Brevet FR2713130A1 — publié le 19950609

NACXINB Dz DECOUPB A DISPOSITIF DB SUPPORT DB LA KATIBRB BM COURS DB DBCOUPB, NOTAMMENT POUR LA DBCOUPB PAR JBT D'EAU La présente invention a trait à une machine de découpe, en particulier, bien que non exclusivement, par jet d'eau et plus précisément une machine du type à tapis de convoyage à boucle en oméga mobile, comportant des moyens propres à assurer, dans l'intervalle de ladite boucle, le support de la pièce en cours de découpe et la protection de cette dernière vis à vis d'éventuelles rétro-projections d'eau du jet de coupe. Dans les machines de découpe à jet d'eau de ce type actuelles, à hauteur de la boucle en oméga mobile du tapis convoyeur existe un intervalle sur toute la largeur du tapis sur lequel est posée la pièce à découper, le long duquel cette pièce n'est pas soutenue. Or, la découpe de la pièce s'effectue précisément au droit de cet intervalle qui, pour des raisons mécaniques de support et guidage du tapis, présente une largeur en dessous de laquelle on ne peut descendre et qui est de l'ordre de quelques centimètres. Du fait qu'à cet endroit la pièce n'est pas soutenue, la découpe ne peut être précise et souvent n'est pas nette. En outre, des rétro-projections d'eau du jet de découpe qui vient de traverser la pièce peuvent éventuellement endommager la face inférieure, non protégée, de ladite pièce. La présente invention vise précisément à pallier ces inconvénients, étant entendu que l'invention peut s'appliquer tout aussi bien à la découpe par jet d'eau que par laser ou par jet de plasma ou encore par un couteau ou lame solide susceptible de traverser une matière à découper placée sur un tapis de convoyage du type à boucle en oméga mobile évoqué cidessus. A cet effet et suivant une définition générale de l'invention, celle-ci a pour objet une machine de découpe & dispositif de support de la matière en cours de découpe, comprenant une tête de découpe mobile en X,Y au-dessus d'un dispositif de convoyage à tapis supportant ladite matière et présentant une solution de continuité sous forme d'un intervalle défini entre deux rouleaux orthogonaux au sens de déplacement du dispositif de convoyage et solidaires d'un équipage mobile déplaçable suivant ledit sens de déplacement et portant ladite tête de découpe, caractérisé en ce que ledit dispositif de support est constitué, d'une part, d'un pièce dite de comblement interposée dans ledit intervalle, présentant une face supérieure sensiblement de niveau avec la face supérieure du dispositif de convoyage et définissant une fente de passage pour l'outil de coupe et, d'autre part, d'une bande de matière non extensible et traversable par ledit outil, disposée sur la face supérieure de ladite pièce de comblement en masquant ladite fente, ladite bande étant susceptible d'être déplacée axialement en synchronisme avec le déplacement, axialement à ladite fente, de l'outil de coupe. L'invention vise plus particulièrement une machine du type à tapis de convoyage à boucle en oméga mobile formée par lesdits rouleaux. Dans une telle application, le dispositif de l'invention assure en permanence, quelle que soit la position de la boucle en oméga le long du brin supérieur du tapis de convoyage et quelle que soit la position, transversalement au tapis, de l'outil de découpe, par exemple un jet d'eau, un faisceau laser, un jet de plasma, une lame ou un couteau, le soutien de la partie ou zone de la pièce à découper au droit de l'intervalle de ladite boucle en oméga et évite de surcroît tout endommagement éventuel de la face inférieure de la pièce en cours de découpe, cette face reposant en partie sur la pièce de comblement et en partie sur la bande transversale, lesquelles masqueront ainsi complètement la pièce découpée, ceci étant particulièrement intéressant dans le cas de la découpe au jet d'eau où peuvent se créer localement des rétroprojections d'eau contre la face inférieure de ladite pièce. Avantageusement, notamment dans le cas de l'application de l'invention à la découpe au jet d'eau, afin de récupérer dans les meilleures conditions, l'énergie résiduelle du jet de découpe après traversée de la matière à découper, ladite pièce de comblement est munie, dans le prolongement de l'orifice inférieur de la fente, d'un dispositif de récupération de l'eau du jet, s'étendant sur toute la longueur de la fente et comportant un pot de détente cylindrique dans lequel ledit jet pénètre sensiblement tangentiellement, des moyens d'évacuation de l'eau collectée étant prévus à au moins l'une des extrémités dudit dispositif. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'une machine de découpe à jet d'eau, du type à boucle en oméga, munie du dispositif de l'invention - Figure 2 est une vue de dessus partielle du tapis de convoyage au droit de la boucle en oméga - Figure 3 est une vue en élévation latérale partielle d'une machine de découpe à jet d'eau à boucle en oméga équipée d'un dispositif selon un mode de réalisation préféré - Figure 4 est une vue dans l'axe de déplacement du tapis de l'une des extrémités de l'équipage mobile de la boucle en oméga - Figure 5 est une vue similaire à la figure 4 de l'autre extrémité de l'équipage mobile ; - Figure 6 est une vue en coupe transversale d'une pièce de comblement d'intervalle - Figure 7 est une vue en élévation latérale de l'une des extrémités de la pièce de la figure 6 ; - Figure 8 est une vue de dessus de la pièce de la figure 7 ; - Figure 9 est une vue en élévation latérale de l'une des extrémités du dispositif de récupération du jet d'eau de découpe, et - Figure 10 est une vue schématique en élévation latérale d'une variante de réalisation appliquée & une machine à deux tapis séparés. Sur les figures 1 et 2 on a représenté très schématiquement une machine de découpe par jet d'eau & tapis de convoyage du type à boucle en oméga mobile. Ce type de machine est bien connu et ne sera décrit que très brièvement. La machine comporte, monté sur un bâti, un tapis de convoyage unique 1 passant sur des tambours 2 dont au moins certains sont moteurs et dont le brin supérieur forme une boucle en forme d'oméga renversé 3 grâce à deux rouleaux 4 dits "sabres", orthogonaux au sens de déplacement X du tapis 1, disposés en tangence avec le brin supérieur et à un tambour de retour 5, les trois éléments 4,5 étant portés par un équipage désigné d'une manière générale par la référence 6, déplaçable suivant l'axe X. Les deux rouleaux sabres 4, portés par des supports 7 solidaires de l'équipage 6, délimitent entre eux un intervalle au dessus duquel peut se déplacer un outil de découpe, en l'occurrence une tête à jet d'eau 8, dont le jet est dirigé perpendiculairement au plan général du brin supérieur du tapis 1, au milieu de l'intervalle et peut se déplacer sur toute la largeur utile dudit tapis. La tête de découpe 8 est, à cet effet, montée mobile transversalement au tapis 1 suivant un axe Y orthogonal & l'axe X, grâce par exemple à une courroie 9 entraînée par une poulie 10 calée sur un arbre 11 lui-même entraîné par un moteur électrique 12, l'ensemble étant embarqué sur l'équipage mobile 6. Conformément à l'invention, l'intervalle entre les rouleaux sabres 4 est masqué par une pièce 13 dite de comblement d'intervalle, solidaire de l'équipage mobile 6. La pièce 13 présente une face supérieure sensiblement de niveau avec la face supérieure du brin supérieur du tapis 1 et comporte, dans toute sa longueur utile et dans son axe, une fente verticale 14 dans le plan de symétrie axial de laquelle se trouve le jet d'eau symbolisé en 15 sur la figure 1, de l'outil de découpe (8). En outre, l'orifice supérieur de la fente 14 est masqué en permanence par une bande 16 d'une matière susceptible d'être traversée par le jet d'eau. La bande 16 est logée de préférence dans un creux 17 usiné å cet effet dans la face supérieure de la pièce 13. De plus, la bande 16 peut se déplacer axialement au dessus de la fente 14 en formant une boucle fermée entrainée par l'arbre 11 de façon que la bande 16 se déplace en même temps que le jet d'eau 15 le long de l'axe Y et à la même vitesse. On va maintenant se reporter aux figures 3 à 9 pour décrire de manière plus détaillée un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention. La figure 3 est une vue plus détaillée que la figure 1 sur laquelle est représentée en 13 une pièce de comblement d'intervalle entre les rouleaux sabres 4, illustrée de manière agrandie sur les figures 6 à 8. La pièce 13 est une pièce métallique allongée de section générale rectangulaire dont la partie supérieure, vue en section, va en s'élargissant en tulipe de façon que les deux flancs opposés 13a épousent la courbure des rouleaux sabres 4, la fixation de la pièce étant telle que lesdits flancs 13a demeurent à distance du tapis défilant sur les rouleaux 4 (non représenté sur la figure 6). La face supérieure 13b de la pièce 13 est plane et usinée pour ménager une saignée 13c dont la largeur et la profondeur correspondent à la largeur et à l'épaisseur de la bande 16. L'orifice supérieur de la fente 14 s'ouvre dans l'axe de la saignée 13c. Pour une question de rigidité, la pièce 13 présentant une longueur substantielle (plus de deux mètres par exemple) par rapport à son épaisseur (de l'ordre de 15 mm par exemple), des pontages 17 sont ménagés entre les parois en regard de la fente, de place en place. Ces pontages 17 sont de préférence usinés du côté tourné vers le jet de découpe pour former une sorte d'étrave effilée 18 offrant le moins de prise possible au jet d'eau et le déviant latéralement. Aux deux extrémités de la fente, des usinages du même genre sont réalisés pour former des surfaces concaves déflectrices 19. Aux deux extrémités de la pièce 13 sont prévues des pattes 21 munies de trous 22 pour la fixation de la pièce 13 sur le bâti porteur de l'équipage mobile 6. Sur les figuras 4 et 5 est représentée la structure, connue en soi, du bâti porteur de l'équipage mobile 6. Le bâti fixe de la machine est représenté en 23 et porte, de part et d'autre de la machine, une crémaillère 24 tournée vers le bas, en prise avec un pignon 25 solidaire d'un arbre 26 de liaison transversale des deux pignons 25. L'arbre 26 est monté tourillonnant sur le bâti 27 de l'équipage mobile 6, & l'intérieur de la boucle 3 et au dessus du tambour de renvoi 5. Le bâti 27 est mû par deux vis-mères 28 de part et d'autre de la machine et se déplace le long de deux glissières 29 portées par le bâti fixe 23. Sur les figures 4 et 5 est représentée en 9 une courroie crantée d'entralnement de la tête de découpe (non représentée) suivant l'axe Y, entre deux butées de fin de course 30. L'arbre 11 d'entralnement de la courroie 9 est solidaire également d'une poulie 31 d'entralnement de la bande 16 défilant dans le logement 13c ménagé sur la face supérieure de la pièce 13. A cet effet, la bande 16 passe, aux deux extrémités de la pièce 13, sur deux poulies 32 de renvoi positionnant correctement la bande dans la saignée 13c et la dirigeant respectivement vers la poulie motrice 31 et vers des poulies 33 (figure 5) assurant le retour de la bande 16 et la faisant passer sous la pièce 13, au dessus de l'arbre 26. L'entralnement de la bande 16 par la poulie 31 est calculé en sorte que le jet d'eau 15 de la tête de découpe 8 frappe toujours la bande 16 au même point, quelle que soit la position en Y de la tête, ce point pouvant bien entendu être changé à volonté afin de présenter en regard du jet d'eau une autre zone de la bande 16. La pièce de comblement 13 est avantageusement complétée par un dispositif de récupération de l'énergie résiduelle du jet d d'eau après découpe, constitué, toujours conformément & l'invention, par un dispositif récupérateur 34 s'étendant sous la fente 14, sur toute sa longueur et comprenant un conduit plat étroit 35 dans le prolongement de la fente 14, débouchant sensiblement tangentiellement dans un pot cylindrique de détente 36 horizontal, s'étendant transversalement à la machine et aux deux extrémités duquel sont disposés des collecteurs 37 d'évacuation de l'eau sur les deux flancs opposés de la machine, via des canalisations souples (non représentées). Le dispositif 34 est fixé au bâti 27 de l'équipage mobile 6, sous la pièce 13, par l'intermédiaire de pattes de fixation 38 appropriées (figure 9). La récupération de l'eau s'opère sous une légère dépression créée dans le dispositif 34 par le jet lui-même ainsi que par une aspiration appliquée aux collecteurs 37. La récupération et l'amortissement de l'énergie résiduelle du jet s'effectuent ainsi dans de bonnes conditions dans l'espace intérieur de la boucle en oméga. La bande 16 est en un matériau perçable et non extensible tel que par exemple un tissu imprégné d'une résine polyester ou téfloné. Le matériau ou la pièce, par exemple de cuir, découpé sur une telle machine est parfaitement et constamment soutenu dans la zone entourant le passage de traversée du jet d'eau. Le trou de passage du jet est soit réalisé à l'avance dans la bande 16, soit plus simplement réalisé par le jet lui-même, ce qui a l'avantage de limiter le trou au strict nécessaire au passage du jet. La face inférieure de la matière en cours de découpe est non seulement parfaitement soutenue, ce qui procure une coupe franche, nette et précise, mais également préservée de toute éventuelle rétro-projection d'eau en direction de la matière, après traversée de celle-ci, grâce à l'écran de la bande 16. La figure 10 illustre une variante de réalisation dans laquelle le tapis de convoyage de la matière à découper 39 n'est plus unique et agencé pour former une boucle en oméga, mais constitué de deux tapis T1 et T2 mûs en synchronisme et passant sur deux rouleaux d'extrémité R1 et R2, homologues des rouleaux sabres 4 et montés en sorte de former entre eux un intervalle constant mobile en X en regard d'une tête de découpe 8 à jet d'eau 15 mobile en Y. Un tel dispositif qui est également bien connu, peut être équipé du dispositif de l'invention, à savoir d'une pièce 13' analogue à la pièce 13, munie d'une fente 14' pour le passage du jet d'eau 15 et dune bande mobile 16' recouvrant la fente 14' et se déplaçant en Y en synchronisme avec le jet 15. Cette pièce 13' peut aussi être éventuellement complétée par un dispositif de récupération de l'énergie résiduelle du jet d'eau, analogue au dispositif 34. Dans le cas où l'outil de coupe est un faisceau laser, un jet de plasma ou un couteau ou lame mécanique, le dispositif 34 est bien entendu enlevé et éventuellement remplacé par un autre dispositif approprié à la technologie de l'organe de découpe. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les formes et dimensions de la pièce de comblement 13, de la bande mobile 16 et des éventuels moyens de récupération d'énergie résiduelle 34. REVENDICATIONS =:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:= 1. machine de découpe à dispositif de support de la matière en cours de découpe, comprenant une tête de découpe (8) mobile en X,Y au-dessus d'un dispositif de convoyage & tapis (1 ; T1,T2) supportant ladite matière et présentant une solution de continuité sous forme d'un intervalle défini entre deux rouleaux (4 ; R1,R2) orthogonaux au sens de déplacement (X) du dispositif de convoyage et solidaires d'un équipage mobile (6) déplaçable suivant ledit sens de déplacement et portant ladite tête de découpe (8), caractérisé en ce que ledit dispositif de support est constitué, d'une part, d'un pièce dite de comblement (13,13') interposée dans ledit intervalle, présentant une face supérieure sensiblement de niveau avec la face supérieure du dispositif de convoyage (1 ; T1,T2) et définissant une fente (14,14') de passage pour l'outil de coupe (15) et, d'autre part, d'une bande (16,16') de matière non extensible et traversable par ledit outil (15), disposée sur la face supérieure de ladite pièce de comblement (13,13') en masquant ladite fente, ladite bande (16,16') étant susceptible d'être déplacée axialement (Y) en synchronisme avec le déplacement, axialement à ladite fente, de l'outil de coupe (15). 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est du type à tapis de convoyage (1) à boucle en oméga mobile (3) formée par lesdits rouleaux (4) et en ce que la face supérieure (13b) de la pièce de comblement est de niveau avec la face supérieure du brin supérieur dudit tapis de convoyage (1). 3. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est du type comprenant deux tapis distincts (T1,T2) mfls en synchronisme, passant sur deux rouleaux d'extrémité (R1,R2) définissant ledit intervalle et en ce que la face supérieure de la pièce de comblement (13') est de niveau avec la face supérieure des brins supérieurs des deux tapis (T1,T2). 4. Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite bande (16,16') est une bande en boucle fermée appliquée par des moyens appropriés (32) sur la face supérieure de la pièce de comblement (13,13') et passant sur une poulie à'entraînement (31) calée sur l'arbre (11) de commande du déplacement (Y) de l'outil de coupe au dessus dudit intervalle entre rouleaux (4 ; R1,R2). 5. Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite bande (16,16') se déplace dans une saignée (13c,17) ménagée sur la face supérieure de ladite pièce de comblement (13,13'). 6. Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la fente (14,14') de la pièce de comblement (13,13') comporte un ou plusieurs pontages (17) de rigidification. 7. Machine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la tête de découpe (8) est une tête de découpe par jet d'eau (15). 8. Machine suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les pontages (17) de rigidification ont une extrémité, côté jet d'eau (15), en forme d'étrave (18). 9. Machine suivant les revendications 2 et 7, caractérisée en ce que ladite pièce de comblement (13) est munie, dans le prolongement de l'orifice inférieur de la fente (14), d'un dispositif (34) de récupération de l'eau du jet (15), s'étendant sur toute la longueur de la fente et comportant un pot de détente cylindrique (36) dans lequel ledit jet (15) pénètre sensiblement tangentiellement, des moyens (37) d'évacuation de l'eau collectée étant prévus à au moins l'une des extrémités dudit dispositif (34). 10. Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la tête de découpe est une tête de découpe par faisceau laser. 11. Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la tête de découpe est une tête de découpe à jet de plasma. 12. Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la tête de découpe est une tête de découpe à couteau.