Brevet FR2007173A1 — publié le 19700102

2007173* La présente invention concerne un appareil à découper plus particulièrement destiné à réduire des pièces ou bandes relativement grandes et peu maniables à une taille permettant une manipulation lacile- L'invention vise 5 particulière'lent un dispositif destiné à réduire une ban de continue et/ou des découpures d'un matériau constituant des déchets formés à la suite d'une opération de mise en forme d'un objet, à une dimension permettant de le manipuler facilement et de le mélanger aisément 10 avec du matériau neuf afin de le réutiliser sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à plusieurs stades de manipulation et de réduction. On peut facilement se procurer des dispositifs permettant de réduire a une dimension plus petite et 15 d'emploi plus facile des bandes ou des pièces sépa rées de matériau constituant des déchets. Beaucoup de ces dispositifs sont dénommés communément broyeurs 1 à marteaux et comprennent un arbre tournant à grande vitesse, arbre sur lequel est monté un élément 20 broyant comp enant des marteaux ou couteaux soit fixes soit pivotants. :.a plupart de ces broyeurs à marteaux rédaisent le matériau par chocs pendant qu'il est en suspension en le poussant contre une plaque enclume où s'effectue une grande partie de la réduction. En 25 plaçant une cage perforée ou un tamis en-dessous des marteaux, le matériau sera soumis a l'action des marteaux jusqu'à ce qu'il ait été réduit à une dimension suffisamment faible pour pouvoir être évacué au travers des ouvertures du tamis ou de la cage. 30 Bien que des dispositifs du type broyeurs a marteaux puissent frag'-enter un matériau, ils présentent l'inconvénient considérable que l'opération de sectionnement entraîne un niveau &-• bruit extrêmement élevé du fait que IôS marteaux frappent sur le matériau. 35 Les dispositifs sont également assez pou efficients dans leur capacité de traiter un matériau étant donné qu'il n' a généralement que -quelques lames BAD ORIGINAL' 69 12885 2007,173* "sur un. couteau. Du fait de leur niveau de "bruit extrêmement élevé gui est commun à tous les appareils de fragmentation de la technique antérieure ainsi que du fait de leurs dimensions relativement importantes} il était courant de placer 1 ' équipement 5 de fragmentation s un. endroit éloigné par rapport à l'équipement de mise en forme de l'objet afin d'abaisser le niveau de bruit auquel étaient soumises les oreilles des ouvriers ayant à travailler avec l'équipement de mise en forme de l'objet. Il est visible que du fait que l'on dispose l'équipement de•fragmenta-10 tion à un omplaconent éloigné, il est nécessaire ou d'installer un transporteur pour apporter le matériau à fragmenter à l'appareil de fragmentation, ou autrement de le recueillir là où il est produit et de l'apporter à l'appareil de fragmentation. Dans le cas où les déchets sont sous forme d'une bande à partir 15 de laquelle les objets ont été découpés par poinçonnage, il est habituellement nécessaire, en l'absence de transporteur,.d'enrouler la bande sur des tourets, et de l'emporter jusqu'à l'appareil de fragmentation où elle est déroulée. Ces stades nécessitent l'emploi de machinas et de personnel supplémentaires. 20 La présente invention fournit : . Un dispositiJ^de fragmentation extrêmement silencieux et pouvant être utilisé au voisinage immédiat d'une installation produisant des déchets comme sous-produit d'une opération de mise en forme. 25 Un appareil à découper qui peut recevoir et évacuer rapidement du matériau avec lequel on l'alimente , soit continuellement sous forme d'une bande, soit par charges séparées comprenant plusieurs épaisseurs de ;atériau, soit par une combinaison de matériau alimenté d'une nanière continue et de char-50 Ses séparées. Un appareil à découper qui peut traiter des matériaux soit ôassants, soit étirable-s. Un appareil à découper comportant des couteaux faciles à. fabriquer sur un équipement de taille hélicoïdale classique.-je, Un appareil à découper comportant des couteaux qui peuvent facilement découper l'ouvrage placé entre eux sans qu'il y ait charge ou usure excessive et dont la capacité de coupe augmente quand on présente à la fois devant eux plusieurs couches „ d5 ouvrage. BAD ORIGINAL 69 12885 -j. 2007173* En outre, le dispositif est extrêmement compact, efficace et peu coûteux à réaliser et à entretenir. On réalise les objets de la présente invention au moyen de deux jeux de couteaux agencés r;our couper le maté-5 riau avancé entre eux en bandes diagonales à ne sure que le matériau passe à travers le premier jeu do couteaux et d'une manière générale en losanges ou on carrcs lorsque les bandes diagonales passent à travers le second jeu de couteaux dont les arêtes do coupe sont disposées approximativement à angle droit par rapport aux arêtes de coupe du jjremier jeu de couteaux. Chacun des jeux de couteaux se compose d'une paire de couteaux comportant un certain nombre de dents coupantes ou lames disposées hélicoïdalenent et ayant lo mène angle d'hélice, mais de sens opposé. Les couteaux sent de préférence formés sur des machines à cailler les engrenages hléicoîdaux ou les filets de vis comme celles qu'on utilise couramment pour former des fraises hélicoïdales ou des roue-s dentées. Comme exemple de ces î machines on peut citer les machines à tailler les engrenages et les fraiseuses. Lorsque l®s couteaux s-'-nt usinés sur des machines 20 à tailler les roues dentees, on leur donne des formes de dents qui diffèrent considérablement de la forme de dent classique en développante de cercle. Pour obtenir un cisaillement efficace etrime action de pénétration sur une ou plusieurs couches de matériau passant entre les dents coupantes, il est préférable que les dents sur chaque couteau, soient de préférence très minces à leurs extrémités. Pour p-'-rmettre à la matière coupée de sortir librement après la coupe, les dents ne sont montées qu'avec un très léger contact de recouvrement et ont une dimension qui ne cons-3O titue qu'une faible partie de l'intervalle entre dents. Les axes des couteau:-: sont de préférence montés de façon à assurer un concret .".o profil à l'extrémité de chaque engrenage mais avec seulement un très faible recouvrement de contact des dents. Le contact de recouvrement doit être suffisant pour conserver 35 les dents engrenées et permettre à un couteau de faire mouvoir l'autre. Le recouvrement permet également la dent d'être en contact avec l'autre dent en ixn point distant d'un plan reliant leurs centres de façon que les dents coopèrent l'une avec l'autre coEL'.e des lames de ciseaux. Etant donné que l.s profils des dents 40 ne sont en contact que par les extrémités des dents,elles rcs- 25 ORIGINAL 69 12885 2007173 tent en contact le long de leur longueur axiale à mesure qu'elles tournent lîune par rapport à l'autre. Les arêtes coupantes sont en contact continu le long du filet et ne présentent pas de problèmes dus à des portes de contact, étant donné qu'il y a 5 "beaucoup de paires de dents correspondantes qui sont en contact au moins en un point sur leurs surfaces"appariées à tout moment• Bien qu'il soit préférable d'utiliser deux jeux de couteaux pour découper le matériau à la taille désirée en une 10 passe unique et obtenir la capacité de traitement maximum, il est également possible et souvent désirable de n'utiliser qu'un seul jeu de coutcaux. Quand on emploie un seul jeu de couteaux, il est nécessaire si l'on désire un produit de petite dimension, de faire passer une seconde fois dans l'appareil les 15 "bandes et pièces découpées. Le recyclage par exemple grâce à un tarais perforé, réduit le matériau à une dimension telle qu'il passe à travers les perforations. Cette manière de faire présente un rendement moindre que celle qui comporte un double jeu de couteaux mais a de nombreux avantages à savoir à un coût 20 moins élevé, moins d'encombrement, et la possibilité de réduire la dimension de produit final à une valeur très inférieure à l'espacement des dents de coutcaux, grâce-à l'emploi d'un tamis f ineeontf'perf oré. Les dents de chaque paire de couteaux coopèrent à la 25 manière d'une paire de ciseaux, en ce Bens que les dents appariées se déplacent continuellement en contact coulissant 1'une avec l'autre sur toute la longueur d'une ligne définie par l'intersection de leurs pointes et d'une bordure latérale pendant que les couteaux tournent. Lès dents des couteaux se re-30 couvrent l'une l'autre sur seulement une très petite partie de leur longueur à un instant donné quelconque et c'essen-J/d'être en contact dès qu'elles ont rempli leur fonction de découpage. Les dents des couteaux de la présente invention peuvent être très facilement affûtées en n'enlevant que très peu de matière 35 de leurs diamètres extérieurs, néanmoins l'affûtage est rarement nécessaire étant donné que les dents ont une vie utile très longue du fait qu'elles ont des sommets extrêmement minces qui pénèt-rent facilement dans le matériau qu'on découpe et ainsi n'entraînent pas de charge radiale intensive pour les dents. 4-0 En outre, une fois que les dents ont pénétré dans le matériau, BAD ORIGINAL 69 12885 -5- 2007173 elles sont simplement on contact coulissant l'une avec l'autre si "bien que la charge tangentielle principale consiste simplement en la force exercée par l'engrenage menant sur l'engrenage mené pour l'obliger à tourner. Bien que la force d'entraînement 5 exercée par la dent nenant sur la dent nenée soit suffisante pour maintenir les arêtes coupantes en contact et découper des matières assez cassantes comme du plastique de polystyrène il est parfciSis désirable d'appliquer une petite quantité supplémentaire de charge tangentielle aux dents pour assurer de façon 10 positive un découpage à la première passe lorsqu'on coupe un matériau élastique extrêmement mince comme des feuilles de polyéthylène. Bien qu'on puisse appliquer une telle charge tangentielle supplémentaire en ajoutant un effet de trainée aux couteaux entraînés ( par exemple au moyen d'un embrayag^ê. fric-15 tion), cette charge n'est généralement pas nécessaire si on emploie un tamis de recirculation du fait que le matériau incomplètement tronçonné est emporté autour de la partie extérieure ; des couteau;-., et représenté aux couteaux pour être coupé jusqu'au moment où il est fragmenté à la taille désirée. En raison du 20 dessin particulier des dents dans lesquelles au moins un couteau comporte des espaces très importants entre ses dents, on peut loger entre elles un grand nombre de couches de matériau. A mesure que les épaisseurs de matériau dans les espaces entre dents s'accumulent soit du fait de la présence de matériau incomplètement 25 coupé, soit du fait d'épaisseurs multiples de matériau présenté nouvellement, elles exercent sur les arêtes coupantes line force tangentielle qui les amène en contact plus étroit l'une avec l'autre et garantit que la feuille à sectionner sera coupé. Cette propriété particulière des dents coupantes non seulement 30 les rend capables de couper des bandes de matériaux très divers alimentés entre les dents d'une 'lanière continue, mais encore l.eur pornot de découper des petits morceaux de matériau qui se présentent aux couteaux par charges et qui comprennent parfois plusieurs couches superposées. 35 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la descrixîtâ'on/suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre indicatif, nais nullement limitatif plusieurs modes de réalisation préférés:: de l'invention. Sur eus dessins : *« ORIGINAL 69 12885 -s- 2007173 la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif comportant deux paires coopérantes de couteaux de l'invention et montrant le découpage d'une feuille de matériau en petits morceaux; 5 la figure 2 est une vue de dessus de couteaux sem blables à ceux représentés sur les figures 1 et 3 nais dont les dents hélicoïdales sont disposées en chevrons. La figure 3 èst une vue en perspective d'une variante du dispositif représenté sur la figure 1 où on n'emploie qu'un 10 seul jeu de couteaux coopérants. La figure 4 est une vue en coupe à grande échelle montrant la disposition d'une paire de couteaux coopérants par rapport au matériau qu'on d5coupe dans un plan perpendiculaire aux axes d'une paire de couteaux; et 15 la figure 5 est une vue en coupe à grande échelle analogue à la figure 4 mais montrant la disposition d'une paire de roues dentées appariées classiques. Sur la figure 1 la matière à fragmenter, par exemple une bande désignée d'une manière générale par le numéro de 20 référence 10 est avancée vers le bas, dans l'intervalle où viennent mordre les dents 12 et 14 engrenant l'une sur l'autre ces dents appartenant à en jeu supérieur de couteaux 16 et 18 respectivement. Etant donné que les dents 12 et 14 sont disposées hélicoïdalenont autour des couteaux 16 et 18, elles 25 découpent progressivement le matériau 10 en un certain nombre de bandes parallèles qui tombent vers le bas. Les bandes diagonales de matériau 10, pénètrent alors dans l'intervalle d'un deuxième jeu inférieur de couteaux 22 et 24, possédant des dents coupantes hélicoïdales 26 et 28 respectiveraent disposées à peu 30 près à angle droit par rapport aux dents coupantes 12 et 14. Comme les dents 26 et 28 font un angle par rapport .aux dents du premier jeu de couteaux, les bandes parallèles de matériav'qui sortent du premier jeu de couteaux, sont découpées transversalement et sortent du deuxième jeu de couteaux sous forme de 35 petits morceaux carrés ou de losanges 32. La figure 3 «:ontrc une variante d'un a;;pqreil qui est généralement analogue à l'appareil de la figure 1 en ce sens qu'il utilise un jeu de couteaux coopérants 36, :j>8 qui peuvent Stre identiques aux couteaux 16, 18 ou 22, 24 reprî-40 sentes sur- la figure 1. Etant donné , que le matériau qui passe kD ORIGINAL 69 12885 -v- 2007173 dans l'intervalle situé entre les couteaux 36, 38 ne peut pas être découi>é en petits morceaux carrés en une seule passe entre les couteaux, an tamis de recirculation 44 est disposé autour des couteaux à leur voisinage immédiat. Lo tamis 44 qui comporte 5 des perforations ou trous 46 sur toute sa partie inférieure sert de guide ou d'élément de 1 iraitation afin de retenir les fragments de natériau coupé trop grands pour passer à travers les trous 46, en contact avec les dents coupantes 50, 52, de façon qu'ils soient emportés autour des couteaux et présentés à 10 l'action coupante des couteaux autant de fois qu'il peut être nécessaire pour les découper jusqu'à obtenir une dimension suffisamment faible pour qu'ils puissent passer à travers les trous ménages dans le tamis. L'espacement du tamis 44 des couteaux j>6, J8 au moyen d'une barre de support 54 pour former 15 des goulottes 55> 55' recevant le matériau est un facteur caractéristique. Lorsque la barre de support 54 est trop proche des couteaux, la goulotte 55 formée entre les couteaux et le tamis ^ ne peut pas recevoir des volumes importants de matériau coupé par les couteaux à leur taux d'avance maximum et le matériau 20 peut s'accumuler et soit réduire le taux de découpage, soit agir comme un frein pour ralentir ou arrêter complètement les couteaux. Lorsque la barre 54 est trop éloignée des couteaux, une partie du matériau qui doit être recyclé peut avoir tendance à rester sur le tamis 44 et à bloquer la décharge de petits 25 fragments de matériau au travers des trous 46. Lorsque l'espacement est approprié, les goulottes 55 et 55' non seulement laissent passer la production maximum des couteaux 38 et 36, mais garantissent en outre que le matériau à recycler est nain-tenu suffisamment près des den^s coupantes 52 et 50 peut être 30 déplacé par elles directement ou indirectement. On a.reconnu que pour les couteaux particuliers représentés sur la figure 4, un espacement de 3j2 mm convient tout à fait bien pour l'emploi avec un matériau d'une épaisseur d'environ 0,8 mm. Pour aider à empêcher que les fragments de matériau recyclé soient projetés 35 au loin de 1 'apparc-i.', , une paire de plaques de c -uvertuies 56 et 58 est montée par rapport aux couteaux. Les plaques de couverture 56 et 58 servent en outre à guider coramë un entonnoir le matériau avec lequel on alimente l'appareil, pour le faire parvenir dans l'intervalle séparant les couteaux. Les plaques 40 de couverture 56 et 58 sont particulièrement intéressantes pour 12885 -s- 2007,173 garantir une alimentation continue de matériau dans l'appareil, quand le matériau à découper se présente sous forme de pièces séparées avec lesquelles on alimente l'appareil de façon discontinue par. charges, par comparaison avec un matériau en "bandes alimenté d'une manière continue. En l'absence de plaques de couverture un tel matériau, particulièrement s'il est glissant, peut à l'occasion rester à plat sur l'intervalle séparant les roues portant des dents coupantes et former un pont qui persiste et empoche l'alimentation de nouvelles pièces de matériau. Les plaques de couvertixre 56 et 58 aident à empêcher cet effet "de pont" en faisant en sorte que'la plus grande partie du matériau que l'on fait tomber dans 11appareiVglisse vers les coutcaux suivant un certain angle au lieu de tomber en ayant leur surface plane horizontale. Etant donné qu'une paire unique de couteaux (figure 4) aurgftendance du fait du dessin hélicoïdal de ses dents à entraîner le me,'jérxaû;".recyclé à la manière d'une vis sans fin vers une extrémité des couteaux, on peut diriger un jet d'air comprimé sortant d'ajutages 59 et 60 dans la direction opposée entre les couteaux et les plaques de couverture 56, 58 pour redistribuer le matériau et étaler les charges de coupe qu'ont à supporter les dents. Pour éviter d'employer de l'air et obtenir une distribution à peu près régulière, on peut donner aux couteaux une forme den chevrons au lieu d'une forme hélicoïdale simple comme celle qui est représentée en 36' et 38' sur la figure 2. Pour plus de simplicité les représentations de l'invention figurées sur les figures 1 à 3> omettent de nombreux détails tels que le châssis, les paliers, les montages et 11 entraînement y- On doit néanmoins noter que les principes de l'invention exigent que seul un des deux couteaux de chaque jeu soit entraîné et que pour cette raison, les couteaux doivent être montés rigidement et avec précision l'un par rapport à l'autre. Le montage doit nécessairement permettre au couteau menant de maintenir toujours un contact d'entraînement avec le couteau mené, mS.ie si les dents coupantes ne se recouvrent que de très peu. Los formes particulières des dents coupantes dans chaque jeu coopérant de couteaux ne sont pas caractéristiques tant que des dents coopérantes se déplacent en" contact SAD ORiaiNAt 12885 _g_ 2007173 initial l'une avec l'autre le long de leurs lignes de filets à l'intersection entre leurs diamètres extérieurs et les profils de dentsj de façon à réaliser une action de cisaillement qui est maintenue d'une manière continue pendant que de nouvelles parties sur la longueur de la dent, sont anenées on contact pendant que les couteaux tournent. Peur 'lieux expliquer les différences entre les dents coupantes telles que. celles figurées sur la figure 4 qui ont été formées par une fraise normale à tailler les engrenages et les dents d'engrenage normales formées par une fraise analogue, on expose sur la figure 5 comment des dents d'engrenage classiques sont en prise l'une avec l'autre. Sur la figure 5, une dent 62 d'un engrenage menant 64, vient en contact avec une dent 66 d'un engrenage mené 68, en un point 70 sur sa surface de développante 72. La surface de développante 72, de la dent 62 reste alors en contact glissant avec la surface de développante 74 de la dent 66, jusqu'à ce que les dents se séparen#!'une de l'autre. Il est facile de voir que ce dessin ne pourrait pas être-employé efficacement pour découper et se débarrasser d'un matériau en tôle étant donné que les pointes des dents seraient gênées par l'entrée de matériau au point 70 où l'on pourrait penser que l'action de découpage se produit. En outre, le matériau ne serait pas cisaillé par le passage de deux arêtes au-delà et le long l'une de l'autre comme dans les couteaux de l'invention, mais aurait tendance à Être pressé contre la surface de développante 74, au . sonnet de la dent 66, par la surface 72. Pour qu'il y ait une possibilité de sectionnement quelconque, la charge de la dent devrait être extrêmement élevée et les arêtes des dents rendues très aiguës ot sans chanfrein, ccndiivLon qui provoquerait une usure excessive des surfaces de développante et un effet d'arrondissement rapide des arêtes des sommets. En outre, après sectionnement lo matériau sectionné viendrait très probablement bloquer l'espace 76 situé entre les dents, lorsque la dent 66 se déplace en avançant' dans l'intervalle entre dents. Le matériau bloqué resterait presque certainement dans l'intervalle entre dents et s'accumulerait jusqu'à ce que les engrenages 68 et 64 aient été forcés de se séparer et de cesser d'être en contact de coupe. Pour réaliser une action de découpage beaucoup plus silencieuse ot bien plus efficace qu'un broyeur à marteaux les -• « couteaux 16 et 18 de la présente invention ont une fq^i^di^^d^ts ^ * BAD ORIGINAL 69 12885 2007173 «10- tout à fait différente des dents d'engrenage ordinaire de la figure 5> de telle façon que leurs dents 12, 14 respectivement cisaillent le matériau à couper d'une manière continue et à tout moment pendant leur rotation et déplacent le matériau coupé à 5 leur allure de, rotation propre. C'est tout à fait en contraste avec un broyeur à marteaux où il n'y a que deux ou trois marteaux et où l'action de découpage est une action de hachage ou de poinçonnement. L'action de découpage désirée peut s'obtenir en formant 10 les couteau;; coopérant selon diverses manières et suivant des formes diverses. D'une manière .générale, les couteaux sont formés sur n'importe quel type d'équipement à former des filets qui permette d'obtenir dos engrenages ou couteaux hélicoïdaux. On peut réaliser la forme particulière figurée sur la figure 4 15 avec une fraise normale en employant des flans surdimensionnés et sousdimensionnés. Pour fonctionner dans un dispositif de fragmentation selon l'invention, les couteaux coopérants 16 et 18 doivent avoir le même pas hélicoïdal de façon qu'un couteau puisse entraîner 20 l'autre et qu'ainsi des points successifs sur la ligne 72 suivant laquelle la forme de dent recoupe le diamètre extérieur sur une dent quelconque 12, viennent successivement en contact avec des points successifs sur une ligne analogue 74- sur la dent appariée 14 lorsque les couteaux tournent et sur toute la longueur de cha-25 que dent le long du corps du couteau. La forme des dents doit é- galement être telle qu'au pdint de découpage, les arêtes coupantes de la dent se déplacent chacune l'une derrière l'autre dans une direction généralement radiale. Une telle action de découpage signifie que la & GRIG3HA 6 5 10 15 \ 20 25 30 35 40 12885 -h- 2007173 peut introduire une autre linitation de l'apaisseur du sonnet des dents du fait que les profils des dents doivent être creusés ou dépouillés au dos de leur sommet pour garantir que les dents respectives peuvent n'entrer on contact que sur leurs arêtes menantes. Une toile dépouille réduit également la possibilité que des parties de matériau précédemment découpé viennent se loger entre les dents, losque celles-ci montent l'une sur l'autre après le découpage dans la région 78, et viennent forcer les dents suivantes à cesser d'être en contact. De plus, selon les types particuliers d'outils et des procédés employés pour forner les dents des couteaux on peut prévoir les dents avec un des dépouillé au sommet t".e la dent ce qui affaiblit le sonnet de la dent. Bien qiie des dents plus minces agissent plus efficacement étant donné qu'elles ï?énètrent dans le natériau avec un effort moins grand que des dents plus épaisses, il est possible pour la largeur de la dent à sa profondeur naxinur^de pénétration dans le creux d'une dent coopérante, que- l'on ait une largeur allant jusqu'à 40/- de la distance d'une dent à l'autre, mesurée sur un cercle passant à travers les dents au point de pénétration maximum. Pour les dents 14 représentées sur la figure 4, ce chiffre de largeur doit être environ 15% à comparer avec une largeur d'environ 50;' pour une dent d'engrenage classique 62, comme le montre la figure 5« Une autre nouveauté importante des couteaux de la présente invention, est qu'ils sont montés de façon à avoir un degré de recouvrement limité. On désire qu'il y ait un certain recouvrement pour permettre au couteau 18 d'entraîner le.couteau . 16 et pour garantir que les arêtes coupantes 74 et 72 coulissent l'une sur l'autre pour cisailler le matériau à couper. Néanmoins, le recouvrement doit être limité de façon que les intervalles de dents 82 et 84 soient maintenus relativement ouverts après le découpage, pour permettre :vux pièces découpées 10a, 10b et 10c du matériau 10 .de prendre approximativement les positions représentées sur la figure 4 dans lesquelles ils peuvent sortir librement d'entre les dents, et ne viennent pa^se coincer dans les intervalles entre dents 82 et 84. On a reconnu, qu'une pénétration d'environ 25 à 55/- des dents d'un couteau dans les intervalles untre dents d'un couteau apparié donne de bons résultats. , Il se trouve quand les couteaux 16 et 15 sont c=.-ploy.$s avec un matériau mince et glissant tel que du polyéthylène ,/^la Vf ■«« BAD ORIGINAL 69 12885 -12" 20Ô7173 force d'entraînement du couteau 18 sur le couteau 16, sans force de trainée supplémentaire quelconque ajoutée au couteau 16, peut être insuffisante pour empêcher le matériau de se déplacer parallèlement aux flancs de la dent, aux points 72 5 et 74, et d'être plissé et emporté autour des couteaux au lieu d'être sectionné et libéré, kême si une telle/situation se produit quelquefois cela n'a pas une importance particulière étant donné qu'on peut voir sur la figure 4 que même si les couches do matériau 10b d^ns le creux 82' étaient multipliées 10 de façon à remplir entièrement l'intervalle entre dents des couches supjjlémentaires seraient comprim es en se déplaçant du creux 82 au creux 82' du fe.it que les dents 12, 14 sont plus près l'une de l'autre qu'elles ne le sont dans le creux 82 entre dents. Le matériau 10b étant comprimé exercerait alors une force 15 pour écarter les dents 12 et 14 l'une de l'autre et de cette manière amener les arêtes coupantes 72 et 74 en contact plus intime de façon qu'elles sectionnent complètement le matériau mis en contact do cisaillement. Bien qu'on puisse réaliser par de nombreux procédés 20 des coutcaux satisfaisants aux exigences indiquées ici, on décrira les propriétés particulières des couteaux représentés sur la figure 4. Le procédé employé pour fabriquer ces couteaux consiste pailler une ébauche surdimensionnée et une ébauche sous-dimtnsionnée avec une fraise unique enfoncée dans l'ébauche à 25 tailler de manière à être presque "au talonnage" (c'est-à-dire presque au point de mettre en contact la base de la fraise e-l'ébauche- à raboter). Pour permettre une comparaison entre les couteaux de la figure 4 obténus par fraisage et un engrenage normal fabriqué avec la même fraise, on indique sur le tableau 30 ci-dessous j les renseignements concernant égalemenlfun tel engrenage . %ad ofuginXl 69 12885 13- 2007173 Renseignements sur l'engrenage Engrenage normal Couteau 18 Couteau 16 Nombre de dents 34 *15 20 25 Pas diamétral normal 12 Diamètre du cercle 10 primitif Pas d'hélice Angle d'hélice Angle de pression normal Diamètre extérieur de 1'engrenage à tête de dent Diamètre de pied de dent Profondeur de fraisage 101,8 mm 319 38 .mm 45° 20° 106,1 nu 96,9' mm 4,6" mm. idem idem idem idem iden idem idem idem 45° hélice à 45° hélice droite à gauche idem idem 95s3- mm 82 56'. mm 6,4 mm 114 3 3mm 101j 6mm 6,4 mn Bien qu'on ait décrit des couteaux de pas diamétral 12, il est possible d'employ r des pas diamétraux variés suivant la dimension de fragments désirés g% suivant la 30 résistance mécanique du matériau qu'on découpe. Un couteau de pas dianétral 12 donnera un fragment d'une largeur d'environ 6nn. st convient parfaitement pour un natériau de tôle viince. Pour découper un natériau plus épais ou plus résistant, bà5 mrmPL | 69 12885 -14- 2007173 par exemple du métal mince ou bien des fragments de jets de coulée ou de aasselottes résultant d1une opération de moulage de plastique, oj^réfère un couteau de pas diamétral moins élevé du fait de sa réisstance plus grande. Bien quo les fragments 5 obtenus avec un couteau de faible pas diamétral soient beaucoup plus grands que ceux obtenus avec un couteau de pas diamétral plus élevé, on peut les recycler avec un tamis approprié, pour obtenir n'importe quelle dimension désirée. Bien qu'on ait représenté et décrit l'invention en se 10 référant à des modes de réalisation préférés, il doit être bien entendu qrie l'invention n-'est pas limitée au mode opératoire et aux exemples décrits et représentés à titre d'exemple préférentiel indicatif et que l'on peut introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre 15 défini pax les revendications annexées. BAD ORIGINAL 69 12885 _15- 2007175 EË7EKDIC AT IONS 1 - Procédé pour fragnenter en particules de petites dimensions un natériau en feuille caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : présenter une feuille de maté- 5 riau à l'action de cisaillement d'une paire de couteaux tournants, en prise l'un avec l'autre, munis de dents hélicoïdales, un des couteaux entraînant l'autre; cisailler le matériau d'une manière continuelle et simultanément suivant une série de lignes parallèles distantes faisant un certain angle par rapport à la 10 direction de dép lac orient dans l'intervalle de coupe des couteaux pour nettre le natériau sous forne d'une série de bandes allongées; envoyer ensuite ces bances ciasillées allongées dans l'intervalle de coupe d'une deuxiène paire de couteaux tournants en prise l'un avec l'autre, nunis de dents hélicoïdales, un 15 couteau entraînant l'autre, et cisailler transversalement la série précitée de bandes allongées. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé \ par le fait que le natériau à fragmenter est présenté un certain nombre de fois à une paire unique de couteaux au 20 moyen d'une étape consistant à guider ot à transporter ultérieurement les bandes allongées autour de la périphérie extérieure des couteaux, pour représenter à nouveau le natériau aux couteaux. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé 25 par le fait que la deuxième paire de couteaux auxquels on envoie ultérieurement les bandes comprend une paire supplémentaire de couteau:: dont les dents hélicoïdales sont agencées pour ciBaillor le natériau d'une nanière générale à angle droit p?.r rapport à l'angle de cisaillement formé par 50 les dents hélicoïdales de la première paire de couteaux auxquels le nat^riru découper a été présenté en premier, cette paire de couteaux supplémentaires étant montée au voisinage immédiat et en-dessous de la paire de couteaux à laquelle le natériau a été présenté en premier, de façon que la série de 35 bandes allongées de matériau puisse tomber librement dangl1intervalle de coupe de ladite paire de couteaux supplémentaires. 4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les particules cisaillées par les couteaux tournants sont continuellement représentées aux couteaux jusqu'à ce qu'elles 40 ne dépassent plus une taille prédéterminée, les particules cisailBAD ORIGINAL 69 12885 _16_ 2007173 lées plus petites que la taille prédéterminée étant séparées des particules plus grande que la taille prédéter .inée. 5 - Procédé selon la revendication 3> caractérisé par le fait que des parties des bandes allongées de natériau pré- 5 cité entrent dans l'intervalle de coupe de la paire de couteaux supplémentaires avant que d'autres parties de ces "bandes allongées aient été cisaillées en totalité par lçfcremier jeu de couteaux. 6 - Appareil de fragmentation pour découper un matériau caractérisé par le fait qu'il comprend : un premier couteau al- 10 longé comportant une série de dents coupantes disposées hélicoïdal enent , un deuxième couteau comportant une série de dents coupantes agencées héliçoïdalement en prise avec la série précitée de dents coupantes du premi.r couteau et l'entraînant des moyens pour monter et faire tou.rner en rotation les premiers 15 et deuxiènes couteaux, les bords latéraux menants des sommets des dents du deuxième couteau étant en contact d'entraînement avec les bords latéraux menants des sommets des eents du deuxième couteau étant en contact d'entraînement avec les bords latéraux menés des sommets des dents du premier couteau, les 20 lignes d'intersection des périphéries externes des couteaux et des bords latéraux précités formant des arêtes coupantes qui coopèrent pour cisailler le matériau placé entre elles juste avant le moment où les bords latéraux sur le deuxième couteau commencent à recouvrir les bords latéraux du premier couteau et 25 permettent aux arôtes coupantes du deuxièmgèouteau d'entraîner les arStes coupantes du premier couteau, le^sommets des dents du deuxième couteau, mesurés le long d'un cercle à leur profondeur max :-lui de pénétration à recouvrement dangdes intervalles entre dents du premier couteau, ayant une épaisseur inférieure à 30 4-0% de la distance de dent à dent entre des points correspondants de dents adjacentes mesurée le long du mène cercle, ce contact de cisaillèrent se produisant progressivement et continuellement le long de la longueur de plusieurs dents au même moment et en des points distants d'un plan contenant leurs axes» 35 7 - Appareil de fragmentation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les premiers et deuxième couteaux comprennent un premier jeu de couteaux agencé pour cisailler un matériau que l'on fait avancer vers le bas dans leur intervalle de coupe et en découper une série de bandes parallèles formées 40 suivant un certain angle par rapporf à leur direction d'avance, BAD ORIGINAL 69 12885 _17_ 2007173 angle qui est égal à l'angle d'hélice des couteaux qui forment ccs "bandes, l'appareil comprenant un deuxième jeu de couteaux montés au voisinage du premier jeu et dont l'intervalle de coupe est directement au-dessous de l'intervalle do coupe du premier 5 jeu, le deuxième jeu do couteaux comprenant un troisième ot un quatrième couteaux semblables ou analogues au premier et deuxième coûteauxrespectivement , à cette exception près que les angles d'hélice de leurs dents sont disposés transversalement par rapport aux angles d'hélice des couteaux placés directement 10 au-dessus d'eux, de telle façon que les bandes parallèles de matériau qui leur sont envoyées par le premier jeu de couteaux, sont cisaillées transversalement pour erybb tenir des particules de forme générale rectangulaire. 8 - Appareil de fragmentation selon la revendication 6, 15 caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de -recyclage recevant le matériau cisaillé par les couteaux, éjectant toutes parties de matériau de dimensions plus faibles qu'une taille 5 prédéterminée, emportant la partie restante du matériau vers le haut tout autour des couteaux, et la représentant à l'action 20 de cisaillement des couteaux. 9 - Appareil de fragmentation selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le dispositif de recyclage comprend un moyen pour que le matériau emporté vers le haut autour des couteaux soit déplacé dans la direction longitudinal^des cou- 25 teaux et à l'opposé de la direction longitudinale suivant laquelle le natériau se déplace lorsqu'il est en contact avec les couteaux hélicoïdaux. 10 - Appareil de fragmentation selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le moyen de déplacer le matériau- 30 consiste on une source d'air dirigé contre la nétériauen recirculation vers les couteaux, pour l'obliger à se déplacer et à etre distribué régulièrement selon toute la longueur dos couteaux. 11 - Appareil de fragmentation selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le moyen de recyclage comprend un ta- 35 nis placé au voisinage des parties latérales périphériques infé- l rieures et extérieures des coutdaux, le tamis étant perforé d'ouvertures dont la taille correspond à celle de la plus grande particule de matériau djcoupé à éjecter, le moyen de recyclage comprenant on outre dos déflecteurs interceptant le matériau 40 découpé guidé vers le haut par le tamis et le dirigeant dans BAD ORIGINAL 12885 -i8- 2007173 l'intervalle de coupe des couteaux. 12 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque couteau a ses dents disposées hélicoïda-lenent selon'un dessin à chevrons, dans lequel les dents selon une partie longitudinale du couteau ont un angle d'hélice disposé transversalonent x>ar rapport à 3.'angle d'hélice des dents d'une partie longitudinale adjacente. 13 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les dents sur le deuxiène couteau ont une pénétration de dent dans les intervalles entre dents du premier couteau qui est au maximum de 35% de leur longueur et une épaisseur de dent maximum de 255- de la distance de dent à dent précitée, les flancs des dents sur le premier et le deuxièmecou-teaux étant djj^ouillés derrière leur bordure de coupe pour empêcher le contact entre dents des divers couteaux, sauf en leur bord de coupe précité. 14- - Une paire d'éléments coupants destinés à être employés dans un appareil- de fragmentation, caractérisé par le fait qu'ils comprennent : un premier élément coupant tournant et généralement cylindrique possédant une série de dents agencées hélicoïdale-ment, dont au moins une partie ont un sens .prédéterminé et sont agencées sur sa périphérie extérieure suivant un angle d'hélice prédéterminé par rapport à un plan passant par l'axe de l'élément coupant; un deuxiène élément coupant tournant, généralement cylindrique , ayant uni série de dents agencées hélicoïdalement destinées à être placées en prise d'engagement avec les dents du premier élément coupant, les dents sur le deuxième élément coupant ou couteau ayant un sens et un angle d'hélice opposés mais égal à celui des dents avec lequel elles viennent en contact sur le premier élément coupant ou couteau, les dents sur chacun des eoutecoDc, ayant leurs bords coupants agencés pour coopérer afin de cisailler un matériau envoyé dans leur intervalle'de coupe et pour transmettre le mouvement d'entraînement du deuxième couteau au premier couteau, les aretes coupantes étant définies par les lignes d'intersection d'un profil latéral de chacune des dents avec sa périphérie extérieure, les dents du deuxième couteau ayant à leurs sommets une épaisseur, mesurée suivant un Cercle à la profondeur de pénétration maximum dans les . :è BAD ORIGINAL 69 12885 "19" 2007173 intervalles entre dents du premier couteaux-,, qui n'est pas supérieur à 40% de la distance entre les points correspondants de dents adjacentes sur le pêne cercle, les dents sur au a oins un des couteaux étant dépouillées à peu près sur la totalité de leur 5 profil en arrière de leur bord ou arête coupante pour enpêcher un contact entre les dents des deux couteaux, sauf sur leurs arêtes coupantes. 15 - Paire d1éléments coupants selon la revendication 14, caractérisés par le fait que les dents du deuxiène couteau 10 ont une épaisseur inférieure aux dents du preriier couteau en un point quelconque d'égale pénétration des dents de n'importe quel couteau dans un intervalle entre dents de l'autre couteau , le deuxiène couteau ijant un diaraètre extérieur plus petit que le preiiier coutuau. 15 16 - Paire de couteaux selon la revendication 14, caractérisés par le fait que l'épaisseur des dents du deuxième couteau sur la périphérie externe du couteau, est inférieure à 20jw de la distance de dent à dent sur la périphérie» I ORIGINAL