Brevet FR2615433A1 — publié le 19881125

DISPOSITIF DE DECOUPE DE PLAQUES ALVEOLAIRES EN MATERIAU THERMOPLASTIQUE L'invention concerne les plaques en matériau thermoplastique du type alvéolaire, c'est-à-dire, constitué d'au moins deux parois espacées l'une de l'autre, et reliées à intervalles réguliers par des cloisons, faisant corps avec elles, délimitant des cavités internes parallèles. Le plus souvent, ces cloisons sont rectilignes et perpendiculaires aux parois. En outre, selon son épaisseur, la plaque peut comporter une ou plusieurs parois intermédiaires parallèles aux deux premières. L'invention vise un dispositif permettant de découper de telles plaques transversalement à la direction des cavités longitudinales. Le dispositif est destiné à les débiter à la longueur désirée, après fabrication. Ces plaques sont produites par extrusion d'une matière thermoplastique à travers une filière plane, convenablement conformée de façon à produire deux lames de matière, espacées, reliées à intervalles réguliers par des cloisons formant entretoises. Un gaz comprimé, généralement de l'air, est insuffle par des orifices prévus sur la tête d'extrusion dans les cavités ménagées par les entretoises et les parois. Il a pour objet de faciliter l'écartement des lames, et la formation de la plaque à son passage entre deux panneaux de calibrage disposés immédiatement en aval de la filière. Les panneaux étant parcourus par un fluide de refroidissement, la plaque prend sa forme définitive au cours de son séjour dans le dispositif de calibrage. Le procédé est déjà bien connu; il n'est pas nécessaire de le décrire plus en détail. Le matériau utilisé dépend de l'application envisagée. En particulier, pour un emploi comme panneau de construction, on choisit une matière plastique translucide et rigide telle que le polycarbonate. Actuellement, la plaque sortant en continu du dispositif de calibrage est débitée à la longueur voulue par une scie rotative, montée sur un chariot se déplaçant en direction transversale, lorsque l'épaisseur est importante et le matériau relativement rigide, ou une cisaille lorsque la souplesse et l'épaisseur du produit le permettent. On a constaté que le mode de coupe par scie rotative était à l'origine de défauts observés sur les plaques. En effet, la scie, agissant par enlèvement de matière, produit des copeaux qui vont se déposer à l'intérieur des cavités. Il est alors difficile voire impossible de les éliminer. Ce défaut optique nuit à la présentation du produit lorsqu'il s'agit de panneaux translucides destinés à la construction. Par ailleurs, à son passage, la scie obture temporairement les cavités longitudinales. Celles-ci sont en communication, par leur extrémité opposée, avec les orifices d'insufflation d'air comprimé de la filière. Il s'ensuit une perturbation de l'écoulement gazeux, et la propagation d'une onde de pression vers l'amont, qui va provoquer une déformation de la matière encore visqueuse sortant de la filière et non encore stabilisée dans le dispositif de calibrage. Ce phénomène est encore amplifié par l'important déplacement d'air que provoque la rotation de la scie.On retrouve alors sur les deux faces de la plaque une marque très nette s'étendant en oblique par rapport au bord formé par le passage de la scie, suite à l'avance de la plaque extrudée. Il est possible de masquer partiellement ce défaut du produit fini. Mais il faut alors disposer l'organe de coupe avec précision par rapport à la filière, en fonction de la longueur voulue des pièces, de manière à assurer la taille le long d'un défaut. Ceci complique et alourdit la fabrication. L'invention propose un nouveau dispositif de découpe de ce type de plaque remédiant à ces inconvénients. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de coupe animé d'un mouvement unique de translation dans la direction transversale par rapport à la plaque. Selon une autre caractéristique, le moyen de coupe est conçu de manière à ne pas obturer complètement les cavités au cours de son déplacement, ni à créer de déplacement d'air perturbateur de l'extrusion, pendant son passage. Du fait que ce moyen n'agit pas par enlèvement de matière, on évite ainsi la formation de copeaux, mais on élimine aussi, ou on réduit pour le moins, les chocs et les vibrations facteurs de rides sur la peau de la plaque. Le risque de malformation est encore réduit par la conformation de l'organe de coupe selon la seconde caractéristique qui ne crée pas de surpression à l'intérieur des cavités, ni de perturbations par déplacement d'air à son passage. Selon une caractéristique supplémentaire, le dispositif comporte un moyen de cintrage conduisant à un écartement des bords de l'entaille formée par l'organe de coupe. En conséquence on réduit l'effort de coupe. Le moyen de cintrage peut être composé d'un élément de forme allongée, exerçant une force de pression sur la plaque, du côté opposé à l'organe de coupe, et de deux rouleaux disposés de part et d'autre du même organe de coupe. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'organe de coupe est composé d'au moins deux lames élémentaires alignées dans son axe de déplacement, et disposées de façon å tailler la plaque à des profondeurs différentes. En effet, comme l'organe de coupe agit sans enlever de matière, il est susceptible de se coincer ou d'écraser le matériau. Pour qu'il fonctionne convenablement, dans les conditions de souplesse requises par la plaque, il doit nécessairement être très fin. Il s'ensuit une grande fragilité de l'organe au regard des efforts en jeu, à moins qu'il ne soit constitué en un métal spécial, très onéreux en soi. Grâce à cette disposition, l'effort de coupe est réparti sur plusieurs lames qui sont de ce fait soumises chacune à des contraintes de niveau acceptable. On peut utiliser des lames de qualité standard, du type lame de cutter, disponibles dans tout atelier. Le nombre de lames et leur disposition dépendra de l'épaisseur à tailler. Un avantage supplémentaire de cet arrangement est de faciliter le dépannage en cas de rupture d'une lame. En effet rien ne s'oppose à ce que la fixation soit amovible. Sur le plan de la qualité du produit fini, en disposant les lames avec un intervalle minimum entre elles, on assure de manière très simple un dégagement optimal des cavités de la plaque, et on évite la création d'ondes de pression susceptibles de perturber l'écoulement gazeux à l'intérieur des cavités. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple, non limitatif. Cette description est faite en regard des dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente un exemple de plaque alvéolaire pour la découpe de laquelle le dispositif a été conçu. La figure 2 représente le porte-lames seul. La figure 3 est une vue partiellement arrachée du dispositif de découpe. La figure 4 est une autre vue partiellement arrachée du dispositif de découpe. En se reportant à la figure 1, on voit représentée une plaque 1, composée de deux parois de couverture horizontales 2, 4, reliées par des cloisons verticales venues de matière 5, régulièrement espacées. Une troisième paroi horizontale 6, intermédiaire, vient consolider cette structure alvéolaire. Le nombre de parois ainsi que l'écartement entre les cloisons dépend essentiellement de l'épaisseur globale de la plaque et de sa destination. Pour un emploi comme élément de construction, on peut réaliser la plaque en une matière plastique rigide telle que le polycarbonate. Une structure de ce type offre alors un bon compromis rigidité-poids et un effet d'isolation thermique. La plaque est produite en continu dans le sens de la flèche E par une ligne d'extrusion classique qui n'a pas été représentée. Elle est débitee, en bout de ligne, en panneaux à la longueur souhaitée par un moyen de coupe 10 se déplaçant selon la flèche F, transversalement à la flèche E. L'invention a consisté pour l'essentiel à remplacer les moyens de coupe usuels du type scie rotative par un moyen dont un mode de réalisation est représenté en détail à la figure 2. La première caractéristique de ce moyen de coupe formant couteau est de se déplacer en translation d'un bord à l'autre de la plaque sans engendrer d'à-coups, et sans créer de déplacement d'air susceptible de perturber le processus d'extrusion. On notera que sur la figure 1 La partie antérieure de la plaque par rapport au moyen de coupe nta pas été représentée pour la clarté du dessin. Cet élément de coupe 10 est guidé le long de la paroi de couverture inférieure 2 et est composé d'un outil porte-lames 12 qui peut être un simple bloc dans lequel on a ménagé des logements. Dans l'exemple représenté à la figure 2, il comporte 4 lames coupantes individuelles 14, 15, 16, 17, alignées dans le sens de déplacement de l'outil et montées de façon amovible. Le bloc porte-lames 12 sert de support à une pièce intermédiaire 13, glissée dans une rainure longitudinale. La pièce intermédiaire est elle-même constituée en deux parties définissant une fente longitudinale dans laquelle sont maintenues les lames 14, 15, 16, 17 au moyen de tenons transversaux 18 coopérant avec des encoches ménagées sur les lames. Ce mode de réalisation permet l'utilisation de lames standards du type lame de cutter.On désigne communément par ce terme un couteau pourvu d'une lame courte, amovible, de forme généralement trapézoidale. On remarque sur les figures 1 et 2 que la hauteur des parties actives des lames augmente progressivement de la première 14 à la dernière 17, comptées dans le sens de déplacement de l'outil. La hauteur de la première lame 14 est juste suffisante pour tailler la paroi de couverture 2 adjacente à l'outil. La hauteur des deuxième et troisième lames 15 et 16 permet de couper la paroi intermédiaire 6 et les cloisons longitudinales 5. Enfin, la dernière, 17, fait suffisamment saillie pour couper la paroi de couverture supérieure 4. Le tranchant forme un angle déterminé avec la plaque à découper. Il peut être le même, ou bien varier d'une lame à l'autre selon que cela est nécessaire ou non. Le nombre de lames dépendra bien sur de l'épaisseur de la plaque 1 à débiter, ainsi que de la présence ou non de parois intermédiaires 6. L'intervalle entre les lames est choisi, de préférence, de manière à ne jamais obturer complètement les cavités. Cette disposition évite tout blocage de l'air s'écoulant à l'intérieur de la plaque depuis la tête d'extrusion. On a représenté aux figures 3 et 4, le dispositif sur lequel est monté l'outil porte-lames. Il comprend un chassis 20 que l'on positionne par des moyens appropries, en bout de ligne d'extrusion, en travers de la plaque à débiter. Celle ci est représentée sur la figure 3 en traits fins discontinus. Le châssis doit pouvoir se déplacer à l'unisson avec la plaque sortant de la ligne de production en continu. Le châssis comprend schématiquement deux montants verticaux 21, 22 reliés par des entretoises 23. L'élément de coupe 10 est monté entre les bras verticaux d'un chariot 26, au moyen de goupilles transversales engagées dans des orifices prévus à l'avant et l'arrière du bloc porte-lames 12. Le chariot est lui-même supporté, par l'intermédiaire de paliers coulissants 27, par des rails 28 reliant les deux montants 21, 22, parallèlement à la plaque à découper. Il est entraîné dans un mouvement de va et vient par un mécanisme approprié, par exemple des chaînes 30 guidées dans un système de poulies 31, dont l'une est motrice. De part et d'autre du chariot 26 et de ses rails de guidage, le châssis comprend deux rouleaux transversaux de soutien 33, 34 situés dans un plan horizontal, sensiblement au même niveau que l'outil. La plaque, figurée en traits fins, repose sur ces rouleaux qui guident son déplacement à travers le dispositif. Un élément poussoir de contre-appui 35 de forme allongée s'étend en surplomb le long de la trajectoire du chariot. Il est actionné par des vérins 36. Il comporte deux coussinets parallèles 38 qui viennent prendre appui sur la plaque, de part et d'autre du plan de coupe. Le dispositif fonctionne de la manière suivante : la plaque est introduite dans le cadre formé par le châssis où elle prend appui sur les rouleaux 33, 34. Le poussoir 35 est relevé et le chariot 26 bloqué à sa position de départ pour ne pas gêner la manoeuvre. Lorsqu'on a atteint la longueur de plaque désirée, on laisse descendre le poussoir sur la plaque de manière à l'incurver légèrement entre les rouleaux. On déclenche alors le mécanisme d'entraînement du chariot qui va découper la plaque en un seul passage. La déformation produite sur la plaque par l'organe poussoir facilite l'entame de la matière par les lames, en écartant les bords de lten- taille formée. L'expérience montre qu'une légère pression des vérins suffit. La plaque étant produite en continu, un mécanisme, non représenté synchronise le déplacement de l'ensemble du dispositif avec cette dernière. On a réalisé un système de conception simple et économique, permettant une découpe entraînant le moins de perturbation possible sur la ligne d'extrusion. Il permet ainsi d'améliorer la qualité du produit fini par rapport aux solutions déjà existantes. En outre, le procédé est silencieux, å l'inverse d'une scie ou d'une cisaille, et il ne génère pas de poussière susceptible de se répandre dans l'atelier. REVENDICATIONS 1. Dispositif de découpe d'une plaque constituée d'au moins deux parois espacées (2,4) et parallèles reliées par des cloisons longitudi nales (5) faisant corps avec elles, destiné à être placé en sortie de machine de production de la plaque par extrusion en continu d'une matière thermoplastique à travers une filière appropriée, caracté risé en ce qu'il comporte un moyen de coupe (10) animé d'un mouve ment unique de translation dans la direction transversale par rap port à la plaque. 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de coupe (10) est conçu de manière à ne jamais obturer complètement les cavités ménagées entre les cloisons (5) et les parois (2, 4). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de cintrage (33, 34, 35) de la plaque, écar- tant les bords de l'entaille pratiquée par le moyen de coupe. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de cintrage est constitué d'un élément de contre-appui (35) du moyen de coupe (10) et de deux éléments de soutien (33, 34) de plaque disposés de part et d'autre dudit moyen de coupe. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de coupe est constitué de deux lames (14, 15, 16, 17) au moins, montées en enfilade sur un support (12). 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les lames (14, 15, 16, 17) font saillie du support à des hauteurs différentes de manière que chacune n'entaille à elle seule qu'une partie de la plaque. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les lames (14, 15, 16, 17) sont montées sur le support (12) de manière amovible.