Brevet FR3135409A1 — publié le 20231117

Dispositif de maintien d’une lame vibrante en acier sur un porte-lame d’une machine de coupe et lame destinée à coopérer avec un tel dispositif L’invention concerne un dispositif de maintien d’une lame vibrante en acier sur un porte-lame d’une machine de coupe, comprenant un porte-lame (4) ayant une encoche (14) apte à recevoir une extrémité supérieure d’une lame (2), des moyens de maintien par magnétisme (22) de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame selon une direction perpendiculaire à un axe longitudinal (X-X) de la lame, et au moins un ergot (20) formé dans l’encoche et apte à venir se loger dans une découpe (2a) pratiquée dans l’extrémité supérieure de la lame afin d’assurer une reprise des efforts de coupe. Figure pour l’abrégé : Fig. 2A. Dispositif de maintien d’une lame vibrante sur un porte-lame d’une machine de coupe et lame destinée à coopérer avec un tel dispositif La présente invention se rapporte au domaine général de la découpe automatique d’une matière souple par une lame vibrante d’une machine de coupe. Elle concerne plus particulièrement le maintien de la lame sur le porte-lame d’une telle machine de coupe. Un domaine d’application de l’invention est celui de la découpe automatique de pièces dans une matière souple textile ou non textile (comme le cuir), en particulier dans l’industrie de la confection, de l’ameublement ou de la sellerie automobile. Un procédé connu pour la découpe automatique de pièces dans une matière souple consiste à amener la matière sur un support de coupe fixe ou mobile de la table de coupe, sous la forme d’un pli unique ou d’un empilement de plis formant un matelas, et à découper les pièces au moyen d’une tête de coupe se déplaçant au-dessus du support de coupe de la table selon un programme de placement préalablement défini. Typiquement, la tête de coupe d’une telle machine comprend une lame en acier qui est assemblée sur un porte-lame et qui est mise en vibration verticalement selon le sens de son fil tranchant afin de découper la matière. Un guide lame tournant sert de glissière à la lame et assure sa rotation. La mise en vibration de la lame est généralement réalisée par un système de bielle-manivelle qui entraîne la lame dans un mouvement de translation en va-et-vient. Par exemple, le mouvement de translation présente une amplitude de 25mm et une fréquence de vibration de l’ordre de 100Hz. Par ailleurs, pour assurer le suivi de trajectoire des pièces à découper dans la matière, il est nécessaire que l’outil de coupe exerce un mouvement de rotation de la lame autour de son axe longitudinal. Ce mouvement de rotation est généralement assuré par l’intermédiaire du guide de lame et du pied de biche de l’outil de coupe. Typiquement, afin de permettre ces mouvements de translation et de rotation, la lame est maintenue en position à son extrémité supérieure dans le porte-lame au moyen d’une ou plusieurs vis d’assemblage. Le montage et le démontage de la lame pour remplacement sont assurés à l’aide d’un outil, par exemple de type clé 6 pans. En particulier, avec ce type d’assemblage, pour remplacer une lame usée, il est nécessaire d’accéder manuellement à la ou les vis d’assemblage et de disposer d’une clé adéquate. Or, le porte-lame de la tête de coupe d’une machine de coupe présente généralement un accès restreint qui peut nécessiter le démontage préalable d’éléments de la tête de coupe. De plus, l’outil adéquat doit être disponible et la force de serrage à appliquer sur la vis lors du montage de la nouvelle lame est difficile à calibrer. L’ensemble de ces opérations impliquent donc une perte de temps considérable pour les utilisateurs de la machine de coupe. La présente invention a donc pour but principal de proposer un dispositif de maintien d’une lame vibrante sur un porte-lame d’une machine de coupe qui ne présente pas les inconvénients précités. Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à un dispositif de maintien d’une lame vibrante en acier sur un porte-lame d’une machine de coupe, comprenant : un porte-lame ayant une encoche apte à recevoir une extrémité supérieure d’une lame, des moyens de maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame selon une direction perpendiculaire à un axe longitudinal de la lame, et au moins un ergot formé dans l’encoche et apte à venir se loger dans une découpe pratiquée dans l’extrémité supérieure de la lame afin d’assurer une reprise des efforts de coupe. Le dispositif selon l’invention est remarquable en ce qu’il prévoit des moyens de maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame selon une direction perpendiculaire à un axe longitudinal de la lame (le maintien de la lame dans l’encoche du porte-lame est dépourvu d’attache mécanique). Ce maintien par magnétisme permet d’assurer une transmission du mouvement de coupe sans jeu. En outre, les efforts de coupe liés au mouvement de translation en va-et-vient de la lame sont repris par des obstacles résultants de la forme de l’interface entre la lame et l’encoche du porte-lame, et non par des forces de frottement. De plus, le dispositif selon l’invention permet un montage et un démontage de la lame sur le porte-lame sans avoir besoin de recourir à un outil spécifique (clé, tournevis, etc.). En effet, le montage et démontage de la lame peut s’effectuer manuellement. Cette grande facilité de montage et démontage permet un gain de temps considérable pour les utilisateurs de la machine de coupe. Selon un mode de réalisation, le porte-lame comprend au moins un aimant assemblé à l’intérieur de l’encoche et apte à établir un appui plan avec une surface plane de l’extrémité supérieure de la lame de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Ce mode de réalisation présente l’avantage d’être simple de mise en œuvre. Par ailleurs, l’appui plan entre le ou les aimants et la lame permet d’assurer un meilleur maintien de la lame. Selon un autre mode de réalisation, l’encoche du porte-lame est magnétisée de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Selon encore un autre mode de réalisation, l’encoche du porte-lame comprend un métal ferromagnétique et l’extrémité supérieure de la lame comprend un aimant de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Quel que soit le mode de réalisation, l’encoche peut comprendre un fond ayant une surface plane et est délimitée latéralement par deux rebords en saillie par rapport au fond. Dans ce cas, l’ergot peut s’étendre depuis une extrémité inférieure de l’un des rebords de l’encoche en direction de l’autre rebord selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal de la lame. Un tel ergot présente l’avantage d’assurer une bonne reprise des efforts de coupe tout en jouant un rôle de détrompeur pour la lame. Alternativement, l’ergot peut être réalisé par un pion s’étendant depuis le fond de l’encoche selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal de la lame. Un tel ergot présente l’avantage de conférer une grande facilité de montage de la lame. L’invention a également pour objet une lame vibrante en acier pour machine de coupe destinée à coopérer avec le dispositif de maintien tel que défini précédemment, la lame comprenant une extrémité supérieure apte à venir se loger dans l’encoche du porte-lame et à être maintenue dans celle-ci par les moyens de maintien par magnétisme, l’extrémité supérieure de la lame comprenant au moins une découpe apte à recevoir l’ergot formé dans l’encoche. De préférence, la lame est réalisée dans un acier rapide. L’invention a encore pour objet un assemblage d’une lame vibrante en acier telle que définie ci-dessus sur un porte-lame d’une machine de coupe par l’intermédiaire d’un dispositif de maintien tel que défini précédemment. La est une vue schématique montrant un exemple d’assemblage selon l’invention d’une lame vibrante sur un porte-lame d’une machine de coupe. Les figures 2A et 2B sont une loupe de la montrant l’encoche du porte-lame avec et sans lame. Les figures 3A et 3B montrent des variantes de réalisation de l’ergot formé dans l’encoche du porte-lame du dispositif selon l’invention. L’invention concerne la découpe automatique d’une matière souple par une lame vibrante d’une machine de coupe, notamment par une lame en acier, par exemple en acier rapide. Comme représenté de façon schématique sur la , la lame 2 d’une telle machine de coupe est typiquement assemblée sur un porte-lame 4 de la tête de coupe et est mise en vibration verticalement selon le sens de son fil tranchant afin de découper la matière. La mise en vibration de la lame 2 est par exemple réalisée par un système de bielle 6 et manivelle 8 qui entraîne la lame dans un mouvement de translation en va-et-vient selon la direction de l’axe longitudinal X-X de la lame. Par ailleurs, la lame 2 est guidée dans son mouvement de translation par un ensemble de galets 10 répartis sur toute hauteur. Ces galets 10 permettent également de reprendre en partie les efforts dus à la coupe. En outre, un guide lame tournant 12 sert de glissière à la lame 2 et assure sa rotation autour de son axe longitudinal X-X. Comme représenté de façon plus précise sur les figures 2A et 2B, le porte-lame 4 présente une encoche 14 qui est apte à recevoir une extrémité supérieure de la lame 2. Par exemple, cette encoche 14 est de forme sensiblement rectangulaire et peut comprendre un fond 16 ayant une surface sensiblement plane et est délimitée latéralement par deux rebords 18 qui sont en saillie par rapport au fond 16 et qui s’étendent selon l’axe longitudinal X-X de la lame. Bien entendu, il est possible d’envisager d’autres géométries pour la forme de l’encoche destinée à recevoir l’extrémité supérieure de la lame. Par ailleurs, encore selon l’invention, un ergot 20 est formé dans l’encoche 18. Dans l’exemple de réalisation des figures 2A et 2B, cet ergot 20 s’étend depuis une extrémité inférieure de l’un des rebords latéraux 18 de l’encoche en direction de l’autre rebord selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal X-X de la lame. L’extrémité supérieure de la lame 2 selon l’invention comprend une découpe 2a ayant une forme sensiblement complémentaire à celle de l’ergot 20 (dans l’exemple des figures 2A et 2B, l’ergot et la découpe de la lame ont une forme sensiblement rectangulaire). Cette complémentarité de forme entre l’ergot et l’encoche de la lame forme un détrompeur pour éviter une erreur lors du montage de la lame sur le porte-lame. Cette complémentarité de forme permet également d’assurer une reprise des efforts de coupe de la lame. Toujours selon l’invention, au moins un aimant 22 est assemblé à l’intérieur de l’encoche 14 afin d’établir un appui plan avec une surface plane correspondante de l’extrémité supérieure de la lame et d’assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Le nombre, la forme et la disposition du ou des aimants assemblés à l’intérieur de l’encoche du porte-lame peuvent varier en fonction des applications et de la forme de l’encoche. De même, différents types d’aimants peuvent être utilisés. Par exemple, on pourra choisir un aimant réalisé au néodyme bore ou en alliage de samarium-cobalt ou en toute autre ferrite. Le ou les aimants peuvent être collés sur le fond de l’encoche. Le maintien de la lame 2 dans l’encoche 14 du porte-lame 4 est ainsi obtenu par magnétisme sans recourir à une quelconque attache mécanique (de type vis par exemple). En liaison avec les figures 3A et 3B, on décrira maintenant des variantes de réalisation de l’ergot formé dans l’encoche du porte-lame du dispositif selon l’invention. Dans la variante de réalisation de la [Fig.3A], l’encoche 14’ du porte-lame est de forme sensiblement rectangulaire et est délimitée latéralement par deux rebords 18’ qui sont en saillie par rapport au fond de l’encoche et qui s’étendent selon l’axe longitudinal X-X de la lame. Par ailleurs, dans cette variante de réalisation, l’ergot est réalisé par un pion 20’ qui s’étend depuis le fond de l’encoche 14’ selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal de la lame. Par exemple, le pion 20’ est centré sur l’axe longitudinal X-X de la lame. Quant à la lame 2’, elle présente une découpe 2a’ qui a une forme complémentaire au pion 20’, c’est-à-dire une découpe de forme circulaire. Cette variante de réalisation présente l’avantage que la lame est facile à usiner pour réaliser la découpe 2a’. En revanche, la forme du pion ne permet pas d’assurer une fonction de détrompeur. Dans la variante de réalisation de la [Fig.3B], l’encoche 14’’ du porte-lame est également de forme sensiblement rectangulaire et est délimitée latéralement par deux rebords 18’’ qui sont en saillie par rapport au fond de l’encoche et qui s’étendent selon l’axe longitudinal X-X de la lame. Par ailleurs, dans cette variante de réalisation, l’ergot est double et chaque ergot 20’’ s’étend depuis une extrémité inférieure de l’un des rebords latéraux 18’’ de l’encoche en direction de l’autre rebord selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal X-X de la lame. Bien entendu, l’extrémité supérieure de la lame 2’’ présente deux découpes 2a’’ de formes complémentaires aux deux ergots 20’’ de l’encoche. La présence de deux ergots présente l’avantage d’assurer une excellente reprise des efforts de coupe. En revanche, la surface de contact avec les aimants peut être restreinte et l’assemblage final présente un risque d’hyperstatisme. Par ailleurs, on notera que d’autres moyens de maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame peuvent être envisagés. Ainsi, dans une variante de réalisation non représentée sur les figures, l’encoche du porte-lame peut être magnétisée de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Alternativement, dans une autre variante de réalisation non représentée sur les figures, l’encoche du porte-lame peut comprendre un métal ferromagnétique et l’extrémité supérieure de la lame comprendre un aimant de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Dispositif de maintien d’une lame vibrante en acier sur un porte-lame d’une machine de coupe, comprenant : un porte-lame (4) ayant une encoche (14 ; 14’ ; 14’’) apte à recevoir une extrémité supérieure d’une lame (2 ; 2’ ; 2’’), des moyens de maintien par magnétisme (22) de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame selon une direction perpendiculaire à un axe longitudinal (X-X) de la lame, et au moins un ergot (20 ; 20’ ; 20’’) formé dans l’encoche et apte à venir se loger dans une découpe (2a ; 2a’ ; 2a’’) pratiquée dans l’extrémité supérieure de la lame afin d’assurer une reprise des efforts de coupe. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le porte-lame (4) comprend au moins un aimant (22) assemblé à l’intérieur de l’encoche et apte à établir un appui plan avec une surface plane de l’extrémité supérieure de la lame de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’encoche du porte-lame est magnétisée de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’encoche du porte-lame comprend un métal ferromagnétique et l’extrémité supérieure de la lame comprend un aimant de façon à assurer un maintien par magnétisme de l’extrémité supérieure de la lame dans l’encoche du porte-lame. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’encoche (14 ; 14’ ; 14’’) comprend un fond (16) ayant une surface plane et est délimitée latéralement par deux rebords (18 ; 18’ ; 18’’) en saillie par rapport au fond. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel l’ergot (20) s’étend depuis une extrémité inférieure de l’un des rebords (18) de l’encoche (14) en direction de l’autre rebord selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal de la lame. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel l’ergot est réalisé par un pion (20’) s’étendant depuis le fond de l’encoche (14’) selon une direction sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal de la lame. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le maintien de la lame dans l’encoche du porte-lame est dépourvu d’attache mécanique. Lame vibrante en acier (2 ; 2’ ; 2’’) pour machine de coupe destinée à coopérer avec le dispositif de maintien selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant une extrémité supérieure apte à venir se loger dans l’encoche (14 ; 14’ ; 14’’) du porte-lame et à être maintenue dans celle-ci par les moyens de maintien par magnétisme (22), l’extrémité supérieure de la lame comprenant au moins une découpe (2a ; 2a’ ; 2a’’) apte à recevoir l’ergot formé dans l’encoche. Lame selon la revendication 10, dans laquelle elle est réalisée dans un acier rapide. Assemblage d’une lame vibrante en acier selon l’une des revendications 10 et 11 sur un porte-lame d’une machine de coupe par l’intermédiaire d’un dispositif de maintien selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.