Brevet FR2787376A1 — publié le 20000623

Procédé et installation de découpe de pièces de forme quelconque La présente invention concerne un procédé et une installation de découpe de pièces de forme quelconque dans20 un bloc de matière thermofusible. Elle concerne plus particulièrement un procédé et une installation de découpe de pièces dans un bloc reposant sur une surface d'appui sensiblement horizontale au moyen de25 profilés résistifs, tels que des fils, chauffés électriquement et portés par un support mobile suivant au moins deux axes par rapport à ladite surface d'appui pour déplacer les profilés résistifs d'une position située au- dessus de la surface d'appui à une position sensiblement30 dans le plan de la surface d'appui de sorte que le bloc est traversé de part en part par lesdits profilés résistifs. La découpe de pièces de forme quelconque dans un bloc de matière thermofusible au moyen de profilés résistifs, en35 particulier de fils, chauffés électriquement, est une technique ancienne qui s'est développée ces dernières années du fait de la création d'installations industrielles pilotées permettant la découpe simultanée de plusieurs 2 pièces au moyen de fils chauds montés sur un support mobile à la manière d'une harpe. Avec le développement de telles installations industrielles sont apparues de nouvelles exigences concernant notamment la précision de découpe, la5 quantité de déchets produits et la polyvalence des installations pour permettre le traitement de pièces complexes de dimension variable. Ces exigences ne peuvent être satisfaites que dans le cadre de procédés de découpe dans lesquels, en particulier, les profilés résistifs se déplacent d'une position située au-dessus de la surface d'appui à une position sensiblement dans le plan de la surface d'appui de sorte que le bloc est traversé de part en part par lesdits profilés résistifs. Une telle trajectoire des profilés résistifs est nécessaire pour15 obtenir la précision de découpe souhaitée. En effet, on sait que la précision augmente de manière importante lorsque la découpe est réalisée dans un plan sensiblement vertical. Si de tels procédés de découpe sont classiquement utilisés pour la découpe de pièces manipulées manuellement, ils posent un problème dans le cas d'installations o l'évacuation du bloc doit s'effectuer de manière automatique car les profilés résistifs situés alors dans le25 plan de la surface d'appui en fin de course de découpe empêchent cette évacuation du bloc dans de bonnes conditions. Pour pallier ce problème, les industriels ont imaginé une installation dans laquelle les profilés résistifs sont ramenés en position au-dessus du bloc en traversant à nouveau de part en part le bloc à travers des déchets ménagés dans le bloc entre deux pièces découpées. Cette solution présente l'inconvénient d'augmenter le temps de35 découpe et d'augmenter la quantité de déchets produits car un intervalle dans le bloc entre deux pièces à découper est nécessaire. 3 Un but de la présente invention est de proposer un procédé et une installation de découpe de pièces de forme quelconque dont la conception permette la découpe avec une précision élevée d'une pluralité de pièces de dimension5 quelconque, la quantité de déchets produits étant réduite et le décorticage du bloc pouvant s'effectuer en temps masqué grâce à une évacuation automatique du bloc de la zone de découpe. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de découpe de pièces de forme quelconque dans un bloc de matière thermofusible reposant sur une surface d'appui sensiblement horizontale au moyen de profilés résistifs, tels que des fils, chauffés électriquement et portés par un support15 mobile suivant au moins deux axes par rapport à ladite surface d'appui, pour déplacer les profilés résistifs d'une position située au-dessus de la surface d'appui à une position sensiblement dans le plan de la surface d'appui de sorte que le bloc est traversé de part en part par lesdits20 profilés résistifs, caractérisé en ce qu'on définit, pour au moins une partie des profilés résistifs, un profil de coupe du bloc comportant des portions de coupe communes à deux pièces à découper, en ce qu'on déplace ledit support pour amener suivant ledit profil de coupe les profilés25 résistifs depuis une position située au-dessus du bloc jusqu'à une position située au- dessous du bloc, position dans laquelle on réceptionne les profilés résistifs dans des évidements ménagés dans la surface stationnaire d'appui du bloc, et en ce que, dans cette position masquée des30 profilés, on agit, généralement par poussée, sur une partie du bloc autre que la face du bloc en appui sur la surface de réception pour évacuer automatiquement ce bloc découpé de la zone parcourue par lesdits profilés résistifs. Grâce à la trajectoire suivie par les profilés résistifs, la quantité de déchets produits est réduite. Par ailleurs, du fait de la conception de la surface d'appui du bloc, le temps de découpe est réduit car la découpe s'effectue en 4 une seule passe sans toutefois empêcher une évacuation automatique du bloc. Par ailleurs, la conception de la surface d'appui stationnaire du bloc permet de traiter et de découper des pièces de dimension quelconque, en5 particulier des pièces de petite dimension, sans avoir à modifier, en particulier à effectuer des réglages de, cette surface d'appui du bloc stationnaire. L'invention a encore pour objet une installation pour la découpe de pièces de forme quelconque dans un bloc de matière thermofusible du type constituée d'une surface d'appui du bloc sensiblement horizontale et de profilés résistifs chauffés électriquement et montés sur un support, mobile suivant au moins deux axes par rapport à ladite15 surface d'appui, pour déplacer les profilés résistifs d'une position située au-dessus de la surface d'appui à une position sensiblement dans le plan de la surface d'appui de sorte que le bloc est traversé de part en part par lesdits profilés résistifs, cette installation, destinée en20 particulier à la mise en oeuvre du procédé précité, étant caractérisée en ce qu'elle comporte une surface d'appui de bloc munie d'évidements pour le logement des profilés résistifs en fin de course de découpe du bloc et des moyens de déplacement du bloc agissant sur une partie du bloc25 autre que la face du bloc en appui sur la surface d'appui pour évacuer le bloc en dehors de la zone parcourue par lesdits profilés, ces moyens étant commandés en fonctionnement au moins en position masquée des profilés dans les évidements.30 L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective de l'installation, un détail agrandi de la conception de la surface d'appui de bloc ayant été représenté; la figure 2 représente une vue schématique de l'installation dans une position correspondant à la préparation de l'introduction d'un bloc dans la zone de découpe; la figure 3 représente une vue schématique de l'installation dans une position dans laquelle le bloc occupe la zone de découpe; la figure 4 représente une vue schématique de l'installation dans une position du bloc correspondant à une position de début d'évacuation de ce bloc de la zone de découpe et la figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un bloc avec la représentation des profils de coupe suivis par chaque profilé résistif. L'installation de découpe, objet de l'invention, est destinée à la découpe de pièces 2 de forme quelconque dans un bloc 1, généralement parallélépipédique, en matière thermofusible, telle que du polystyrène. Cette découpe s'effectue de manière en soi connue au moyen d'une pluralité de profilés résistifs 3, chauffés électriquement,25 et portés par un support 4 mobile. Généralement, ces profilés résistifs 3 sont constitués par des fils, de préférence en métal, de diamètre réduit, maintenus en tension sur le support 4. Ce support 4 affecte généralement la forme d'un cadre. Profilés résistifs 3 et support 430) constituent un ensemble appelé couramment harpe de profilés 3. Ces profilés résistifs 3 s'étendent, en position de repos, au-dessus et parallèlement à une surface d'appui 5 sensiblement horizontale de réception du bloc 1 à découper, comme le montre la figure 1.35 Le support 4 portant les profilés 3 est mobile suivant au moins deux axes, dits axes X et Y, par rapport à la surface d'appui 5. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 1, le châssis de l'installation comporte au moins un portique 11A, en l'occurrence deux portiques 11A et 11B, le long des montants desquels se déplace verticalement suivant l'axe Y le support 4 porteur des profilés 3. Par ailleurs, ces portiques sont eux-mêmes montés mobiles à coulissement le long de rails horizontaux 11C s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la surface d'appui 5 de réception du bloc 1 à découper. On obtient ainsi un déplacement du support mobile suivant au moins deux axes pour permettre un déplacement des profilés résistifs 3 suivant un profil de coupe 7 pouvant correspondre à celui représenté à titre d'exemple à la figure 5. L'installation, telle que décrite jusqu'à présent, est parfaitement classique et connue. Au cours de l'opération de découpe, le support mobile 4 portant les profilés 3 commandé en déplacement se déplace d'une position située audessus de la surface d'appui 5 de réception du bloc 1 à découper jusqu'à une position sensiblement dans le plan de la surface d'appui de sorte20 que le bloc 1 à découper est traversé de part en part par lesdits profilés résistifs 3, comme le montre l'exemple de découpe d'un bloc 1 représenté à la figure 5. L'installation se caractérise par la conception de sa surface d'appui 5 de réception du bloc 1 à découper. En effet, cette surface d'appui 5 est munie d'évidements 6 pour le logement des profilés résistifs 3 en fin de course de découpe du bloc 1. Ces évidements 6 permettent de masquer le fil en position de fin de course, de sorte que30 la surface d'appui 5 de réception du bloc reste libre. Un déplacement du bloc 1 découpé le long de cette surface d'appui peut donc être envisagé. Il en résulte une possibilité d'évacuation automatique de ce bloc hors de la zone de découpe. Bien évidemment, les évidements ménagés35 dans cette surface d'appui 5 peuvent affecter un grand nombre de formes. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 1, la surface d'appui 5 de réception du bloc 1 est une surface rainurée, les profilés résistifs 3 venant se 7 loger à l'intérieur desdites rainures. Ces rainures s'étendent sensiblement transversalement à l'axe longitudinal de la surface d'appui de réception du bloc, cet axe longitudinal correspondant également à l'axe de5 déplacement du bloc dans la zone de découpe. Il est à noter que le sens de déplacement du bloc dans la zone de découpe est représenté par la flèche S à la figure 1. Ces rainures peuvent être réalisées au moyen de peignes rapportés sur une surface d'appui constituée par exemple par un simple10 plateau. Ces peignes sont alors assemblés entre eux pour délimiter lesdites rainures. De préférence, cette surface d'appui 5 de bloc est une surface stationnaire et diélectrique. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les évidements de la surface d'appui sont constitués par des espaces laissés libres entre des organes saillants de ladite surface d'appui, tels que des dents ou des pointes. Bien évidemment, d'autres modes de réalisation peuvent20 également être envisagés. Pour rendre une telle surface isolante, ladite surface réalisée en aluminium est traitée par anodisation. L'intérêt de disposer par ailleurs d'une surface d'appui 5 de bloc stationnaire est de pouvoir ménager sur une surface donnée un grand nombre d'évidements de telle sorte que ces évidements puissent s'adapter à toutes les configurations de positionnement des profilés résistifs 3 sur le support 4. Par ailleurs, une telle disposition des évidements permet de traiter des pièces de grande dimension de la même manière que des pièces de petite dimension. Une telle conception d'une surface d'appui stationnaire évite par ailleurs tous les réglages qui pourraient être nécessaires dans d'autres cas.35 L'installation comporte encore, pour l'évacuation du bloc découpé, des moyens automatiques d'évacuation de ce bloc. Ces moyens d'évacuation du bloc 1 en dehors de la zone 8 parcourue par lesdits profilés résistifs 3 sont constitués par un organe de poussée, tel qu'une butée mobile 9, agissant sur la partie amont du bloc 1 pris dans le sens S de déplacement du bloc 1. Ces moyens de déplacement du bloc5 ont pour particularité d'agir sur une partie du bloc autre que la face du bloc en appui sur la surface d'appui 5. Ces moyens sont commandés en fonctionnement au moins en position masquée des profilés 3 dans les évidements 6. Dans les exemples représentés, l'organe de poussée 9 est10 constitué par un plateau mobile suivant un axe vertical et un axe horizontal parallèle à l'axe de déplacement du bloc 1 ou encore à l'axe longitudinal de la surface d'appui 5. Ce plateau monté mobile, de manière en soi connue, au moyen de rouleaux sur des rails ménagés dans le châssis de15 l'installation, vient se positionner sur la partie amont du bloc 1 pris dans le sens de déplacement du bloc 1 dans ladite zone de découpe et exerce une poussée sur cette face pour déplacer le bloc et l'amener à l'intérieur de ladite zone de découpe. Cet organe de poussée agira de la même20 manière pour évacuer en fin de découpe le bloc en dehors de la zone de découpe, à savoir la zone parcourue par les profilés résistifs 3. Comme le montre la figure 4, l'installation comporte une seconde butée mobile 10 coopérant avec l'organe de poussée 9 pour enserrer le bloc 1 au cours de l'opération de découpage du bloc. Cette seconde butée mobile 10 est, de manière analogue à la première butée mobile ou organe de poussée, constituée d'un plateau mobile verticalement et30 suivant un axe horizontal parallèle à l'axe longitudinal de la surface d'appui 5 de l'installation. Bien évidemment, ces deux butées sont synchronisées en déplacement de manière à permettre un déplacement approprié du bloc. Par ailleurs, pour faciliter le déplacement du bloc et en35 particulier son amenée dans la zone de découpe, l'installation comporte, en amont de la zone de découpe du bloc, un dispositif 12 de convoyage du bloc. Ce convoyeur est généralement un convoyeur à rouleaux. Ce convoyeur à 9 rouleaux 12 coopère avec l'organe de poussée 9 qui prend le relais dudit convoyeur lorsque le bloc 1 a pénétré au moins partiellement dans la zone de découpe, c'est-à-dire la zone correspondant à celle parcourue par les profilés résistifs 5 3 lors du déplacement du support mobile 4. Cette installation comporte par ailleurs, en aval du poste de découpe, un plateau stationnaire 13 de réception du bloc découpé en vue de son décorticage en temps masqué. En10 effet, comme le montre la figure 2, le décorticage du bloc peut s'effectuer alors même qu'un autre bloc est en train d'être découpé. Pour réduire la quantité de déchets produits au cours d'une telle opération de découpe, les trajectoires des profilés résistifs sont essentielles. L'installation comporte donc une unité de pilotage du support 4 des profilés résistifs 3. Cette unité commande en déplacement le support 4 de sorte qu'au moins une partie des profilés résistifs 3 présente un profil de coupe 7 du bloc comportant des portions de coupe 8 communes à deux pièces à découper. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 5, le profil de coupe tel que représenté, permettant la réalisation d'éléments de construction, en particulier de ourdis,25 permet la réalisation dans un même bloc d'une pluralité de pièces 2 et la découpe simultanée au cours d'une passe unique des profilés résistifs de portions 8 communes à deux pièces contiguës à découper. Ceci permet de réduire la quantité de déchets produits.30) Pour le fonctionnement d'une telle installation, on procède de la manière suivante. Tout d'abord, on définit un profil de coupe 7 du bloc 1. Ce profil de coupe 7 du bloc 1 est défini de manière telle qu'au moins une partie des profilés35 résistifs 3 suivent une trajectoire permettant la découpe simultanée de portions de deux pièces adjacentes à découper comme le montre la figure 5. Lorsque le déplacement du support 4 porteur des profilés 3 a été défini, l'opération I() de découpe peut alors commencer. Il convient donc dans un premier temps d'amener un bloc 1 à découper dans ladite zone de découpe, c'est-à-dire la zone parcourue par les profilés résistifs 3. Pour ce faire, un convoyeur5 généralement à rouleaux 12, situé en amont de la zone de découpe, dans le sens de déplacement du bloc dans la zone de découpe, est mis en fonctionnement. Ce convoyeur à rouleaux supporte un bloc 1 à découper. Ce bloc 1 est déplacé par ledit convoyeur jusqu'à pénétrer au moins10 partiellement dans la surface d'appui 5 de réception du bloc situé dans la zone de découpe. Lorsque la partie amont de ce bloc est accessible à l'organe de poussée 9 situé à ce moment là en amont de la zone de découpe, ce dernier prend le relais par rapport au convoyeur 12 et continue à15 déplacer le bloc jusqu'à l'amener dans la zone de découpe 5. Le bloc est ainsi déplacé jusqu'à être amené en butée contre une autre butée mobile 10 disposée dans la zone de découpe du bloc. Ainsi, au cours de l'opération de découpe du bloc, le bloc est enserré entre les deux butées mobiles20 9, 10. Dans cette position du bloc 1 dans la zone de découpe, on déplace le support mobile 4 portant les profilés résistifs 3 suivant au moins deux axes de manière à suivre un profil de coupe 7 conforme par exemple à celui représenté à la figure 5. En position de fin de découpe du bloc 1 représentée à la figure 4, les profilés résistifs 3 sont logés dans les évidements 6 de la surface d'appui 5 de réception du bloc. La butée mobile 10 aval est déplacée verticalement, c'est-à- dire remontée pour permettre l'évacuation du bloc au moyen de la butée mobile ou organe30 de poussée 9 amont à l'extérieur de la zone parcourue par lesdits profilés résistifs. Une fois cette évacuation effectuée, la butée amont 9 revient à sa position initiale au moyen d'un déplacement d'une part horizontal puis vertical ascendant pour libérer complètement la zone de35 découpe ainsi que l'entrée dans cette zone de découpe tout en évitant la hotte 14 disposée dans la zone de découpe. Les profilés résistifs 3 portés par le support 4 sont alors ramenés en position initiale, c'est-à-dire une position Il située au-dessus de la surface d'appui 5 de réception de bloc et en particulier à une distance suffisante de cette surface d'appui pour permettre le passage d'un nouveau bloc 1. La butée aval 10 est redescendue. Une nouvelle opération de coupe peut alors être effectuée. Parallèlement, un opérateur pourra décortiquer le bloc qui vient d'être découpé. Ce décorticage s'effectuera donc en temps masqué. Il est à noter que la butée aval 10 est également mobile 1(0 suivant un axe horizontal pour permettre, par exemple en fin de journée, l'évacuation d'un bloc non découpé qui aurait été introduit dans la zone de découpe. 12 REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe de pièces (2) de forme quelconque dans un bloc (1) de matière thermofusible reposant sur une surface d'appui (5) sensiblement horizontale au moyen de profilés résistifs (3), tels que des fils, chauffés électriquement et portés par un support (4), mobile suivant au moins deux axes par rapport à ladite surface d'appui (5), pour déplacer les profilés résistifs (3) d'une position située au- dessus de la surface d'appui (5) à une position sensiblement dans le plan de la surface d'appui de sorte que le bloc (1) est traversé de part en part par lesdits profilés résistifs (3), caractérisé en ce qu'on définit, pour au moins une partie15 des profilés résistifs (3), un profil de coupe (7) du bloc (1) comportant des portions de coupe (8) communes à deux pièces (2) à découper, en ce qu'on déplace ledit support (4) pour amener suivant ledit profil de coupe (7) les profilés résistifs (3) depuis une position située au-dessus du bloc (1) jusqu'à une position située au-dessous du bloc (1), position dans laquelle on réceptionne les profilés résistifs dans des évidements (6) ménagés dans la surface stationnaire (5) d'appui du bloc (1), et en ce que, dans cette position masquée des profilés, on agit, généralement25 par poussée, sur une partie du bloc (1) autre que la face du bloc en appui sur la surface de réception pour évacuer automatiquement ce bloc (1) découpé de la zone parcourue par lesdits profilés résistifs (3). 2. Procédé de découpe selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours de l'opération de découpe du bloc (1), on enserre le bloc (1) entre deux butées (9, 10) mobiles et en ce qu'on évacue le bloc (1) en fin d'opération de découpe au moyen de l'une des butées (9) utilisée comme organe de poussée. 3. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 et 2, 13 caractérisé en ce que, après évacuation du bloc (1) de la zone parcourue par lesdits profilés résistifs (3), on ramène les profilés résistifs (3) à leur position initiale pour effectuer une nouvelle opération de découpe d'un5 nouveau bloc (1). 4. Installation pour la découpe de pièces (2) de forme quelconque dans un bloc (1) de matière thermofusible du type constituée d'une surface d'appui (5) du bloc (1)10 sensiblement horizontale et de profilés résistifs (3) chauffés électriquement et montés sur un support (4), mobile suivant au moins deux axes par rapport à ladite surface d'appui (5), pour déplacer les profilés résistifs (3) d'une position située au- dessus de la surface d'appui (5) à une position sensiblement dans le plan de la surface d'appui de sorte que le bloc (1) est traversé de part en part par lesdits profilés résistifs (5), cette installation, destinée en particulier à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3,20 étant caractérisée en ce qu'elle comporte une surface d'appui (5) de bloc (1) munie d'évidements (6) pour le logement des profilés résistifs (3) en fin de course de découpe du bloc (1) et des moyens de déplacement du bloc (1) agissant sur une partie du bloc (1) autre que la face du bloc (1) en appui sur la surface d'appui (5) pour évacuer le bloc (1) en dehors de la zone parcourue par lesdits profilés, ces moyens étant commandés en fonctionnement au moins en position masquée des profilés dans les évidements (6).30 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une unité de pilotage du support (4) des profilés résistifs (3), cette unité commandant en déplacement le support (4) de sorte qu'au35 moins une partie des profilés résistifs présente un profil de coupe (7) du bloc (1) comportant des portions de coupe (8) communes à deux pièces (2) à découper. 6. Installation selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la surface d'appui (5) de bloc (1) est une surface stationnaire et diélectrique. 7. Installation selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la surface d'appui de réception du bloc (1) est une surface rainurée, lesdits profilés résistifs (3) venant se loger à l'intérieur desdites rainures.10 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites rainures s'étendent sensiblement transversalement à l'axe longitudinal de la surface d'appui (5) de réception du bloc (1), cet axe15 longitudinal correspondant également à l'axe de déplacement du bloc (1) dans la zone de découpe. 9. Installation selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les évidements (6) de la surface d'appui sont constitués par des espaces laissés libres entre des organes saillants de ladite surface d'appui (5), tels que des dents ou des pointes. 10. Installation selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation du bloc (1) en dehors de la zone parcourue par lesdits profilés résistifs sont constitués par un organe de poussée, tel qu'une butée mobile (9), agissant sur la partie amont du bloc (1) pris dans le sens (S) de déplacement du bloc (1).30 11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde butée mobile (10) coopérant avec l'organe de poussée (9) pour enserrer le bloc (1) au cours de l'opération de découpage35 du bloc (1). 12. Installation selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte, en amont de la zone de découpe du bloc (1), un dispositif de convoyage (12) du bloc (1) et, en aval du poste de découpe, un plateau stationnaire (13) de réception du bloc (1) découpé en vue de son décorticage en temps masqué.