Brevet FR2693143A1 — publié le 19940107

La présente invention se rapporte à un procédé d'ajustement par alignement des lames coupantes d'une tête porte-outils de dispositif granulateur pour matières ther- moplastiques, ainsi qu'à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les dispositifs granulateurs pour matières plas- tiques, à tête portant des outils de coupe, sont connus, par exemple grâce aux brevets DE-C-1 454 888 et DE-C- 2 646 309. Actuellement, dans ces dispositifs les lames sont alignées, avant le début des opérations de granulation pro- prement dites, par application sous légère pression contre la plaque à filières (ou corps de filières),qui est fixée à la tête granulatrice d'une extrudeuse. Cette opération amène toutes les lames dans un plan parfaitement parallèle à la plaque de filières et cor- rige les écarts dus aux tolérances Cela est nécessaire pour produire des granulés parfaits et de même grosseur. Lorsque les outils de coupe sont remplacés, on obtient encore de cette manière les mêmes conditions qu'au début, ce qui évite une variation de la qualité des granu- lés sur une assez longue période de fonctionnement de la machine. Pour compenser pendant l'alignement le recul élastique des outils coupants, que la légère pression d'application provoque toujours, ces outils sont fixés sur la tête sous un faible angle d'inclinaison Puisqu'ils sont démontables individuellement, il est possible à tout moment de les réaffûter sur un dispositif séparé et de les tenir prêts pour leur réutilisation C'est là en fait un avan- tage; cependant 1 le réajustement des outils coupants, après leur fixation sur la tête et leur réalignement avec la plaque perforée, -ce qu'on appelle leur rodage-,, sont très longs et provoquent l'arrêt de la production des granulés pendant plusieurs heures. L'invention a donc pour but de remédier à cet in- convénient et de permettre de manière simple d'adapter avec précision les lames des outils coupants à la surface, à rôle de cisaillement, de la plaque perforée. Ce but est atteint grâce à un procédé qui consiste à effectuer un rapprochement progressif relatif de (a) la tête porte-outils, entourée d'une cloche et entraî- née en rotation à une vitesse déterminée au moyen d'un dis- positif moteur, et (b) d'une plaque rodeuse recouverte d'une couche d'une matière abrasiveet à aligner les lames des outils dans un plan de rotation géométriquement-unique, en rodant ces outils. Dans un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant une tête porte-outils stationnaire, montée avec la cloche sur un plateau récepteur, cette tête, entourée concentriquement par la cloche, est disposée ini- tialement parallèlement et à faible distance, dans l'axe d'une plaque rodeuse fixée à l'extrémité libre de cette cloche. Il a été constaté avec surprise que, sans effec- tuer l'alignement sur place usuel, par pression de frotte- ment, il est possible de réaliser cet alignement pour ainsi dire très progressivement au moyen d'une plaque rodeuse séparée fixe, recouverte d'une couche de matière abrasive. En raison du montage individuel des outils cou- pants ainsi que leurs écarts différents, s'inscrivant dans le cadre de tolérances données, ces outils tournent dans des plans différents, qui sont ramenés à un plan de rota- tion unique, non par contrainte, mais grâce à un f açonnage progressif par rodage Cela réduit à environ 12 min les opérations d'alignement, tout en respectant la plaque à filières, très onéreuse. Ce dispositif destiné à la mise en oeuvre du pro- cédé selon l'invention permet d'aligner les outils de coupe, quel que soit l'emplacement d'intervention Il est par conséquent possible de garder en réserve une ou même plusieurs têtes porte-outils pour remplacer une tête rendue défectueuse par perte de parallélisme A l'exception des travaux de remontage, il n'y a pas de temps perdu pour adapter les outils coupants à la plaque ou au corps de filière. La plaque rodeuse peut être composée d'un élément de support et d'un élément annulaire disposé concentrique- ment, dont la surface libre porte une couche de matière abrasive, des éclats de diamant par exemple Cela facilite le maniement de cette plaque et augmente sa durée de service. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément annulaire peut être déplacé axialement très pro- gressivement dans l'élément de support au moyen du méca- nisme d'entraînement de cet élément de support, en coulis- sant sur des goujons de ce dernier, une traverse qui y est reliée et est reliée à une broche filetée pouvant coulisser par l'entremise d'un taraudage de l'élément de support Cet agencement permet d'aligner les outils avec précision de manière reproductible Les éléments d'engagement existant au point d'utilisation entre la tête porte-outils, ou les outils de coupe, et la plaque perforée peuvent être aisément simulés. Une autre forme de réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comportant un ensemble découpeur formé par le boîtier de découpage faisant partie d'un dispositif granulateur, dans lequel une tête porte-outils, équipée d'outils de coupe et pouvant être entraînée et déplacée dans le sens de l'axe de l'arbre d'entraînement, coopère coaxialement avec la cloche de gra- nulation, laquelle est solidaire de ce boîtier découpeur, comprend initialement devant cette tête porte-outils, dans son axe et parallèlement à elle, une plaque rodeuse amovible, qui est solidaire de l'extrémité libre de la cloche libre de la cloche et dont la surface qui coopère avec ladite tête est recouverte d'une couche de matière abrasive Ce dispositif permet d'aligner les lames cou- pantes directement au poste d'utilisation, de sorte qu'il est possible d'utiliser pour faire avancer très progressi- vement cette tête le mécanisme d t avance fine qui existe de toute faaçon dans l'ensemble découpeur du dispositif granu- lateur La plaque de filière est respectée, car ce n'est pas elle qui est utilisée, mais la plaque de découpage éga- lement équipée de la cloche de granulation. Dans ce dernier dispositif aussi, un élément an- nulaire peut être encastré concentriquement dans la plaque de support. L'invention va être décrite maintenant de manière plus détaillée en regard des dessins annexés présentés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels la figure 1 représente un dispositif destiné à recevoir une tête porte-outils et la plaque rodeuse; et la figure 2 représente l'ensemble découpeur d'un dispositif granulateur, la cloche et la plaque soudeuse qui y est fixée. Sur la figure 1, une cloche 2 est reliée à un plateau récepteur 1 et à une plaque rodeuse 3, disposés sur le même axe géométrique longitudinal 12 La distance (a)com- prise entre cette tête 1 et le fond 23 de la cavité de la plaque 3 correspond à la hauteur d'une cloche de granu- lationtelle que celle qui est utilisée dans les disposi- tifs granulateurs pour matières thermoplastiques La cloche 2 peut ainsi être constituée par une cloche de granulation de ce genre. L'arbre 5 de la tête 4 porte-outils de coupe est tourillonné dans le plateau 1 et dans la cloche 2 Cette tête est montée élastiquement sur cet arbre 5 au moyen d'un manchon métallique 33 élastique Les lames coupantes 6 de la tête 4 se trouvent tout d'abord à une faible distance de la plaque rodeuse 3, qui comporte un élément annulaire 7 pouvant y être déplacé axialement Cette plaque 3 sert d'élément de support destiné à loger cet élément annulaire 7, lequel porte, sur sa face annulaire 8 qui coopère avec les lames 6, une couche 9 d'une matière abrasive. L'élément annulaire 7 porte des goujons 10, 10 a de coulissement, qui permettent de le déplacer dans des trous 11, lia de guidage, dans le sens de l'axe géométrique longitudinal 12 de l'arbre 5 de la tête 4 porte-outils. A cet effet, les goujons 10, l Oa sont fixés à une traverse 25, qui sert à loger une broche filetée 13 Celle- ci passe dans un taraudage 14 de la plaque rodeuse 3 et dans un alésage 15 de guidage ménagé dans la traverse 25. Un collet annulaire 31 et une bague de serrage 32 servent à ajuster une broche filetée 13. Il est possible de faire avancer et reculer l'élément annulaire 7 par rapport aux lames coupantes 6, dans la direction de la flèche double 26, au moyen d'une clé carrée posée sur le carré 26 de la broche filetée 13. Un dispositif de mesure, non représenté, qui peut être dans sa forme la plus simple un comparateur à cadran, disposé entre la traverse 25 et la plaque rodeuse 3, fixe, permet de faire avancer très progressivement l'élément annulaire 7. Pour aligner dans un même plan les lames cou- pantes, la tête 4 porte-outils est, par l'entremise de l'arbre 5, entraînée par un moteur 17, qui est bridé sur le plateau récepteur 1 A cet effet, un accouplement 19 relie l'arbre 18 de ce moteur à l'extrémité 20 de cet arbre 5. Celui-ci est tourillonné dans le plateau 1 par des paliers de butée 22. Si une cloche 2 de granulation est utilisée, l'ensemble formé par cette cloche 2 et la tête 4 porte- outils peut être retiré d'un dispositif granulateur et monté sur le plateau récepteur 1 dans le but de réaligner les lames coupantes 6 L'arbre 5 porte-lames utilisé est tourillonné dans la cloche 2 de manière usuelle par des paliers lisses 24. Le dispositif représenté sur la figure 2, sur laquelle les éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes nombres de référence, permet d'ajuster directement les lames coupantes 6 en les alignant à l'aide de l'ensemble découpeur 30 d'un dispositif granu- lateur pour matières thermoplastiques. Pour cela, cet ensemble découpeur 30 et sa cloche 2 sont écartés de la tête granulatrice non représentée et de sa plaque ou de son corps de filière, dans le sens de l'axe longitudinal 12, ainsi que l'indique la flèche 29. Puis cette cloche 2 de granulation, solidaire de la manière usuelle du boîtier découpeur 27, est fixée à une plaque rodeuse 3 amovible Un élément annulaire 28, soli- daire de cette plaque rodeuse 3,est disposé coaxialement à l'axe 12 de l'arbre de coupe 21 et se trouve à faible dis- tance des lames 6 Cet arbre 21 est tourillonné dans le boîtier 27, de manière sensiblement identique au montage de la forme de réalisation de la figure 1, au moyen de paliers de butée 22. A l'aide du mécanisme de réglage fin de l'arbre 21, qui se trouve de la manière usuelle dans l'ensemble découpeur 30 du dispositif de granulation, la tête 4 porte- outils, qu'un manchon 33 monte élastiquement, est repoussée très progressivement contre l'élément annulaire 28 et donc contre sa couche abrasive Comme l'arbre 21 est de toute façon relié à un mécanisme d'entraînement, non représenté, l'alignement des lames coupantes 6 dans un même plan est réalisé sur place. Lorsque cette opération d'alignement des lames 6, qui dure tout au plus de 5 à 10 min, est terminée, la plaque rodeuse 3 contenant l'élément annulaire 28 est écar- tée de la cloche 2, et l'ensemble découpeur 30 est rappro- ché, dans le sens opposé à la flèche 29, de la plaque ou du corps de filière, non représenté, d'une tête granulatrice et y est fixé amoviblement. On réussit ainsi, même pour réaffûter des outils individuels, à aligner avec précision par rapport à la plaque d'acier, l'ensemble des outils d'une tête porte- outils, en peu de temps, tout en respectant cette plaque de filière. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter des modifications au procédé décrit et aux dispositifs pour sa mise en oeuvre décrits et représentés. REVENDICATIONS 1 Procédé d'ajustement par alignement des lames coupantes de la tête porte-outils d'un dispositif granula- teur pour matières thermoplastiques en service, procédé caractérisé en ce que l'on effectue le rapprochement très progressif de (a) cette tête porte-outils, entourée d'une cloche et entraînée en rotation à une vitesse déterminée au moyen d'un dispositif moteur, et (b) d'une plaque rodeuse recouverte d'une couche d'une matière abrasive et on aligne les lames dans un plan de rotation géométriquement unique en les rodant. 2 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant une tête ( 4) porte- outils stationnaire, montée avec sa cloche ( 2) sur un pla- teau récepteur ( 1), dispositif caractérisé en ce que la tête ( 4) porteoutils, entourée concentriquement par la cloche ( 2), est disposée initialement, dans l'axe et à faible distance d'une plaque ( 3) rodeuse fixée à l'extrémité frontale libre de cette cloche ( 2). 3 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la plaque rodeuse ( 3) est composée d'un élément de support et d'un élément annulaire ( 7) qui y est logé concentriquement et dont la surface libre porte une couche ( 9) d'une matière abrasive. 4 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la surface libre de l'élément annulaire ( 7) est garnie d'éclats de diamant. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire ( 7) peut être déplacé axialement très progressivement dans l'élément de support par un mécanisme d'entraînement. 6 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que l'élément annulaire ( 7) est guidé au moyen de goujons ( 10, l Oa) coulissant dans des alésages ( 11, lla) de guidage ménagés dans l'élément de support, une traverse ( 25), reliée à cet élément annulaire et à une broche f ile- tée ( 13), pouvant être déplacée par l'entremise d'un tarau- dage ( 14) du corps de support. 7 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un ensemble découpeur ( 30) qui est formé par le boîtier découpeur ( 27) faisant saillie d'un dispositif granulateur et dans lequel une tête ( 4) porte-outilspouvant être commandée et déplacée dans le sens de l'arbre ( 5) d'entraînement et équipée de lames ( 6) de coupe, coopère coaxialement avec la cloche ( 2) de granu- lation, cette cloche ( 2) étant solidaire de ce boîtier dé- coupeur ( 27), dispositif caractérisé en ce qu'il est dis- posé initialement devant cette tête ( 4) porte-outils, dans son axe et parallèlement à elle, une plaque rodeuse ( 3) amovible, qui est fixée à l'extrémité libre de la cloche ( 2) et dont la surface qui coopère avec cette tête ( 4) est recouverte d'une couche ( 9) d'une matière abrasive. 8 Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé en ce qu'un élément annulaire ( 28) est encastré concentriquement dans la plaque rodeuse ( 3).