Domaine technique

L'invention se rapporte au domaine du travail des matières isolantes fibreuses ou alvéolaires, et plus particulièrement à des procédés et dispositifs permettant de découper un ou plusieurs trous traversants à travers une telle matière isolante fibreuse ou alvéolaire.

Arrière-plan technologique

Des matières isolantes fibreuses ou alvéolaires sont utilisées dans de multiples applications, généralement en tant que garnitures ou revêtements d'isolation thermique. On connaît ainsi l'utilisation de mousse alvéolaire ou de laine de verre pour constituer une barrière thermiquement isolante dans une paroi de cuve pour le transport et/ou le stockage d'un produit froid, par exemple du gaz naturel liquéfié (GNL) qui est stocké à pression atmosphérique à environ -162°C.

Dans la technologie des cuves à membrane, la barrière étanche de la cuve est constituée d'une fine tôle métallique ou autre matière étanche qui n'oppose pas une rigidité élevée aux efforts de pression. Il est donc nécessaire de reprendre les efforts de pression dans la barrière thermiquement isolante. Pour cela, on a proposé de réaliser des caissons modulaires combinant des organes porteurs rigides allongés, par exemple des piliers de petite section, avec des garnitures d'isolation thermique, par exemple dans les publications WO-A-2015001230, WO-A- 2013017773 et FR-A-2877638.

EP-A-2492067 décrit un dispositif permettant de réaliser des lignes de prédécoupe affaiblies dans un mat de laine de verre sur une bande de convoyeur. Ce dispositif comporte des lames de coupe de type guillotine qui sont animées d'un rapide mouvement vertical entre une position de départ et une position de coupe pour réaliser ces prédécoupes. Du fait que les lames de coupe travaillent directement sur la bande de convoyeur, une position de coupe adaptée à traverser complètement le mat de laine de verre n'est pas envisageable sans endommager la bande de convoyeur en formant des incisions dans celle-ci. Il en résulte que ce dispositif n'est pas satisfaisant.

Résumé Une idée à la base de l'invention est de proposer des procédés et dispositifs permettant de travailler efficacement des matières isolantes fibreuses ou alvéolaires, par exemple de la laine de verre, pour y réaliser un ou plusieurs trous traversants, en particulier des trous ou ouvertures obtenus par enlèvement de la matière isolante au niveau du trou. Certains aspects de l'invention partent de l'idée de réaliser ces trous traversants en affectant de manière minime la matière isolante autour du trou, à savoir sans arracher ou écraser de manière excessive la matière isolante autour du trou. Certains aspects de l'invention partent de l'idée de travailler ainsi des matières isolantes présentant une épaisseur relativement élevée, par exemple entre 10cm et 100cm. Certains aspects de l'invention partent de l'idée de contrôler précisément les dimensions des trous traversants réalisés dans les matières isolantes.

Pour cela, selon un mode de réalisation, l'invention fournit un procédé de découpe pour réaliser un trou traversant à travers une pièce de matière isolante fibreuse ou alvéolaire, comportant :

placer la pièce de matière isolante contre un support présentant une surface d'appui munie d'un trou de passage, une première surface d'extrémité de la pièce de matière isolante étant en appui contre la surface d'appui du support,

agencer un outil de coupe du côté d'une deuxième surface d'extrémité de la pièce de matière isolante opposée à la première surface d'extrémité, l'outil de coupe présentant une arête tranchante tournée vers la deuxième surface d'extrémité de la pièce de matière isolante,

guider l'outil de coupe en translation selon une direction de traversée reliant la deuxième surface d'extrémité à la première surface d'extrémité de la pièce de matière isolante,

pousser l'outil de coupe selon la direction de traversée jusqu'à ce que l'arête tranchante atteigne le trou de passage, de manière que l'outil de coupe traverse la deuxième surface d'extrémité, une masse de la pièce de matière isolante située entre la deuxième surface d'extrémité et la première surface d'extrémité, et la première surface d'extrémité, en imposant un mouvement vibratoire à l'outil de coupe pendant toute la traversée de la pièce de matière isolante,

retirer l'outil de coupe de la pièce de matière isolante selon la direction de traversée.

Selon des modes de réalisation, un tel procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. L'outil de coupe peut être réalisé de différentes manières. Selon un premier mode de réalisation de l'outil de coupe, il comporte un corps creux présentant une forme profilée le long de la direction de traversée, l'arête tranchante étant disposée à une extrémité du corps creux, la section transversale du corps creux formant un contour fermé apte à produire une carotte de matière isolante séparée à l'issue de l'étape de poussée.

Différentes formes de section transversale sont possibles pour Se corps creux. Selon un mode de réalisation, la forme de section transversale du corps creux est polygonale, par exemple rectangulaire ou carrée. Une forme circulaire est également possible. Des formes creuses plus complexes sont également possibles, par exemple en forme de T, de L, de F, de U ou de H.

Selon un mode de réalisation, l'outil de coupe comporte en outre une pluralité de lames d'encoche planes fixées au corps creux au niveau des sommets de la forme polygonale, la direction de longueur des lames d'encoche planes étant parallèle à la direction de traversée et la direction de largeur des lames d'encoche planes étant orientée vers l'extérieur du corps creux, de manière à produire des encoches autour de la carotte de la matière isolante à l'issue de l'étape de poussée.

De telles lames d'encoche peuvent être agencées au niveau de tous les sommets ou certains des sommets de la forme polygonale, de préférence au moins les sommets qui correspondent à des arêtes saillantes de la forme polygonale.

Grâce à ces caractéristiques, le guidage en translation de l'outil de coupe selon la direction de traversée peut être rendu plus précis. De plus l'insertion d'un corps solide dans le trou traversant après enlèvement de la carotte de matière isolante est facilitée, étant donné que les encoches assouplissent la matière isolante à la périphérie du trou.

La direction de largeur d'une lame d'encoche peut être orientée de différentes manières, par exemple dans le prolongement d'une paroi du corps creux ou en formant un angle avec d'une paroi du corps creux. Selon un mode de réalisation avantageux, une lame d'encoche respective est disposée au niveau d'au moins un sommet ou de chaque sommet de la forme polygonale, la direction de largeur de la lame d'encoche respective étant parallèle à la bissectrice de l'angle de la forme polygonale au niveau dudit sommet. Selon un mode de réalisation correspondant, la forme de section transversale du corps creux est carrée et quatre desdites lames d'encoche sont disposées dans le prolongement des diagonales de la forme carrée.

Selon un mode de réalisation préféré, le mouvement vibratoire est effectué selon la direction de traversée.

Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre l'étape de souffler un flux de gaz dans le corps creux pour expulser la carotte de matière isolante, par exemple à travers le trou de passage du support.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'outil de coupe, il comporte deux outils utilisés successivement, constitués chacun d'une pluralité de lames planes, les lames planes de la deuxième pluralité étant disposées par rapport aux lames planes de la première pluralité de manière que les lames planes de la première pluralité et les lames planes de la deuxième pluralité délimitent ensemble un contour polygonal fermé apte à produire une carotte de la matière isolante séparée à l'issue des étapes de poussée des deux outils de coupe.

Selon un mode de réalisation, le premier outil de coupe comporte une première pluralité de lames planes parallèles dont la direction de longueur est parallèle à la direction de traversée et dont la direction de largeur est perpendiculaire à la direction de traversée, l'arête tranchante étant disposée à une extrémité desdites lames planes parallèles.

Selon un mode de réalisation, le procédé comporte ultérieurement :

agencer un deuxième outil de coupe du côté de la deuxième surface d'extrémité de la pièce de matière isolante, le deuxième outil de coupe comportant une deuxième pluralité de lames planes parallèles dont la direction de longueur est parallèle à la direction de traversée et dont la direction de largeur est perpendiculaire à la direction de traversée et à la direction de largeur des lames planes parallèles de la première pluralité, l'arête tranchante étant disposée à une extrémité desdites lames planes parallèles tournée vers la deuxième surface d'extrémité de la pièce de matière isolante,

guider le deuxième outil de coupe en translation selon la direction de traversée, pousser le deuxième outil de coupe selon la direction de traversée jusqu'à ce que l'arête tranchante atteigne le trou de passage, de manière que le deuxième outil de coupe traverse la deuxième surface d'extrémité, une masse de la pièce de matière isolante située entre la deuxième surface d'extrémité et la première surface d'extrémité, et la première surface d'extrémité, en imposant un mouvement vibratoire au deuxième outil de coupe pendant toute la traversée de la pièce de matière isolante,

retirer le deuxième outil de coupe de la pièce de matière isolante selon la direction de traversée.

Selon un mode de réalisation, Se mouvement vibratoire est effectué à chaque fois selon la direction de largeur des lames planes parallèles. Ce mouvement vibratoire peut être aussi être remplacé par ou combiné avec une composante vibratoire orientée selon la direction de traversée.

Un tel procédé peut être adapté à des pièces de matière isolante de diverses formes et à divers matériaux isolants.

Selon un mode de réalisation, la pièce de matière isolante est un bloc parallélépipédique aplati, les première et deuxième surfaces d'extrémité étant deux surfaces principales du bloc parallélépipédique, la direction de traversée étant une direction d'épaisseur du bloc parallélépipédique.

Selon un mode de réalisation, la pièce de matière isolante est en laine minérale, par exemple laine de verre. Selon un mode de réalisation, la pièce de matière isolante est en mousse alvéolaire, par exemple mousse de polyuréthane.

Selon un mode de réalisation, la pièce de matière isolante est constituée de plusieurs couches de laine minérale superposées dans une direction d'épaisseur. Les couches de laine minérale peuvent être revêtues d'un parement.

L'invention fournit aussi un dispositif de découpe pour réaliser un trou traversant à travers une pièce de matière isolante fibreuse ou alvéolaire, comportant :

un support présentant une surface d'appui munie d'un trou de passage, le support étant apte à recevoir une pièce de matière isolante en appui contre la surface d'appui,

un outil de coupe présentant une arête tranchante tournée vers la surface d'appui du support,

un organe de guidage apte à guider l'outil de coupe en translation selon une direction de traversée coupant le support au niveau du trou de passage,

un actionneur couplé à l'outil de coupe et apte à translater l'outil de coupe selon la direction de traversée vers le support au moins jusqu'à ce que l'arête tranchante atteigne le trou de passage et en sens inverse jusqu'à une position distante du support,

un organe vibreur couplé à l'outil de coupe et apte à imposer un mouvement vibratoire à l'outil de coupe pendant une course de translation de l'outil vers le support.

Selon des modes de réalisation, un tel dispositif peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

Selon un mode de réalisation, l'outil de coupe comporte un corps creux présentant une forme profilée le long de la direction de traversée, l'arête tranchante étant disposée à une extrémité du corps creux, la section transversale du corps creux formant un contour fermé.

Selon un mode de réalisation, l'organe de guidage comporte un plateau agencé parallèlement au support du côté de la surface d'appui et un trou de guidage percé dans le plateau dans l'alignement du trou de passage du support selon la direction de traversée, l'outil de coupe comportant une tige de guidage engagée dans le trou de guidage du plateau. Selon des modes de réalisation, la tige de guidage de l'outil de coupe peut être formée d'une tige rapportée sur un corps tranchant de l'outil de coupe, ou directement d'un corps tranchant de l'outil de coupe, dans le cas où un tel corps tranchant comporte une portion allongée.

Selon des modes de réalisation, le plateau de l'organe de guidage est fixé à distance du support et/ou le plateau de l'organe de guidage est monté mobile en translation selon la direction de traversée par rapport au support. Grâce à un plateau mobile, il est possible de plaquer le plateau mobile contre une surface d'extrémité de la pièce de matière isolante pour exercer une légère pression sur la pièce de matière isolante pendant l'opération de découpe et de maintenir en position la pièce de matière isolante.

Selon un mode de réalisation avantageux, l'organe de guidage comporte un premier plateau fixé à distance du support et un deuxième plateau disposé entre le premier plateau et le support et monté mobile en translation selon la direction de traversée par rapport au premier plateau et au support, chacun desdits premier et deuxième plateaux comportant un trou de guidage percé dans le plateau dans l'alignement du trou de passage du support selon la direction de traversée, l'outil de coupe comportant une tige de guidage engagée dans les trous de guidage des premier et deuxième plateaux.

Selon un mode de réalisation, le support comporte une plaque de base rectangulaire présentant ladite surface d'appui et quatre pieds fixés aux quatre coins de la plaque de base rectangulaire et présentant une portion inférieure s'étendant perpendiculairement à la plaque de base rectangulaire à l'opposé de la surface d'appui pour supporter la plaque de base rectangulaire horizontalement au-dessus du sol.

Selon un mode de réalisation correspondant, les quatre pieds présentent en outre une portion inférieure s'étendant perpendiculairement à la plaque de base rectangulaire du côté de la surface d'appui, le premier plateau étant fixé sur la portion supérieure des quatre pieds, Se deuxième plateau étant guidé en translation par la portion supérieure des quatre pieds.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte une pluralité d'outils de coupe qui présentent chacun une arête tranchante tournée vers la surface d'appui du support et sont guidés chacun par l'organe de guidage selon la direction de traversée, la surface d'appui du support étant munie d'une pluralité des trous de passage agencés dans l'alignement de chacun desdits d'outils de coupe.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre

un cadre de liaison solidarisant la pluralité des outils de coupe au niveau d'une portion des outils de coupe opposée à l'arête tranchante,

un actionneur commun couplé au cadre de liaison pour translater d'un seul tenant le cadre de liaison et la pluralité des outils de coupe selon la direction de traversée, et/ou

un organe vibreur commun couplé au cadre de liaison pour imposer un mouvement vibratoire au cadre de liaison et à la pluralité des outils de coupe.

Selon un mode de réalisation, le cadre de liaison porte une pluralité de dispositifs de fixation mécaniques, chaque dispositif de fixation mécanique permettant de solidariser un outil de coupe au cadre de liaison de manière réversible.

Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif comporte une pluralité d'actionneurs couplés chacun à un outil de coupe respectif pour translater l'outil de coupe respectif selon la direction de traversée. Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif comporte une pluralité d'organes vibreurs couplés chacun à un outil de coupe respectif pour imposer le mouvement vibratoire à l'outil de coupe respectif.

Brève description des figures

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.

- La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un empilement de plusieurs mats de laine de verre.

- La figure 2 est une vue schématique en coupe latérale d'un dispositif de découpe selon un premier mode de réalisation

- La figure 3 est une vue schématique en perspective d'un outil de coupe utilisable dans le dispositif de la figure 2, pour réaliser un trou à section carré.

- La figure 4 est une vue agrandie de la zone IV de la figure 3.

- La figure 5 est une vue schématique en section transversale de l'outil de coupe de la figure 3.

- La figure 6 est une vue schématique en perspective d'un autre outil de coupe utilisable dans le dispositif de la figure 2, pour réaliser un trou à section en T.

- La figure 7 est une vue schématique en section transversale de l'outil de coupe de la figure 6.

- La figure 8 est une vue schématique en perspective d'un autre outil de coupe utilisable dans le dispositif de la figure 2, pour réaliser un trou à section en T.

- La figure 9 est une vue agrandie d'une tête tranchante de l'outil de coupe de la figure 8.

- La figure 10 est une vue agrandie d'une tige de guidage de l'outil de coupe de la figure 8. - La figure 11 est une vue schématique en coupe latérale d'un dispositif de découpe selon un deuxième mode de réalisation, avec les outils de coupe dans une position rétractée.

- La figure 12 est une vue analogue à la figure 11 avec les outils de coupe dans une position de début de coupe.

- La figure 13 est une vue analogue à la figure 11 avec les outils de coupe dans une position de fin de coupe.

- La figure 14 est une vue schématique en coupe latérale d'un dispositif de découpe selon un troisième mode de réalisation, avec les outils de coupe dans une position de coupe intermédiaire.

- La figure 15 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de découpe selon un quatrième mode de réalisation.

- La figure 16 est une vue schématique en perspective d'un mat de laine de verre présentant des trous traversants obtenus avec le dispositif de découpe de la figure 15.

- La figure 17 est une vue partielle en perspective d'un caisson isolant dans lequel le mat de laine de verre de la figure 16 peut être utilisé.

- La figure 18 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de découpe selon un autre mode de réalisation, montrant une première série de lames servant d'outils de coupe.

- La figure 19 analogue à la figure 18 montrant une deuxième série de lames servant d'outils de coupe.

- La figure 20 est une vue partielle en perspective d'un mat de laine de verre présentant un trou traversant obtenu avec le dispositif de découpe des figures 18 et 19.

- La figure 21 est une vue schématique en section transversale de l'outil de coupe selon une variante de réalisation.

- Les figures 22 à 26 sont des vues schématiques en section transversale de l'outil de coupe selon d'autres modes de réalisation. Description détaillée de modes de réalisation On va décrire maintenant plusieurs dispositifs permettant de mettre en œuvre des procédés de découpe pour réaliser un ou plusieurs trous traversants dans une pièce de matière isolante. Pour les besoins de l'illustration, une pièce de matière isolante constituée d'un empilement de plusieurs mats de laine de verre va être considérée dans les exemples qui suivent. Un tel empilement 5 est illustré sur la figure 1 à titre d'exemple.

Sur la figure 1 , dix mats de laine de verre 1 présentant une section rectangulaire identique sont empilés dans la direction d'épaisseur notée z. Chaque mat de laine de verre 1 est ici revêtu d'un parement 2, par exemple en papier kraft ou une feuille aluminisée, qui est collé sur la surface principale supérieure du mat de laine de verre 1 pour améliorer ses propriétés anti-convectives, et donc son pouvoir isolant. Les mats de laine de verre 1 présentent une direction de longueur notée x et une direction de largeur notée y.

A titre d'exemple, des dimensions possibles d'un mat de laine de verre 1 sont de 10mm à 300mm dans la direction z. Selon l'épaisseur du mat 1 et les nombre de mats superposés, on comprend que l'épaisseur totale H de l'empilement 5 peut devenir élevée. Lorsqu'on souhaite découper un trou traversant dans la direction d'épaisseur z de l'empilement 5, il est possible de découper individuellement chaque mat 1 , mais l'efficacité d'un tel procédé n'est pas optimale. Dans la suite, on va décrire des dispositifs adaptés pour réaliser un trou traversant à travers une épaisseur de laine de verre supérieure à 10cm, de préférence supérieure à 20cm, voire supérieure à 100cm. Il est ainsi possible, par exemple, de traverser en une seule opération l'épaisseur de 2 à 20 mats de laine de verre présentant une épaisseur de 50mm chacun.

En référence à la figure 2, un premier mode de réalisation du dispositif de découpe de découpe 10 va être maintenant décrit. Le dispositif de découpe est représenté dans un état chargé avec un empilement de mats de laine de verre 5.

Un bâti fixe du dispositif 10 est constitué d'une plaque de base rectangulaire 11 , d'une plaque de guidage rectangulaire 12, et de quatre pieds de support 13 agencés aux quatre coins des plaques. Les plaques rectangulaires 11 et 12 sont fixées aux quatre pieds de support 13, par exemple par soudure, rivetage, boulonnage ou autre, parallèlement à distance l'une de l'autre, la plaque de base 11 étant fixée à une portion inférieure des pieds de support 13 et la plaque de guidage 12 à une portion supérieure des pieds de support 13.

Une plaque de compression intermédiaire 14 est disposée dans le bâti entre les plaques rectangulaires 11 et 12 et montée coulissante sur les pieds de support 13, pour pouvoir se translater parallèlement aux pieds de support 13. En service, on soulève la plaque de compression intermédiaire 14 pour insérer l'empilement de mats de laine de verre 5 dans le bâti, sur la plaque de base rectangulaire 11 , et on repose ensuite la plaque de compression intermédiaire 14 sur l'empilement de mats de laine de verre 5, dans l'état représenté sur la figure 2.

Un outil de coupe 15 adapté à découper un trou dans l'empilement de mats de laine de verre 5 est monté coulissant dans un trou de guidage 16 de la plaque de guidage 12 et dans un trou de guidage 17 de la plaque de compression 14. La plaque de base 11 comporte aussi un trou de passage 18 aligné avec les trous de guidage 16 et 17 pour recevoir l'outil de coupe 15 en fin de course. Sur la figure 2, l'outil de coupe 15 est en début de course, appliqué contre la surface supérieure de l'empilement de mats de laine de verre 5.

Le fonctionnement du dispositif de découpe 10 est le suivant. Une force de poussée verticale, symbolisée par le flèche 19, est appliquée sur l'extrémité supérieure de l'outil de coupe 15, par exemple au moyen d'un vérin ou manuellement. Simultanément, une sollicitation vibratoire est appliquée sur l'extrémité supérieure de l'outil de coupe 15, également dans la direction verticale, à l'aide d'un organe vibreur motorisé 20. Dans un mode de réalisation, l'organe vibreur motorisé 20 est une machine tournante analogue à une perceuse à percussion, intégrant un moteur électrique. La force de poussée verticale peut être appliquée sur le corps de l'organe vibreur motorisé 20, dont le mandrin en appui sur l'extrémité supérieure de l'outil de coupe 15 transmet à la fois la force de poussée et la sollicitation vibratoire à l'outil de coupe 15.

Dans une variante de réalisation non représentée, l'organe vibreur motorisé 20 est remplacé par un batteur à excentrique, tandis que le moteur rotatif est déporté à distance de l'outil de coupe 15 et relié au batteur à excentrique par une transmission flexible pour transmettre le mouvement rotatif au batteur à excentrique.

L'extrémité inférieure de l'outil de coupe 15 est configurée de manière tranchante et pénètre ainsi dans l'épaisseur de l'empilement de mats de laine de verre 5 sous l'effet de ces sollicitations, jusqu'à traverser complètement l'empilement de mats de laine de verre 5 et pénétrer dans trou de passage 18.

Pour assurer une découpe nette de l'empilement de mats de laine de verre 5, le jeu de montage de l'outil de coupe 15 dans les trous de guidage 16 et 17 est de préférence faible, par exemple avec une tolérance de +/-0,25mm. Pour cela, la géométrie des trous de guidage 16 et 17 doit bien sûr être adaptée à la forme en section de l'outil de coupe 15.

On va décrire maintenant plusieurs modes de réalisation de l'outil de coupe.

En référence aux figures 3 à 5, l'outil de coupe 15 est ici adapté à découper un trou de section carrée. Il comporte un corps profilé 21 tubulaire de section carrée et quatre lames planes 22 fixées à l'extrémité inférieure du corps profilé 21 le long de ses arêtes latérales 23, par soudage. Le bord inférieur des lames planes 22 est biseauté, par exemple avec un angle d'environ 30°.

Les arêtes d'extrémité inférieure 24 du corps profilé 21 sont usinées pour présenter une légère courbure concave dans la direction longitudinale du corps profilé 21 et sont affûtées, par exemple par électroérosion. De même, les arêtes d'extrémité inférieure 25 des lames planes 22 et les arêtes latérales 26 sont affûtées. Pour cela, on peut utiliser un affûtage de type lame de rasoir, avec un angle de coupe aigu, par exemple d'environ 30°.

L'outil de coupe 15 est un outil métallique qui est réalisé de préférence dans des alliages durs et résistants à l'abrasion. Par exemple, le corps profilé 21 peut être réalisé en acier Z160 ou 130CDV12 usiné par électroérosion à fil avec un prétraitement thermique. Les lames planes 22 peuvent être réalisées en tôle d'acier trempable XC65 ou XC75. Pour augmenter la longévité des zones de coupes, des dépôts de carbure ou de céramique peuvent être appliqués dans ces zones.

L'outil de coupe 15 peut être réalisé avec différentes dimensions en section, par exemple pour découper un trou carré dont le côté mesure entre 10mm et 50mm. La longueur totale de l'outil de coupe 15 est supérieure à la distance entre la plaque de base 11 et la plaque de guidage 12. Dans l'exemple représenté, le corps profilé 21 s'étend sur toute cette longueur. Comme il sera décrit plus bas en référence aux figures 8 à 10, il est aussi possible de réaliser un corps profilé de plus petite longueur complété par des tiges de guidage en partie supérieure. En référence aux figures 6 et 7, on décrit maintenant un outil de coupe 1 15 adapté à découper un trou ayant une section en forme de T. Les éléments identiques ou analogues à ceux de l'outil de coupe 15 portent un chiffre de référence augmenté de 100 par rapport aux figures 3 à 5.

L'outil de coupe 115 comporte un corps profilé 121 ayant une section creuse en forme de T et huit lames planes 122 fixées par soudage au corps profilé 121 le long de ses arêtes latérales sortantes 123 et de ses arêtes latérales rentrantes 27. Le bord inférieur des lames planes 122 est biseauté, par exemple avec un angle d'environ 60°. Toutes ces parties peuvent être réalisées en tôle métallique, par exemple avec une épaisseur d'environ 1 ,5mm.

Les arêtes d'extrémité inférieure 124 du corps profilé 121 sont affûtées sur toute la périphérie de la section en T (à savoir un polygone à huit côtés), par exemple par électroérosion. De même, les arêtes d'extrémité inférieure 125 des lames planes 122 et les arêtes latérales 126 sont affûtées. Pour cela, on peut utiliser un affûtage de type lame de rasoir, avec un angle de coupe aigu, par exemple d'environ 30°.

L'outil de coupe 1 15 peut être réalisé avec différentes dimensions en section. Dans un exemple de réalisation, la dimension correspondant à la barre horizontale du T est d'environ 146mm et la dimension correspondant à la barre verticale du T est d'environ 97mm.

En référence aux figures 8 à 10, on décrit maintenant un autre outil de coupe 215 adapté à découper un trou ayant une section en forme de T. Les éléments identiques ou analogues à ceux de l'outil de coupe 1 15 portent un chiffre de référence augmenté de 100 par rapport aux figures 6 et 7.

Dans ce mode de réalisation, le corps profilé 221 et les lames 222 forment une tête de coupe 225 creuse de longueur plus petite que précédemment formant la partie inférieure de l'outil de coupe 215 et des tiges de guidage 28 complètent l'outil de coupe 215 en partie supérieure.

Comme visible sur la figure 9, les arêtes d'extrémité inférieures 224 du corps profilé 221 ne sont plus dans un plan orthogonal à l'axe du corps profilé 221 , mais présentent maintenant des portions inclinées dans un sens et dans l'autre par rapport à ce plan, par exemple d'environ 30°, de manière à définir plusieurs dents ou pointes saillantes dans la direction de translation. Dans l'exemple représenté, chaque moitié de la portion 31 du corps profilé 221 correspondant à la barre horizontale du T est divisée en une portion extérieure dont l'arête d'extrémité inférieure 224 est rentrante et une portion intérieure dont l'arête d'extrémité inférieure 224 est sortante. De même, la portion 32 du corps profilé 221 correspondant à la barre verticale du T est divisée en une portion extérieure dont l'arête d'extrémité inférieure 224 est rentrante et une portion intérieure dont l'arête d'extrémité inférieure 224 est sortante. Ainsi, le bord coupant du corps profilé 221 forme trois dents légèrement saillantes disposées autour de la zone de jonction entre les portions 31 et 32 et deux pointes légèrement saillantes situées aux extrémités latérales de la portion 32.

Le nombre et l'inclinaison des portions inclinées le long des arêtes d'extrémité inférieures du corps profilé peuvent être modifiés pour former un nombre plus ou moins élevé de dents, avec des formes plus ou moins pointues.

Pour déplacer en translation la tête de coupe 225, trois tiges de guidage 28 sont soudées sur la partie supérieure du corps profilé 221 et s'étendent parallèlement à l'axe du corps profilé 221 au-dessus du corps profilé 221. Dans ce mode de réalisation, les trous de guidage 16 de la plaque de guidage 12 doivent être conformés pour accueillir les tiges de guidage 28, par exemple trois trous de guidage ayant la même section que les tiges de guidage 28, et non la tête de coupe 225. En revanche le trou de guidage 17 de la plaque de compression 14 et le trou de passage 18 de la plaque de base 11 sont conformés pour accueillir la tête de coupe 225.

Les tiges de guidage 28 peuvent présenter diverse formes en section, par exemple circulaire et hémicirculaire. La figure 10 représente une découpe formée à l'extrémité inférieure des tiges de guidage 28 pour former un bord 33 perpendiculaire à l'axe, apte à prendre appui sur le bord supérieur du corps profilé 221 pour améliorer la capacité de transmission des forces de poussée en limitant les contraintes de cisaillement dans les soudures.

Afin de pouvoir exercer une poussée axiale solidairement sur les trois tiges de guidage 28, une plaque de poussée 34 est fixée à celles-ci au niveau de la partie supérieure, à savoir au-dessus de la plaque de guidage 12 lorsque l'outil de coupe 215 est utilisé dans le dispositif 10. Dans un mode de réalisation représenté sur la figure 21 , les tiges de guidage 28 sont des barres à section rectangulaire obtenues dans de la tôle d'acier de 2mm à 4mm d'épaisseur. Pour le reste, l'outil de coupe est similaire.

Les outils de coupe décrits ci-dessus peuvent être utilisés individuellement dans le dispositif de découpe 10 pour réaliser un trou unitaire, ou bien collectivement pour réaliser plusieurs trous parallèles par une même opération. Pour ce second cas, en référence aux figures 11 à 13, un deuxième mode de réalisation du dispositif de découpe de découpe 110 va être maintenant décrit. Les mêmes chiffres de référence que dans la figure 2 sont utilisés pour désigner des éléments identiques ou analogues. On ne décrira donc que les différences avec le premier mode de réalisation.

Le dispositif de découpe 110 est représenté dans un état chargé avec un empilement de mats de laine de verre 5. Il comporte deux outils de coupe 15 parallèles, pour chacun desquels sont prévus un trou de guidage respectif 16 dans la plaque de guidage 12, un trou de guidage respectif 17 dans la plaque de compression 14, et un trou de passage respectif 18 dans la plaque de base 11.

Une plaque de poussée 35 est fixée sur les deux outils de coupe 15 parallèlement à la plaque de guidage 12 et au-dessus de la plaque de guidage 12 pour pouvoir translater solidairement les deux outils de coupe 15 dans la direction verticale, par exemple manuellement ou au moyen d'un vérin non représenté.

De façon non représentée, un ou plusieurs dispositifs de fixation mécaniques peuvent être agencés sur la plaque de poussée 35 sur sa face tournée vers le matériau à découper, à savoir à chaque emplacement de la plaque de poussée 35 où il est prévu de pouvoir placer un outil de coupe. Le dispositif de fixation est de préférence man uvrable de manière réversible entre une position d'attachement, dans laquelle il attache l'outil de coupe à la plaque de poussée, et une position de relâchement, dans laquelle il libère l'outil de coupe de la plaque de poussée. Il permet ainsi facilement d'échanger, d'ajouter ou de supprimer des outils selon le nombre et la forme des trous souhaités dans la pièce. Ce dispositif de fixation mécanique peut être monté mobile sur un rail fixé à la plaque de poussée 35 pour augmenter la modularité du dispositif de découpe. Par exemple, un tel dispositif de fixation mécanique réversible peut être réalisé avec une goupille ou une vis traversant l'outil de coupe et la plaque de poussée 35, un système avec ressort et poussoir venant se loger dans des trous ménagés dans l'outil de coupe, un système de clipage ou de vissage de l'outil sur la plaque de poussée 35, etc.

Ainsi, comme visible sur les figures 12 et 13, un organe vibreur commun 20 peut être employé pour appliquer la sollicitation vibratoire solidairement à tous les outils de coupe 15 pendant l'opération de découpe.

La figure 13 représente les outils de coupe 15 en fin de course, avec l'extrémité engagée dans les trous de passage 18. Dans cette position, il peut être avantageux d'injecter un flux d'air comprimé ou autre gaz à travers l'espace intérieur 7 (Fig. 5) de l'outil de coupe 15 pour expulser la carotte de matière qui aura été prise dans celui-ci pendant la course de translation de l'outil de coupe 15. De préférence, cette expulsion est effectuée vers le bas en injectant le flux d'air depuis l'extrémité supérieure du corps profilé 21.

La figure 14 représente un troisième mode de réalisation du dispositif de découpe 210. Les mêmes chiffres de référence que dans la figure 13 sont utilisés pour désigner des éléments identiques ou analogues. Ici, la plaque de poussée 35 est supprimée, de sorte qu'il est nécessaire d'exercer la sollicitation vibratoire sur chacun des outils de coupe 5, par exemple au moyen d'organes vibreurs 20 respectifs. De même, plusieurs actionneurs (non représentés) peuvent être employés pour déplacer indépendamment les outils de coupe 15, comme symbolisé par les flèches 19.

Le fonctionnement décrit ci-dessus est possible avec un nombre plus élevé d'outils de coupe, et avec des outils de coupe de diverses formes. Ce point sera illustré maintenant en référence à la figure 15.

La figure 15 représente un quatrième mode de réalisation du dispositif de découpe 310. Les mêmes chiffres de référence que dans les figures 2 à 7 sont utilisés pour désigner des éléments identiques ou analogues.

Le dispositif de découpe 310 comporte quatre outils de coupe 115 à section en forme de T et sept outils de coupe 15 à section carrée pour percer les mats de laine de verre 1 conformément au motif illustré sur la figure 16, à savoir avec quatre trous traversants 51 à section en forme de T et sept trous traversants 52 à section carrée, par exemple pour insérer des piliers porteurs non représentés. Plusieurs mats 1 superposés peuvent être percés dans la même opération, à concurrence d'une épaisseur maximale de laine de verre qui dépend du dimensionnement du dispositif de découpe 310.

Tous les outils de coupe 15 et 115 sont guidés de la même manière en translation verticale dans des trous de guidage de la plaque de guidage 12 et de la plaque de compression 14. Le guidage vertical de la plaque de compression 14 est réalisé par la forme des pieds de support 13, qui se présentent sous la forme de profilés à deux pans perpendiculaires en forme de L. Chaque coin de la plaque de compression 14 est ainsi logé dans l'angle intérieur du pied de support 13, avec un léger jeu de montage.

Comme visible sur la figure 15, les lames planes 22 et 122 s'étendent ici sur toute la longueur des outils de coupe 15 et 115.

Pour le reste, le fonctionnement reste identique aux modes de réalisation décrits précédemment.

D'autres formes possibles des outils de coupe sont illustrées schématiquement sur les figures 22 à 26 en section transversale.

La figure 22 illustre un outil de coupe 315 présentant un corps profilé 321 en forme de F et des lames d'encoche 322 au niveau de toutes les arêtes saillantes. Par une forme de F, on signifie ici une forme polygonale comportant une barre plus longue et deux barres plus courtes s'étendant perpendiculairement à la barre plus longue d'un même côté de celle-ci, respectivement à un bout et à une portion intermédiaire de la barre plus longue.

La figure 23 illustre un outil de coupe 415 présentant un corps profilé 421 en forme de L et des lames d'encoche 422 au niveau de toutes les arêtes saillantes. Par une forme de L, on signifie ici une forme polygonale comportant deux barres perpendiculaires liées par une extrémité.

La figure 24 illustre un outil de coupe 515 présentant un corps profilé 521 en forme de H et des lames d'encoche 522 au niveau de toutes les arêtes saillantes. Par une forme de H, on signifie ici une forme polygonale comportant deux barres parallèles et une barre s'étendant perpendiculairement entre celles-ci au niveau d'une portion intermédiaire des deux barres parallèles.

La figure 25 illustre un outil de coupe 615 présentant un corps profilé 621 en forme de U et des lames d'encoche 622 au niveau de certaines des arêtes saillantes, ici à la base de la forme de U. La figure 26 est analogue mais présente les lames d'encoche 622 au niveau des arêtes saillantes éloignées de la base de la forme de U. Par une forme de U, on signifie ici une forme polygonale comportant deux barres parallèles et une barre s'étendant perpendiculairement entre celles-ci au niveau d'une extrémité des deux barres parallèles. Les figures 25 et 26 peuvent aussi être combinées pour placer des lames d'encoche 622 au niveau de toutes les arêtes saillantes.

Dans toutes ces figures, des lames d'encoche non représentées pourraient aussi être placées au niveau de toutes ou certaines des arêtes rentrantes du corps profilé.

La figure 17 représente le squelette rigide d'un bloc isolant parallélépipédique dans lequel le mat de laine de verre perforé de la figure 16 peut être utilisé. La plaque de couvercle et la garniture isolante sont omises de la figure 17. Une plaque de fond 49, par exemple en bois contreplaqué, porte sept piliers porteurs 48 agencés en trois rangées longitudinales, destinés à être insérés dans les trous 52 à section carrée. Les dimensions de la plaque de fond 49, et donc du mat de laine de verre destiné à être déposé dessus, sont par exemple environ 1 ,2 m par environ 1m.

Quatre piliers d'angle 40 comportent chacun une section en T formée de deux voiles perpendiculaires :

un voile bissecteur 41 orienté à 45° entre le côté longitudinal 43 et le côté transversal 44 de la plaque de fond 49, et s'étendant depuis le coin de la plaque de fond 49,

- un voile contre-bissecteur 42 orienté perpendiculairement au voile bissecteur 41 et s'étendant tangentiellement à l'extrémité interne 45 du voile bissecteur 41 depuis le côté longitudinal 43 jusqu'au côté transversal 44 de la plaque de fond 49.

Les piliers d'angle 40 sont destinés à être insérés dans les trous 51 à section en forme de T.

Dans un mode de réalisation, le voile bissecteur 41 est réalisé dans un contreplaqué de 9 à 10mm d'épaisseur avec une longueur de 100mm et une hauteur adaptée à l'épaisseur de la barrière isolante. Le voile contre-bissecteur 42 est réalisé dans un contreplaqué de 12mm d'épaisseur avec une longueur de 200mm. De telles épaisseurs de contreplaqué sont standards et donc facilement disponibles. Alternativement, un bois contreplaqué densifié peut aussi être employé.

Des applications d'un tel bloc isolant parallélépipédique sont notamment décrites dans la publication FR-A-3030014 du 17/06/2016.

Dans les modes de réalisation précités, on a décrit des outils de coupe fonctionnant avec une sollicitation vibratoire dans la direction de la translation de l'outil. En référence aux figures 18 à 20, on va maintenant décrire une variante du procédé de découpe employant deux séries de lames planes comme outils de coupe. Cette variante est illustrée en référence à la découpe d'un trou 51 à section en forme de T.

Dans une première étape de coupe illustrée à la figure 18, une première pluralité de lames planes 60 mutuellement parallèles sont appliquées contre la surface supérieure de la pièce de matière isolante 59 devant être trouée. Les lames planes 60 présentent toutes une arête inférieure tranchante destinée à découper la matière isolante en avançant dans la direction d'épaisseur de la pièce de matière isolante, comme symbolisé par les flèches 119, par exemple sous la poussée d'un vérin ou autre actionneur. Simultanément, les lames planes 60 sont animées d'un mouvement vibratoire, symbolisé par les flèches 61 , orienté dans la direction de largeur des lames planes parallèles 60, perpendiculairement à la direction d'avance à travers la pièce de matière isolante.

Le mouvement vibratoire peut être généré, dans une variante du dispositif de découpe 10 de la figure 2, en prévoyant un degré de liberté correspondant entre la plaque de guidage 12 et les pieds 13 et en sollicitant la plaque de guidage 12 de manière vibratoire dans cette direction, de manière à communiquer la vibration aux outils de coupe, à savoir ici la première pluralité de lames planes 60, au niveau des trous de guidage 16.

Les lames planes 60 de la première pluralité sont agencées selon une première pluralité de segments de droites parallèles définissant une partie du contour polygonal de la forme en T. Après avoir effectué la découpe de toute l'épaisseur de la pièce de matière isolante 59 avec les lames 60, celles-ci sont ressorties de la pièce de matière isolante 59 et une deuxième pluralité de lames planes 62 mutuellement parallèles est utilisée de la même manière, comme illustré sur la figure 19, pour réaliser des découpes selon une deuxième pluralité de segments de droites parallèles définissant la partie restante du contour polygonal de la forme en T. Les lames 62 sont cependant orientées perpendiculairement aux lames 60 et vibrent donc selon une direction 63 perpendiculaire à la direction des flèches 61.

Pour la mise en œuvre de la deuxième pluralité de lames planes 62 dans la variante du dispositif de découpe 10 de la figure 2, il est possible d'utiliser la même plaque de guidage 12, sollicitée maintenant dans l'autre direction de vibration. Il est aussi possible de prévoir deux plaques de guidage amovibles, amenées successivement dans le bâti du dispositif de découpe 10 et présentant chacune un degré de liberté dans la direction de vibration 61 ou 63.

Après avoir effectué la découpe de toute l'épaisseur de la pièce de matière isolante 59 avec les lames 62, celles-ci sont ressorties de la pièce de matière isolante 59 et une carotte de matière isolante avec une forme de section en T se retrouve entièrement séparée de la masse de la pièce de matière isolante 59 et peut être enlevée. La figure 20 représente partiellement la pièce de matière isolante 59 après enlèvement de la carotte de matière isolante, ce qui laisse apparaître le trou 51 à section en forme de T.

Le procédé décrit en référence aux figures 18 à 20 est aisément adaptable à d'autres formes de section, par exemple une forme carrée, rectangulaire, en F, en L, en U ou en H. Il permet aussi de réaliser des découpes de dimensions bien contrôlées, par exemple avec une tolérance inférieure ou égale à 0,5mm.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.