[0001] La présente invention concerne une lame de coupe pour une machine de coupe de tubes
ou autres profilés creux et une machine équipée de ladite lame de coupe.
[0002] Le problème à résoudre est la déformation des profilés lors d'une découpe transversale
de celui-ci.
[0003] L'état de la technique enseigne une solution à ce problème au moyen de machines équipées
de deux lames de coupe à mouvements croisés perpendiculairement et fonctionnant comme
suit : le profilé est fermement maintenu, une première lame arase une corde (ou deux
cordes diamétralement opposées) du tube ou du profilé sur une profondeur correspondant
à son épaisseur, puis la seconde lame est introduite perpendiculairement à la première
à la manière d'un poignard, la pointe coïncidant avec le cendre de la corde arasée
; la seconde lame réalise une course telle que la section à couper soit totalement
couverte par son propre profil ; les deux parties de tube ou profilé creux sont alors
séparées.
[0004] La section coupée n'est pratiquement pas déformée mais la machine nécessite une mécanique
complexe et onéreuse et le temps d'opération est long.
[0005] Afin d'apporter une solution plus économique au problème, la demanderesse a cherché
à améliorer la technique à lame de coupe unique dont la mécanique est plus simple
et plus rapide, et donc de mise en oeuvre moins onéreuse.
[0006] Cette technique consiste à n'utiliser qu'une seule lame directement enfoncée transversalement
dans le profilé fermement maintenu. La lame réalise une course telle que la section
à couper soit totalement couverte par le profil de la lame.
[0007] Le résultat sur la section coupée est une déformation localisée au point d'introduction
de la lame, déformation créant une réduction de la section intérieure, souvent rédhibitoire
pour les applications des pièces ou les opérations de façonnage suivantes.
[0008] Cette déformation est liée aux caractéristiques mécaniques de la matière coupée,
à son maintien dans les outils, au profil de la pointe de la lame et à son usure.
[0009] Cette déformation requiert souvent une opération supplémentaire de recalibrage de
la section coupée dont le coût s'additionne à celui de l'opération de coupe.
[0010] L'invention résout le problème de la déformation générée par la technique à lame
de coupe unique et supprime l'opération supplémentaire de recalibrage.
[0011] L'idée générale inventive de la lame de coupe étant de présenter au moins un élément
en saillie sur une des faces de la lame et complètement effaçable dans la lame de
coupe sous l'effet de pressions extérieures dues aux efforts générés par le passage
dans une fente du profilé créée par la coupe et qui revient automatiquement à sa position
initiale lorsque ces efforts sont annulés.
[0012] Préférentiellement la lame comporte un élément en saillie sur chacune de ses faces.
[0013] Préférentiellement le ou les éléments en saillie sont solidaires d'un taquet inséré
dans une découpe de la lame.
[0014] Selon un mode de réalisation un taquet est inséré dans la lame de coupe et comporte
une base dont l'épaisseur et au plus égale à l'épaisseur de la lame dans laquelle
elle est insérée, base prolongée par une partie déformable élastiquement de façon
à présenter une épaisseur (e) supérieure à celle de la lame, épaisseur pouvant être
réduite sous l'effet de contrainte extérieures et pouvant revenir à sa valeur initiale
(e) par élasticité ; la base étant placée vers la pointe de la lame et la partie déformable
étant placée vers le bord opposé de ladite lame ou inversement. La base pourrait être
raccourcie voir supprimée mais il est préférable de la maintenir car elle contribue
à faciliter l'entrée de la lame et du taquet lors de la séquence de coupe.
[0015] On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence
aux figures annexées suivantes :
- figure 1 : vue en plan d'une lame de coupe de l'art antérieur.
- figure 2 : vue en plan d'une lame selon l'invention équipée d'un taquet élastique,
selon un mode de réalisation non limitatif.
- figure 3 : vue montrant le déplacement d'une lame de coupe selon l'invention pendant
un cycle de coupe, le tube et la lame étant vues en coupe selon un plan de coupe AA
perpendiculaire au plan de la lame et passant par un axe de symétrie.
- figure 4 : vues en 3 D des mouvements de coupe et de retrait d'une lame dans un tube
au cours d'un cycle.
- figure 5 : vue en plan d'un autre mode de réalisation de l'invention montrant une
lame de coupe avant son retrait d'un tube cylindrique, tube qu'elle vient de couper.
- figure 6 : vue de gauche de la figure 5.
- figure 7 : vue en coupe selon CC de la figure 5.
- figure 8 : vue en coupe selon BB de la figure 5.
- figure 9 : vue en 3 D des éléments de la figure 5.
[0016] L'invention consiste à équiper une lame classique, par exemple une lame ayant le
profil représenté en figure 1, d'un taquet élastique (1) inséré dans une découpe (2)
pratiquée dans une lame (3), les orifices de la lames référencés (4) servant à la
fixation de la lame sur les moyens mécaniques d'entraînement d'une machine.
[0017] Selon le mode de réalisation non limitatif des figures 2 à 4, la découpe (2) présente
une forme en deux parties sensiblement rectangulaires et elle est centrée sur l'axe
de symétrie (5) de ladite lame.
[0018] Une première partie (2a) rectangulaire est destinée à recevoir la base du taquet,
elle est fermée vers la pointe (3a) de la lame et elle est ouverte et débouchante
de l'autre côté sur une deuxième partie (2b) plus large.
[0019] Un taquet (1) est une pièce préférentiellement en acier formé d'une base (1a) prolongée
par deux ailes (1 b) et (1 c) à effet ressort.
[0020] Le deux ailes (1 b) et (1 c) forment, vues en coupe selon AA, un profil en V dont
la pointe (1d) part de la base (1a) et dont les extrémités (1e; 1 f) sont distantes
l'une de l'autre et peuvent être rapprochées sous l'effet de contraintes extérieures
et peuvent revenir à l'état initial par l'élasticité comme cela est visible sur la
figure 3, l'épaisseur de la partie (1a) est identique à l'épaisseur de la lame de
coupe (3), voire inférieure pour ne pas gêner l'entrée de la lame dans un tube ou
un profilé (6).
[0021] L'écart entre les extrémités (1e) et (1f) des ailes est supérieur à l'épaisseur de
la lame, de l'ordre de 1 mm pour le mode de réalisation.
[0022] La longueur totale (1) du taquet est inférieure à la longueur totale (L) de la lame.
[0023] Préférentiellement, l'extrémité (1e ou 1f) d'une aile est conformée dans une forme
complémentaire à celle du tube à couper, à savoir conformée en arc de cercle pour
couper un tube circulaire (cas des figures 4) ou plate pour couper un tube à section
rectangulaire (cas de la figure 2).
[0024] Les figures (3) montrent le fonctionnement du taquet pour un cycle de coupe et pour
le mode de réalisation des figures 2 à 4 pour lequel les efforts de redressage du
tube tendent à comprimer les ailes l'une vers l'autres :
- au moment de l'entrée de la lame (3) dans un profilé (6) les extrémités (1e ; 1 f)
des ailes (1b ; 1c) se rapprochent (figure 3c), et l'entrée de la lame dans le tube
(6) génère une déformation (6a) et une fente d'épaisseur déterminée par celle de la
lame,
- lorsque le taquet a entièrement pénétré dans le profilé les extrémités (1e ; 1 f)
s'écartent et reprennent leur écartement initial (e) supérieur à l'épaisseur et la
lame (3) a entièrement traversé le profilé de la fente du tube,
- lors de la sortie de la lame (figure 3d) les extrémités (1e ; 1 f) butent contre les
bords (6a) déformés de la fente et les redressent,
- les deux parties du profilés sont ensuite séparées (figure 3e) et la lame de coupe
continue sa couse de retour.
[0025] On se reporte à présent aux figures 5 à 9 montrant à titre d'exemple un autre mode
de réalisation possible d'un taquet, et pour lequel les efforts de redressage du tube
agissent en traction sur les extrémités du taquet au lieu d'agir en poussée comme
dans les figures 2 à 4.
[0026] Un taquet (10) selon ce mode de réalisation est une pièce composée de deux languettes
adjacentes (10c ; 10 b) et parallèles terminées chacune d'une part « coté fixation
» par un talon en saillie (10a) et d'autre part « coté tube » par un ergot en saillie
(10e).
[0027] La figure 10 montre le profil d'une languette (10b) insérée dans une découpe de lame
de coupe 3 du même type que celle des figures 2 à 4 de manière à être encastrée entièrement
dans la lame à l'exception du talon (10a) en saillie et servant au maintien par les
organes de fixation de la lame (non représentés) et d'un ergot (10e) en biseau et
dont le bord intérieur (11) est conformé en arc de cercle ou en méplat selon la forme
du tube à redresser.
[0028] En outre, l'épaisseur de la languette (10b) diminue vers l'ergot (10e) de façon à
ce que, lors du redressage du tube, l'ergot (10e) s'efface dans la lame de coupe sans
dépasser sur l'autre face de ladite lame.
[0029] La partie en biseau (3c) de la découpe (2) de la lame sert de butée lors du retour
de la languette (10b) après découpe et avant redressage du tube.
[0030] La languette (10c) est identique à la languette (10b) mais en position inverse par
rapport à la lame de coupe de façon à présenter une ergot (10f) en saillie sur l'autre
face de la lame comme le montrent les figures 7, 5, 9.
[0031] Le taquet (10) pourrait en variante être réalisé en une seule pièce découpée longitudinalement
et sur une partie de sa longueur en deux languettes telles que (10e; 10f).
[0032] Selon une autre variante et si l'épaisseur de la lame le permet, une languette peut
être insérée dans une découpe en forme de rainure ne débouchant que sur une face de
la lame de coupe.
[0033] Préférentiellement les séquences d'un cycle de coupe sont mises en oeuvre dans une
machine à commande numérique qui pilote un chariot sur lequel est fixé la lame de
coupe unique selon l'invention.
[0034] La commande numérique permet de maîtriser de façon simple les courses d'avance et
de recul dudit chariot en fonction des dimensions relatives du taquet et du profilé
de façon à libérer les ailes du taquet avant le recul de la lame afin de repousser
la section déformée du profilé.
[0035] Une même machine peut éventuellement comporter plusieurs postes de coupe, chacun
équipé d'une lame selon l'invention.
[0036] Tout autre dispositif peut être envisagé pour obtenir ce même résultat comme par
exemple dispositif à double actionneurs tout ou rien (2 vérins par exemple) montés
en série.
[0037] L'écartement des deux ailes du taquet peut être réalisé par d'autres dispositions
telles, par exemple, qu'un élément élastique ou un actionneur rapporté.
[0038] Les modes de réalisation du taquet représentés sur les figures ne sont pas limitatifs
et peuvent présenter des variantes sans sortir du cadre de l'invention. L'idée générale
inventive du taquet étant de présenter une base dont l'épaisseur et au plus égale
à l'épaisseur de la lame dans laquelle elle est insérée, base prolongée par une partie
déformable élastiquement de façon à présenter une épaisseur (e) supérieure à celle
de la lame, épaisseur pouvant être réduite sous l'effet de contraintes extérieures
et pouvant revenir à sa valeur initiale (e) par élasticité ; la base étant placée
vers la pointe de la lame et la partie déformable étant placée vers le bord opposé
de ladite lame. La base pourrait être raccourcie voir supprimée mais il est préférable
de la maintenir car elle contribue à faciliter l'entrée de la lame et du taquet lors
de la séquence de coupe.
[0039] Les avantages de l'invention sont non limitativement les suivants :
- une seule lame et donc un seul axe de mouvement donc dispositif plus simple et plus
économique que celui à deux lames avec un temps d'opération plus court.
- pas d'augmentation de l'encombrement par rapport au moyen mis classiquement en oeuvre
pour la coupe avec une seule lame. Le faible encombrement permet d'implanter et/ou
d'embarquer plus facilement le dispositif de coupe sur toute machine de façonnage
telle que des machines de cintrage de tubes ; ce qui permet par exemple de façonner
une pièce dans la barre puis de la couper avant de façonner la suivante tout en garantissant
une section coupée non déformée.
- dans la plupart des cas, le résultat sur la section coupée ne nécessite plus d'opération
complémentaire de recalibrage.
1. - Lame de coupe de tubes ou autres profilés creux, la lame étant plane et présentant
d'un coté, un profil de coupe (3b) terminé par une pointe (3a) placée sur un axe de
symétrie (5) de la lame, et sur le coté opposé une pluralité d'orifices (4) servant
à la fixation de ladite lame, caractérisée en ce qu'elle présente au moins sur l'une de ses faces un élément en saillie (1c ; 10 c), (1b
; 10 b) complètement effaçable dans la lame de coupe sous l'effet de pressions extérieures
et qui revient automatiquement à sa position initiale lorsque ces pressions sont annulées.
2. - Lame de coupe selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un élément en saillie sur chacune de ses faces.
3. - Lame de coupe selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les éléments en saillies (1c ; 10 c ; 1 b ; 10 b) sont solidaires d'un taquet inséré
dans une découpe (2) de la lame (3).
4. - Lame de coupe selon la revendication 3 caractérisée en ce que le taquet présente une base dont l'épaisseur et au plus égale à l'épaisseur de la
lame dans laquelle elle est insérée, base prolongée par une partie déformable élastiquement
de façon à présenter une épaisseur (e) supérieure à celle de la lame, épaisseur pouvant
être réduite sous l'effet de contraintes extérieures et pouvant revenir à sa valeur
initiale (e) par élasticité.
5. - Lame de coupe selon la revendication 4 caractérisée en ce que la découpe (2) présente une forme en deux parties sensiblement rectangulaires et
centrées sur l'axe de symétrie (5) de ladite lame, à savoir une première partie (2a)
rectangulaire destinée à recevoir la base du taquet, fermée sur l'une des extrémités
centrée sur l'axe (5) et ouverte et débouchante sur l'autre extrémité centrée sur
l'axe (5) vers une deuxième partie (2b) plus large, le taquet (1) inséré dans la découpe
présentant une base (1a) insérée dans la première partie (2a) et prolongée par au
moins une aile (1 b ; 1c) dans la deuxième partie (2b).
6. - Lame de coupe selon la revendication 5 caractérisée en ce que le taquet présente deux ailes formant un profil en (V) dont la pointe (1d) est insérée
dans la base (1a) et dont les extrémités (1e ; 1 f) des ailes (1b et 1c) sont distantes
l'une de l'autre et peuvent être rapprochées sous l'effet de contraintes extérieures
et peuvent revenir à l'état initial par élasticité.
7. - Lame de coupe selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'extrémité d'une aile (1b ; 1 c) est conformée dans une forme complémentaire à celle
du profilé à couper.
8. - Lame de coupe selon la revendication 3, caractérisé en ce que le taquet (10) est une pièce composée de deux languettes adjacentes (10c ; 10 b)
et parallèles terminées chacune d'une part « coté fixation » par un talon en saillie
(10a) et d'autre part « coté tube » par un ergot en saillie (10e), l'épaisseur de
la languette (10b) diminuant vers l'ergot (10e) de façon à ce que sous l'effet des
pressions extérieures l'ergot (10e) s'efface dans la lame de coupe sans dépasser sur
l'autre face de ladite lame.
9. - Machine de coupe de tubes comportant au moins un poste de coupe de tubes ou autres
profilés creux (6) d'axe horizontal (7) caractérisée en ce que ledit poste de coupe comporte une lame de coupe unique selon l'une des revendications
1 à 8 ladite lame étant actionnée selon des mouvements de translation aller et retour
dans un plan perpendiculaire à l'axe (7) du profilé (6).