Brevet FR2036733A1 — publié le 19701231

La présente invention est relative à une machine à couper du genre de celles qu'on utilise notamment dans l'industrie textile ou pour couper certains produits végétaux tels que le tabac. Les produits sont envoyés en vrac dans la machine qui les coupe en petites longueurs, généralement afin de les préparer à un traitement ultérieur. Les machines à couper de type connu comprennent un tablier alimentaire qui achemine une nappe de produits en vrac vers un dispositif d'entratnement formé de deux rouleaux. Ces rouleaux sont généralement cannelés et les produits passent entre eux avant de parvenir au niveau d'une lame coupante inférieure fixe par rapport à laquelle se déplacent une ou plusieurs lames coupantes animées, soit d'un mouvement alternatif de monte et baisse, soit d'un mouvement rotatif continu. En se croisant, les lames coupent la matière à la longueur désirée, puis le cycle recommence. Ces machines connues présentent divers inconvénients. Tout d'abord, lorsqu'une surépaisseur apparat dans la nappe des produits fournis par le tablier alimentaire, le rouleau supérieur du dispositif d'entrafnement ne peut appuyer que sur les sommets des surépaisseurs de cette nappe ; par conséquent, au moment de la coupe, la matière non retenue par les rouleaux est entratnée par la ou les lames mobiles, ce qui peut occasionner un coincement. Cet inconvénient est particulièrement sensible dans le cas de machines à couper à couteaux rotatifs.Par ailleurs, étant donné qu'unie distance relativement grande sépare le point de contact des rouleaux d'entraSnement et l'arête de la lame inférieure fixe, tous les fils, tissus fibres ou feuilles qui ont une extrémité dans cette zone ne sont pas tenus, ce qui implique le même risque de coincement par entratnement quand la lame mobile arrive en position de coupe. Enfin, les matières traitées étant soumises à un échauffement important, on observe des fusions locales dans le cas du travail de fibres fondant à basse température : les fibres se collent et s'agglomèrent, ce qui nuit à la bonne qualité du produit fourni par la machine. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en évitant l'échauffement local des fibres et en améliorant ltef- ficacité de leur retenue, notamment dans le cas de machines à lames rotatives. Une machine à couper selon I'invention comprend un tablier alimentaire qui envoie une nappe de produits en vrac vers un dispositif d'entratnement débouchant sur une lame inférieure fixe face à une lame mobile, et elle est caractérisée en ce qu'on prévoit au-dessus de la lame fixe, une rampe de refroidissement projetant un fluide froid sur la zone de coupe des produits.Dans le cas particulier d'une machine comportant plusieurs lames rotatives tournant devant la lame inférieure fixe, on prévoit en outre un dispositif d'entratnement qui comporte un arbre transversal en acier sur lequel sont empilées plusieurs bagues d'un matériau élastique dont la périphérie est tangente à l'arête transversale de sortie d'une auge fixe placée sous cet arbre rotatif, la lame fixe étant enfin solidaire de l'auge immédiatement en aval du point de tangence des bagues élastiques de garniture, tandis que des moyens élastiques équipant les extrémités de l'arbre tournant rappellent celui-ci en direction de lfauge fixe. Les bagues de garniture sont préférablement réalisées en caoutchouc ou en matières élastiques. Pour éviter que ces bagues ne frottent à vide sur l'auge fixe, on prévoit aux extrémités de l'arbre tournant, des butées réglables qui limitent l'amplitude de son mouvement de rappel sous l'action élastique de puissants ressorts. Enfin, pour faciliter l'entrée de la matière dans le dispositif d'entrarnement, on intercale un petit rouleau rotatif transversal entre l'auge de ce dispositif et la sortie du tablier alimentaire. On comprend que la longueur entre le point de coupe défini par les lames et le point de tenue de la matière défini par la génératrice de tangence sur l'auge fixe, soit considérablement réduite puisqu'elle est.à peu près égale à l'épaisseur de la lame inférieure. On améliore ainsi considérablement la retenue des matières dans le sens longitudinal. L'amélioration dans le sens transversal résulte de l'emploi combiné des ressorts de rappel agissant sur l'arbre acier et des bagues de caoutchouc qui se déforment élastiquement indépendamment les unes des autres. Enfin, la rampe de refroidissement peut projeter, non seulement de l'air ou un liquide, mais un produit possédant en outre des qualités anti-statiques, ce qui est particulièrement intéressant pour éviter l'accumulation de fibres synthétiques. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de ltinventioo Fig. 1 est une coupe longitudinale schématique d'une machine à couper de type connu comportant des lames rotatives. Fig. 2 est une vue analogue d'une machine à lames rotatives selon l'invention, comportant à la fois la rampe de refroidissement et le dispositif d'entratnementO Fig. 3 est une vue analogue d'une machine à couper selon l'invention, équipée d'une lame à mouvement alternatif. On a représenté sur la fig. 1 une machine à couper de type connu. Cette machine comprend un tablier alimentaire sans fin 101 qui fait avancer dans le sens de la flèche 102, une nappe 103 de produits à couper. La nappe 103 passe entre-deux rouleaux d'entranement 104 et 105 qui tournent en sens inverse (flèches 106 et 107). Ces rouleaux sont rigides, généralement en acier. Leur profil est le plus souvent cannelé. En aval du dispositif d'entratnement 104, 105, la nappe 103 passe sur une lame coupante inférieure fixe 108 que maintient en place un support 109. Une ou plusieurs lames rotatives 110 dont l'arbre 111 tourne dans le sens indiqué par la flèche 112, viennent périodiquement en contact avec la lame inférieure fixe 108, ce qui assure la coupe de la matière. Le rouleau 113 dtentratnement du tablier alimentaire 101 tourne dans le sens de la fleche 114. Il est animé d'un mouvement continu réglable, ainsi que les rouleaux 104 et 105. Finalement, la machine rejette les coupes 115 dont la longueur 116 est définie par un choix judicieux de la vitesse d'aval ce des rouleaux 104, 105, 113, par rapport a la vitesse de rotation du tambour 111, 117 portant les lames 110. Ce système connu présente de graves inconvénients. Premièrement, les matières de la nappe 103 sont mal retenues pendant la coupe, aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens transversal. Par suite de cette mauvaise retenue, la matière tend à bourrer entre les lames fixe 108 et mobiles 110, ce qui peut occasionner un coincement. En effet, lorsqu'une surépaisseur apparatt localement sur la nappe 103, le rouleau supérieur rigide 104 ne peut appuyer sur les autres zones moins épaisses de la nappe. Par conséquent, au moment de la coupe, la matière non retenue par les rouleaux 104 et 105 est entratnée par les lames mobiles 110, au risque dé provoquer un coincement. Par ailleurs, dans le sens longitudinal, on voit qu'au moment où l'une des lames rotatives 110 croise la lame fixe 108, tous les fils, tissus ou fibres qui ont une extrémité entre le point de coupe 118 et le point de retenue 119 ne sont pas tenus, ce qui implique les mêmes inconvénients que dans le cas précédeSL Deuxièmement, les matières de la nappe 103 étant soumises à un échauffement important pendant le travail des lames 108 et 110, il arrive fréquemment qu'on observe des fusions si l'on coupe des fibres fondant à basse température. La matière a alors tendance à s'agglomérer, si bien que les coupes 115 ainsi obtenues sont de mauvaise qualité. Pour éviter ces inconvénients, la présente invention propose des perfectionnements qui ont été représentés sur la fig. 2 dans le cas d'une machine à lames rotatives, et sur la fig. 3 pour le cas d'une machine à lames à mouvement de va-et-vient. Pour améliorer la retenue des fibres à la fois dans le sens transversal et dans le sens longitudinal, on a représenté sur- la fig. 2 un dispositif d'entralnement où les rouleaux précités 104 et 105 ont été remplacés par une auge fixe 120 surmontée d'un arbre métallique 121. Cet arbre tourne dans le sens indiqué par la flèche 122 et il est muni d'un empilage de bagues souples 123 réalisées par exemple en caoutchouc ou en matières élastiq1wx Cet arbre 121 tourillonne à ses extrémités dans des paliers 124 dont chacun est soumis par lt-intermédiaire d'une bielle 125, à l'action de rappel d'un ressort 126 comprimé autour de cette bielle 125 entre une rondelle d'extrémité 127 dont elle est pourvue, et un support fixe 128. Afin d'éviter que les bagues élastiques 123 ne frottent à vide sur ltauge 120, on prévoit des butées non représentées sur lesquelles les paliers 124 viennent prendre appui en fin de course. La face supérieure concave de l'auge 120 se termine par une arbre transversale horizontale 129 qui constitue la génératrice de contact ou de tangence avec la périphérie des bagues de caoutchouc 123. La lame inférieure fixe 108 est fixée directement sur l'auge 120, immédiatement en aval de cette arête de retenue 129. On voit donc que la longueur 130 entre le point de coupe 118 et le point de retenue 129 du chiffon ou analogue, est considérablement réduite, puisqu'elle est à peu près égale à la seule épaisseur de la lame inférieure 108. Pour faciliter l'entrée de la nappe de matière 103 -sur itauge 12-O, on peut intercaler un petit rouleau 131 entre cette auge 120 et le rouleau de sortie 11:3 du tablier alimentaire 101. Sur i machine représentée sur la fig. 2, c'est la vitesse continue des organes 113, 121, 131 par rapport au nombre de passages des laies mobiles 110 devant la lame fixe 108, qui donne la longueur 116 des coupes 115 Par exemple, si l'arbre porte-lares 111 tourne à 500 t/an. et s'il porte trois lames 110, alors qu'on désire les couves 115 ayant une longueur 116 égale à 30 mm., la vitesse continue d'avance de la nappe 103 fournie par les organes 113i 121, 131 doit être de 3 x 500 x 0,05 = 75 m/mn. Pour cela, il est avantageux de commander par un variateur de vitesse , la vitesse de rotation des organes 113, 121, 131. Le réglage des landes mobiles 110 par rapport à la lame fixe 108 peut s'effectuer - soit par réglage de la position des paliers portant l'arbre 111 - soit par déplacement du système d'aliirientation, et notamment de l'auge 120. Bien entendu, les lames mobiles 110 peuvent être inclinées ou non par rapport aux génératrices du tambour tournant 117. La fixation des lames 110 sur ce tambour 117 peut être assucrée - soit par la grande base de leur section, corne illustré sur la fig. 2 - soit par leur petite base. Enfin cette fixation des lames 110 sur le tambour 117 peut comporter des vis de réglage avec contre-écrou sur lesquelles sont repoussées les laies 110 dont le réglage est ainsi facilite Suivant une autre caractéristique de l'invention, on place au-dessus de la zone de coupe définie par la lame 108, une rampe de refroidissement 132 qui projette sur les matières un jet d'air ou de liquide.Ainsi, mme si l'on travaille des fibres synthéti- ques, on supl-riiiie tout risque de fusion ou d'agglomération par échauffement intempestif. On -igeut d'ailleurs profiter ae la pré- sence de cette rampe 132 pour projeter un liquide possédant des qualité anti-statiques ou lubrifiantes, dont les effets se superposent à ceux du refroidissement. Le fojctionnement résulte de ce qui précède, à savoir que le jeu simultané de la souplesse des bagues de caoutchouc 123 et du rappel élastique de l'arbre 121 par les ressorts 126, assure un maintien très solide de la matière de la nappe 103 sur toute la largeur de la machine au niveau de l'arête 129, même si une surépaisseur apparaît localement dans la nappe. Par ailleurs, la distance 130 entre l'arête de retenue 129 et le point de coupe 118 étant trc-s faible, la :matière ost solidement maintenue, également dans le sens longitudiiiai. On a représenté sur la fi. 3 une machine selon l'invention où les coupes 115 sont obtenues par déplacement alternatif (flèche aouble 133) d'une lame mobile 134 devant la lame fixe 108. Coie précédemment, le système dentranement comporte un arbre 121 garni de bagues de caoutchouc 123, qui tourne sur une auge fixe 120. La pression de contact est obtenue par des ressorts de rappel 126 agissant sur les paliers mobiles 124 dans lesquels tournent les extrémités de l'arbre d'acier 121. Par ailleurs, la rampe de refroidissement 132 est logée entre la lame mobile 134 et la périphérie des bagues souples 123, Qe anire à projeter le jet de liquide ou de gaz refroidisseur 135, directement sur la zone de coupe des lames 108, 134. Bien entendu, on peut utiliser dans tous les cas la rampe de projection 132 pour pulvériser un liquide d'ensimage capable de refroidir en outre les fibres dans la zone de coupe. REVENDICATIONS 1 - Machine à couper comprenant un tablier alimentaire qui envoie une nappe de produits en vrac vers un dispositif d'entrat- nement débouchant entre une lame inférieure fixe et une ou plusieurs lames mobiles, tandis que le système alimentaire et le système d'entraînement avancent suivant un mouvement approprie déterminant la longueur de coupe, caractérisée en ce qu'on pré- voit au-dessus de la lame fixe, une rampe de refroidissement prou jetant un fluide froid sur la zone de coupe des produits. 2 - Machine à couper suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs lames rotatives montées sur un même tambour tournant, le dispositif d'entraînement comportant un arbre transversal en acier sur lequel sont empilées plusieurs bagues d'un matériau élastique dont la périphérie est tangente à I'arête transversale de sortie d'une auge fixe placée sous cet arbre rotatif, la lame fixe étant enfin solidaire de l'auge immédiatement en aval du point de tangence des bagues souples de gar- niture, tandis que des moyens élastiques équipant les extrémités de l'arbre tournant rappellent celui-ci en direction de l'auge fixe. 3 - Machine à couper suivant les revendications l et 2, caractérisée en ce que la rampe de refroidissement projette un liquide anti-statique. 4 - Machine à couper suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la rampe de refroidissement projette un liquide d'ensimage. 5 - Machine à couper suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qupon prévoit aux extrémités de l'arbre tournant du système d'entraînement, des butées réglables qui limitent l'ampli- tude- de son mouvement de rappel sous l'action élastique de ressors 6 - Machine à couper suivant les revendications l et 5, caractérisée en ce qu'on intercale entre itauge et la sortie du tablier alimentaire, un petit rouleau transversal à rotation commandée.