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Procédé et appareil pour le découpage des tiges d'allumettes.
'Pour pouvoir traiter des bois de toutes natures en vue d'obtenir des tiges pour la fabrication des allumettes, en particulier ceux qui ne se prêtent pas au déroulage, le demandeur a réalisé des machines o les lamelles de bois, d'abord, et les tiges ensuite sont obtenues par une série de découpages parallèles, suivant deux directions perpen- diculaires. A cet effet, les troncs de bois brut sont équarris et débités en blocs ayant pour épaisseur la longueur d'une tige d'allumette; ces blocs sont ensuite découpés en lamelles de l'épaisseur des tiges désirées et ces la- melles, réunies en blocs sont, à leur tour, sectionnées en tiges par un second découpage à angle droit du premier.
Avec ces machines, l'opération de découpage des lamelles en tiges doit être arrêtée avant d'arriver à
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l'extrémité des lamelles, la bande restante n'ayant pas la consistance et la résistance suffisantes pour pouvoir être convenablement découpée, ce qui entraine un certain déchet.
Pour éviter ce déchet, le demandeur a eu l'idée de faire effectuer à chaque lamelle, aussitôt après qu'elle a été obtenue, un déplacement de translation latéral ayant une amplitude d'une épaisseur de tige, de sorte que les lamelles au lieu d'être réunies en un bloc rectangulaire, arrivent à constituer une pile inclinée en forme de gradins.
Après chaque coupe d'une rangée de tiges sur cette pile (laquelle rangée de tiges correspond à l'importance d'une lamelle), une lamelle franchement découpée y est adjointe par un déplacement tel qu'indiqué ci-dessus, de façon à conserver à cette pile en gradins sa même épaisseur et assurer ainsi à chaque passage des couteaux une coupe de rangées de tiges exactement pareille à la précédente.
Dans cette pile inclinée, les lamelles devenues plus courtes par les coupes successives s'appuient graduelle- ment sur des lamelles plus longues. Le découpage peut se faire sans aucun déchet et sans la moindre interruption, simultané- ment et d'une façon continue, avec le découpage des lamelles sur les blocs de bois brut.
Ce procédé de découpage constitue la caractéristique essentielle de la présente invention.
'Pour réaliser le procédé, le demandeur a imaginé une machine qui présente les caractéristiques suivantes :
Un couloir ou guide incliné sert d'appui à la pile de lamelles, le découpage en lamelles, puis en tiges, étant de préférence effectué par deux couteaux circulaires rotatifs à axes parallèles entre lesquels est prévu le mécanisme trans- porteur de lamelles; ce dernier fait tourner chaque lamelle de 900, de sorte que la lamelle se présente au deuxième couteau dans une direction normale à celle qu'elle occupait préalablement et le deuxième couteau peut effectuer le dé-
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coupage transversal de la lamelle en tiges d'allumettes.
Ce mécanisme transporteur est formé par un pignon roue à marche intermittente, dont l'arbre fait avec les couteaux un angle de 450 et dont le pourtour présente des cases ou encoches à griffes pour le transport des lamelles d'un couteau à l'autre, de telle sorte qu'à chaque arrêt du pignon une case vide se trouve en face du premier couteau pour re- cevoir la lamelle fraîchement découpée et qu'en même temps- une case préalablement chargée d'une lamelle se trouve en regard de la pile sur laquelle la dite lamelle est déchargée, avant que la pile ne soit sectionnée par le second couteau.
Une autre particularité de la machine consiste en ce que les tiges qui viennent d'être découpées d'une lamelle ne tombent pas en vrac, mais sont maintenues serrées et in- troduites dans un étui ou compartiment d'un magasin, de telle sorte que le rangement des tiges est effectué automatiquement.
Le transport des tiges d'allumettes aux appareils de séchage et de trempage dans la paraffine et la pâte inflammatoire est ainsi facilité et l'on n'a plus à craindre, au cours de ces transports, la détérioration ou la rupture de tiges comme auparavant.
La description qui va suivre en regard du dess in annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention est réalisée.
La fig. 1 est une vue en plan d'ensemble de la machine.
La fig. 2 en est une vue en élévation latérale.
La fig. 3 montre la roue de transport des lamelles avec sa commande intermittente.
La fig. 4 est une vue de détail d'une des huit cases de transport des lamelles que comporte la roue.
Les fig. 5 et 6 se rapportent à un mécanisme d'enlèvement et de rangement automatiques des tiges d'allumettes.
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La fig. 7 montre un chariot de transport, de ce mécanisme;
La fig. 8 sert à l'explication de l'opération de découpage des tiges d'allumettes;
La fig. 9 est une vue en plan à plus grande échelle du mécanisme d'enlèvement et de rangement automatiques des tiges d'allumettes;
La fig. 10 est une vue en élévation en bout de la fig. 9 ;
La fig. Il est une vue de cote partielle d'un magasin destiné à recevoir les rangées de tiges d'allumettes;
La fig. 12 est une vue en plan de la fig. 11.
Un moteur électrique 1 (fig. 1) actionne au moyen de la courroie de transmission 2 un arbre principal 3. Cet arbre entraîne, au moyen de la courroie de transmission 4, un arbre intermédiaire 5 commandant le déplacement d'avance- ment des couteaux. A cet effet, l'arbre 5 actionne, par l'intermédiaire de deux systèmes de manivelle 6 (dont l'un seulement est représenté aux fig.l et 2), deux chariots 8,9 portant, respectivement, deux couteaux circulaires rotatifs 10, 11 parallèles l'un à l'autre. Ces couteaux tournent sous l'action des courroies 14,15 et 12, 13 actionnées par l'arbre principal 3, les poulies 12a, 13a de ces courroies étant montées à l'extrémité des leviers à ressorts 16,17.
En regard de chaque couteau 10 et 11 sont prévues des contre-lames 19 et 20 (fig. 1, 6,8 et 9) montées de manière que pendant la coupe, la section de la fente reste invariable, la contre-lame reculant quand le couteau avance et inversement. Ce montage et l'action commune de la contre-lame et du couteau ont été décrits dans le brevet français du Demandeur N 544436 du 22 juin 1922.
La coopération du couteau 10 et de sa contre-lame 19 est telle que l'avance du couteau produit le découpage d'une tranche de bois ou lamelle à l'extrémité du bloc de bois parallélipipédique 18 qui avance d'un mouvement intermittent.
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De même, le couteau circulaire 11 qui, agissant en coopé- ration avec la contre-lame 20, découpe les lamelles préala- blement empilées sous forme d'un bloc prismatique, ainsi qu'il sera exposé plus loin.
Dans l'un et l'autre cas, la partie découpée par le couteau rotatif se détache du bloc ou de la pile de lamelles et passe par la fente oblique existant entre les bords biseautés du couteau et de sa contre-lame, la partie coupée s'engageant d'elle-même dans un'logement récepteur prêt à la recevoir.
L'avancement du bloc de bois 18 est assuré par deux rouleaux d'entraînement 18a enserrant le bloc et actionnés par l'intermédiaire d'embrayages à friction 18b et de pignons de commande 18c.L'avancement du bloc de bois 18 est réglé par un butoir ou poussoir 30, dont le but est de déterminer l'épaisseur des lamelles à découper. Le butoir 30 peut avancer et reculer, et sa position effective de butée peut être réglée par un dispositif fort simple pour faire varier l'épaisseur des lamelles à découper, de même l'avancement de la pile inclinée de lamelles en 37 est réglé par les butoirs 80 et 39 et le levier 81. des dispositifs seront décrits plus loin.
Du premier poste de découpage où le couteau 10 détache successivement des lamelles de bois du bloc 18, les lamelles sont transportées au second poste de découpage où les dites lamelles sont découpées en tiges par le couteau 11.
Dans ce transport, l'orientation de chaque lamelle est modifiée de 900, c'est-à-dire qu'on imprime la lamelle un rabattement ou une rotation sur elle-même tel que la dite lamelle se présente normalement au plan de coupe du couteau 11, ce qui permettra le découpage transversal de la lamelle en tiges d'allumettes.
On voit sur la fig. 1 que le transport de chaque lamelle d'un couteau à l'autre s'effectue au moyen d'une
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roue conique 25, à rotation intermittente, calée sur un arbre
26 incliné à 45 sur les deux directions de coupe et pourvue d'une couronne tronconique 27, dans laquelle sont prévus un certain nombre de cases ou logements 28, huit par exemple, uniformément répartis. A chaque mouvement d'avancement, la roue de transport 25 présente une de ses cases 28 au premier poste de découpage en position convenable pour recevoir la lamelle découpée. Chacune de ces cases 28 est munie, comme on le voit par la fig.4 en plan et en coupe transversale, d'une paire de rebords dentelés formant griffes 29, entre lesquelles la lamelle est poussée aussit8t détachée du bloc et y est bien maintenue.
Avant le découpage de chaque lamelle par le couteau 10, le butoir 30 s'avance vers le bloc 18 en pénétrant dans la case 28 de la roue 25 qui se trouve en position de récep- tion en face du bloc, le butoir 30 s'engageant à cheval par-dessus la contre-plaque 19, le butoir 30 se retirant de la case 28 aussitôt après l'arrêt du bloc 18.
Le mouvement d'avancement et de recul du butoir 30 est produit par un levier 31 commandé par une came à rainure 32, actionnée par l'arbre principal 3 au moyen d'engrenages d'angle dont l'un seulement 33 est représenté.
Après le recul du butoir 30, le couteau 10 en s'avançant découpe une lamelle du bloc 18 et la refoule à travers la fente existant entre le couteau et sa contre-lame dans la case 28 de la roue de transport 25. Cette dernière exécute ensuite un déplacement angulaire de manière à amener la case suivante 28 en regard du bloc et effectuer le charge- ment de la dite case, comme il vient d'être expliqué.
Pendant qu'une case 28 de la roue 25 reçoit au premier poste de découpage une lamelle d'épaisseur dé- terminée et invariable, une autre case de la roue de transport (dans le cas de la fig, 1, la case qui est diamétralement opposée) vient présenter la lamelle qu'elle contient et qui, entre temps, a subi, par la rotation de la roue, un change-
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ment de position ou rabattement de 90 , au second poste de découpage, où se trouve le couteau 11. A cet endroit, la lamelle qui vient d'arriver est appliquée par un poussoir 35 actionné par la came à rainure 32 au moyen d'un levier 36, contre les lamelles, déjà empilées dans une pièce de guidage inclinée en forme de couloir 37.
On se rend compte, en se reportant aux fig.l et 8, que les lamelles empilées et serrées dans ce couloir présentent la forme d'un bloc prismatique à section en forme de triangle rectangle, la face inclinée du bloc de lamelles étant constituée par les extrémités arrière des lamelles qui sont échelonnées en gradins et qui sont décalées l'une par rapport à l'autre d'une épaisseur de tige d'allumette.
Par contre, la face du prisme adjacente à l'angle droit et suivant laquelle a lieu la coupe par le couteau 11, est constituée par les extrémités avant des lamelles qui affleurent entre elles, les dites extrémités venant appuyer sur la face plane de la contre-lame 20.
Le poussoir 35 a non seulement pour effet de dé- charger d'une case 28 une lamelle préalablement détachée du bloc8 contre le bloc de lamelles qui se trouve dans le couloir 37, mais de refouler le bloc entier d'une épaisseur de lamelle au fond du couloir 37, après que le fond 39a du couloir a été légèrement ramené en arrière (vers la droite sur la fig.l) au moyen de la plaquette ou poussoir coulis- sant 39, solidaire du fond 39a et actionné par un système de levier .à came.
La position de coupe de la pile dans le couloir 37 est déterminée par le butoir à fourche 80 qui, lors de l'avancement du poussoir 39 est avancé et forme, par des branches supérieure et inférieure, une butée pour la pile.
Lors du découpage des tiges d'allumettes, le butoir 80 est tiré en arrière par un levier de commande 81 pour dégager le couloir 37.
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L'ensemble est réglé de telle manière que l'avance- ment dans le sens normal au plan de coupe soit égallà l'épais- seur d'une tige d'allumette , cet avancement étant réglé par la butée 80 et le levier 81.
Dans ces conditions, on comprend que chaque lamelle du bloc diminue de longueur aprèschaque coupe, au fur et à mesure qu'elle s'enfonce dans le couloir jusqu'à ce qu'elle soit complètement découpée en tiges. Cependant, même lors- qu'elle n'a plus qu'une très faible longueur, elle reste maintenue par le contact des lamelles plus longues adjacentes et peut ainsi être découpée complètement.
Grâce à l'approvisionnement en lamelles fraîches par la roue 25, le bloc prismatique que forme l'ensemble des lamelles empilées conserve toujours la même épaisseur et le découpage en tiges est ainsi obtenu sans déchet. ce découpage de tiges d'allumettes a lieu par l'avancement du couteau 11, les lamelles étant maintenues dans le couloir 37; le couteau, après avoir terminé sa coupe, se retire, la pla- que de fond 39a est ramenée en arrière (vers la droite fig.l) d'une quantité correspondant à une épaisseur de tige d'allu- mette et une nouvelle plaquette est déchargée sur la pile par une case 28.
Le poussoir 35 pousse alors la pile de pla- quettes en gradins dans le fond du couloir, puis le poussoir
39 est ramené vers l'avant (vers la gauche fig.1) jusqu'à ce que la plaque de fond 39a soit au contact des bords en gra- dins des plaquettes et les pousse contre le butoir 80.
La commande de la roue de transport 25 s'obtient au moyen d'une roue d'avancement 40 pourvue de saillies radiales 41 poussée, comme on le voit en fig.3, par une came
43 à nervures 42, de manière qu'à chaque tour de celles-ci, la roue 40 soit avancée, par une de ses saillies, d'un pas correspondant au pas des cases 28 de la roue de transport 25.
- La came 43 est fixée à un arbre intermédiaire 44 actionné par l'arbre principal 3, au moyen de deux engrenages coniques 45, 46.
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Les tiges d'alumettes détachées par le couteau 11 sont recues en rangées serrées dans un plateau ou chariot de transport 50 comportant, à cet effet, sur sa face extérieure, un logement 50a dans lequel viennent se placer les tiges d'allumettes dès qu'elles sont découpées. On a prévu cinq chariots de transport 50 et l'un d'eux est montré en vue de détail de face et en coupe sur la fig. 7,
Ces chariots de transport échangent successivement leur position en exécutant, dans une glissière 51a, d'abord, un mouvement d'aller le long de la lame 20, où il sont chargés d'une rangée de tiges d'allumette, puis un court mouvement transversal, ensuite, après leur déchargement, un mouvement de retour et enfin, perpendiculairement à celui-ci, un nouveau mouvement transversal pour la reprise de leur position de chargement.
La marche des chariots de transport 50 est la même pour tous ces chariots et est indiquée par des flèches sur les fig. 6 et 9. Elle est commandée de manière qu'à chaque mouvement de coupe du couteau 11, un des chariots soit en position de réception pour le chargement d'une rangée de tiges d'allumette, tandis qu'un autre chariot se trouve en position de déchargement au-dessus d'un magasin 70.
La commande des chariots de transport s'effectue au moyen d'un coulisseau d'entraînement 51, qui va et vient sous l'action d'un levier 52 commandé par une came à rainure rotative 53. Le coulisseau 51 porte un cliquet à ressort 54 pourvu d'une dent d'entraînement 55 tant sur le devant qu'à l'arrière.
En se référant à la fig. 9, quand le coulisseau 51 se déplace vers le haut de cette figure, mouvement qui correspond à un déplacement vers la gauche en fig. 6, la dent de devant 55 du cliquet 54 glisse sur une face en biseau 56 d'un des chariots de transport antérieurs, le cliquet 54 est repoussé, s'accroche par sa dent d'arrière 55 au cran d'entraînement 57 du chariot de transport postérieur inférieur et entraîne par suite, au cours du mouvement ultérieur du coulisseau 51, les deux chariots de transport
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postérieurs vers le haut (fig.9).
Dans la position extrême arrière du coulisseau 51, le chariot de transport antérieur inférieur 50, qui à ce moment est engagé dans une fourche de retrait 59 (fig.10) et a été entretemps déchargé dans le magasin 70, est rappelé par retrait de la fourche 59sous l'action d'un levier 60 commandé par une came! rainure 61 (fig. 2), à un emplacement libre dans la partie arrière de la glissière 51a des chariots. Lors du renversement de marche du coulisseau 51, le cliquet 54 attaque par sa dent de devant la dent 62 du chariot antérieur supérieur (fig.9), chargé d'une rangée de tiges d'allumette et l'entraîne, avec le chariot précédent, également chargé, vers le bas pour amener ce dernier en position de déchargement.
Ceci fait,le chariot postérieur supérieur est avancé par l'action d'un poussoir 63 commandé par un levier 64 en dépendance d'une came à rainure 65 (fig.2), en position de chargement pour la réception d'une nouvelle rangée de tiges d'allumette, pendant que le chariot antérieur inférieur, qui se trouve maintenant dans la fourche 59, se décharge dans le magasin 70. De cette façon, chaque chariot est chargé d'une rangée de tiges d'allumette à une extrémité de la glissière 51a et est déchargé à l'autre extrémité de celle-ci dans le magasin 70, la course de re- tour du chariot se faisant à vide et dans la partie arrière de la glissière 51a.
Le magasin 70 est divisé en compartiments ou étuis séparés dont chacunpst destiné à recevoir une rangée de tiges d'allumettes. Il avance, chaque fois, de la distance d'un compartiment consécutif . Chaque chariot de transport 50 se trouve, dans sa position de déchargement, exactement au-dessus de l'un des compartiments du magasin. Le déchargement de la rangée de tiges d'allumettes des chariots 50 dans les com- partiments du magasin s'obtient au moyen d'un repoussoir 72 qui, à l'aide d'un système de commande 73 (fig.5), refoule la rangée de tiges d'allumettes dans le compartiment du magasin qui se trouve immédiatement en dessous.
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Les étuis ou compartiments de chaque magasin sont constitués, comme on le voit en fig. 11 et 12, par deux parois métalliques 76-77 formant ressorts, réunies à la par- tie inférieure pour constituer le fond 78. Les bords supé- rieurs des parois ou cloisons sont légèrement évasés pour faciliter l'entrée de la tige d'allumette. Enfin, les cloi- sons sont légèrement resserrées sur leurs bords latéraux en 79, afin de bien serrer les tiges et les empêcher de s'échapper sur les cotés, les différents étuis ou comparti- ments sont fixés à une plaque de base commune 71.
On a mentionné plus haut que, d'une part, la posi- tion d'avancement du bloc de bois 18 était déterminée par un butoir 30 et que, d'autre part, celle de la pile de lamelles dans le couloir 37 était également déterminée par un butoir 80, de sorte que ces deux butoirs limitent chaque fois la course d'avancement du bloc et de la pile. La position de butée effective des deux butoirs est réglée de telle manière que les tiges d'allumettes obtenues présentent une section transversale carrée. Mais ces butoirs permettent de faire varier les dimensions de cette section droite.
A cet effet, les bielles qui relient les butoirs à leurs organes de com- mande sont formées par deux tiges filetées réunies par un écrou de réglage à pas contraires permettant de réduire ou d'augmenter la longueur effective des dites bielles, ce qui, toutes choses égales d'ailleurs, modifie la position dans laquelle agissent ces butoirs. Ce détail est clairement re- présenté sur la fig.l pour le butoir 30.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux dispositifs qui viennent d'être décrits, sans pour cela sortir du cadre de l'jnvention.