Procédé de découpage de matière thermoplastique, notamment en bandes, et appareil
pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention concerne un procédé de découpage de matière thermoplastique, notamment en bandes.
Les procédés connus de découpage de matière thermoplastique en bandes ou en feuilles, consistent, en général, soit à découper ladite matière à la main à l'aide de ciseaux, soit à la découper par des moyens mécaniques, à l'aide de couteaux.
Ces deux manières de faire présentent des inconvénients. D'une part, le découpage à la main aux ciseaux est une opération fastidieuse lorsqu'il s'agit de déeouper de grandes séries d'objets semblables, d'autre part, les machines à découper la matière à l'aide de coirteai'x présentent l'inconvénient de rendre impossible toute ligne de coupe très sinueuse, étant donné la difficulté d'exécuter des couteaux d'une telle forme. En outre, ces machines demandent à être mises hors service après une certaine période d'utilisation pour procéder à l'affûtage des couteaux,
Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'on met en contact un élément conducteur de chaleur, ayant la forme de la coupe à obtenir, avec ladite matière, l'échauffement dudit élément provoquant la coupe de la matière à l'endroit de son entrée en contact avec ladite matière.
L'invention comprend aussi un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et qui est caractérisé par le fait qu'il comprend un support pour ledit élément conducteur de chaleur, ayant la forme de la coupe à obtenir et des moyens pour amener l'échauffement de cet élément à l'aide du courant électrique.
L'invention s'étend, enfin, à une bande de matière thermoplastique découpée par le procédé susindiqué.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'appareil pour la mise en u- vre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 L montre, en coupe, une forme d'exécution simple de cet appareil.
La fig. 2 est un schéma d'une seconde forme d'exécution.
La fig. 3 montre, aussi sous forme de schéma et en perspective, une troisième forme d'exécution.
La - fig. 4 est une-variante d'exécution de ces deuxième et troisième formes.
La fig. 5 montre l'allure d'une bande de matière thermoplastique découpée par le procédé selon l'invention.
L'appareil simplifié représenté à la fig. 1 comprend un premier support 1, sur lequel est fixé un élément conducteur de chaleur 2 et un second support 3 pour la matière plastique à découper 4. Le support 3 peut être constitué, par exemple, par le dessus d'une table de travail qui aura été reconvertie d'une plaque de métal.
Dans cet appareil, l'élément condlucteur de chaleur constitue lui-même une résistance électrique, alimentée par un courant de chauffage amené aux bornes 5 de l'appareil.
Comme on le comprend sans autre, en amenant l'un contre l'autre les supports 1 et 3 avec interposition d'une couche de matière plastique 4, l'élément conducteur 2, chauffé par un courant électrique, provoque la coupe de ladite matière plastique, selon la forme dudit élément 2. Il est à noter que l'élément 2 fait légèrement saillie par rapport au support 1 pour que son entrée en contact avec la ma tière plastique soit assurée sur toute sa longueur.
Le schéma représenté à la fig. 2 montre un appareil à découper rotatif, dans lequel le premier support est constitué par un cylindre 6 dans la paroi extérieure duquel est fixé un élément conducteur de chaleur 7, dont le bord fait légèrement saillie par rapport à la périphérie du cylindre 6.
Le second support est constitué par un cylindre de pression 8, d'axe parallèle au cylindre 6. Dans cette seconde forme d'exécution, l'élément conducteur de chaleur est chauffé par une résistance électrique 9, disposée dans le cylindre 6, à proximité de l'élément 7. L'alimentation en courant de cette résistance 9 se fait par l'intermédiaire de bagues 10 et de frotteurs 11, montés aux extrémités du cylindre 6, ces frotteurs étant reliés à une source de courant.
Dans cette forme d'exécution, la matière plastique 4 en bandes ou fendilles est amenée entre les deux cylindres 6 et 8, entraînés euxmêmes en rotation, en sens contraire l'un de l'autre. Les cylindres 6 et '8 roulent donc l'un contre l'autre, en serrant entre eux la matière plastique 4. A chaque entrée en contact de l'élément 7 avec la matière plastique, celle-ei est coupée par échauffement selon la forme de l'élément 7.
La fig. 3 montre schématiquement en perspective une autre forme d'exécution d'appareil rotatif fonctionnant sur le principe de l'appareil représenté à la fig. 2.
En effet, cet appareil comprend aussi un cylindre 6 porteur d'un élément 7 logé dans une rainure 12 du cylindre 6.
Cet élément 7 est constitué par un fil de résistance du même genre que l'élément 2 re présenté à la fig. 1. A ehaque extrémité é du cylindre 6 est montée une bague 10 sur laquelle appuie un frotteur 11, alimenté en con- rant à partir des bornes 13. Le fil de résistance 7 est donc branché entre ces deux bagues 10. Comme à la fig. 2, cet appareil comprend un cylindre de pression 8.
En outre, des cylindres d'amenée de la matière plastique en bandes 14 ét 15 ont été représentés sur le côté droit de la figure, de même que des cylindres 16 et 17 de réception de la matière découpée. Le cylindre 17 a été indiqué seulement en pointillé, de manière à laisser apparaître la ligne de coupe obtenue sur la matière plastique à l'aide de ce dernier appareil.
En effet, comme on peut le voir à la fig. 3, l'élément 7 ne fait pas saillie de façon continue sur la périphérie du cylindre 6, mais présente des parties en retrait 18, destinées à ne pas entrer en contact avec la matière plastique. Une telle disposition de l'élément 7 permet d'obtenir une coupe incomplète de la matière plastique, de façon à permettre à celle-ci de conserver, après son passage entre les rouleaux 6 et 8, sa forme primitive de bandes ou feuilles même après l'opération de coupe.
La bande de matière plastique 4, après son passage dans l'appareil, présente une série de coupes identiques 19, disposées de façon successive le long de la bande, à intervalles réguliers.
La fig. 4 représente une variante des appareils selon les fig. 2 et 3, dans laquelle ] 'élé- ment conducteur de chaleur 7 est chauffé à l'aide d'un corps de chauffe à haute fréquence 20, fixe par rapport au bâti de l'appareil, et disposé à proximité du premier cylindre 6, de manière à permettre l'échauffement par induction du ou des éléments 7 portés par le cylindre 6 chaque fois que ceux-ci passent au voisinage du corps de chauffe 20. Ce dernier est constitué de manière connue, à l'aide d'un élément conducteur d'électricité, de forme tubulaire, dans lequel circule un cou rant de liquide de refroidissement. Une source de courant à haute fréquence, non représentée, est connectée à ce conducteur tubulaire.
Un tel appareil fonctionne donc selon un prin cipe semblable à celui des appareils représentés aux fig. 2 et 3.
La fig. 5 est une vue d'une bande de matière plastique 4 après l'opération de découpage. Comme on le voit sur cette figure, les lignes de coupe 19 présentent des discontinuités 21 assurant le maintien sous forme de bandes des pièces découpées 22 et des déchets de coupe 23.
Pour obtenir des lignes de coupe 19 ayant l'allure do celles représentées sur cette fig. 5, il est nécessaire que l'élément 7 ! fixé sur le cylindre 6 présente, en développement, une forme semblable aux lignes de coupe comprises entre les traits A et B de la fig. 5.
Il est à noter, en outre, au sujet de l'appareil représenté à la fig. 3, que la disposi- tion des cylindres 6, 8 et 14 à 17 a été choisie telle que la bande de matière plastique 4 soit légèrement pliée vers le bas après son passage entre les cylindres 6 et 8. Cette disposition s'est révélée aux essais la plus favorable pour l'obtention d'une ligne de coupe parfaitement nette. Dans une variante de construction de l'appareil selon la fig. 3, l'élément conducteur 7, au lieu d'être logé au moins partiellement dans des rainures 12 prévues sur le cylindre 6, est disposé sur la plues grande par. tie de sa longueur, directement contre la paroi externe du cylindre 6.
A cet effet, ce cylindre 6 est avantageusement constitué par un tube en matière isolante, percé de trous radiaux, disposés sur la surface extérieure du cylindre selon la forme de la coupe à obtenir.
Le e fil métallique conducteur 7 constituant en même temps une résistance électrique, est fixé sur le cylindre 6 par passage à travers les dits trous. Ce fil prend ainsi appui alternativement sur la surface interne et sur la surface externe du cylindre.
De préférence, les trous radiaux percés dans le cylindre 6 sont alternativement écartés les uns des autres d'une faible distance, prévue pour l'obtention des discontinuités de coupe 21, et d'une distance plus grande, sur laquelle la coupe effective doit être opérée.
Donc, entre chaque écartement desdits trois, le fil 7 fait saillie sur la paroi externe du cylindre 6, alors qu'entre chaque écartement rapproché des trous le fil 7 prend appui, sur la paroi interne du cylindre 6.
Il est bien entendu que le principe de fonctionnement des appareils représentés aux fig. 2 et 4 pourrait aussi être appliqué à un appareil simplifié du genre de celui représenté à la fig. 1.
De tels appareils simplifiés seraient spécialement indiqués dans les cas de fabrication en petite série d'objets en matière plastique.
Par contre, les appareils rotatifs tels que représentés schématiquement sur les fig. 2 à 4 sont tout particulièrement indiqués pour la fabrication en grande série d'un ou plusieurs objets donnés.
D'autres appareils intermédiaires entre l'appareil simplifié représenté à la fig. 1 et les appareils rotatifs représentés aux fig. 2 à 4 peuvent être réalisés.
En effet, on peut établir un appareil commandé manuellement comme l'appareil selon la fig. 1, comprenant un cylindre tel que le cylindre 6 ; des appareils rotatifs, l'axe de ce cylindre 6 étant relié à une poignée de guidage par l'intermédiaire de laquelle sé fait l'amenée de courant de chauffage aux éléments 7 portés par le cylindre 6.-Il suffit alors de faire rouler le cylindre 6 sur une bande ou une feuille de matière thermoplastique portée par un support plat, par exemple une table recouverte d'une plaque de métal, pour obtenir sur cette bande ou feuille une succession de lignes de coupe identiques.
Il va de soi que le découpage selon des lignes de coupe présentant des discontinuités est spécialement avantageux pour le travail à l'aide d'appareil rotatif; par contre, lors de l'utilisation d'appareils simplifiés tels que celui représenté à la fig. 1, employé de la même manière qu'une empreinte de découpage, it n'est pas nécessaire de prévoir des disconti nuitéswdans la ligne de coupe. Il est d'ailleurs à noter que, dans tous les cas, ces disconti nuités 21 sont prévues de faible longueur, de manière qu'une simple traction exercée sur les différentes parties découpées suffise à les séparer les unes des autres.
Comme les lignes de coupe obtenues avec les différents appareils représentés, et notamment avec l'appareil représenté à la fig. 3, sont déterminées par le contour d'un simple fil disposé sur le cylindre 6, l'on comprend que des formes quelconques peuvent être obtenues par découpage beaucoup plus facilement que ce n'était le cas à l'aide des machines connues à couteaux. D'autre part, comme il n'est nullement nécessaire de procéder à une opération d'affûtage quelconque des éléments de coupe 7, un tel appareil ne demande plus à être mis hors service en cours de production.
Il est à noter, en outre, que les différents appareils représentés au dessin pourraient très bien être complétés par des éléments permettant la soudure des pièces découpées soit simultanément à l'opération de coupe, soit successivement, soit encore avant l'opération de coupe.
On peut, par exemple, munir le cylindre 6 d'éléments chauffants disposés de part et d'autre de l'élément 7.
En faisant passer alors deux bandes de matière plastique 4, superposées entre les cylindres 6 et 8, on obtient la coupe des deux bandes selon la forme de l'élément 7 et la soudure des deux pièces découpées le long de leur ligne de coupe.
Bien entendu, la forme des éléments chauffants prévus pour la soudure et leur température doivent être choisies en consé quenee. Ces éléments chauffants peuvent être constitués par des lames ou plaquettes chauffées électriquement de la même manière que l'élément 7, et disposées sur le cylindre 6 parallèlement à l'élément 7.
Suivant l'épaisseur des bandes ou feuilles devant être découpées, il va de soi que le cylindre 8 peut aussi être muni d'éléments de coupe 7 et d'éléments chauffants pour la sou- dure.
L'entraînement en rotation des cylindres 6 et 8 est alors synchronisé pour que les éléments de coupe 7 et les éléments chauffants des deux cylindres 6 et 8 arrivent toujours en coinci- dence les uns avec les autres contre la matière plastique 4.
Bien entendu, les éléments chauffants pour la soudure, au lieu d'être disposés sur les cylindres 6 et 8, pourraient être disposés sur un ou plusieurs autres cylindres disposés avant ou après les cylindres 6 et 8 par rap- port au sens de déroulement des bandes 4, l'opération de soudure s'effectuant alors soit avant, soit après l'opération de coupe. Toutefois, il est préférable, pour garantir une parfaite synchronisation des opérations de coupe et de soudure, de disposer tous les éléments chauffants sur le même groupe de cylindres 6 et 8.
Un tel appareil, complété par des éléments prévus pour la soudure permet une production rapide d'objets identiques, tels que, par èxemple, ^ saes, sachets et autres contenants qui sortiraient ainsi de l'appareil à l'état terminé.
REVENDICATIONS :
I. Procédé de découpage de matière thermoplastique, notamment en bandes, caracté- risé en ce qu'on met en contact un élément conducteur de chaleur, ayant la forme de la coupe à obtenir, avec ladite matière, l'échauffement dudit élément provoquant la coupe de la matière à l'endroit de son entrée en contact avec ladite matière.