pouvoir se déplacer en translation par rapport à la surface 14 de la table dans la direction des coor- données X, sur un ensemble de crémaillères 38 et 40. Des pignons (non représentés) engrènent respective- ment avec la crémaillère 38 et avec la crémaillère 40 et sont entraînés par un moteur 42 d'entraînement dans la direction X en réponse à des signaux reçus de l'unité de commande 24. Un chariot Y44 est monté sur le chariot X de façon à se déplacer avec le cha- riot X et dans la direction des coordonnées Y par rapport au chariot X et à la surface 14 de la table sous la commande d'un moteur 46 d'entraînement dans la direction Y et d'une vis-mère coopérante 48 montée entre le moteur d'entraInement dans la direction Y et le chariot Y. La tête de coupe 16 est portée par une plate-forme 49 fixée à une extrémité débordante du chariot Y 44. Sur la figure 2, on a représenté d'une ma- nière quelque peu schématique d'autres détails de la tête de coupe 16. La tête de coupe comporte un carter 50 qui est boulonné sur la plate-forme 49 et qui porte un arbre creux ou manchon 52 qui est monté tourillon- nant dans le carter de façon à pouvoir tourner autour d'un axe e orienté verticalement. Une poulie crantée 54 entraînée par une courroie et disposée à l'inté- rieur du carter 50 est clavetée sur l'extrémité supé- rieure du manchon 52 et est entraînée par un moteur d'entraînement 56 en réponse à des signaux de l'unité de commande 24. La lame 20 est montée sur l'extrémité inférieure d'une biellette coulissante 58 montée cou- lissante dans un alésage non circulaire formé dans le manchon 52. L'extrémité supérieure de la biellette est raccordée par un joint articulé 62 à une biel- lette flexible 64 supportée par des galets de guidage 66, 66 et entraînée par un excentrique rotatif 68 accouplé à un moteur d'entraînement 70. Ainsi, la lame 20 est supportée de façon à se déplacer en va- et-vient en réponse à la rotation de l'excentrique 68 et à se déplacer en rotation autour de l'axe e en réponse aux signaux reçus de l'unité de commande 24 par le moteur d'entralnement 56. Le mécanisme d'entraînement servant à entraîner la lame 20 en va-et-vient et qui comporte l'excentrique 68 est monté sur une extrémité d'une biellette pivotante 72 qui est montée de façon à pou- voir pivoter autour d'un axe horizontal fixe par rap- port à la plate-forme 49. Un solénoïde 74 accouplé à l'autre extrémité de la biellette 72 sert à faire pivoter la biellette dans un sens ou dans le sens op- posé autour de son axe en réponse à des signaux reçus de l'unité de commande 24 afin de soulever la lame de façon qu'elle se déplace en va-et-vient à l'inté- rieur de la région d'affûtage, représentée sur la fi- gure 2, ou afin de l'abaisser de façon qu'elle se dé- place en va-et-vient à l'intérieur de sa région de coupe, représentée sur la figure 3, la lame étant re- présentée sur cette figure 3 aux limites supérieure et inférieure de sa course de coupe respectivement en traits pleins et en traits interrompus. La machine 10 représentée comporte deux ensembles de roues d'affûtage désignés par les réfé- rences générales 76, 76. Chaque ensemble 76 de roues comportent deux roues d'affûtage 34, 34 montées à ro- tation sur un étrier support coopérant 78. Les étriers 78, 78 sont portés par un arbre 80 qui est monté tou- rillonnant sur une protubérance radiale formée sur le mahcnon 52 et est porté par cette protubérance. Un pignon 82 claveté sur l'extrémité supérieure de l'ar- bre 80 engrène avec une couronne dentée 84 montée à rotation libre sur l'extrémité inférieure du manchon 52. Des poulies d'entraînement 86, 86 montées sur l'arbre 80 sont accouplées par des courroies d'entrai- nement à des poulies coopérantes 88, 88 montées sur les arbres qui portent les roues d'affûtage 34, 34. Un frein 90 actionné par solénoïde, qui peut venir en appui contre la couronne dentée 84 et fonctionne en réponse aux signaux de l'unité de commande 24, sert à immobiliser la couronne dentée à l'encontre d'une rotation par rapport à la plate-forme 49. Pendant le cycle de coupe normal, la lame 20 est abaissée à sa position de coupe et se déplace en va-et-vient à l'intérieur de la région de coupe en appui de coupe contre une pile, telle que la pile L, comme représenté sur la figure 3O La lame 20 à mouve- ment de va-et-vient se déplace suivant un trajet, tel que le trajet P. en réponse aux mouvements coordonnés des chariots X et Y 36 et 44 commandés par le program- me enregistré sur la bande introduit dans l'unité de commande 24. La lame est également orientée autour de son axe e en réponse aux signaux reçus de l'unité de commande par le moteur d'entraînement 56 de sorte que la lame est maintenue dans une orientation approxima- tivement tangentielle par rapport au trajet P. La lame coupe à la fois avec une action de hachage et avec une action de tranchage pendant qu'elle avance à travers la pile. Une machine du type ci-dessus décrit a été plus complètement décrite et représentée dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 4 033 214 délivré le 5 Juillet 1977 au nom de l'inventeur sous le titre "Blade Sharpener" (Affûteuse de lame) cédée à la demanderesse et qui doit être considéré comme incor- poré à la présente description par la référence qui y est faite ici. On affûte la lame en la soulevant au- dessus de la région de coupe, représentée sur la fi- gure 3, jusqu'à la région d'affûtage, représentée sur la figure 2, et en la déplaçant en vaet-vient à l'intérieur de la région d'affûtage. L'une au moins des roues d'affûtage 34 est sollicitée en appui d'af- f tage contre la lame par actionnement du moteur d'en- trainement 56 pendant que la lame 20 est déplacée en va-et-vient à l'intérieur de la région d'affûtage. Du fait du montage excentrique des étriers 78, la force centrifuge provoque la sollicitation de l'une ou l'autre des roues d'affûtage 34, 34 en appui d'af- fûtage contre un côté correspondant de la lame 20. Le frein 90 est actionné pour immobiliser la couronne dentée 84 en position fixe par rapport à la plate- forme 49 de sorte que la rotation du manchon 52 par rapport à la couronne dentée provoque l'entraînement par le pignon 82 de l'arbre 80 et, de ce fait, la ro- tation des roues d'affûtage 34, 34 en appui d'affûta- ge contre la lame 20. La roue d'affûtage 34 inférieu- re représentée sur la figure 2 est maintenue en appui d'affûtage contre un côté correspondant du bord tran- chant avant 28 pendant que la lame se déplace vers le haut à partir de la limite inférieure en direction de la limite supérieure de sa course d'affûtage. Lors- que la lame 20 s'approche de la limite supérieure de sa course à l'intérieur de la région d'affûtage et atteint cette limite, la roue 34 inférieure est dépla- cée au-dessous du bord avant de la lame 20 à partir de la position représentée sur la figure 4 en direc- tion de la position représentée sur la figure 5 et en appui d'affûtage contre le bord tranchant inférieur - 2473384 30. Plus précisément, lorsque la lame 20 se déplace vers le haut à partir de la limite inférieure en di- rection de la limite supérieure de sa course d'affû- tage, une face de la roue d'affûtage 34 inférieure est sollicitée en appui d'affûtage contre une face latérale correspondante du bord tranchant avant 28. Lorsque la lame s'approche de la limite supérieure de sa course d'affûtage et l'atteint, une partie péri- phérique de la roue est déplacée en appui d'affûtage contre le bord tranchant inférieur. On doit noter que la partie d'extrémité inférieure de la lame 20 est en appui d'affûtage contre la roue d'affûtage 34 lorsque la lame atteint la limite supérieure de sa course d'affûtage, comme représenté dans la figure 6 sur laquelle la lame est représentée à la fin de cour- se vers le haut par rapport à la roue 34. Ainsi, la venue en appui d'une roue d'affûtage 34 inférieure contre la partie d'extrémité inférieure de la lame limite utilement le mouvement de pivotement de l'ensemble d'étrier inférieur. Conformiément à l'inven- tion, seul l'ensemble d'étrier inférieur, représenté sur la figure 2, est utilisé pour affûter le bord tranchant inférieur 30. Cependant, l'ensemble d'étrier supérieur fonctionne d'une manière classique pour affûter la partie supérieure du bord tranchant avant 28. On comprendra que l'on peut placer les autres roues d'affûtage 34, 34 situées du côté opposé de la lame en appui d'affûtage contre la lame en inversant le sens de rotation de la lame 20 et de sa structure support autour de l'axe G. Le procédé d'affûtage décrit ci-dessus produit un bord tranchant inférieur 30, en dépouille, arqué, comme représenté sur la figure 6, qui est par-- ticulièrement désirable lorsque la lame est utilisée pour couper avec une action de hachage. Le procédé. est ou peut être exécuté pendant que la lame est dé- placée par rapport à la surface 14 de la table sous la commande du programme de l'unité de commande 24. Ainsi, la lame peut être affûtée pendant qu'elle est déplacée d'une position de coupe à une autre au-dessus d'une pile et sans perte de temps de coupe. Sur la figure 8 à laquelle on se référera maintenant, on a représenté une variante de la machi- ne, que l'on a désignée par la rférence générale 10a. La machine 10a comporte un étrier pivotant 78a pour déplacer l'une ou l'autre de deux roues d'affûtage 34a, 34a en appui d'affûtage contre une lame 2Ca coo- pérante. Cependant, la machine 10a diffère de la ma- chine 10 précédemment décrite du fait qu'elle n'utili- se pas la force centrifuge pour solliciter l'une ou l'autre des roues d'affûtage en appui contre la lame. Au contraire, la machine 10a est munie de deux solé- noides 92, 92 qui sont reliés par des tringles à l'é- trier 78a et qui le déplacent dans l'un ou l'autre sens autour de son pivot pour le solliciter en direction des bords tranchants correspondants de la lame et le déplacer en appui d'affûtage contre ces bords en ré- ponse aux signaux d'une unité de commande. Un appareil qui utilise un mécanisme d'entraînement direct, tel qu'un solénoïde, pour solliciter une roue d'affûtage en direction d'une lame coopérante à mouvement de va- et-vient et pour la déplacer en appui d'affûtage contre cette lame a été représente dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique IN 3 507'177 au nom de Baldwin ayant pour titre "Apparatus for sharpening a reciprocating cutting blade of material cutting machine" (Appareil pour affûter une lame de coupe à mouvement de va-et- vient d'une machine à découper les étoffes), délivré le 21 Avril 1970 et cédé à la Soci'té Cincinnati Liilling Machine Co., Cincinnati, Ohio, EUA. Ce brevet doit être considéré comme incorporé à la présente description par la référence qui y est faite ici. REVENDICATIONS 1) Procédé pour affûter les bords tran- chants d'une lame à mouvement de va-et-vient sur une machine à découper une matière en feuille, la lame étant portée de façon à pouvoir effectuer un mouve- ment de va-et-vient approximativement vertical par rapport à une surface support de matière en feuille approximativement horizontale et ayant un bord tran- chant avant s'étendant approximativement verticale- ment et un bord tranchant inférieur qui intersecte le bord tranchant avant et s'étend vers le bas à partir de ce dernier et en direction du bord arrière de la lame, la machine ayant une région de coupe voisine de la surface support de matière en feuille et une région d'affûtage de la lame située au-dessus de la région de coupe et au moins une roue d'affûtage de lame portée à l'intérieur de-la région de coupe, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à sou- lever la lame (20) au-dessus de la région de coupe jusqu'à la région d'affûtage de la lame,-à déplacer la lame (20) en va-et-vient à l'intérieur de la ré- gion d'affûtage, à solliciter ladite roue d'affûtage (34) en direction de la lame et en appui d'affûtage contre le bord tranchant avant (28) de la lame et à maintenir ladite roue d'affûtage (34) en appui d'af- fûtage contre le bord tranchant avant (28) pendant que la lame (20) se déplace vers le haut à partir d'une limite inférieure en direction d'une limite supérieu- re à l'intérieur de la région d'affûtage, et à dépla- cer ladite roue d'affûtage (34) au-dessous du bord avant (28) de la lame (20) et en appui d'affûtage contre le bord tranchant inférieur (30) de la lame lorsque la lame s'approche de la limite supérieure de sa course à l'intérieur de la région d'affXtage et l'atteint. 2) Procédé pour affûter les bords tran- chants d'une lame à mouvement de va-et-vient selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de sollicitation de ladite roue d'affûtage comporte, en outre, l'étape qui consiste à solliciter une partie de ladite roue d'affûtage (34) en appui d'affûtage contre le bord tranchant avant (28) de la lame (20) et en ce que l'étape de déplacement de ladite roue d'affûtage (34) au-dessous du bord avant (28) com- porte également l'étape qui consiste à déplacer une autre partie de ladite roue d'affûtage (34) en appui d'affûtage contre le bord tranchant inférieur (30). 3) Procédé selon la revendication 2 ca- ractérisé en ce que l'étape de sollicitation d'une partie de ladite roue d'affûtage comporte l'étape qui consiste à solliciter une face de ladite roue d'affû- tage (34) en appui d'affûtage contre le bord tranchant avant (28) et en ce que l'étape de déplacement d'une autre partie de ladite roue d'affûtage (34) comporte l'étape qui consiste à déplacer une partie périphérique de la roue d'affûtage (34) en appui d'affûtage contre le bord tranchant inférieur (30). 4) Procédé selon l'une des revendications a à 3 caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape supplémentaire qui consiste à commander le déplacement vers le haut de la lame (20) de façon à maintenir la partie d'extrémité inférieure de la lame en appui d'affûtage contre ladite roue d'affûtage (34) lorsque la lame atteint la limite supérieure de sa course à l'intérieur de la région d'affûtage.