Titre de l'invention : Elément modulaire de peigne pour machine de coupe automatique d'un matelas de feuilles de matériau

Domaine Technique

L'invention se rapporte au domaine général des machines de coupe automatique d'un matelas de feuilles de matériau, notamment de matériaux textiles, à l’aide d'une lame vibrante pénétrant dans un support de coupe à aspiration entraîné par un convoyeur. Elle concerne plus précisément les peignes de chargement et de déchargement équipant de telles machines de coupe.

Technique antérieure

Typiquement, une machine de coupe à lame vibrante comprend un convoyeur de coupe qui sert à entraîner le matelas de feuilles à découper durant l'opération de coupe. Ce convoyeur de coupe est logé dans un caisson à l'intérieur duquel est établie une forte dépression afin de maintenir immobiles les feuilles de matériau à découper durant l'opération de coupe.

Dans ce type de machine, le convoyeur de coupe sert également de support de coupe pénétrant pour la lame vibrante. Il est en effet connu de rendre le support de coupe pénétrable par la lame de sorte que durant l'opération de coupe, la lame puisse non seulement traverser complètement le matériau à couper, mais également s'étendre vers le bas au-delà de la surface de support et dans le lit de matériau fournissant une telle surface.

A cet effet, le support de coupe est généralement constitué d'un assemblage de pavés entraînés par une courroie du convoyeur, chaque pavé comprenant une pluralité de poils montés sur une semelle en plusieurs rangées parallèles. Des canaux transversaux sont pratiqués au travers de la semelle pour permettre le passage de l'air d'aspiration. Ces pavés permettent ainsi de supporter le matelas de feuilles de matériau à découper tout en pouvant être pénétrés par la lame de coupe.

Les machines de coupe à lame vibrante sont également équipées de peignes de chargement et de déchargement qui sont situés à chaque extrémité du convoyeur. Les peignes de chargement ont pour fonction d'aider au transfert du matelas de feuilles de matériau à découper depuis une table amont de matelassage sur l'extrémité amont du convoyeur de la machine de coupe. De même, les peignes de déchargement ont pour fonction d'aider au transfert du matelas découpé depuis l'extrémité aval du convoyeur de la machine de coupe vers un convoyeur de déchargement situé en aval.

Les peignes de déchargement constituent donc la transition entre la zone où le matelas est maintenu sous dépression (c'est-à-dire sur le support de coupe à aspiration) et la zone sans dépression (c'est-à-dire sur le convoyeur de déchargement). Aussi, ces peignes de déchargement doivent permettre d'assurer une continuité dans le maintien du matelas tout en limitant au maximum les surfaces des poils des supports de coupe qui ne sont pas en contact avec le matelas.

Les peignes de déchargement comprennent généralement plusieurs saillies inclinées et parallèles qui pénètrent au travers des poils des supports de coupe de sorte à former une rampe qui guide le matelas découpé hors de la surface de coupe vers le convoyeur de déchargement. Ces saillies sont disposées parallèlement les unes aux autres et couvrent toute la largeur de la surface de coupe au niveau de l'extrémité aval du convoyeur. On pourra par exemple se référer au document US 2020/0156280 qui décrit un exemple de réalisation d'un peigne de déchargement avec deux rangées de saillies de longueurs différentes de pénétration au travers des poils des supports de coupe.

Les peignes de déchargement connus de l'art antérieur présentent certains inconvénients. En particulier, lors des opérations de coupe du matelas, les poils des supports de coupe peuvent subir des déformations qui rendent hétérogène leur répartition. Or, les peignes de déchargement connus de l'art antérieur ne permettent pas de réarranger les poils de support qui passent au travers des peignes.

Exposé de l'invention

La présente invention a donc pour but principal de proposer un peigne qui ne présente pas les inconvénients précités. Ce but est atteint grâce à un élément modulaire de peigne pour machine de coupe automatique d'un matelas de feuilles de matériau, la machine de coupe comprenant une pluralité de supports de coupe montés sur un convoyeur et comprenant chacun une pluralité de poils sur lesquels est destiné à reposer le matelas de feuilles de matériau à découper, l'élément de peigne comprenant une plaque formant support à partir duquel s'étendent longitudinalement une première et une deuxième rangées de dents, les dents de la première rangée alternant avec les dents de la deuxième rangée, et une extrémité libre des dents de la première rangée étant plus éloignée d'un bord aval du support qu'une extrémité libre des dents de la deuxième rangée de dents, et comprenant en outre, conformément à l'invention, une rampe montée sur le bord aval du support et inclinée par rapport à celui-ci de façon à limiter la surface de contact entre le matelas de feuilles et le peigne, et des moyens d'injection d'air au niveau d'un bord aval de la rampe sur toute une largeur de celle- ci afin de faciliter le déchargement/chargement du matelas de feuilles.

Le peigne selon l'invention est remarquable notamment en ce qu'il prévoit une rampe qui est montée sur le bord aval du support et qui est inclinée par rapport à celui-ci. Cette rampe, et les moyens d'injection d'air qui lui sont associés, permet de limiter la surface de contact entre le matelas de feuilles (à décharger ou à charger) et le peigne afin de faciliter la transition entre la partie du matelas qui est soumise à l'aspiration et celle qui ne l'est pas. Le déchargement (ou chargement) du matelas de feuilles de matériau s'en trouve grandement facilité.

Le peigne selon l'invention est également remarquable en ce qu'il est constitué d'une pluralité d'éléments modulaires indépendants qui sont assemblés sur une même plaque pour assurer la continuité entre le convoyeur de coupe et le convoyeur de déchargement (pour le peigne de déchargement) et entre la table de matelassage et le convoyeur de coupe (pour le peigne de chargement). Les peignes étant des pièces très sollicitées, les rendre modulaires permet de pouvoir changer seulement les éléments qui auraient pu être endommagées.

Le peigne selon l'invention est encore remarquable en ce qu'il prévoit deux rangées de dents. Les dents de la première rangée permettent de redresser les poils des supports de coupe de la machine qui auraient subis une déformation au point de ne plus être perpendiculaires au matelas de feuilles de matériau. Quant aux dents de la deuxième rangée, elles permettent de resserrer les têtes des poils des supports de coupe afin de limiter l'espace libre entre elles.

Les moyens d'injection d'air peuvent comprendre au moins une rangée aval d'orifices d'injection d'air débouchant au niveau du bord aval de la rampe entre deux dents adjacentes et s'ouvrant dans un canal d'alimentation en air qui s'étend sur toute la largeur du support.

Dans ce cas, les moyens d'injection d'air peuvent comprendre en outre une seconde rangée aval d'orifices d'injection d'air débouchant au niveau du bord aval de la rampe entre deux dents adjacentes et s'ouvrant dans le canal d'alimentation en air.

De même, les moyens d'injection d'air peuvent comprendre en outre une rangée amont d'orifices d'injection d'air débouchant au niveau d'un bord amont de la rampe et s'ouvrant dans le canal d'alimentation en air.

Le canal d'alimentation en air peut être en communication avec de l'air environnant ou en communication avec un circuit d'air sous pression.

De préférence, l'élément de peigne comprend en outre une troisième rangée de dents qui est indépendante des première et deuxième rangées de dents et qui est montée sous le support en retrait longitudinalement par rapport aux première et deuxième rangées de dents. Les dents de cette troisième rangée permettent d'assurer un repositionnement des poils des supports de coupe qui auraient été potentiellement déformés lors de leurs passages au travers des deux autres rangées de dents.

Dans ce cas, les dents de la troisième rangée de dents peuvent s'étendre longitudinalement depuis un bord amont du support opposé au bord aval. De même, une extrémité libre des dents de la troisième rangée de dents peut être en retrait longitudinalement par rapport au bord aval du support.

Toujours dans ce cas, les dents de la troisième rangée de dents sont de préférence décalées latéralement par rapport aux dents de la première rangée de dents et aux dents de la deuxième rangée de dents. De préférence, l'extrémité libre des dents de la première rangée de dents présente une forme de bulbe. Cette forme de bulbe permet d'assurer le guidage de la tige des poils des supports de coupe avant que leur tête respective ne soit totalement engagée au travers de l'élément de peigne.

De préférence également, la distance latérale séparant deux dents adjacentes de la première rangée de dents correspond sensiblement à l'encombrement latéral d'un nombre pair de poils adjacents des supports de coupe, et la distance latérale séparant deux dents adjacentes des première et deuxième rangées de dents correspond sensiblement à la moitié de la distance latérale séparant deux dents adjacentes de la première rangée de dents. Ces distances permettent d'assurer un resserrement des têtes des poils entre elles.

L'invention a également pour objet une machine de coupe automatique d'un matelas de feuilles de matériau, comprenant une pluralité de supports de coupe qui sont montés sur un convoyeur et qui comprennent chacun une pluralité de poils sur lesquels est destiné à reposer le matelas de feuilles de matériau à découper, la machine comprenant en outre au niveau d'au moins l'une de ses extrémités un peigne constitué d'une pluralité d'éléments de peigne tels que définis précédemment.

L'extrémité peut être une extrémité de déchargement et/ou une extrémité de chargement (auquel cas le peigne est un peigne de déchargement et/ou un peigne de déchargement, respectivement).

Certains éléments de peigne peuvent présenter des caractéristiques différentes des autres éléments de peigne. Par « caractéristiques », on entend notamment le nombre de dents des deux rangées, leurs longueurs, leurs formes, leurs positions, etc.

Brève description des dessins

[Fig. 1] La figure 1 est une vue partielle et de côté montrant l'extrémité de déchargement d'une machine de coupe munie d'un peigne de déchargement selon l'invention. [Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective d'un élément de peigne de déchargement de la figure 1.

[Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective d'un élément de peigne selon une variante de réalisation de l'invention.

[Fig. 4] La figure 4 est une vue de dessus de l'élément de peigne de la figure 3.

[Fig. 5] La figure 5 est une vue de dessous de l'élément de peigne de la figure 3.

[Fig. 6] La figure 6 est une vue de côté de l'élément de peigne de la figure 3.

[Fig. 7] La figure 7 est une vue en coupe transversale de l'élément de peigne de la figure 3.

Description des modes de réalisation

Dans une machine de coupe à lame vibrante, le matelas de feuilles de matériau à découper est entraîné par un convoyeur de coupe durant l'opération de coupe. La partie supérieure du convoyeur de coupe sert de support de coupe et la partie inférieure est généralement logée dans un caisson à l'intérieur duquel est établie une forte dépression afin de maintenir immobiles le matériau à découper durant l'opération de coupe.

La figure 1 représente partiellement l'extrémité aval (dite extrémité de déchargement) d'une telle machine de coupe 2. Comme représenté sur cette figure, le support de coupe 4 est constitué d'un assemblage d'une pluralité de pavés qui sont montés sur une courroie d'entraînement du convoyeur de coupe (non représenté).

De façon connue, chaque pavé du support de coupe comporte une pluralité de poils 6 qui sont alignés en rangées parallèles. Chaque poil 6 présente un pied 6a monté sur une semelle 8 et une tête 8b qui est opposée au pied et qui est destinée à servir de support pour le matelas M de feuilles de matériau à découper.

Comme décrit dans la demande de brevet FR 20 03043 déposée le I mars 2020, les pavés du support de coupe peuvent être constitués par l'assemblage d'une pluralité d'éléments modulaires, chaque élément modulaire comprenant des poils arrangés selon une même et unique rangée de poils. Par ailleurs, au niveau de l'extrémité avale de la surface de coupe (par rapport au sens à la direction d'avance T du convoyeur de coupe), la machine de coupe comprend un peigne de déchargement qui est typiquement surélevé par rapport à la surface de coupe et qui s'étend sur toute la largeur de celle-ci.

Le peigne de déchargement a pour fonction principale d'aider au transfert du matelas M à décharger depuis l'extrémité aval du convoyeur de coupe vers un convoyeur de déchargement (non représenté).

Selon l'invention, le peigne de déchargement est modulaire, c'est-à-dire qu'il est composé d'une pluralité d'éléments modulaires de peigne 10 qui sont mis bout à bout pour former le peigne.

Toujours selon l'invention, comme représenté sur les figures 2 à 5, chaque élément de peigne 10 comprend une plaque 12 sensiblement horizontale formant support à partir duquel s'étendent longitudinalement une première rangée de dents 14 et une deuxième rangées de dents 16, les dents de la première rangée alternant avec les dents de la deuxième rangée.

Par ailleurs, une extrémité libre des dents 14 de la première rangée est plus éloignée d'un bord aval du support qu'une extrémité libre des dents 16 de la deuxième rangée de dents. En d'autres termes, les dents 14 de la première rangée dépassent par rapport aux dents 16 de la deuxième rangée.

Les dents 14, 16 de ces deux rangées de dents ont une forme sensiblement triangulaire avec une arête supérieure 14a, 16a respective qui est inclinée vers le bas par rapport au support 12 sensiblement horizontal de l'élément de peigne.

De préférence, l'inclinaison de l'arête supérieure 16a des dents 16 de la deuxième rangée est plus élevée que celle de l'arête supérieure 14a des dents 14 de la première rangée.

De préférence également, l'extrémité libre des dents 14 de la première rangée de dents présente une forme de bulbe, c'est-à-dire une forme de renflement arrondi comme notamment visible sur les figures 3 et 4.

Cette forme particulière de bulbe permet d'assurer le guidage de la tige des poils 6 des supports de coupe avant que la tête 6b de ces derniers ne soit totalement engagée au travers du peigne de déchargement. Lorsque la tige des poils est de section inférieure à celle de la tête, l'extrémité libre en forme de bulbe des dents 14 se situe en-dessous de la totalité de la tête de façon à ne pas interférer avec la tige des poils.

Toujours selon l'invention, une rampe 18 est montée sur le bord aval du support 12 de chaque élément de peigne 10.

Plus précisément, cette rampe 18 s'étend dans la continuité amont des dents 14, 16 et est inclinée vers le bas par rapport au support 12 qui est sensiblement horizontal. Comme représenté sur la figure 6, la rampe 18 présente ainsi un angle d'inclinaison a par rapport au support 12 qui est compris entre 0 et 45° et qui est sensiblement égal à l'angle d'inclinaison que font les arêtes supérieures 14a respectives des dents 14 de la première rangée.

La rampe 18 ainsi aménagée permet de limiter la surface de contact entre le matelas M à décharger et l'élément de peigne 10.

Chaque élément de peigne 10 selon l'invention comprend encore des moyens d'injection d'air au niveau d'un bord aval de la rampe 18 sur toute une largeur de celle-ci afin de faciliter le déchargement du matelas M.

Comme illustré notamment sur les figures 2 à 4 et 7, ces moyens d'injection d'air comprennent au moins une rangée aval d'orifices d'injection d'air 20 qui débouchent au niveau du bord aval de la rampe 18 entre deux dents adjacentes 14, 16 et qui s'ouvrent dans un canal d'alimentation en air 22 qui s'étend sur toute la largeur du support.

De préférence, les moyens d'injection d'air comprennent en outre une seconde rangée aval d'orifices d'injection d'air 24 qui débouchent également au niveau du bord aval de la rampe 18 entre deux dents adjacentes 14, 16 et qui s'ouvrent dans le même canal d'alimentation en air 22.

Sur les figures 4 et 7 sur lesquelles ces orifices d'injection d'air de la seconde rangée sont notamment visibles, on constate que ces orifices 24 sont alignés chacun avec un orifice 20 de la première rangée aval en étant disposés en dessous de ces orifices. De préférence également, les moyens d'injection d'air comprennent encore une rangée amont d'orifices d'injection d'air 26 qui débouchent au niveau d'un bord amont de la rampe 18 et qui s'ouvrent dans le canal d'alimentation en air 22.

Comme plus précisément représenté sur les figures 3 et 4, ces orifices 26 de la rangée amont sont positionnés à une extrémité longitudinale de la rampe 18 opposée à celle où sont positionnés les orifices 20, 24 des rangées aval.

De plus, les orifices 26 de la rangée amont débouchent selon une direction sensiblement verticale, tandis que les orifices 20, 24 des rangées aval débouchent selon des directions sensiblement horizontales.

Le canal d'alimentation en air 22 qui est commun à l'ensemble des orifices d'injection d'air 20, 24 et 26 peut être alimenté en air environnant ou être en communication avec un circuit d'air sous pression (non représenté).

L'ensemble des orifices d'injection d'air 20, 24 et 26 permettent de mettre la zone de la rampe 18 à la pression atmosphérique ou en légère surpression (en fonction de l'alimentation du canal 22) afin de limiter la partie du matelas à décharger soumise à la dépression due à l'aspiration dans le convoyeur de coupe. Le transfert du matelas M depuis le convoyeur de coupe vers le convoyeur de déchargement s'en trouve grandement facilité.

Selon une disposition avantageuse de l'invention, l'élément de peigne 10 comprend en outre une troisième rangée de dents 28 qui est indépendante des première et deuxième rangées de dents 14, 16 et qui est montée sous le support 12 en retrait longitudinalement par rapport aux première et deuxième rangées de dents.

Comme représenté sur la figure 6, les dents 28 de cette troisième rangée de dents s'étendent longitudinalement depuis un bord amont du support 12 qui est opposé au bord aval.

De plus, l'extrémité libre des dents 28 de la troisième rangée de dents peut être en retrait longitudinalement par rapport au bord aval de ce support 12.

Par ailleurs, comme représenté sur la figure 5, les dents 28 de la troisième rangée de dents sont de préférence décalées latéralement par rapport aux dents 14 de la première rangée de dents et aux dents 16 de la deuxième rangée de dents. En d'autres termes, les dents 28 de la troisième rangée s'intercalent latéralement entre deux dents adjacentes 14, 16 appartenant aux première et deuxième rangées.

Les dents 28 de cette troisième rangée de dents ont pour fonction d'assurer un repositionnement des poils 6 des supports de coupe 4 qui auraient été potentiellement déformés lors de leurs passages au travers des deux autres rangées de dents 14, 16.

Selon une autre disposition avantageuse, la distance latérale d séparant deux dents 14 adjacentes de la première rangée de dents (voir les figures 2 et 5) correspond sensiblement à l'encombrement latéral d'un nombre pair de poils 6 adjacents des supports de coupe 4.

Sur l'exemple de réalisation de la figure 2, cette distance latérale entre deux dents adjacentes 14 correspond à l'encombrement latéral de quatre poils 6 du support de coupe 4.

De même, la distance latérale d_' séparant deux dents adjacentes 14, 16 des première et deuxième rangées de dents (voir les figures 2 et 5) correspond sensiblement à la moitié de la distance latérale d séparant deux dents adjacentes 14 de la première rangée de dents.

Ainsi, toujours sur l'exemple de réalisation de la figure 2, cette distance latérale correspond à l'encombrement latéral de deux poils 6 du support de coupe.

Comme indiqué précédemment, le peigne de déchargement est modulaire, c'est-à- dire qu'il est composé d'une pluralité d'éléments modulaires de peigne tels que décrits ci-dessus qui sont mis bout à bout.

Cette modularité présente notamment comme avantage que certains éléments de peigne du peigne de déchargement peuvent présenter des caractéristiques différentes des autres éléments de peigne en fonction des spécificités des supports de coupe sous-jacents.

Par « caractéristiques » des éléments de peigne, on entend le nombre de dents des deux ou trois rangées de dents, la longueur des dents, la forme des dents, l'écartement latéral entre deux dents, etc. Par ailleurs, de manière similaire à ce qui vient d'être décrit pour le peigne de déchargement, la machine de coupe comprend, au niveau de l'extrémité longitudinale opposée de la surface de coupe, un peigne de chargement (non représenté sur les figures) qui est généralement surélevé par rapport à la surface de coupe et qui permet d'aider au chargement du matelas de feuilles de matériau depuis la table de matelassage vers la surface de coupe.

L'invention s'applique également à ce peigne de chargement : ce dernier est avantageusement modulaire et chaque élément de peigne présente les mêmes caractéristiques que celles qui ont été décrites en liaison avec le peigne de déchargement.