Brevet FR2235769A1 — publié le 19750131

La présente invention concerne un couteau et le dispositif découpeur qui en fait application pour trancher des matériaux ligneux, par exemple,du bois, de la canne à sucre, du bambou, etc. 7 suivant des surfaces inclinées par rapport à la direction de présentation de ces matériaux de façon à obtenir des plaquettes. De tels dispositifs connus comportent un organe tournant muni de couteaux dont ltarête tranchante fait saillie sur la surface de coupe et coopérant avec une enclume de position fixe. Divers types d'organes tournants sont utilisés des cylindres, des cônes, des diabolos, ... portant des couteaux disposés suivant les génératrices ou bien des disques dont les couteaux sont répartis radialement ou tangentiellement à une direction circulaire concentrique à l'axe de rotation. Dans tous les cas, les couteaux sont des lames planes affûtées pour former l'arête tranchante. Un premier inconvénient de ces couteaux connus est que ceux-ci sont susceptibles de se détacher de 1' organe tournant sous l'effet de la force centrifuge, en raison d'une part, de leur situation particulière et d'autre part, de la relativement faible surface de serrage du contre-couteau assurant la fixation. Dès lors, les risques d'accident vis-à-vis du personnel ne sont pas négligeables et de toute façon, les risques-de détérioration de la machine et/ou d'memobilisation de celle-ci pour réparation-sont toujours possibles. Un deuxième inconvénient est que le nombre d'affûta- ges successifs d'un couteau est réduit, car les largeurs maximale et minimale de la lame sont limitées respectivement par l'épais- seur de l'organe tournant et par la largeur de contact du contrecouteau ; de plus, pour que la résistance du couteau soit suffisante, il est nécessaire que la lame soit relativement épaisse enfin, le réglage de la saillie des couteaux et de son uniformité est long et délicat. I1 en résulte que le coût des couteaux, de leur entretien, de leur réglage après affûtage et de leur remplacement est relativement coûteux, d'autant plus d'ailleurs si -l'on tient compte des arrêts de la machine. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en créant un nouveau type de couteau et un mode de montage adapté, sur l'organe tournant. Conformément à l'invention, le couteau présente la forme générale d'un secteur de tube cylindrique susceptible d'être fixé dans l'organe tournant de façon que son bord affûté débouche sur la surface de coupe de cet organe ; les génératrices de ce secteur de tube cylindrique peuvent être droits ondulées ou crénelées en trapèzes. Par tailleurs, selon une première forme de réalisation, l'organe tournant présente des encoches cylindriques débouchant chacune sur la surface de coupe par une fente de largeur infe- rieure au diamètre de l'encoche correspondante dont 11 ouverture angulaire est donc supérieure à cent quatre-vingts degrés, le bord affûte de chaque couteau étant situé en amont de l'encoche dans laquelle ce couteau est logé et.qui constitue une cavité de transfert des plaquettes avant évacuation. Selon une deuxième forme de réalisation, l'organe tournant présente des encoches partiellement cylindriques dont la section est un segment circulaire d'ouverture angulaire inférieure à cent quatre-vingts degrés, le bord affûté de chaque couteau étant situé en aval de l'encoche dans laquelle ce couteau est logé et précédé d'une fente à travers laquelle les plaquettes sont évacuées au fur et à mesure qu'elles sont tranchées Dans un cas comme dans l'autre, chaque couteau est fixé dans l'encoche correspondante au moyen d'un contre-couteau et de vis, cette encoche et ce contre-couteau ayant de préférence une forme complémentaire à celle du couteau et les vis présentant-des lumières transversales des couteaux pour permettre le réglage de ceux-ci avant chaque affûtage. Etant donnée sa forme incurvée et sa disposition perpendiculaire au champ centrifuge, le couteau a beaucoup moins tendance qu'auparavant à glisser hors de son encoche , de toute façon, le contre-couteau ayant une surface d'appui très grande, le couteau est d'une part, tenu plus fortement et, d'autre part, beaucoup moins sollicité par des vibrations de desserrage des vis, de sorte que le détachement accidentel des couteaux est pratiquement exclu. De plus, la largeur du couteau étant plus importante, le nombre d'affûtages successifs susceptibles d'être effectués est notablement accru ; l'affûtage des couteaux peut être exécuté directement sur l'organe tournant ; la saillie des couteaux avant chaque affûtage est facile à régler uniformément et rapidement, puisque la forme incurvée permet d'obtenir un guidage tel que le bord tranchant ne peut quatre déplacé parallèlement à lui-même. Il en résulte que l'entretien de la surface de coupe de l'organe tournant est relativement économique. Enfin, si le couteau est du-type cylindro-ondulé, il est extrêmement rigide et résistant il est donc possible d'en réduire l'épaisseur sans nuire à la qualité du tranchage, au contraire d'ailleurs. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui sult. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une élévation de face d'un cylindre découpeur faisant application d'une première forme de réalisation du couteau selon l'invention - la figure 2 est une vue partielle agrandie analogue à la figure 1, illustrant ce couteau et son mode de montage ;; - la figure 3 est une élévation en bout prise sui vant la ligne III-III de la figure 2, montrant un premier mode d'exécution des couteaux - les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 3, faisant ressortir deux autres modes d'exécution de ces couteaux - les figures 6 et 7 sont-des vues en plan schématisant des organes tournants du type à disque - la figure 8 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7 et montrant une deuxième forme d'exécution du couteau et son mode de montage. La première forme de réalisation du couteau, telle qu'elle ressort des figures 1 à 3, est applicable à n'importe quel type d'organe tournant. Dans l'exemple représenté, elle est adaptée à un cylindre découpeur 1. Ce cylindre présente des encoches longitudinales cylindriques 2 débouchant à l'extérieur par une fente 3 suffisamment large pour permettre la pénétration et l'évacuation après transit des plaquettes. L'ouverture angulaire "a" de chaque encoche (figure 2) est supérieure à cent quatre-vingts degrés. Dans les encoches 2 sont montés des couteaux 4 de forme tubulaire ouverte sont le rayon de courbure extérieure est légèrement supérieur à celui desdites encoches. Les couteaux sont maintenus appliqués contre la paroi interne de ces dernières au moyen de contre-couteaux 5 très rigides de section complémentaire et au moyen de vis 6 provoquant d'abord la déformation élastique de ces couteaux, puis leur fixation. Les vis 6 traversent des lumières transversales 7 des couteaux de façon que ceux-ci puissent être réglés en position de coupe après chaque affûtage. Il est important de remarquer que l'arête tranchante 8 de chaque couteau se trouve située (si l'on considère le sens F de rotation du cylindre 1 relativement à une enclume fixe 9 disposée, pour constituer un appui des matériaux ligneux à découper, près de la trajectoire 10 de défilement desdites arêtes) en amont de la cavité de transfert des plaquettes délimitée par l'encoche correspondante. Bien entendu, le cylindre 1 présente, entre les encoches 2, des rampes spirales ou talons 11 qui définissent, par butée des matériaux ligneux lors de leurs avancement et de la rotation de ce cylindre, la longueur des plaquettes. I1 est indiqué dans ce qui précède que les couteaux 4 sont des tubes cylindriques ouverts. I1 doit être compris dans ce texte qu'une surface cylindrique est celle qui est définie par une ligne se déplaçant le long d'une directrice circulaire perpendiculairement au plan de celle-ci. Comme le montre la figure 3, les génératrices du tube cylindrique sont des droites 12. Mais il peut être avantageux, pour améliorer la rigidité et la résistance des couteaux, que ces génératrices soient des lignes ondulées 13 (figure 4-). Dans ce cas, l'épaisseur de la lame de couteau est beaucoup plus faible et sa fixation plus solide, à condition évidemment que l'encoche 2 et le contre-couteau 5 correspondants soient conformés complémentairement, c'est-à-dire ondulés Le bord de l'enclume 9 est, lui aussi, ondulé. I1 peut aussi être avantageux, non seulement pour améliorer la rigidité et la résistance des couteaux, mais également pour favoriser la séparation des plaquettes les unes relativement aux autres, que lesdites génératrices soient des lignes crénelées trapézoîdales 14 (figure 5). Comme précédemment, les encoches, les contre-couteaux et l'enclume sont adaptés à cette forme. La deuxième forme de réalisation du couteau, telle qu'elle ressort de la figure 8, est applicable à n'importe quel type d'organe tournant ; elle est cependant plus spécialement intéressante lorsque cet organe est du type disque schématisé sur les figures 6 et 7. Le disque 15 supporte des couteaux 16 noyés dans sa masse et dont seule l'arête tranchante 17 fait saillie sur la surface de coupe 18. Ces couteaux peuvent être disposés radialement (figure 6-) ou bien tangentiellement à une directrice circulaire 19 concentrique à l'axe de rotation (figure 7). Dans cette deuxième forme de réalisation (figure 8), on retrouve des encoches cylindriques 20 taillées en creux dans la surface de coupe 18 du disque 15, des couteaux 21 et des contrecouteaux 22 de formes complémentaires, des vis de fixation 23, des lumières transversales de réglage 24, des talons 25 précédant l'arête de coupe 17 et une enclume 26. Ces couteaux peuvent être à génératrices droites (figure 3), ondulées (figure 4) ou crénelées en trapezes (figure 5). Mais dans cette deuxième forme de réalisation, l'ouverture angulaire "b" de chaque encoche est inférieure à cent quatre-vingts degrés. Dès lors, si l'on considère le sens F de rotation du disque, l'arête tranchante 17 de chaque couteau est située en aval de l'encoche 20 correspondante ; cette encoche ne constitue alors plus une cavité de transfert des plaquettes 27, lesquelles sont évacuées à travers des fentes 28 ménagées chacune dans le disque 15 entre chaque encoche 20 et le talon précédent 25. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées et décrites car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Le dispositif découpeur, objet de l'invention est applicable à la production de plaquettes en bois, canne à sucre, roseaux, etc ... pour l'industrie du papier, des agglomérés, du sucre, etc ... R E V E N D I C A ' I 0 N S REVENDICATIONS 1 - Couteau pour dispositif découpeur permettant de trancher des matériaux ligneux suivant des surfaces inclinées par rapport à leur direction de présentation, ce dispositif comprenant un organe tournant muni de ces couteaux et coopérant avec une enclume de position fixe, caractérisé en ce que le couteau présente la forme générale d'un secteur de tube cylindrique susceptible d'être fixé dans l'organe tournant de façon que son bord affûté débouche sur la surface de coupe de cet organe. 2 - Couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est un secteur de tube cylindrique sa génératrices droites. 3 - Couteau selon la revendicatioh 1, caractérisé en ce qu'il est un secteur de tube cylindrique à génératrices ondulées. 4 - Couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est un secteur de tube cylindrique dont les généra-trices sont des créneaux trapézoidaux. 5 - Dispositif découpeur faisant application de-couteaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé - en ce que l'organe tournant présente des encoches cylindriques débouchant chacune sur la surface de coupe par une fente de largeur inférieure au diamètre de l'encoche correspondante dont l'ouverture-angulaire est donc supérieure à cent quatrevingts degrés, le bord affûté de chaque couteau étant situé en amont de l'encoche dans laquelle ce couteau est logé et qui constitue une cavité de transfert des plaquettes avant évacuation, - en ce que chaque couteau est fixé dans l'encoche correspondante au moyen d'un contre-couteau et de vis, cette encoche et ce contre-couteau ayant de préférence une forme complementaire à celle du couteau - et en ce que les vis traversent des lumières transversales des couteaux pour permettre le réglage de ceux-ci avant chaque affûtage. 6 - Dispositif découpeur faisant application de couteaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé - en ce que l'organe tournant présente des encoches partiellement cylindriques dont la section est un segment circulaire d'ouverture angulaire inférieure à cent quatre-vingts degrés, le bord affûté de chaque couteau étant situé en aval de l'encoche dans laquelle ce couteau est logé et précédé d'une fente à travers laquelle les plaquettes sont évacuées au fur et à mesure qu'elles sont tranchées, - en ce que chaque couteau est fixé dans l'encoche correspondante au moyen d'un contre-couteau et de vis, cette encoche et ce contre-couteau ayant de préférence une forme complémentaire à celle du couteau, - et en ce que les vis traversent des lumières transversales des couteaux pour permettre le réglage de ceux-ci avant chaque affûtage. 7 - Couteau selon l'une quelconque des revendications 1 d 6, caractérisé èn ce que le rayon de courbure extérieure de chaque couteau est légèrement supérieur à celui des encoches.