Brevet FR2023702A1 — publié le 19700821

La présente invention est relative à une machine pour -la fabrication des tapis-brosse, tels que les paillassons, cons titués par des fils ou des fibres durs comme par exemple les fibres de coco, cette machine comprenant un transporteur qui est actionné de manière intermittente, et d'un coté duquel un adhésif peut être amené, une nappe de fils ou fibres étant avancée de manière intermittente de ce côté et pratiquement perpendiculairement à celui-ci, dans un plan pratiquement horizontal, plan dans lequel des tronçons de fibres correspondant à la longueur des poils du tapis sont sectionnés par un couteau animé d'un mouvement de va-et-vient, et coopérant avec une contrelame fixe. Une telle machine est déjà decrite dans la demande de Brevet néerlandaise NO 66 03650 mise à la disposition du public le 26 Septembre 1966, cette machine étant destinée à la fabrication- de tapis-brosse. Dans celle-ci, le couteau se déplace alternativement vers l'avant et vers l'arrière dans un plan horizontal, et une contre-lame fixe coopère avec lui pour sectionner des tronçons de fibres de la longueur.désirée1 en partant d'une nappe de fibres non tissées avançant e-n un mouvement discontinu, cette nappe étant formée par des fils ou fibres placés côte-à-côte. Cette construction connue exige un bâti lourd et rigide, de fabrication très onéreuse, pour maintenir les couteaux en position relative de fonctionnement correcte.La contrelame fixe doit être montée dans le bâti rigide en question alors que lé couteau mobile est lui-même monté de façon qu'il ne lui soit pas possible d'effectuer des déplace.llen-ts perrli':iiai- rcX; au mouvement rectiligne alternatif de coupe, entre des limites très étroites, car autrement le couteau mobile ou bien viendrait rencontrer la contre-lame fixe, ou bien un intervalle se formerait entre les deux lames au cours de l'opération de coupe, de sorte que les fibres à sectionner viendraient se coincer entre ces deux lames,. en exerçant une force importante perpendiculairement à l'arête de coupe des lames, la valeur de cette force étant incalculable.Dans ces second cas, les lames se courbent ou se cintrent en direction opposée, de sorte que les fibres seront pincées ou arrachées. tu fait que cet inconvénient risque toujours de se produire dans une mesure plus ou moins importante, les lames elles-memes doivent être d'une construction très lourde et être montées dans des supports très rigides. Le couteau se déplace dans un plan horizontal, dans cette machine connue. Il existe aussi des machines dans lesquelles le couteau se déplace dans un plan vertical, comme par exemple celle qui fait l'objet de la demande de Brevet néerlandaise NO 66 03858 mise à la disposition du public le 26 Septembre 1966. Le même problème se pose, dans cette seconde machine on connaît également des machines dans lesquelles un couteau rotatif se déplace alternativement vers l'arrière et vers l'avant, suivant un chemin de guidage~oriente parallèlement au plan d'une nappe de fibres non tissées consistant en des fibres placées côte à côte, ce couteau rotatif se déplaçant le long de la nappe non tissée. Untel dispositif a té décrit par exemple dans le Brevet néerlandais N 92 725.Il présente l'inconvénient qu'il faut prévoir un mécanisme d'entrainement pour la mise en rotation du couteau, et un autre mécanisme pour les déplacements de celui-ci vers l'arri.ere et vers lt vantO De plus, le couteau doit être pourvu d'un dégagement ou guide de part et d'autre de son trajet, pour empêcher la nappe non tissée dwavaneer sur plus d'une distance prédéter- minée. Lorsque des tapis de grande largeur doivent être fabri- qués, le guidage des couteaux rotatifs doit être encore de réalisation très rigide, pour empêcher qu'ils se courbent ou se gauchissent sous l'action de la pression de coupe, afin que le couteau ne risque pas de s'éloigner de la fibre non tissée.La contre-lame fixe doit être elle aussi de construction très-rlgi- de,.pour pouvoir pratiquement résister sans fléchir à la pression exercée.Enfin, les portées du couteau rotatif dans les guides en question doivent être ainsi réalisées que le couteau rotatif occupera toujours une position correcte par rapport à la contre-lame fixe. Un objet de l'invention est de réaliser une machine du type mentionné, écartant les difficultés ci-dessus rappelées, inhérentes aux machines connues, Conformément à l'invention, ce but est atteint du fait que l'axe autour duquel joue le couteau se trouve a'une' distance appréciable de l'arete de coupe dé la contre-lame fixez et est parallèle à cette arête de coupe, cet axe et l'arête de coupe en question étant situés dans un plan qui est parallèle à la direction d'alimentation ou d'avancement ae la nappe de fibres, cette alimentation vers l'arête de coupe se faisantendirection de ltaxe en question, et pratiquement perpendiculairement à cet axe. Les forces exercées sur la contre-lame fixe et sur le couteau, dans le plan en question, au cours de l'opération de coupe sont des forces opposées et, par conséquent, ne donnent pas naissance à un couple par rapport à l'axe, Les forces qui s'exercent au cours dela coupe sur la contre-lame fixe et sur le couteau1 dans un plan perpendiculaire au plan en question, et qui sera ci-après appelé le plan-de coupe, peuvent être sur portées de manière très simple. La construction est de préférence telle que l'axe en question constitue l'axe longitudinal d'une portée ainsi réalisée que les jeux entre le couteau et la contre-lame fixe seront maintenus entre ies limites très strictes, dans tous les cas1 et ceci par le contrôle du jeu dans la portée. En vue de faire en sorte que la contre-lame fixe et le couteau mobile coopèrent toujours correctement, il est åugé pré- férable que la contre-lame fixe et la portée soient rigidement supportées dans le plan en question, les supports appartenant à un unique cadre rigide. Dans une forme de réalisation très simples le support de la contre-lame fixe est constitué par une plaque située dans le plan en question, et par une autre plaque transversale orientée suivant la longueur de ladite plaque eut perpendiculaire à cette dernière, le couteau étant monte lui-même dans un cadre triangulaire rigide, l'extrémité de ce cadre la plus éloignée du couteau étant supportée par ladite portée, cette dernière étant elle-même supportée par une autre plaque située dans le même plan, les deux premières plaques disposées dans le plan en question formant, avec des colonnes ou montants qui les réunissent, le bâti rigide en question. Grâce à cette disposition, le poids de toute la machine est réduit de plus de moitié, ce qui permet une grande simplification et diminue le prix de revient par rapport à la construction de la machine connue dont il a été question plus haut. Une autre simplification est obtenue par le fait que 1'arête de coupe du couteau, situé dans un pla-n cylindrique dont l'axe colncide avec l'axe en question, est ainsi conformée que pratiquement un point seulement de la contre-lame fixe coopère à chaque instant avec le couteau, ce point se déplaçant le long de l'arête de coupe de la contre-lame fixe durant l'opération de coupe, et ceci perpendiculairement à la direction de la coupe. Toute la nappe de fibres, par conséquent, n'est pas entièrement coupée en une seule fois, pendant la course du couteau cette nappe de fibres est coupée progressivement d'une extrémité à l'autre de celle-ci.En conséquence, la force d'entrainement du couteau peut être beaucoup plus faible, et ceci a pour conséquence .ue la plaque transversale horizontale sus-mentionnée, qui doit supporter la réaction de la coupe, peut être elle aussi de dimensions beaucoup plus faibles et tout le mécanisme de commande aussi. La construction est de préférence réalisée de façon que tous les points de l'arête de coupe du couteau se trouvent à une égale distance dudit axe.Les deux moyens ci-dessus proposes en sorte font/qu'il existe une coopération entre la contre-lame fixe et le couteau mobile, de la mEme manière que par-exemple dans les tondeuses à gazons Au cours du fonctionnement, la distance maximale entre la contre-lame fixe et le couteau mobile doit être inférieure au diamètre de la fibre la plus mince à sectionner. Ce diamètre est d'environ 0,03 mm dans le cas de fibres de coco. Il est par conséquent évident que des exigences très sévères se posent en ce qui concerne la portée du couteau mobile, car une distance maximale aussi réduite entre les arêtes de coupe devra être maintenue dans tous les cas. Si la machine doit être remise en action après avoir fonctionné à vide, un film de lubrifiant stest constitué- entre la partie mobile et la partie fixe de la portée. Ce lubrifiant est alors plus visqueux, de sorte qu'il existe un risque que la partie mobile de la portée change de position, par rapport à la partie fixe de ceIe-ci, avec pour résultat que la distance entre la contre-lame fixe et le couteau mobile sera modifiée dans une mesure telle qu'ou bien les organes de coupe viendront se heurter, ou bien que la distance qui les sépare deviendra trop grande. Un tel risque doit être évité. A cet effet, la portée est de préférence réalisée sous forme d'un arbre dont l'axe longitudinal coïncide avec ledit axe, cet arbre reposant dans une partie de la portée qui est fixée à l'un des supports sus-mentionnés, l'extrémité du cadre triangulaire dirigée vers la portée étant elle-même réalisée de façon qu'elle repose sur cet arbre, et qu'elle soit fixée à celui-ci, l'arbre coopérant localement avec des organes qui le maintienne en position correcte, entre des limites très strictes, Ces organes sont de préférence réalisés de telle façon que chacun de ceux-ci est constitué par un pont reposant sur ledit arbre, orienté transversalement à celui-ci et portant une partie de la portée entre ses deux extrémités, des perçages étant ménagés dans ses deux extrémités, son support comportant luimême des bossages également percés de trous, de façon que des boulons puissent eAtre introduits dans les perçages du pont et ceux des bossages, grâce à quoi la distance qui sépare les deux parties de la portée pourra être contrôlée de manière très précise, en agissant sur ces boulons. Si au démarrage de la machine, le lubrifiant est trop visqueux et si un film de lubrifiant se forme entre l'arbre et la partie inférieure de la portée, ce film tendra à- soulever l'arbre, entraînant ainsi une modification de la position relative désirée entre le couteau et la contre-lame. En vue de maintenir ce déplacement entre des limites très strictes, le soulèvement de l'arbre est empêché dans une très large mesure par les organes en question0 Pour assurer une alimentation constante en lubrifiant, et suivant l'invention encore, le support est pourvu de parois qui forment entre elles un réservoir pour le lubrifiant de la partie inférieure de la portée. Grâce'à ce moyen, on assure également que tant les portées que l'arbre seront toujours lubrifiés par un lubrifiant de la même viscosité. Afin d'empêcher l'absence da lubrifiant entre la partie de la portée appartenant au pont et l'arbre, lorsque la machine est mise en marche, et suivant l'invention, chaque pont sera équipé d'un orifice d'alimentation en lubrifiant, intéressant la partie supérieure de la portée ; ceci permet de bien contrôler les déplacements de arbre vers le haut. L'invention est propre à la réalisation d'une machine destinée par exemple à la fabrication des tapis-brosse en fibres de coco, d'un poids considérallement plus réduit et d'une construction beaucoup moins onéreuse que celle de la machine sus-mentionnée. Une réduction de prix de l'ordre d'au moins 60 % est assurée. L'invention sera maintenant décrite plus en détails, en se référant aux dessins annexés, représentant un exemple de réalisation. Dans ces dessins la figure 1 est une coupe transversale de la machine, vue dans le sens de l'axe en question la figure 2 est une vue de profil de la même machine, représentée dans le même sens la figure 3 indique schématiquement et en perspective les différents plans et axes de la machine la figure 4 est une vue de profil à plus grande échelle du couteau, la flexion de celui-ci ayant-été exagérée, et la figure 5 est une vue en plan de ce couteau dont le profil a été également exagéré, comme dans la figure 40 La machine comporte un bâti 1 formant deux montants 2 écartés d'une certaine distance qui correspond à la plus grande largeur des tapis à fabriquer, par exemple 2 m. Â leur extrémité supérieure ces montants sont réunis par une plaque verticale 3 à laquelle est fixée une plaque transversale horizontale 4. A leur partie inférieure, les montants sont réunis par une autre plaque verticale 5, une semelle 6 s'étendant sous les montants, Les autres parties du bâti sont également représentées dans lafigure 2, mais elles ont été partiellement supprimées dans la figure 1, pour plus de clarté, Sur la plaque verticale 3 est fixée la contre-lame 7, alors qu'à la plaque 5 est fixée la portée du couteau0 Ce couteau 8 est monté dans un cadre triangulaire 9 composé d'une plaque verticale 21 et d'une plaque horizontale 12, le-dit cadre reposant sur la plaque verticale 5 par l'linters médiaire de la portée 10.Le couteau 8 est fixé à la partie supérieure du cadre triangulaire 9 au-moyen de vis 1t, et ceci d'une façon qui sera décrite plus en détail en se référant aux figures 4 et 5. Des manchons 13 entourent les vis 11, la pression de serrage des vis il sur le couteau étant transmise par ces manchons. Au-dessus du couteau 8 est disposé-un presseur 16 dans lequel ont été ménagées des fentes 17 et 18. Ledit presseur est repoussé vers la gauche par un organe élåstique non représenté. Au-dessus du presseur 16 est prévue une plaque de recouvrement 19 reliée à la plaque horizontale t2 par des vis t4 elles-mêmes entourées par d'autres manchons 15,- sur une partie de leur longueur. Une gorge 20 est prévue sous le couteau 8, dans la plaque horizontale 12, en vue de permettre à ce couteau d'être courbé ainsi qu'on le décrira plus loin. Le cadre triangulaire 9 comporte également la plaque verticale 21 qui, à sa partie inférieure, forme une gorge triangulaire 22~dont la moitié de gauche est représentée dans la figure 1, et cette plaque verticale 21 repose par l'intermédiaire de sa gorge sur un arbre 23 qui repose lui-même sur la plaque inférieure 5 du bâti par l'intermédiaire de la partie 24 de la portée. La plaque verticale 21 est pourvue d'ouvertures 25 également espacées, la moitié de droite d1une de celles-ci ayant été représentée dans la figure 1. Dans chacune des ouvertures 25 est engagé un pont 26 qui portè une partie 27 de la portée, laquelle repose sur l'arbre 23.Au droit des ponts Z6 dont les extrémités sont percées de trous 28, des bossages 29 sont prévus sur la plaque verticale 5, ces bossages étant eux-mêmes percés de trous 30, Des boulons 3t sont engagés dans les trous 28 et 30. Ainsi, le cadre triangulaire 9 peut pivoter vers l'arrière et vers 11 avant autour de l'axe longitudinal de l'arbre 23. Une cuve 32 pour le lubrifiant est disposée à la partie supérieure de la plaque verticale 5. Chaque pont 26 est d'autre part pourvu dune arrivée de lubrifiant 33. Le cadre triangulaire 9 est, par l'intermédiaire d'un arbre 34, relié-à un mécanisme drentrainement non représenté, qui agit sur cet arbre par liintermédiaire de la portée 35. Ce mécanisme dlentrainement peut être par exemple constitué par un excentrique. Ainsi qu'on l'a représenté de façon très schématiQue, pour plus de simplicité, dans la figure 3, les plaques verticales 5 et 3 sont disposées de telle façon l'une.par rapport à l'autre que l'axe XE de l'arbre 23 et l'arête de coupe SS de la contre-lame fixe 7 sont situées dans le plan A. L'arête de coupe RR du couteau 8 se déplace suivant le plan incurvé H dont le centre de courbure coïncide avec la ligne X;I, de sorte que la coupe de la nappe de fibre 36 (voir figure t) arrivant suivant le plan A s1 effectue suivant le plan de coupe horizontal C passant par la ligne SS. Dans la figure 4 on a montré de profil le couteau 8 infléchi dans une mesure exagérée, ce couteau étant vu dans le sens de la ligne ME et de la ligne SS. La figure 5 est une vue en plan de ce couteau, dans le sens du plan A, perpendiculairement aux lignes iM et SS et dans le sens.de la ligne SS vers la ligne iM. Comme le montre bien la figure 5, la largeur du couteau 8 va en diminuant depuis son extrémité 40, 41 jusqu'à son extrémité 42, 43, et d'autre part il est taillé en biseau à son arête de coupe 40, 42, donnant ainsi naissance à l'arête Inférieure 44, 45. Ce couteau '8 repose sur le cadre triangulaire par l'intermédiaire des tasseaux 46, 470 Au moyen des vis 11, une pression est exercée sur le couteau 8 par l'intermédiaire des manchons 13 provoquant ainsi la flexion de celui-ci entre les tasseaux d'appui 46 et 47, si bien que son arête 40, 42 se courbe de façon que chaque point de cette arête vient coïncider avec la périphérie d'un cylindre dont l'axe correspond à la ligne NS et dont le rayon est MS, comme le montre bien la figure 3, ce rayon MS étant imaginaire. En pratique, le rayon du couteau est plus faible, de la valeur de quelques centièmes de millimètre0 Lorsque le couteau est monté, les vis 11 sont suffisamment serrées depuis le haut jusqu'en bas- de la figure 5, de façon à provoquer la flexion de celui-ci, et l'on obtient ainsi la conformation désirée de l'arê- te de coupe 40, 42. En fonctionnement, la nappe de fibres 36 est avancée de façon intermittente par le transporteur 37 jusqu'd ce qu'elle vienne reposer sur la table 38. Le cadre triangulaire est alors déplacé ae la droite vers la gauche sur la figure f, le presseur 16 repoussant la nappe de fibres 36 par son extrémité 39 contre la contre-lame fixe 7. Le couteau 8 se déplace ensuite vers la gauche sous le presseur 16, et il découpe une bande de fibres de la longueur désirée, à l'extrémité de la nappe de fibres 36, quand le cadre se déplace vers l'avant. Ce cadre triangulaire oscille ensuite à nouveau vers la droite, pour un nouveau cycle de coupe, en permettant l'avancement de la nappe de fibres 36. La bande de fibres coupées à la longueur désirée porte contre la bande précédemment coupée, de même longueur de fibres, et elle est elle-même repoussée vers la gauche par la bande ensuite coupée, où les fibres sont également de la longueur désirée, et ainsi de suite. La table 38 a été garnie d'une couche d'adhésif dans laquelle les fibres coupées à la longueur désirée seront fixées après le durcissement de ladite couche, Toutefois, ce collage ne fait pas partie de l'invention, et on ne le décrira pas plus en détails, Lorsque la machine est mise en marche, l'arbre 23 est descendu d'une quantité correspondant à ltépaisseur du film de lubrifiant dans la portée 24o En conséquence, la distance entre les arêtes de coupe de la contre-lame fixe et du couteau est plus grande que lorsque la machine est en fonctionnement normal.Cette distance ne doit toutefois pas devenir trop grande, du fait qu'alors des fibres appartenant à la nappe de fibres ou fils ne seraient pas sectionnées. Quand la nappe de fibres avancera à nouveau, ces fibres non sectionnées seraient alors courbées en direction de la table 38, occasionnant la formation de boucles, ce qui est tout-à-fait indésirable. La création d'une distance trop grande entre les arêtes de coupe est empêchée du fait que le jeu entre 11 arbre 23 et la portée 24 est strictement limité. Quand la machine est actionnée le lubrifiant sera au départ plus visqueux qu'après une longue période de fonctionnement, de sorte qutil existera une tendance à la formation d'un film de lubrifiant trop épais au démarrage. Ceci doit être évité car, autrement, les arêtes de coupe du couteau et de. la contrelame vlendraieat se rencontrer. En maintenant constamment l'arbre dans un bain de lubrifiant 22, et en limitant la distance qui sépare l'arbre 23 de la plaque verticale 5 à l'aide des boulons 31, ainsi qu'en introduisant du lubrifiant dans la partie 27 de la portée par les conduits 33 au moment de la mise en marche dé la machine, on pourra obtenir un contrôle parfait des jeux dans la portée et, par conséquent, un fonctionnement entièrement satisfaisant de la machineA cette phase de son fonctionnement. On voit que, grâce à l'invention, on peut réaliser une machine simple, de réalisation peu onéreuse et d'un fonctionnement satisfaisant, en vue de la fabrication de tapis-brosse. REVENDICATIONS 10- Machine pour la fabrication des tapis-brosse, tels que les paillassons constitués par des fils ou des fibres durs comme par exemple les fibres de coco, comprenant un transporteur qui est actionné de manière intermittente, et d'un côté duquel un adhésif peut être amené, une nappe de fils ou fibres étant avancée de manière intermittente de ce côté, et pratiquement perpendiculairement à celui-ci-, dans un plan pratiquement horizontal, plan dans lequel des tronçons de fibres correspondant à la longueur des poils du tapi-s sont sectionnés par un couteau animé d'un mouvement de va-èt-vient, et coopérant avec une contre-lame fixe, caractérisée par le fait que 11 axe autour duquel joue le couteau se trouve à une distance appréciable de arête de coupe de la contre-lame fixe, et est parallèle à cette arête de coupe, cet axe et arête de coupe en question étant situés dans un plan qui est parallèle à la direction d'alimentation ou d'avancement de la nappe de fibres, cette alimentation vers l'arête de coupe se faisant en direction de l'axe en question, et pratiquement perpendiculairement à cet axe, 2.- Machine suivant la Revendication 1, caractérisée par le fait que l'axe en question constitue l1axelongitudinal dune portée ainsi réalisée que les aeux entre le couteau et la contre-lame fixe seront maintenus entre des limites très strictes, dans tous les cas, et-ceci par le contrôle du jeu dans la portée. 3.- Machine suivant ltune des Revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que la contre-lame fixe et la portée sont rigidement supportées dans le plan en question, les supports appartenant à un unique cadre rigide. 4.- Machine suivant la Revendication 3, caractérisée par le fait que le support de la contre-lame fixe est constitué par une plaque situe dans le planez question, et par une autre plaque transversale orientée suivant la longueur de ladite plaque et perpendiculaire à cette dernière, le couteau étant montéIui-même dans un cadre triangulaire rigide, l'extrémité de ce cadre la plus éloignée du couteau étant supportée par ladite portée, cette dernière étant elle-même supportée par une autre plaque située dans le même plan, les deux premières plaques disposées dans le plan en question formant, avec des colonnes ou montants qui les réunis sent, le bâti rigide en question0 5.- Machine suivant la Revendication 1, caractérisée par le fait que l'arête de coupe du couteau, situé dans un plan cylindrique dont l'axe coïncide avec l'axe en question, est ainsi conformée que pratiquement un point seulement de la contre-lame fixe coopère à chaque instant avec le couteau, ce point se dépla çant le long de 1' arête de coupe de la contre-lame fixe durant l'opération de coupe, et ceci perpendiculairement à la direction de coupe. 6.- Machine suivant l'une des Revendications 2 et 4, caractérisée par le fait que la portée est réalisée sous forme d'un arbre dont lraxe longitudinal coïncide avec ledit axe, cet arbre reposant dans une partie de laportée qui est fixée à l'un des supports sus-mentionnés, ltextrémité du cadre triangulaire dirigée vers la portée étant elle-même réalisée de façon qu'elle repose sur cet arbre, et qu'elle soit fixée à celui-ci, l'arbre coopérant localement avee des organes qui le maintiennent en position correcte, entre des limites très strictes. 7.- Machine suivant l'une des Revendications 2 et 4, caractérisée par le fait que chacun des organes en question est constitué par un pont reposant sur ledit arbre, orienté transversalement à celui-ci et portant une partie de la portée entre ses deux extrémités, des perçages étant ménagés dans ses deux extrémités, son support comportant lui-même des bossages également percés de trous, de façon que ies boulons puissent être introduits dans les perçages du pont et dans ceux des bossages, grâce à quoi la distance qui sépare les deux parties de la portée pourra être contr8- lée de manière très précise en agissant sur ces boulons. 8.- Machine suivant l'une des Revendications 6 et 7, caractérisée par le fait que ledit support comporte des parois qui forment entre elles un réservoir de lubrifiant pour la partie inférieure de la portée. 9.-Machine suivant l'une des Revendications 6, 7 et8, caractérisée par le fait que chaque pont comporte un conduit ('t introduction de lubrifiant pour la partie supérieure de la portée. 10.- Tapis-brosse, paillassons et autres produits analogues à base de fibres de longueur prédéterminée, fabriqués en utilisant la machine conforme à l'une quelconque des Revendications précédentes0