CA1270747A

CA1270747A - Decoupe longitudinale d'un produit tubulaire fibreux

Info

Publication number: CA1270747A
Application number: CA000485524A
Authority: CA
Inventors: Andre Leblond; Gerard Gerber
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1990-06-26
Anticipated expiration: 2007-06-26
Also published as: US4781089A; BR8503386A; IE851533L; EP0170586B1; PT80825B; DE3573748D1; AR240637A1; AU574796B2; FI852832L; AU4383985A; EP0170586A1; ES545001A0; JPS6144594A; DK319585D0; IE56562B1; FI83401C; FI852832A0; ATE47346T1; ES8607795A1; IN165012B

Abstract

La présente invention concerne la découpe d'un produit tubulaire fibreux. Elle s'applique plus particulièrement à la découpe longitudinale de l'épaisseur d'un tel produit suivant un profil en forme de marche. Selon l'invention on produit simultanément deux découpes parallèles et légèrement décalées l'une par rapport à l'autre dans une direction quasi radiale, et une découpe supplémentaire dans une direction essentiellement perpendiculaire à celle du plan de découpe radiale. L'invention concerne également un dispositif pour la production de la découpe selon l'invention, qui comprend un outil de découpe compose de deux lames et d'une lame supplémentaire.

Description

1~707L~ 7 DECOUPE LONGITUDINALE D'UN PRODUIT

La présente invention est relative a la découpe d'un produit tubulaire fibreux~ et plu5 précisément a la découpe longitudinale de l'épaisseur d'un tel produit suivant un profil en forme de marche.
L'invention s'applique notamment a la decoupe de coquilles isolantes, c'est a dire de produits cylindriques creux formés de fibres dans lesquelles est réparti un liant polymérisé.
De telles coquilles, par exemple a base de fibres minérales telles que des fibres de verr~, peuvent être utilisées pour l'isolation des conduits. La découpe longitudinale pratiquée dans la coquille rend possible par l'~uverture et la fermeture de la coquille sa m1se en pla-ce autour du conduit. Apres la mise en place de la coquille, il subsis-te une fente entre les deux bords de la coquille qui ont été séparés du fait de la découpe et cette fente peut donner lieu a des pertes thermiques indesirables. Lorsque la découpe est radiale~ en particu-lier, ces pertes sont susceptibles de se produire relativement facile-ment.
On a donc cherche a produire dans des coquilles isolantes des decoupes suivant un profil en forme de marche de façon a ce que les pa-rois découpees viennent, au moment de la fermeture de la coquille, serecouvrir l'une l'autre au niveau de la marche, de fa~on a li~iter les conditions d'etablissement de ponts thermiques, favorisant les pertes thermiques.
On connait déja un procédé de découpe longitudinale d'wne co-quille isolante a base de fibres minérales dont la mise en oeuvreconduit a l'obtention d'une fente profilée en forme de marche, qui tra-verse de part en part la paroi de la coquille.
Selon le procédé connu, on découpe la paroi de la coquille sur une partie de son épaisseur, d'une part depuis l'intérieur, d'autre , . ..

~;~7~37~'7 part depuis l`extérieur, de ~açon a produire dans la paroi deux fentes paralleles quasiment radiales. Chacune de ces fentes definit dans l'epaisseur de la paroi un bord interne ou une extrémité puisqu'elle ne traYerse pas l'épaisseur de la coquille de part en part. Pour produire S une fente sur toute l'épaisseur de la coquille, on applique a proximité
des bords ;nternes des fentes paralleles des forces de cisaillement qui agissent sur la matiere comprise entre lesdites extremites pour la de-chirer.
Un tel procede presente toutefois un certain nombr~ d'in-1~ convenients qui concernent notamment l'etat de la coquille au niveau dela partie déchiree. La coquille est soumise a ce ni~eau a des contrain-tes mécaniques sous la forme d'un brusque etirage apres la compression correspondant a ~a formation des fentes paralleles. ~es contraintes peu~ent conduire a une desagrégation de la structure fibreuse, et donc a la formation d'un profil de découpe irrégulier. Les coquilles sont en effet fabriquées de la fac,on suivante : on enroule un tapis de f;bres imprégnées d'une composition d'encollage servant a lier les fibres, au-tour d'un mandrin chauffe. L'enroulement obtenu est envoyé dans une étuve de polymérisation pour polymériser le liant. La structure obtenue

2~ présente donc une certaine cohésion qu'il con~ient de ne pas détruire.
~ 'in~ention se propose de fournir un procédé de formation d'une fente profilee en forme de marche, dans la paroi d'un produit cylindrique fibreux, notamment une coquille isolante a base de fibres minérales dans lesquelles es~ reparti un liant polymerise, grâce auquel les possibilités d'etablissement de ponts thermiques se trouYent limi-tées par, en particulier, l'existence d'une ligne de découpe qui soit par~a;tement réguliere et ne conduise a aucune altération de la struc-ture fibreuse.
A cette fin, l'in~en~ion propose un procédé de formation d'une fente longitudinale profilée en forme de marche selon lequel si-multanément on découpe la paroi du produit dlune part depuis l'inté-rieur, d'autre part depuis l'extérieur, dans une direction radiale de façon a produire deux decoupes quasiment paralleles et légerement deca-lées l'une par rapport a l'autre, et dans l'épaisseur de la paroi, on réalise une découpe supplémentaire dans une direction tangentielle, ou encore perpendiculaire a celle de la direction des découpes radiales, ~si bien que les bords internes ou extrémités des découpes radiales sont reliés par la découpe tangentielle supplémentaire.
- Sous un de ses aspects, l'invention a pour objet un procédé

... _ .. . . . ,.. .. . _ .. .. _ _. _ , . _ . .. . . . .

374~7 de formation d'une fente selon lequel, pour découper la paroi du produit, on crée un mouvement relatif entre ledit produit et un outil de découpe co~posé de deux ~ames principales disposées dans deux plans essentiellement parallèles situés à une faible d;stance l'un de l'autre, lesdites lames étant agencées de façon à produire dans la pa-roi du produit, dans une direction radiale, une découpe depuis l'intérieur et une depuis l`extérieur, et d'une lame supplémentaire si-tuée dans un plan sensible~ent perpendiculaire au plan desdites lames pr;ncipales et agencee de fac,on a produire une decoupe essentiellement perpendiculaire aux precedentes.
Pour que la decoupe supplémentaire ou découpe tangentielle~
se fasse dans l'épaisseur de la paroi, on regle la position relative du produit et de la lame supplementaire de fac,on à maintenir tout au long de l'opération, ladite lame dans l'epaisseur de la paroi.
Sous un autre de ses aspects, l'invention propose un procede qui cree simultanément des ef~orts de compression s'exerçant d'une part depuis l'intérieur, d'autre part depuis l'exterieur de la paroi, et dont les effets conjugués atteignent leur maximum vers le Inilieu de l'epaisseur de la paroi sur une zone dont la largeur correspond ap-proximativement à l'écartement des plans respecti~s ~es deux lames principales, et un effort, agissant en sens inverse, qui écarte les strates de fibres au moyen de la lame supplementaire. On obtient donc en fin d'opération, c'est à dire lorsque les bords des decoupes paral-leles atteignent la decoupe tangentielle pour former une fente sur tou-te l'épaisseur de la paroi, un certain équilibrage des forces s'exer-~ant sur la ~one centrale, diminuant ainsi les risques d'endom~agement du produit.
Par ailleurs, independamment de l'effet mecan1que favorable, l'introduction de la lame supplementaire permet une stabilisation de la position relative du produit a découper et de l'outil de découpe.
En e~fet, dans les procédes de decoupe tels qu'ils sont cou-ramment mis en oeuvre, par exemple pour produire des fentes rectili-gnes, le mouvement relatif du produit et de l'outil est obtenu en laissant l'outil fixe et en faisant défiler le produit dans le sens longitudinal. Cette condition permet de travailler facilement en conti-nu, et d'associer la découpe du produit, notamment dans le cas de co-quilles isolantes, a la succession d'etapes conduisant a son obtention a partir d'un tapis de fibres impregnées d'une composition d'encolla-ge.

.

--~2~C~7~7 Or, lors d'une telle operation, on peut observer un mDuvement relatif indésirable entre d'une part le plan défini par les lames de découpe et d`autre part l'axe de la coquille qui defile a sa rencontre dans le sens lon~itudinal. Ce mouvement indesirable peut se produire de deux ~a~ons : d'une part un mouvement lateral, et d'autre part un mou-vement qui modi~ie l'emplacement de l'outil de decoupe dans l'épaisseur de la paroi, ce qui peut conduire a des ;rrégularites dans la découpe, et donc a l'o~tention d'une ligne de découpe qui ne soit pas parfaite-ment rectiligne sur toute la longueur de la coquille.
La présence d'un organe supplémentaire qui agit simultanement dans une direction perpendiculaire à celle du mouvement relatif longi-tudinal entre les lames et le produit e~ite avantageusement de tels risques en guidant en quelque sorte le mouYement relati~ du produit a decouper et de l'outil compose desdites lames, de fa~on a maintenir le produit et l'outil dans leur position respective souhaitée. L'organe supplémentaire crée ainsi une stabilisation de la position relative de la coquille et de l'outil dans un plan horizontal ou vertical.
Suivant un mode de mise en oeuYre encore plus avantageux de l'invention, on peut créer un equilibrage des ~orces qui ne soit plus limite a la seule ~one centrale de la paroi. Selon ce mode de realisa-tion, on amorce simultanément en plus de 1a découpe tangentielle, non plus deux mais quatre découpes radiales, de façon a obtenir la fente profilée en forme de marche désirée en faisant subir a la structure fi-breuse des contraintes encore plus reduites.
Plus précisement, on amorce, â partir d'un certain niveau d'épaisseur de la paroi, deux decoupes supplementaires : l'une dirigee vers l'extérieur de la coquille et venant a la rencontre de la decoupe induite depuis la surface externe de la paroi : l'autre dirigee vers l'intérieur de la coquille et venant a la rencontre de la decoupe in-duite depuis la surface interne de la paroi.
La simultaneité des decoupes est assuree par la solidarite des organes qui les effectuent. Comme indique precedemment, la decoupe tangentielle est assuree par une lame supplementaire situee dans un plan perpendiculaire à celui des deux lames principales. Pour produire a partir de ladite decoupe tangentielle, les amorces de decoupes radia-les souhaitées, on adjoint a la lame supplementaire deux ailerons dis-posés l'~n au-dessus, dans le plan de la lame agissant depuis l'exte-r;eur de la coquille, l'autre au-dessous, dans le plan de la lame agissant depuis l'interieur de la coquille.

~7V7'~'7 Suivant ce mode de réalisatlon de l'invention, on réalise avantageusement un bon équilibre des efforts s'exer~ant sur la paroi a découper, par rapport à un plan passant par la moitié de l'épaissseur de la paroi.
L'invention concerne egalement un procédé de découpe d'un produit cylindrique fibreux, notamment de coquilles isolantes a base de fibres minérales dans lesquelles est réparti un liant polymérisé, selon lequel on produit simultanément dans la paroi symétrique de la paroi decoupée suivant un profil en forme de marche, par rapport a l'axe lon-gitudinal du produit, une découpe rectiligne sur une partie seulement de son épaisseur.
L'invention concerne en outre un disposi ti f pour 1 a mise en oeuvre du procédé . Ce dispositif comprend un outil de découpe composé
de deux lames principales disposées dans deux plans essentiellement pa-ralleles situes a une faible distance l'un de l'autre, le bord infé-rieure de la lame supérieure etant fixé au bord supérieur de la lame inferieure, les bords libres de chacune des lames étant fixés à des porte-lames, et d'une lame supplémentaire située dans le prolongement de la ionction desdites lames principales, le porte-lame de la lame in-férieure étant éventuellement muni d'une lame assurant la découpe par-tielle d'une autre paroi du produit cylindrique creux.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa-raitront au cours de la description sui~ante, en relation avec les fi-gures 1 à 7 qui représentent un mode particulier de réalisation d'un dispositi~ selon l'invention, pour la découpe d'une coquille.
. La figure 1 est une vue schématique de face représentant la position du dispositif de découpe à l'intérieur d'une coquille, . La figure 2 est une we de face d'un outil de découpe selon l'inven-tion, 0 . La figure 3 montre les découpes telles qu'elles apparaissent dans unecoquille vue suivant son axe, . La figure 4 représente une vue agrandie de la lame supplémentaire de découpe tangentielle de la figure 1, . La figure 5 est une vue suivant D de la figure 4, . La figure 6 est une vue partielle selon C de la figure 2, . La figure 7 est une coupe selon la ligne A.A de la figure 2.
La figure 1 permet de comprendre comment est mis en oeuvre le procédé de découpe selon l'invention. On a représenté l'outil de décou-pe proprement dit 1 composé de deux lames 2 et 3, la lame Z étant fi~ée _ _ _ _ _ ~7~7 sur un porte-lame 4 relié à un support de lame non représenté et la la-me 3 sur un porte-lame 5. Dans ce mode de réalisation, le mouvement re-latif de la coquille 6 à découper, par rapport à l'outil de découpe, es~
obtenu en me~tant en mouvement la coquille 6 dans le sens de son axe longitud;nal 7 et dans la direction indiquée par la flèche F, a l'aide de moyens non représentes et en laissant l'outil de découpe fixe. Les deux lames 2 et 3 sont séparêes par un plan de jonction P. Par des moyens appropries non representes, les lames et leurs supports sont rendus mobiles dans un plan vertical de ~a~on à régler la position de l'outil de découpe en fonction de la position de l'epaisseur de la pa-rol a decouper.
La co~uille 6 est decoupee suiYant deux de ses parois, 8 et 9, dont l'epaisseur est désignée par e. De préférence, on fait en sorte que le plan de jonction P se trouve approximativement au milieu e/2 de la paroi 8, pour que la découpe tangentielle soit centrée au milieu de la paroi. Selon la figure, on adjoint au porte-lame 5, à l'arriere de la lame 2, une lame 10 servant pour la decoupe partielle rectiligne 21 (figure 3) de la paroi 9.
Le procédé selon l'invention concerne essentiellelnent la de-coupe de la paroi 8, c'est pourquoi l'outil compose des deux lames 2 et3 sera décrit plus precisement. Les lames 2 et 3, ainsi que la lame 10, comporten~ essentiellement une partie tranchante, respectivement 11, 12, 13, avec un bord e~filé 14, 15, 16.
La figure 2 représente l'outil de decoupe 1 proprement dit.
On retrouve les lames 2 et 3 avec leurs parties tranchantes 11 et 12, et séparées par le plan de jonction P. Une lame supplémentaire 17 est fixée au plan de jonction P. Cette lame qui sera designée ultérieure-ment sous le nom d'éper~n comprend une partie plane 18 (comme cela ap-paralt clairement figures 4 et 5) dont l'extrémité coupante 19 produit la découpe tangentielle 20. De part et d'autre de la partie plane 18, on trouve deux ailerons 22, 23 l'un 22 au-dessus du plan de l'épéron, l'autre 23 en-dessous. Lesdits ailerons ont une section triangulaire comme cela apparait aux ~igures 4 et 6. Ils présentent une partie tranchante, respectivement 24, 25 dont le bord, respective~lent 26, 27 est effilé pour permettre une pénétration plus rapide dans la matière a découper. C'est la présence desdits ailerons qui permet, a partir de la découpe 20, d'amorcer, simultanément a l'action de la lame 2 par l'extérieur de la paroi 8 de la coquille et de la lame 3 par l'inté-rieur de la paroi 8, une découpe radiale a partir du milieu de l'epais-... . . . ~ , . , . _ _ .. _ _ . . . .. . . .

~L~7~t7~*~

seur e de la paroi 8 pour la formation des découpes 28 et 29.
Avantageusement, pour que l'équilibre des contraintes àl'intérieur de la structure flbreuse soit réalisé de façon optimale au moment de la decoupe, on fait en sorte que l'outil de decoupe présente 5 une totale sy)netrie de part et d'autre du plan de jonction P des lames 2 et 3. L'angle déf;ni par le bord 14 de la lame 2 et le bord 26 de l'aileron 22 est égal à l'angle defini par le bord 27 de l'aileron 23 et le bord 15 de la lame 3, les bords 14 et 27 cl'une part~ 15 et 26 d'autre part etant respectivement parallèles. Grâce a ces moyens, on 10 obtient un équilibrage des forces de part et d'autre du plan de jonction P, en chaque point de l'epaisseur de la paroi decoupee a par-tir de la découpe tangentielle 20.
Avantageusement, on donne une valeur comprise entre 30 et 50 degres a l'angle definit par le bord 14 de 1~ lame 2 et le bord 15 de 15 la lame 3, et de preférence aux environs de 40 degres. L'angle definit par le bord 14 de la lame 2 et le bord 26 de l'aileron 22 d'une part, et par le bord 27 de l'aileron 23 et le bord 15 de la lame 3) d'autre part, est compris entre 15 et 25 degres, et de preférence aux environs de 20 degrés.
La dimension des outils utilisés est de preférence modi-fiee suivant l'épaisseur des parois a découper et le diametre intérieur des produits. Grâce a l'invention, on peut procéder a des decoupes pour des épaisseurs de parois comprises entre 20 et 150 mm environ, et des dia-metres intérieurs compris entre 50 et 350 mm environ. Tout le disposi-25 tif demeure inchange, on detache simplement l'outil des porte-lames et on le remplace par un autre.

Claims

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé de formation d'une fente longitudinale profilée en forme de marche dans un produit tibulaire fibreux, notamment une coquille cylindrique à base de fibres dans lesquelles est réparti un liant polymérisé, selon lquel on découpe partiellement la paroi du produit, d'une part depuis l'intérieur, d'autre part depuis l'extérieur dans une direction radiale de façon à produire deux découpes quasiment parallèles et légè-rement décalées l'une par rapport à l'autre, chacune desdites découpes définissant une extrémité interne dans l'épaisseur de la paroi, caractérisé en ce que, simultanément à la formation de deux découpés radiales, on forme une troisième découpe dans l'épaisseur de la paroi, cette troisième découpe étant pratiquement perpendiculaire à celle du plan de découpe raidale, de sorte que les extrémités internes des découpes radiales viennent rencontrer la troisième découpe formée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que, simultanément aux deux découpes radiales, on forme deux découpes radiales supplémentaires, l'une étant dirigée vers l'extérieur de la coquille et venant à la rencontre de la découpe amorcée depuis l'extérieur de la paroi et l'autre étant dirigée vers l'intérieur de la coquille et venant à la rencontre de la découpe amorcée depuis l'intérieur de la paroi.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac-térisé en ce que la troisième découpe est équidistante des surfaces internes et externes de la paroi.

4. Dispositif pour la formation d'une fente longitudinale profilée en forme de marche dans un produit tubulaire fibreux, comprenant (A) un outil de découpe à deux lames, présentant une partie tranchante, disposées dans deux plans essentiellement parallèles située à faible distance l'un de l'autre, et permettant de découper la paroi du produit tubulaire fibreux sur une partie de son épaisseur, d'une part depuis l'inté-rieur, d'autre part depuis l'extérieur, de façon à
produire, dans la paroi, deux fentes parallèles quasi-ment radiales, et (B) des moyens pour créer un mouve-ment relatif entre le produit tubulaire fibreux et l'outil de découpe, caractérisé en ce que les deux lames sont assemblées de façon à être séparées par un plan de jonction, ledit plan de jonction se trouvant dans l'épaisseur de la paroi à découper et en ce qu'il comprend en outre une lame supplémentaire ou éperon située dans le prolongement dudit plan et dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan des lames et agencée de façon à produire une troisième découpe essentiellement perpendiculaire aux deux fentes.

5. Dispositif selon la revendication 4, caracté-risé en ce que les lames présentent une partie tran-chante respectivement dont les bords, respectivement sont effilés.

6. Dispositif selon la revendication 4, caracté-risé en ce que l'éperon comprend deux ailerons, l'un au-dessus du plan de l'éperon, l'autre au-dessous.

7. Dispositif selon la revendication 6, caracté-risé en ce que lesdits ailerons ont une section trian-gulaire, et une partie tranchante respectivement terminée par un bord effilé, respectivement.

8. Dispositif selon la revendication 6, caracté-risé en ce que l'angle défini par le bord de la lame et le bord de l'aileron est égal à l'angle défini par le bord de l'aileron et le bord de la lame.

9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-risé en ce que ledit angle est égal à 20 degrés environ.

10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à

6, caractérisé en ce que l'angle défini par le bord de la lame et le bord de la lame est égal à 40 degrés environ.