Brevet FR2477945A1 — publié le 19810918

L'invention concerne un dispositif de coupe pour une coupeuse a bois produisant des copeaux pour La fabrication de la pate à papier Les machines utilisais pour la production de copeaux calibrée et destinés a' la fabrication de la pâte å papier comportent généralement un disque rotatif de grande dimension ou volant percé d'ouvertures de direction sensiblement radiale sur toute son épaisseur à l'intérieur desquelles sont places des dispositifs de coupe. Les dispositifs ou lames de coupe sont disposes à l'intérieur des ouvertures du disque de fanon que l'arte de coupe de la lame soit saillante par rapport à une face du disque qui est la face active de ce disque. qui Le disque ou volant d la coupeuse à bois est monte sur un axel fait généralement un angle da' peu près 450 avec la direction dZintro- duction du bois si bien que la face active du disque fait elle-m^^eme un angle proche de 450 avec cette direction. Le bois à découper est amené su niveau du disque de la machine de copte et entre an contact avec ce disque tournant portant les couteaux qui détachent les copeaux calibres qui sont entraînés par les ouvertures da disque tournant et ejectés vers un dispositif de transport ou de stockage de ces copeaux Jusqu'ici, on utilisait surtout des couteaux monoblocs qui etaient montes dans les ouvertures du disque suivant une direction sen- siblement radiale et fixés par des vis sur le disque de la coupeuse à bois. De tels couteaux monoblocs pour des machines à grande productivité comportant des disques de grand diamètre sont des pièces extrtme- ment lourdes en acier resistant à l'usure, si bien que le remplacement fréquent de ces couteaux est une opération pénible. coûteuse et dangereuse. L'usure des couteaux est d'autre part relativement rapide étant donne leurs conditions d'utilisation et le fait que les bois utilises pour la production de patte à papier renferment souvent des corps étran- gers qui accelèrent l'usure des couteaux et provoquent quelquefois leur détérioration. On a donc songé à utiliser des dispositifs de coupe comportant une ou plusieurs lames démontables et retournablesS fixées sur un portecouteaux grâce à un élément de fixation à vis permettant un serrage efficace de la lame de coupe sur le porte-couteaux. On a proposé diverses formes de profil poÜr cette lame de coupe afin d'assurer une très bonne fixation de celle-ci sur le portecouteaux et de disposer de deux arêtes de coupe en retournant face pour face la lame sur le porte-couteaux. En utilisant de telles lames de coupe, ou couteaux démontables et retournables, le changement des pièces d'usure est grandement facili- té et l'utilisation de deux arêtes de coupe permet de prolonger la durée de vie du couteau. Cependant, jusqu'ici les dispositifs proposés ne permettent pas une fixation parfaite des couteaux sur les porte-couteaux et la forme des lames de coupe utilisée ne favorise pas les opérations de réaffûtage qui permettent de prolonger considérablement la durée de vie des couteaux et donc de diminuer les frais d1entretien des machines de coupe à bois. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de coupe pour une coupeuse à bois produisant des copeaux pour la fabrication de la pate à papier et comportant un disque rotatif percé d'ouvertures à l'intérieur desquelles sont placés des dispositifs de coupe réalisés sous la forme d'un ensemble de trois éléments dont l'un constitue l'outil de coupe et comporte au moins un couteau et les deux autres le porte-couteaux et l'élément de fixation du couteau sur le portecouteaux respectivement, le couteau étant à deux positions de service et réafffltable, le changement d'un couteau et sa fixation rigide et efficace sur le porte-couteaux pouvant autre réalisé rapidement. Dans ce but, le dispositif de coupe est caractérisé par le fait - que le couteau est constitué par une lame profilée dont les deux aretes latérales parallèles disposées le plus loin vers ltextérieur constituent les arases de coupe, ayant une section transversale uniforme entièrement symétrique par rapport à un axe, comportant un c8té perpendiculaire à biaxe de symétrie constituant la trace sur le plan de section transversale de la face d'appui unique du couteau sur le porte-couteaux, deux c8tés symétriques inclinés par rapport à l'axe de symétrie et deux c8tés symétriques perpendiculaires à ltaxe de symétrie constituant les traces des faces de l'outil contenant les arêtes de coupe ainsi que deux catés non contigüs symétriques et inclinés par rapport à l'axe de symétrie constituant les traces de deux faces d'appui de l'élément de fixation sur le couteau. - que le porte-couteaux comporte un logement correspondant a' l'outil dont une face constitue la face correspondant à la face d'appui du cou teau et un logement correspondant à l'élément de fixation comportant deux faces d'appui inclinées, et que l'élément de fixation est réalisé sous la forme d'une lame profilée comportant une section transversale entièrement symétrique par rapport à un axe ayant deux ensembles de deux cotés symétriques et inclinés par rapport à l'axe de symétrie constituant les traces des faces d'appui sur les faces correspondantes du couteau et sur les faces d'appui correspondantes du porte-couteaux. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de coupe suivant l'invention. La figure 1 représente de façon schématique en élévation et avec coupe partielle une machine coupeuse à bois équipée d'un dispositif de coupe suivant l'invention. La figure 2 représente une vue de dessus d'un dispositif de coupe suivant ltinvention. La figure 3 représente une vue en coupe suivant A-A de la figure 2. Sur la figure 1, on voit une machine coupeuse à bois comportant un disque rotatif 1 monté sur un axe 2 faisant un angle voisin de 450 avec la verticale et entratné en rotation suivant le sens de la flèche 3 par un dispositif moteur non représenté. La machine coupeuse à bois comporte également un dispositif de manutention des pièces de bois telles que 4 comportant une bande transporteuse 5 et des rouleaux dtentratnement 6. Dans le disque 1 et sur toute son épaisseur sont d'autre part usinées des ouvertures 8 traversant le disque 1 et limitées par des faces perpendiculaires aux faces du disque ainsi que par une face 9 inclinée par rapport aux faces du disque suivant un angle d'environ 350. C'est sur la face inclinée 9 qu'est fixé le porte-couteaux 10 gracie à des goujons tels que 11 alignés suivant une direction sensiblement radiale. Le disque comporte un certain nombre d'ouvertures de direction pratiquement radiale telle que 8 décalées angulairement sur la surface du disque. On peut voir sur la figure 2 que les trous 12 ménagés dans le porte-couteaux pour le passage des goujons 11 sont de forme oblongue si bien qu'un certain réglage de la position du porte-couteaux et donc du couteau 14 est possible grâce à une vis 13 venant en butée contre la face arrière du porte-couteaux et qui peut être vissée dans une piece d'appui. De cette façon on peut régler la position de l'arête de coupe du couteau 14 par rapport à la face active 7 du disque rotatif de la machine coupeuse à bois. Les copeaux calibrés découpés par la lame 14 sur les bois 4 sont éjectés par l'ouverture 8 à l'avant du couteau 14 si l'on considère le sens d'avancement du bois. Sur les figures 2 et 3, on voit l'ensenible du dispositif de coupe utilisé sur la machine représentée à la figure 1. Sur la figure 2, on voit l'ensemble du dispositif de coupe qui comporte deux couteaux 14a et 14b disposés dans la direction longitudinale du dispositif de coupe, de direction pratiquement radiale sur la machine représentée à la figure 1. Sur la figure 3, on voit la section de ces couteaux par un plan de section transversale c'est-à-dire perpendiculaire à la direction longitudinale des couteaux. La section transversale du couteau 14 comporte deux arêtes extr8mes 15 et 16 constituant les arêtes de coupe. L'arte15 (figure 3) est en position de service sur le dispositif de coupe, cependant que l'ar8te 16 est en position hors-service. Le couteau 14 est entièrement symétrique par rapport à un plan dont la trace est la droite 17 représentée sur la figure 3 et l'on comprend aisément que par retournement du couteau, en le faisant pivoter autour d'un axe contenu dans le plan de trace 17, on amène ltar8te 16 en position de service et l'ar8te 15 en position hors-service, ce qui permet d'utiliser successivement chacune des arêtes de coupe prévues sur le couteau symétrique 14. Le couteau 14 comporte également une face d'appui 18 venant reposer sur une face plane correspondante du porte-couteaux 10. On voit sur la figure 3, que cette face d'appui 18 est la seule face d'appui du couteau 14 sur le porte-couteaux 10. Le couteau 14 comporte également deux faces 19 et 20 perpen diculaîres au plan de trace 17 et deux faces 21 et 22 faisant un angle aigu avec le plan de trace 17, les faces 19 et 21 définissant learSte de coupe 15 à leur intersection et les faces 20 et 22 lsarSte de coupe 16 à leur intersection. Enfin le couteau 14 comporte deux faces d'appui inclinées 25 et 26 sur lesquelles viennent en appui les faces 27 et 25 correspondanu tes d7un élément de fixation 30 du couteau sur le porte couteaux entié remet symétrique par rapport à un plan de trace 31 sur la figure 3, parallèle au plan de trace 17. Le couteau 14 et le porte-couteaux 30 sont donc constitués par des lames profilées entièrement symétriques par rapport à un plan longitudinal. Leur section est donc identique quelque soit le plan de coupe transversale choisi. Outre les faces d'appui 27 et 28 sur le couteau 14, le disposic if de fixation comporte deux faces inclinées 32 et 33 destinees a venir en appui sur les faces 34 et 35 correspondantes d'une cavité 37 ménagée sur la face supérieure du porte-couteaux 10. L'élément de fixation de longueur multiple de la longueur des couteaux et qui occupe donc toute la longueur du dispositif de coupe comporte 5 trous de fixation 38 venant en concordance , lorsque l'élément de fixation est en position sur le porte-couteaux, avec des trous taraudés 39 ménagés dans le porte-couteaux. Des goujons 40 permettent de fixer solidement l'élément de fixation de fanon que ses faces d'appui 27, 28, 32 et 33 soient en contact avec les faces d'appui correspondantes du couteau et du portecouteau respectivement. Le porte-couteaux est constitué par une plaque d'acier usinée de fanon à ménager un logement pour le couteau ayant une seule face d'appui 18. La face avant du porte-couteaux est constituée par une face inclinée 36 faisant un angle un peu supérieur à 300 avec le plan appui 9 du porte-couteaux sur le disque rotatif. Les faces contenant ltarête de coupe du couteau, telles que 19 et 21 (ou 20 et 22) font un angle d'à peu près 350. L'arête 21 du couteau contenant l'arête de coupe 15 en position de service déborde d'une petite longueur d par rapport à la face avant 41 du porte-couteaux. On peut prévoir par exemple une longueur d voisine de 0,5 mm. On voit que les deux faces d'appui 25 et 26 du couteau 14 ne ne sont pas contiguës mais qu'il existe entre ces deux faces d'appui une face plane 44 avec laquelle ltélément de fixation 30 n'est pas en contact lorsque le couteau est serré sur le porte-couteaux, comme représente té sur la figure 3. De la meme façon ltélément de fixation n'est pas en contact par sa face de base avec le fond du logement 37 ménagé dans le portecouteaux. Enfin, la face 22 symétrique de la face 21 du couteau n'--est pas en contact avec le porte-couteaux sur sa face inclinée 45 contiguë à la face appui 18. De cette façon, le serrage et le réglage de la position du couteau sur le porte-couteaux peuvent titre assurés de façon très précise et très efficace. Ltélément de fixation 30 sert également de guide-copeaux et brise-copeaux, les particules de bois découpées dans la piece de bois 4 par l'ar%te de coupe 15 étant éjectées le long de la face inclinée 46 de l'élément de fixation. L'élément de fixation étant entièrement symétrique, il est possible de le retourner comme le couteau 14 pour venir mettre ses faces 32 et 33 en position sur les faces d'appui du couteau, les faces 27 et 28 étant alors en position sur les faces d'appui du logement 37 ménagé dans le porte-couteaux.La face inclinée 47 de cet élément de fixation devient la face de guidage des copeaux, si bien qu'on double la durée de vie de l'élément de fixation servant de guidecopeaux en retournant cet élément de fixation, lorsque la face inclinée (Lelle que 46 sur la figure 3) est détériorée. On voit que les principaux avantages du dispositif suivant l'invention sont de permettre une fixation efficace du couteau sur le porte-couteaux, de façon extrémement simple à réaliser, de permettre l'utilisation de couteaux de poids très réduit et de prolonger la vie du guide-copeaux. De plus le couteau 14 est facilement réaffûtable, les faces dlaffAtage étant les faces 19 et 20 perpendiculaires au plan de symétrie de trace 17. La machine utilisant un dispositif selon l'invention produit un pourcentage de copeaux d'un calibre déterminé généralement plus important que les machines équipées de couteaux selon l'art antérieur. Mais l'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'bure décrit, elle en comporte au contraire toutes les variantes. C'est ainsi que l'on peut modifier les angles des différentes faces de l'outil par rapport à ce qui a été décrit ou représenté sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En dehors des faces planes d'appui du couteau ou du portecouteaux et de l'élément de fixation, on peut imaginer une forme et une disposition les unes par rapport aux autres quelconque des autres faces de ces trois éléments. Enfin on peut imaginer des moyens de serrage différents pour la fixation du couteau sur le porte-couteaux et pour la fixation du porte-couteaux sur le disque. Enfin le dispositif de coupe suivant 11 invention s'applique à toutes les machines de découpage de bois pour la production de copeaux comportant un disque rotatif. RE VENDICATIONS 1 - Dispositif de coupe pour une coupeuse à bois produisant des copeaux pour la fabrication de la pâte à papier et comportant un disque rotatif percé d'ouvertures à l'intérieur desquelles sont placés des dispositifs de coupe réalisés sous forme d'un ensemble de trois éléments dont l'un constitue l'outil de coupe et comporte un ou plusieurs couteaux, et les deux autres le porte-couteaux et l'élément de fixation du couteau sur le porte-couteaux respectivement, le couteau étant à deux positions de service et réaffûtable, caractérisé par le fait - que le couteau (14) est constitué par une lame profilée dont les deux ar8tes latérales (15-16) parallèles disposées le plus loin vers l'extérieur constituent les arêtes de coupe, ayant une section transversale uniforme et entièrement symétrique par rapport à un axe (17), comportant un caté perpendiculaire à l'axe de symétrie (17) constituant la trace sur le pian de section transversale de la face d'appui unique (18) du couteau (14) sur le porte-couteau (10), deux c8tés symétriques inclinés (21 et 22) par rapport à l'axe de symétrie (17) et deux côtés symétriques (19 - 20) perpendiculaires à l'axe de symétrie (17) constituant les traces des faces de ltoutil contenant les arêtes de coupe (15-16) ainsi que deux c8tés (25-26) non contigus symétriques et inclinés par rapport à l'axe de symétrie (17) constituant les traces de deux faces d'appui de l'élément de fixation (30) sur le couteau (14). - que le porte-couteaux (10) comporte un logement correspondant à l'outil (14) dont une face (18) constitue la face correspondante à la face d'appui du couteau (14) et un logement (37) correspondant à llélé- ment de fixation comportant deux faces d'appui inclinées (34-35). - que l'élément de fixation (30) est réalisé sous la forme d'une lame profilée comportant une section transversale entièrement symétrique par rapport à un axe (31) ayant deux ensembles de deux catés (27-28 et 32-33) symétriques et inclinés par rapport à l'axe de symétrie (31) constituant les traces des faces d'appui sur les faces correspondantes (25-26) du couteau (14) et sur les faces d'appui (34-35) correspondantes du portecouteaux (10) respectivement. 2 - Dispositif de coupe suivant la revendication 1 caractérisé par le fait qu'on associe au moins deux couteaux (14a-14b) à un portecouteaux (10) et à un élément de fixation (30) uniques, ces deux couteaux (14a-i4b) entent dans le prolongement l'un de l'autre dans la direction longitudinale. 3 - Dispositif de coupe suivant l'une quelconque des revendications i et 2 caractérisé par le fait que la face d'appui (18) du couteau (14) sur le porte-couteaux (10) est légèrement en saillie par rapport à la face avant (36) du porte-couteaux (10), ctest-à-dire la face du porte-couteaux dirigée vers la zone de coupe. 4 - Dispositif de coupe suivant l'une quelconque des revendi- cations 1, 2 et 3 caractérisé par le fait que la position du portecouteaux (10) sur le disque rotatif (1) est réglable dans une direction transversale.