Brevet FR2396823A1 — publié le 19790202

La présente invention concerne un dispositif de coupe à chaud pour tissus synthetiques. De nombreuses varie tes de tissus composés de fibres synthétiques, sont avantageusement tissés en grandes largeurs et doivent être refendus pour l'utilisation. Les fibres utilisées, telles que polyamides, polypropy lène, polyesters, acryliques et autres, sont généralement cou pés à chaud, cette solution apportant l'avantage de créer dans la zone de coupe, par la soudure des fils, l'équivalent d'une lisière évitant l'arrachement des fils au cours des manipula tisons, Cette coupe peut être obtenue, soit par le contact d'un fil chauffé électriquement, avec des résultats généralement médiocres, soit par un couteau circulaire tournant entrainé par le tissu et presse contre un rouleau formant contre-partie, disposition donnant une coupe tres satisfaisante. Une disposition classique consiste à chauffer le couteau par des resistances plaque'es contre ses faces et alimentées en courant par un systeme de bagues et balais, Cette disposition présente les inconvénients suivants - le transfert thermique des résistances chauffantes au couteau est relativement lent, ce qui interdit pratiquement le maintien d'une temperature de couteau précise, particulierement lors des variations de la vitesse de coupe. - l'alimentation an courant n'est possible que par bagnes et balais, travaillant dans des conditions difficiles en raison de la température et introduisant au surplus un couple de freinage gênant la rotation du couteau et, nuisant de ce fait a' la qualite de coupe La présente invention vise a' remédier à ces inconvénients. A cet effet, elle concerne un dispositif du type constitué par un couteau circulaire presse contre un rouleau formant contrepartie et auquel sont associes des moyens de chauffage. Selon l'invention, les moyens de chauffage sont constitués nar au moins un bobinage inducteur traversé par un courant électrique et disposes à proximité du couteau tournant de telle sorte que ce dernier devient le siège de courants induits pro voquant son echauffement Dans ce dispositif , il ngexiste pas de contact entre le couteau et le ou les bobinages inducteurs, de telle sorte que sa rotation est entièrement libre. En outre, la répartition des courants induits dans le couteau est telle que, la dissipation thermique maximale apparait à la périphérie du couteau, ctest-à-dire dans la zone où se produit précisément le refroidissement par la matière coupée. Enfin, les variations d'intensité du champ magnétique inducteur produisant une variation pratiquement instantanée de l'apport thermique, suivant une autre caractéristique de l'invention1 la valeur du courant inducteur est asservie a la vitesse de la coupe. Le métal constituant le couteau doit présenter une dureté élevée aux températures d'utilisation qui sont de l'ordre de 200 a 5000 C. Or, les alliages présentant cette propriété ont une résistivité électrique élevée rendant obligatoire de faire apparaître, dans la spire unique formée par le couteau, une tension relativement élevée pour atteindre la dissipation thermique nécessaire. Le flux traversant le couteau étant obligatoirement limité, la tension induite ne peut atteindre une valeur suffisante que par l'utilisation d'un courant inducteur de haute fréquence. Pour pallier cet inconvénient et permettre d'utiliser le courant industriel comme courant inducteur, suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, sur au moins l'une de ses faces, et a proximité de son bord périphérique, le couteau porte un anneau en métal bon conducteur tel qu'en cuivre, destiné à constituer le siege du courant induit et qui lui est fixé de manière â favoriser les échanges thermiques. De préférence, cette fixation est assurée par brasage. De tonte façon1 l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif deux formes d'exécution de ce dispositif Figures i et 2 sont des vues en coupe suivant respectivement t l de figure 2 et 2.2. de figure i Figures 3 et 4 sont des vues partielles en coupe, respectivement 3.3 de figure 4 et 4.4 de figure 3, montrant une variante d'exécutiondu couteau tournant Figure 5 est une vue de face en élévation, illustrant une forme d'exécution de ce dispositif avec le couteau circulaire des figures 3 et 4. Le dispositif, selon l'invention, est du type constitué par un couteau tournant 2 en un métal presentant une dureté élevée aux températures d'utilisation qui sont de l'ordre de 200 à 500e C. Ce couteau circulaire 2, calé sur un arbre 3, monté libre en rotation dans des paliers 4 est pressé contre un rouleau 5 formant contre-partie. Le tissu a couper défile entre le rouleau 5 et le couteau 2 qu'il entraîne en rotation, le couteau 2 étant chauffé à une température qui assure non seulement la découpe des fils du tissu mais également leur soudure, ce qui constitue l'équivalent d'une lisière. Selon l'invention, le chauffage du couteau 2 est obtenu par des courants induits, eux-mêmes engendrés par un inducteur. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, l'inducteur est constitué par un bobinage 6 formant une spire respectivement 6a et 6b, de chaque côté du couteau 2. Le flux magnétique crée par les spires 6a et 6b, et traversant le couteau 2, engendre dans ce dernier des courants induits qui provoquent son échauffement Comme indiqué précédemment, le métal constituant le couteau 2 doit présenter une #ureté élevée aux températures d'utilisation et les alliages possédant cette propriété ont une résistivité électrique élevée. Il en résulte qu'il est nécessaire de faire apparaître dans la spire unique formée par le couteeu 2 une tension relativement élevée pour atteindre la dissipation thermique nécessaire a la coupe du tissu et a la fusion de ses fils. En outre, le flux traversant le couteau est obligatoirement limité et la tension induite ne peut atteindre une valeur suffisante que par l'utilisation d'un courant inducteur de haute fréquence. L'utilisation de cette première forme d'exécution de ce dispositif nécessite donc de disposer d'un courant haute fréquence. La deuxième forme dtexécution de ce dispositif telle qu'illustrée sur les figures 3 à 5 a pour but de permettre l'utilisation d'un courant industriel de fréquence normale; Dans cette deuxième forme d'exécution, sur chacune des faces du couteau 2 est fixé un anneau 7 en cuivre ou autre métal bon conducteur de l'électricité. De préférence, cette fixation est réalisée par brasure ce qui procure une bonne conductibilité thermique. Les anneaux 7 sont donc le siège du courant induit par l'inducteur et compte-tenu de leur faible résistivité, le courant inducteur peut -être un courant industriel de fréquence normale. La figure 5 montre une forme d'exécution particulière de l'inducteur, susceptible d'être utilisé avec le couteau circulaire des figures 3 et 4. Cet inducteur comprend un circuit magnétique 8 en forme d'étrier dont chaque branche porte une bobine inductrice 9 et dont les extrémités libres 8ades branches sont situées de part et d'autre du couteau circulaire 2 à proximité de sa face latérale, mais sans contact. Quelle que soit la forme d'exécution du dispositif utilisé, on conçoit aisément que les variations d#'intensité du champ magnétique inducteur produisent une variation pratiquement instantanée du courant induit et par conséquent de l'apport thermique à la périphérie du couteau. Cette propriété permet donc d'asservir cet apport à l'énergie thermique absorbée par la coupe. il suffit pour cela d'asservir la valeur du courant thermique à la vitesse de la coupe. Par ailleurs, quelle que soit la forme d'exécution, de ce dispositif, il faut noter que la dissipation thermique maximale apparaît à la périphérie du couteau t c'est-à-dire dans la zone où se produit justement le refroidissement dû à la matiere coupée. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif qui a été décrit cidessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupe à chaud pour tissus synthétiques du type constitué par un couteau circulaire pressé contre un rouleau formant contre-partie et auquel sont associés des moyens de chauffage, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par au moins un bobinage inducteur traversé par un courant électrique et disposé a proximité du couteau tournant de telle sorte que ce dernier devient le siège de courants induits provoquant son échauffement. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour asservir la valeur du courant inducteur a la vitesse de coupe. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérise en ce que, sur au moins l'une de ses faces, et a proximité de son bord périphérique, le couteau porte un anneau en métal bon conducteur tel qu'en cuivre, destiné a constituer le siège du courant induit et qui lui est fixé de maniere à favoriser les échanges thermiques. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la fixation au couteau circulaire, de chaque anneau en me- tal bon corldLucteur s est réalisée par brasage