Brevet FR2494167A1 — publié le 19820521

-1- La présente invention est relative à un dispositif pour couper des brins continus d'une matière telle que de l'étoupe en tronçons plus courts destinés à être utilisés dans des opérations textiles. Le brevet U. S. 3.485.120 décrit ce que l'on appelle un dispositif de coupe d'étoupe de type extérieur-dedans dans lequel l'étoupe à couper est enroulée sur la surface d'une bobine compre- nant des lames disposées dans des plans diamétraux de la bobine, leurs bords coupants faisant face vers l'extérieur. L'étoupe est coupée en étant forcée en contact de coupe avec les lames qui sont espacées de la longueur désirée pour les tronçons d'étoupe, et l'étoupe coupée est forcée radialement entre les lames vers l'in- térieur de la bobine et quittent celle-ci le long de son axe. Bien que très satisfaisants ces dispositifs de coupe présentent l'incon vénient que la longueur de coupe minimale n'est pas aussi petite qu'on le désire parfois, et des forces centrifuges agissent contre l'écoulement des fibres coupées vers l'intérieur de la bobine. On connaît également le principe d'une autre forme de di positif de coupe d'étoupe. Il s'agit des dispositifs de coupe de type intérieur-dehors dans lesquels la bande d'étoupe est alimenté en couches enroulées en spirale à la surface interne d'une bobine munie de lames. L'étoupe est poussée radialement vers l'extérieur moyen d'une pluralité de rouleaux ou surfaces placés à l'intérieur des bandes d'étoupe enroulées en spirale, amenant la bande exté- rieure à être coupée par les lames. Les dispositifs de coupe actuels de type intérieur-dehor présentent des difficultés en ce qui concerne l'alimentation de la bande d'étoupe non coupée vers l'intérieur des bords coupants des lames. Par exemple lorsque l'on utilise des surfaces fixes pour diriger l'étoupe contre les lames, le frottement provoque un déga- gement excessif de chaleur. Si l'on utilise un certain nombre de rouleaux de pression, l'étoupe tend à prendre une configuration en forme de corde ou incurvée et les couches d'étoupe ont tendance à déplacer vers l'intérieur et vers l'extérieur entre les bords coupants des lames, rasant seulement de très courts morceaux de fibres des tronçons d'étoupe déjà coupés. Cela provoque des déchet et la poussière, le raccourcissement des fibres utilisables et une réduction de l'uniformité. De plus les rouleaux de pression actuel lement utilisés ont tendance à provoquer l'accumulation de filamen autour de leurs bords, nécessitant un enlèvement périodique. En -2- outre, si l'on accroît la vitesse de coupe, l'usage de plusieurs petits rouleaux de pression a pour conséquence une action de coupe avec des impacts sous contraintes élevées du fait de la convergence soudaine de la surface des rouleaux et des bords coupants des lames. La présente invention a pour objet un dispositif pour couper des brins de matière en courts tronçons, comprenant un rouleau rotatif possédant une pluralité de lames espacées sur un cercle avec leurs bords coupants dirigés vers l'intérieur, des moyens pour amener des brins de matière vers l'intérieur de la bobine de telle sorte que les brins forment des couches dont une couche externe prend contact avec lesdits bords coupants, et un rouleau de pression unique monté de façon excentrique dans la bobine pour prendre contact avec au moins un segment de la couche la plus interne des brins et presser la couche la plus externe des brins contre les lames dans ce segment. Le dispositif de coupe selon l'invention réduit les pro- blèmes mentionnés ci-dessus et peut couper de l'étoupe de façon uniforme avec un dégagement minimal de chaleur, sans raser les extrémités de filaments ou des tronçons déjà coupés et en même temps est construit de telle manière que les différents composants peuvent être facilement désassemblés en vue de la réparation, du remplace- ment des lames et de l'inspection. Le rouleau de pression unique qui est, de façon souhaitable, autant que possible d'un diamètre égal au diamètre interne décrit par les bords de coupe des lames et, en particulier, son diamètre est d'au moins la moitié de ce diamètre. De préférence une pression d'air négative peut être main- tenue entre l'arc actif du rouleau de pression et les lames par rapport à l'atmosphère, et à l'intérieur de la périphérie du rouleau de pression, de telle sorte que les fibres tendent à être soufflées à l'écart de la surface et des bords du rouleau de pression et elles se trouvent disposées correctement pour la coupe contre les bords de coupe des lames. L'alimentation des brins d'étoupe non coupés vers le dispositif s'effectue de préférence par l'intermédiaire d'un tube allongé, l'étoupe elle-même réalisant une sorte de "joint" permet- tant ainsi le maintien d'une pression négative suffisante dans la zone de coupe comme cela vient d'être mentionné. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va maintenant en décrire à titre d'exemple un mode de réalisation en se référant au dessin annexé dans lequel -3- La figure 1 est une vue en plan schématique partiellemei en coupe, et avec certaines parties arrachées, illustrant le disp schématique, selon 3-3 de la figure 1, les lignes en trait inter- rompu illustrant la position du rouleau de pression et de l'une di ses plaques d'étanchéité en position rétractée, et La figure 4 est une vue correspondant sensiblement à la figure 1 mais prise à travers le dispositif. Comme représenté dans le dessin, un carter 10, sensible ment étanche à l'air, enferme les parties mobiles du dispositif e possède une sortie 1i reliée à un ventilateur d'aspiration 12. Le ventilateur 12 maintient une pression inférieure à la pression atmosphérique à l'intérieur du carter et sert à évacuer les tronç d'étoupe coupés du dispositif, comme indiqué dans la figure 3 par chiffre de référence 13. Comme on le voit le mieux dans les figures 2 et 3 il es prévu une roue ou une bobine de coupe principale constituée d'un disque lourd 14 monté à l'extrémité d'un arbre 16 par l'intermé- diaire d'un moyeu 15, d'une clavette 17 et d'un boulon 18. L'arbr 16 est monté dans des paliers 19 supportés dans un élément de châ sis 21 et peut être entraîné par une poulie 22 à partir d'une sou d'énergie non représentée. Le disque 14 est fixé par une pluralité de montants 23 une bague annulaire 24 concentrique et espacée par rapport à lui. Les diamètres extérieurs du disque 14 et de la bague annulaire 24 sont sensiblement égaux. Dans des douilles de chacun des éléments et 24 sont montées une pluralité de lames de coupe 26, s'étendant entre lesdits éléments et ayant leurs bords de coupe 26a faisant face vers l'intérieur. Un rouleau de pression 28 est fixé sur un arbre 27. On voit dans la figure 4 que le diamètre du rouleau de pression 28 c doit être aussi grand que possible est d'au moins la moitié du diamètre interne du cercle décrit par les bords coupants 26a des lames 26. On note en outre que le rouleau de pression présente ur bordure 28a qui est axialement plus longue que sa partie centrale désignée par 28b. Il est prévu au moins un, et de préférence corn représenté, une pluralité de trous 29 traversant le rouleau de pression 28 et réalisant la communication vers l'atmosphère. -4- L'arbre 27 est monté dans des paliers 31 qui sont mobiles de telle sorte que, dans la position de fonctionnement, l'arbre 27 soit décalé par rapport à l'arbre 16. Les paliers 31 sont réalisés aux extrémités de bras 32 dont les autres extrémités sont montées pivotantes sur une tige 33 portée par un prolongement 34 muni de clavettes 34a qui coulissent dans des canaux 36 réalisés dans un élément de châssis 37. Sur les bras 35 de l'élément 34 est montée une bague fixe 38 dont le périmètre extérieur s'applique étroitement contre l'inté- rieur de la bague 24. Ainsi lorsque l'arbre 16 est entraîné pour faire tourner la bobine 14-24, dans le sens des flèches dans la figure 4, la bague 38 reste fixe, puis le rouleau de pression 28 tourne par contact avec les fibres déposées, bien que l'on puisse, si on le souhaite, prévoir des moyens pour le faire tourner. En déplaçant l'élément 34 dans les canaux 36 le rouleau de pression 28 et la bague 38 peuvent être enlevés du dispositif vers la position représentée par le trait interrompu par la figure 3 une fois que le rouleau de pression a été centré par rapport à la bague 38. Du fait que la bague 38 est supportée par les bras 35 du mécanisme de coulissement constitué par les bras 32, l'arbre 27 peut tourner tout en permettant à la bague 38 et au rouleau de pression 28 d'être retirés comme représenté en trait interrompu dans la figure 3. La bague 38 peut présenter, s'étendant de toute sa surface interne, une lèvre ou saillie 40 en forme de "C" pour contribuer au maintien de l'étoupe vers l'extérieur contre les bords de coupe des lames et pour favoriser l'enfilage initial. On voit en 39 un joint annulaire entre le carter 10 et la périphérie externe de la bague 24. Un joint similaire 41 est réalisé entre le moyeu 15 supporté par l'extrémité de l'arbre 16 et le carter. La bague fixe 38 comporte une ouverture pour recevoir l'extrémité interne d'un tube d'alimentation 43. Ce tube 43 peut s'étendre axialement ou peut s'étendre, comme représenté dans la figure 4, dans le sens de rotation du rouleau 28 et des bagues 14 et 24. L'étoupe devant être coupée est introduite dans le tube pour prendre la position représentée globalement dans la figure 4 entre le rouleau 28 et les lames 26. Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante En vue de retirer le rouleau de pression 28 et la bague 38 du carter 10, par exemple en vue du nettoyage, les pièces doivent -5- être déplacées vers une position dans laquelle les arbres 16 et 27 sont sensiblement alignés, pour empêcher qu'une partie de la péri- phérie du rouleau 28 ne chevauche le bord du disque 24. Ce mouveme] est accompli par l'agencement des bras 32 et du pivot 33, et, le rouleau et la bague 38 peuvent être retirés en utilisant les canaul 36 et l'élément 34. Pour l'utilisation le rouleau 28 et la bague 38 sont centrés et insérés dans le carter et l'on met en marche le venti- lateur d'aspiration 12 et on entraîne l'arbre 16 ce qui fait tourne la bobine. Le rouleau de pression est alors déplacé de sa position centrale vers la gauche comme vu dans la figure 4. L'extrémité de l'étoupe est alors introduite dans l'extrémité extérieure du tube 43. Du fait qu'il existe une pression négative à l'extrémité de ce tube dans l'espace désigné par la lettre S dans le dessin entre le disque 14 la périphérie du rouleau 28 et les bagues 38 et 24, l'é- toupe est tirée vers l'intérieur. En fonctionnement, la force centrifuge et des courants d'air pressent l'étoupe vers l'extérieur contre les bords de coupe des lames. A mesure que les couches d'étc pe s'accumulent, le rouleau de pression applique une pression sur 1 couche la plus interne de l'étoupe, forçant sa couche la plus exter ne en contact de coupe avec les lames 26 le long de l'arc selon lequel la surface du rouleau de pression vient au plus près des bords de coupe des lames. On doit noter que l'angle selon lequel l'étoupe pénètre entre l'arc actif du rouleau 28 et les lames se trouvant à l'inté- rieur de cet arc est très faible. Cela constitue un perfectionnemen important par rapport aux dispositifs de l'art antérieur qui uti- lisent une pluralité de rouleaux de petit diamètre au lieu du rouleau 28, l'angle d'entrée des fibres entre la périphérie du rouleau et la lame étant très abrupt. Avec la présente invention, 1 convergence graduelle des fibres vers la position de coupe assure une meilleure coupe dans le sens d'une réduction des forces d'impac et réduit la coupe d'extrémités courtes. La pression inférieure à la pression atmosphérique crée une circulation d'air contrôlée et une différence de pression forçant l'étoupe à effectuer plusieurs types de mouvements. Tout d'abord l'étoupe est encouragée à s'appliquer étroitement contre le bords de coupe des lames une fois qu'elle pénètre dans l'espace S. Une fois que l'étoupe est totalement disposée autour des lames, la différence de pression créée du fait de la résistance du courant -6- d'air à travers l'étoupe maintient celle-ci étroitement contre les bords des lames. Dans la mesure o la plupart des étoupes présentent un frisage qui tend à provoquer la contraction de l'étoupe, et du fait que l'étoupe est maintenant disposée intérieurement en un cercle, la contraction a normalement tendance à tirer l'étoupe à l'écart des bords de coupe, mais la différence de pression contre- carre cette tendance, provoquant un dépôt plus précis et donc une découpe plus précise de l'étoupe. Le tube allongé 43 réalise un passage long, pratiquement rempli, à travers lequel la bande d'étoupe doit passer, réduisant ainsi la circulation d'air à travers le tube dans l'espace S, et ceci contribue à maintenir une différence de pression et une action dynamique le long de l'étoupe dans le tube, et ainsi à tirer l'étou- pe à travers le tube et dans la position de coupe dans le disposi- tif. Le rouleau de pression 28 est conçu pour s'adapter de façon relativement étroite dans sa section élargie 28b contre les éléments 14 et 38. Même ainsi des fibres éparses ont tendance à faire leur chemin autour des bords du rouleau de pression 28. En admettant de l'air atmosphérique à travers le ou les trous 29 dans le rouleau, on provoque une circulation extérieure d'air agissant contre la tendance des fibres à circuler radialement vers l'inté- rieur. -7- REVENDICATIONS 1. Dispositif pour couper des brins de matière en court tronçons, comprenant une bobine rotative possédant une pluralité lames espacées selon un cercle avec leurs bords de coupe dirigés vers l'intérieur et des moyens pour amener des brins de matière v l'intérieur de la bobine de telle sorte que lesdits brins forment des couches dont la couche la plus externe prend contact avec les dits bords de coupe, caractérisé par le fait qu'il comprend un rouleau de pression unique (28) monté de façon excentrique dans 1 bobine (24) pour prendre contact avec au moins un segment de la couche la plus interne des brins et presser la couche la plus externe des brins contre les lames (26) dans ce segment. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par fait que le diamètre du rouleau de pression (28) est au moins ége la moitié du diamètre du cercle défini par les bords de coupe (2E des lames (26). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (27, 31, 34, 36) supportant le rouleau de pression (28) de telle sorte qu' soit mobile depuis ladite position excentrique vers une seconde position dans laquelle son axe est aligné avec ou proche de l'axE la bobine (24) et des moyens permettant l'enlèvement du rouleau c pression (28) dé la bobine (24) lorsqu'il se trouve dans ladite seconde position. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé par le fait que les moyens (43) pour amener les brins dirigent ceux-ci au moins partiellement axialement par rapl à la bobine vers une position éloignée dudit segment. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 4, caractérisé par le fait que la bobine comprend une plaque principale (14) et une bague (24) espacée axialement de celle-ci, les lames (26) s'étendant entre la plaque principale (14) et la bague (24), une plaque fixe (38) étant normalement logée dans la bague (24) avec un contact étroit pour limiter l'intérieur de la bobine dans lequel est disposé le rouleau de pression. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé pai fait que la plaque fixe (38) possède un prolongement axial (40) " une partie de sa périphérie, s'étendant dans la bobine pour dirie et supporter des couches de brins en contact avec les lames à des positions éloignées dudit segment. -8- 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour maintenir l'espace entre le rouleau de pression (28) et les lames (26) à une pression inférieure à la pression atmosphérique. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un carter (10) entourant la bobine (24) et un conduit (11) s'étendant dudit carter (10) vers un ventilateur d'aspiration (12). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des ouvertures axiales (29) dans le rouleau de pression (28) disposées à l'inté- rieur de sa périphérie.