Brevet FR3158462A1 — publié le 20250725

Dispositif débrayable pour l’affûtage d’une lame vibrante d’une tête de coupe pour machine de coupe L’invention concerne un dispositif débrayable (2) pour l’affûtage d’une lame vibrante d’une tête de coupe pour machine de coupe, comprenant un organe d’affûtage (4a, 4b) rotatif destiné à venir en contact avec un fil tranchant d’une lame vibrante de la tête de coupe, un arbre fixe d’entraînement (8) en rotation de l’organe d’affûtage, un vérin rotatif (14) pour faire pivoter l’organe d’affûtage selon l’axe vertical (X-X) de l’arbre d’entraînement entre une position d’affûtage dans laquelle l’organe d’affûtage vient en contact avec un fil tranchant de la lame vibrante, et une position de repos dans laquelle l’organe d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante, et des moyens (18, 20) de débrayage de l’organe d’affûtage pour découpler celui-ci du vérin rotatif de manière à permettre de pivoter l’organe d’affûtage selon une position débrayée dans laquelle l’organe d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante vers l’extérieur de la tête de coupe. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Dispositif débrayable pour l’affûtage d’une lame vibrante d’une tête de coupe pour machine de coupe L’invention se rapporte au domaine général de la découpe automatique par une lame vibrante d’un matelas de matière souple placé sur une table de coupe et se présentant sous forme d’un empilement de plis. Elle concerne plus précisément un dispositif pour l’affûtage de la lame vibrante équipant la tête de coupe 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 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 est formée d’une lame en acier 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. Il est par ailleurs connu que la lame de coupe perd son pouvoir tranchant à mesure que l’opération de coupe se déroule de sorte qu’il est nécessaire d’effectuer régulièrement des opérations d’affûtage de son fil tranchant. A cet effet, la tête de coupe peut être équipée d’un système d’affûtage automatique composé de deux ou trois bandes abrasives. Quand une opération d’affûtage est déclenchée, la lame remonte et les bandes abrasives du système d’affûtage viennent affuter les deux faces du tranchant de la lame afin d’en reformer le fil. Ces opérations d’affûtage sont généralement périodiques et réparties dans le temps de façon linéaire tout au long de la durée de vie de la lame, indépendamment de l’état réel de son fil tranchant. En pratique, les systèmes d’affûtage connus de l’art antérieur sont composés d’un vérin linéaire qui est couplé à l’arbre d’entraînement en rotatif des bandes d’affûtage par l’intermédiaire de rotules pour faire passer les bandes d’affûtage d’une position d’affûtage dans laquelle elles viennent en contact avec le fil tranchant de la lame, et une position de repos dans laquelle elles sont écartés angulairement de la lame. Ce type de système d’affûtage présente de nombreux inconvénients. En particulier, un tel mécanisme à vérin linéaire et rotules génère des frottements et/ou des altérations qui provoquent lors du montage initial ou au fil du temps une instabilité des réglages initiaux. Il en résulte une disparité de fonctionnement et de réglage, rendant impossible l’application d’un réglage par défaut du mécanisme en sortie d’usine, ainsi qu’une variabilité préjudiciable de la qualité d’affûtage. Par ailleurs, le vérin linéaire du mécanisme, de par sa taille et sa conception, impose une maintenance préventive toutes les 500 ou 1000 heures (selon l’intensité d’utilisation) et son positionnement nécessite une intervention délicate dans des espaces réduits. En outre, la tige du vérin subit une pollution importante (poussière d’affûtage), ce qui réduit grandement son fonctionnement. En termes de réglage, le vérin linéaire du mécanisme est situé dans une zone très exiguë. Aussi, l’accès à cette pièce et au régulateur de débit permettant de faire varier les vitesses de bras d’affûteur sont délicats et nécessitent de longues minutes de réglage. De plus, la zone de réglage se situe proche de la lame de coupe, ce qui risque d’engendrer des blessures pour le technicien lors du réglage du mécanisme. En termes d’utilisation, l’amplitude de mouvement limité du bras de l’affûteur rend délicat le changement des bandes d’affûtage, en particulier lors de la présence d’équipements supplémentaires embarqués sur la tête de coupe de la machine de coupe. La présente invention a donc pour but de proposer un dispositif pour l’affûtage d’une lame qui ne présente pas les inconvénients précités. Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à un dispositif débrayable pour l’affûtage d’une lame vibrante d’une tête de coupe pour machine de coupe, comprenant : au moins un organe d’affûtage rotatif destiné à venir en contact avec au moins un fil tranchant d’une lame vibrante de la tête de coupe ; un arbre fixe d’entraînement en rotation de l’organe d’affûtage ayant un axe qui est monté verticalement sur la tête de coupe ; un vérin rotatif pour faire pivoter l’organe d’affûtage selon l’axe vertical de l’arbre d’entraînement entre une position d’affûtage dans laquelle l’organe d’affûtage vient en contact avec un fil tranchant de la lame vibrante, et une position de repos dans laquelle l’organe d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante ; et des moyens de débrayage de l’organe d’affûtage pour découpler celui-ci du vérin rotatif de manière à permettre de pivoter l’organe d’affûtage selon une position débrayée différente des positions d’affûtage et de repos et dans laquelle l’organe d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante vers l’extérieur de la tête de coupe. Le dispositif selon l’invention est remarquable notamment du fait de l’utilisation d’un vérin rotatif pour faire pivoter l’organe d’affûtage vers sa position d’affûtage. Ce système présente une durée d’utilisation élevée (plus de 2000 heures) et une grande précision dans les réglages, ce qui améliore la qualité d’affûtage et sa répétabilité d’un dispositif à un autre. Le dispositif selon l’invention est remarquable également en ce qu’il comprend des moyens pour débrayer l’organe d’affûtage afin de le mettre dans une position permettant un accès aisé et sécurisé à l’organe d’affûtage (pour sa maintenance) et à la lame vibrante. Les risques de coincement ou de brûlure des doigts de l’opérateur sont considérablement réduits. Le vérin rotatif peut être couplé à une première roue dentée engrenant une seconde roue dentée portée par l’arbre d’entraînement de l’organe d’affûtage et centrée sur l’axe vertical de celui-ci. Dans ce cas, la première roue dentée est avantageusement apte à être découplée manuellement de la seconde roue dentée afin de débrayer l’organe d’affûtage du vérin rotatif. La première roue dentée peut être montée sur un disque pouvant coulisser verticalement le long d’un arbre d’entraînement du vérin rotatif entre une position basse dans laquelle elle engrène la seconde roue dentée et une position relevée dans laquelle elle est découplée de la seconde roue dentée. Le disque peut être maintenu dans sa position basse par un ressort centré sur l’arbre d’entraînement du vérin rotatif. De préférence, les première et seconde roues dentées comprennent chacune une dent formant détrompeur. Dans un mode de réalisation, l’organe d’affûtage comprend au moins une bande d’affûtage montée entre l’arbre d’entraînement de l’organe d’affûtage et un rouleau. Dans un autre mode de réalisation, l’organe d’affûtage comprend au moins une meule d’affûtage entraînée en rotation par l’arbre d’entraînement de l’organe d’affûtage. L’invention a également pour objet une tête de coupe pour machine de coupe comprenant une lame vibrante apte à être mise en vibration selon une direction verticale pour découper un empilement de plis d’une matière souple, et un dispositif débrayable tel que défini précédemment pour l’affûtage de la lame vibrante. L’invention a encore pour objet une machine de coupe comprenant une telle tête de coupe. FIG. 1 La FIG. 1 est une vue en perspective d’un dispositif débrayable selon l’invention. FIG. 2 La FIG. 2 est une vue en perspective montrant le dispositif selon l’invention monté sur une tête de coupe dans sa position de repos. FIG. 3 La FIG. 3 est une vue en perspective montrant le dispositif selon l’invention monté sur une tête de coupe dans sa position d’affûtage. FIG. 4 La FIG. 4 est une vue en perspective montrant le dispositif de la FIG. 1 dans sa position débrayée. FIG. 5 La FIG. 5 est une vue en perspective montrant le dispositif selon l’invention monté sur une tête de coupe dans lequel les bandes d’affûtage sont écartées angulairement de la lame vibrante vers l’extérieur de la tête de coupe. L’invention s’applique à la découpe automatisée de pièces dans une matière souple se présentant sous la forme d’un empilement de plis. Une telle opération de découpe est généralement réalisée au moyen d’une machine de coupe munie d’un support horizontal de coupe sur lequel est amenée la matière souple à découper. Une tête de coupe portant une lame vibrante est montée sur un portique qui est amené à se déplacer le long du support de coupe tandis que la tête de coupe se déplace simultanément le long du portique de sorte à pouvoir suivre les différentes trajectoires de coupe calculées par un logiciel de coupe. Typiquement, un pied presseur est monté sur la partie basse de la tête de coupe afin de plaquer suivant un effort contrôlé la matière souple sur son support de coupe pendant la coupe, la position de ce pied presseur étant adaptable en fonction de la hauteur du matelas posé sur le support de coupe. Ainsi, le pied presseur permet de maintenir le guidage de la lame de coupe au plus près du matelas. L’invention est relative à un dispositif permettant d’affûter de façon automatique et périodique la lame vibrante de la tête de coupe. Ce dispositif 2 est notamment représenté sur les figures 1 à 3 et est monté sur la tête de coupe T à proximité immédiate du pied presseur P et de la lame vibrante L de celle-ci. Le dispositif 2 selon l’invention comprend au moins un organe d’affûtage rotatif qui est destiné à venir par pivotement en contact avec les fils tranchants de la lame vibrante. Dans l’exemple illustré sur les figures 1 à 5, le dispositif 2 comprend ainsi deux bandes d’affûtage 4a, 4b qui sont disposées l’une au-dessus de l’autre et qui sont montées sur un bras 6 pouvant pivoter autour d’un axe vertical X-X. Plus précisément, ces deux bandes d’affûtage 4a, 4b sont montées, à une extrémité autour d’un même arbre d’entraînement 8 pour l’entraîner en rotation autour de l’axe vertical X-X, et à l’extrémité opposée autour d’un rouleau 10a, 10b en roue libre autour d’un même axe vertical Y-Y. Dans un mode de réalisation non représenté sur les figures, l’organe d’affûtage est constitué d’une ou plusieurs meules d’affûtage. L’arbre 8 d’entraînement en rotation des bandes d’affûtage 4a, 4b est fixe et monté verticalement selon l’axe X-X sur la tête de coupe, par exemple par l’intermédiaire de vis 12. Le dispositif 2 selon l’invention comprend également un vérin rotatif 14 permettant de faire pivoter le bras 6 portant les bandes d’affûtage selon l’axe vertical X-X de l’arbre d’entraînement 8 entre une position d’affûtage ( FIG. 3 ) dans laquelle les bandes d’affûtage 4a, 4b viennent en contact avec l’un des fils tranchant de la lame vibrante L , et une position de repos ( FIG. 2 ) dans laquelle le bras 6 portant les bandes d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante L . Plus précisément, le vérin rotatif 14 est monté sur une platine 16 solidaire de l’arbre d’entraînement 8 des bandes d’affûtage avec son arbre d’entraînement 18 qui est positionné selon un axe vertical Z-Z. L’arbre d’entraînement 18 du vérin rotatif porte à son extrémité libre un disque 20 sur lequel est montée une première roue dentée 22. En position embrayée, cette première roue dentée 22 engrène une seconde roue dentée 24 qui est portée par l’arbre d’entraînement 8 des bandes d’affûtage et qui est centrée sur l’axe vertical X-X de celui-ci. Ainsi, lorsque le vérin rotatif 14 est activé, la première roue dentée 22 qu’il porte vient engrener la seconde roue dentée 24 entraînant un pivotement du bras 6 portant les bandes d’affûtage 4a, 4b autour de l’axe vertical X-X de l’arbre d’entraînement 8 pour permettre à ces bandes d’affûtage de venir en contact avec l’un des fils tranchant de la lame vibrante L ( FIG. 3 ). On notera que l’autre fil tranchant de la lame vibrante L peut également être affûté par action des bandes d’affûtage 4a, 4b en faisant pivoter de 180° le porte-lame autour de son axe vertical avant de déclencher un pivotement du bras 6 portant les bandes d’affûtage. Par ailleurs, le disque 20 portant la première roue dentée 22 est apte à pouvoir coulisser verticalement le long de l’arbre d’entraînement 18 du vérin rotatif 14 entre une position basse ( FIG. 1 ) dans laquelle la première roue dentée engrène la seconde roue dentée, et une position relevée ( FIG. 4 ) dans laquelle la première roue dentée 22 est découplée de la seconde roue dentée 24 (i.e. elle n’engrène plus la seconde roue dentée). Lorsque le disque 20 du vérin rotatif se trouve dans la position relevée ( FIG. 4 ), il est alors possible pour un opérateur de faire pivoter manuellement le bras 6 portant les bandes d’affûtage 4a, 4b autour de l’axe vertical X-X de façon à le mettre dans une position dite débrayée (différente des positions d’affûtage et de repos) et dans laquelle les bandes d’affûtage sont écartées angulairement de la lame vibrante vers l’extérieur de la tête de coupe (voir la FIG. 5 ). Dans cette position débrayée, il est ainsi possible de manipuler aisément les bandes d’affûtage pour des opérations de maintenance, et notamment pour les changer. Ainsi, sur l’exemple illustré par la FIG. 5 , l’une des deux bandes d’affûtage (à savoir la bande supérieure 4a) a été retirée du bras 6 pour être changée. Le passage de la position basse à la position relevée du disque du vérin rotatif s’effectue manuellement par un opérateur. En l’absence d’intervention de l’opérateur, un ressort 26 positionné autour de l’arbre d’entraînement 18 du vérin rotatif 14 permet de maintenir le disque du vérin rotatif en position basse (i.e. position d’engrènement). De préférence, les première et seconde roues dentées 22, 24 comprennent chacune une dent 22a, 24a formant détrompeur. Par exemple, comme représenté sur la FIG. 1 , ces dents 22a, 24a formant détrompeur sont plus larges que les autres dents des roues. Ainsi, lorsque le disque du vérin rotatif passe de sa position relevée vers sa position basse, les dents 22a, 24a formant détrompeur permettent de correctement positionner angulairement les roues 22, 24 l’une par rapport à l’autre. Bien entendu, il est possible d’autres systèmes formant détrompeur. Dispositif débrayable (2) pour l’affûtage d’une lame vibrante ( L ) d’une tête de coupe ( T ) pour machine de coupe, comprenant : au moins un organe d’affûtage (4a, 4b) rotatif destiné à venir en contact avec au moins un fil tranchant d’une lame vibrante de la tête de coupe ; un arbre fixe d’entraînement (8) en rotation de l’organe d’affûtage ayant un axe (X-X) qui est monté verticalement sur la tête de coupe ; un vérin rotatif (14) pour faire pivoter l’organe d’affûtage selon l’axe vertical (X-X) de l’arbre d’entraînement (8) entre une position d’affûtage dans laquelle l’organe d’affûtage vient en contact avec un fil tranchant de la lame vibrante ( L ), et une position de repos dans laquelle l’organe d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante ; et des moyens (18, 20) de débrayage de l’organe d’affûtage pour découpler celui-ci du vérin rotatif de manière à permettre de pivoter l’organe d’affûtage selon une position débrayée différente des positions d’affûtage et de repos et dans laquelle l’organe d’affûtage est écarté angulairement de la lame vibrante vers l’extérieur de la tête de coupe. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le vérin rotatif (14) est couplé à une première roue dentée (22) engrenant une seconde roue dentée (24) portée par l’arbre d’entraînement (8) de l’organe d’affûtage et centrée sur l’axe vertical (X-X) de celui-ci. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la première roue dentée (22) est apte à être découplée manuellement de la seconde roue dentée (24) afin de débrayer l’organe d’affûtage du vérin rotatif. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la première roue dentée (22) est montée sur un disque (20) pouvant coulisser verticalement le long d’un arbre d’entraînement (18) du vérin rotatif (14) entre une position basse dans laquelle elle engrène la seconde roue dentée (24) et une position relevée dans laquelle elle est découplée de la seconde roue dentée. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le disque (20) est maintenu dans sa position basse par un ressort (26) centré sur l’arbre d’entraînement (18) du vérin rotatif (14). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel les première et seconde roues dentées (22, 24) comprennent chacune une dent (22a, 24a) formant détrompeur. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’organe d’affûtage comprend au moins une bande d’affûtage (4a, 4b) montée entre l’arbre d’entraînement (8) de l’organe d’affûtage et un rouleau (10a, 10b). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’organe d’affûtage comprend au moins une meule d’affûtage entraînée en rotation par l’arbre d’entraînement de l’organe d’affûtage. Tête de coupe (T) pour machine de coupe comprenant une lame vibrante (L) apte à être mise en vibration selon une direction verticale pour découper un empilement de plis d’une matière souple, et un dispositif débrayable (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 pour l’affûtage de la lame vibrante. Machine de coupe comprenant une tête de coupe (T) selon la revendication 9.