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BREVET D'INTENTION
Evan George WILSON " Procédé et appareil pour découper automatiquement de la gélatine en tranches successives".
Cette invention est relative au découpage de substances non rigides ou pâteuses, telles que la gélatine, la colle, le caoutchouc, etc. ( substances désignées plus brièvement cidessous par " gélatine " ) et elle a pou objet le découpage de la gélatine en tranches, les tranches étant éjectées de façon commode pour leur transport et, si on le désire, pour leur enlèvement, toutes ces opérations s'effectuant sans intervention manuelle ;
cette invention est caractérisée par le fait que les tranches sont découpées automatiquement par un dispositif spécial et enlevées du bloo,et dirigées en même temps sur un plateau ou toute autre surface pourvant servir à transporter les tranches au point adéquat pour effectuer une opération de séchage ou autre*
Cette invention est décrite ci-dessous en se référant aux dessins ci-joints qui représentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
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La figure I représente la disposition générale de l'appareil employé pour la réalisation du principe de l'invention,
La figure 2 est une coupe longitudinale, sur une plus grande échelle (prise suivant la ligne A-A de la figure I, en regardant dans le sens de la flêche B) d'une partie de l'appareil , tandis que
La figure 3 est une élévation latérale, partie en coupe, vue dans le sens de la flêche C, figure 2,
La figure 4 est un plan de la partie droite de la figure 3,
La figure 5 est un détail, sur une plus grande échelle du mécanisme le l'appareil,
La figure 6 est une élévation , en coupe, sur une plus grande échelle, -des guides du couteau, supérieur et inf ér ieur,
Les fig.7 et 8 respectivement sont des vues fragmentaires , plus ou moins schématiques, du dispositif de graissage et de chauffage d'un couteau.
En se référant à la figure I, la référence I indique la partie fixe d'une table, composée d'une plaque de verre ( ou autre matière lisse adéquate) montée sur les potences latérales 3 , maintenues en place par les entretoises 4.
Une partie amovible 5 de la plaque ci-dessus (de même nature que l'élément I) est fixée sur les potences 6 qui sont fixées, de façon amovible sur les organes latéraux 3 , munis des vis de réglage 7 (voir figure 2)
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de façon à relever et abaisser l'organe 5 de la table dans un plan parallèle, par rapport à l'arête tranchante du couteau décrit ci-après, suivant les besoins, pour permettre de modifier l'épaisseur de la tranche; un dispositif peut être prévu pour opérer lesdites vis 7 simultanément, de façon à assurer la disposition parallèle correcte de la table 5 par rapport au couteau et à l'organe fixe de la table I.
L'écartement entre la partie 5 de la table, par rapport à la partie fixe I et leurs organes de support est tel que l'on a un espace parallèle entre les côtés opposés; les guides supérieur et inférieur 8, 9 fixés sur les potences 2,permettent le mouvement de l'arête tranchante supérieure d'un couteau à ruban 10 en métal flexible - de préférence en acier inoxydable - monté sur les poulies II, IIa, tournant sur les potences 12, 12a fixées sur lesorganes latéraux 3, la potence I2a étant munie d'un dispositif tendeur (non représenté) pour maintenir rigide le couteau 10 lors du fonctionnement de l'appareil.
Les axes des potences 12, I2a - qui peuvent être réglées au préalable - ainsi que les poulies II, 11a portait le couteau, ont leur inclinaison réglée par rapport àus organes de la table horizontale I et 5 de belle sorte quele tranchant de la partie supérieure du couteau à ruban 10 - monté dans un passage incliné entre les surfaces 8a , 9a des parties avant des guides de couteau, supérieur et inférieur 8 et 9 respectivement - soit quelque peu en saillie au-dessus
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du guide lame supérieur 8 et de la face supérieure des éléments de la table 1 et 5 ; le guide 8 peut .être ajusté pour la compensation de l'usure du couteau 10.
Un mouvement rotatif est imprimé à la poulie IIa, au couteau à ruban 10, et à la poulie II par la roue d'engrenage , conique 13, clavetée sur l'arbre 13a monté dans la potence 12; la poulie II est olavetée sur 1(au- tre extrémité de l'arbre 13a; une roue conique 13 est embrayée sur la roue conique 14 clavetée sur l'arbre d'entraînement 15 monté dans des paliers, dans les organes latéraux 3, l'autre extrémité de l'arbre 15 traversant l'organe 3 et portant la poulie fixe 16 et la poulie folle 17. La poulie 16 peut être entrainée par toute prise de mouvement pour imprimer le mouvement au couteau 10.
Une poulie 18 est fixée sur l'arbre d'entrainement 15 , entre les organes latéraux 3; au moyen.de la courroie 19 et de la poulie 20 clavetée sur l'arbre de renvoi 21, cette poulie entraine l'arbre 21 ainsi que la roue d'engrenage 22 c-avetée sur l'arbre muni de l'accouplement 23.
La roue 22 est embrayée sur une roue dentée 24 clavetée sur un arbre à manivelle 25 dont les extrémités traversent les organew extérieurs 3; sur les bouts d'arbre sont montés des disques 36 portant des tourillons 27 de sorte que des galets 28 coopérant avec les rainures 29 (voir figure 5) assurent le retour rapide des leviers 30 montée à pivot en 31 sur les organes latéraux 3, en-dessous des flasques 26 et dans l'alignement de l'arbre 25; les tourillons 27 et leurs galets respectifs
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28 peuvent être ajustés dans toute position déterminée dans la série de rainures 32 , formées radialement dans les flasques 26 dans le but de varier la course des tourillons 27.
Les extrémités des leviers 30 opposées à leurs pivots respectifs 31 portent des prolongements 33 montés réglables dans le but de modifier leur course; les extrémités extérieures de ces prolongements sont montés à pivot sur les points d'appui des entretoises 34, les extrémités opposées de ces entretoises étant montées à pivot sur des axes 35 , montés sur des blocs intermédiaires 36a de chevalets de palier écartés 36, montés tous à glissière sur les barres de guidage horizontales 37, fixées entre les organes de support 38 disposés sur les surfaces supérieures des organes 3, en un point adjacent aux côtés opposés des éléments de table I et 5.
Les paliers 36 sont disposés de chaque côté des blocs intermédiaires 36a et ils sont fixés sur des tasseaux 39a montés aux extrémités du chariot sans fond , dont la partie supérieure est ouverte 39; ces blocs intermédiaires 36a sont également fixés sur le chariot 39 ; ils sont assemblés par une barre 40 traversant les potences 2.
Le chariot 39 est divisé au moyen d'une plaque en verre, en aluminium ou de toute autre façon adéquate, cloisons fixes, lisses 41, en un certain nombre de compartiments; chaque compartiment est disposé pour
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contenir des blocs de gélatine 42 qui sont introduits dans les compartiments respectifs par la partie suoérieure , ouverte, du chariot 39, les faoes inférieures de la gélatine reposant sur les éléments de la table I et 5 qui supportent les blocs 42.
Des plaques 43 sont montées à glissière dans chaque compartiment, de façon adjacente à chaque cloison fixe 41, portant contre les cotés adjacents des blocs 42.
Chaque organe 43 - pouvant être fait en aluminium ayant une face polie - est porté par une paire d'entretoises espacées 44, dont chaque extrémité traverse des fentes 39b alignées entre elles - voir fig.3 et 4 - formées sur les cotés opposés du chariot 39 ; ces entretoises glissent sur des paires de barres espacées 45, montées à glissière sur des tasseaux 39c et des brides 39d, disposés de chaque côté du chariot 39.
Des plaques 43 sont maintenues dans leur position de repos, normale, par des ressorts de compression 44a, disposés autour des barres 45,entre les extrémités des entretoises 44 et les colliers 44b qui sont fixés sur lesdites barres 45 à une distance convenable des barres 44; cette disposition flottante des plaques 43 contre la résistance des ressorts 44a permet de tenir compte des différences de dimension des blocs de gélatine 42 lorsqu'on les introduit dans les compartiments du chariot 39, les plaques individuelles 43 s'ajustant automatiquement d'elles-mêmes contre les faces adjacente des blocs.
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Les extrémités des tringles 45 qui traversent les brides 39d ont des tampons 45a portant contre les bras 46 de leviers coudés 4 6, 47 - voir figures 3 et 4 - montés à pivot sur les axes 48 , disposés dans les tasseaux 39a à l'extrémité adjacente du chariot 39. Les bras extérieurs 47 des leviers coudés 46,47 sont articulés en 49a aux biellettes 49.
Les leviers coudés 47,46 et les biellettes 49 opèrent sur un pivot commun de façon solidaire pour @ avoir des mouvements réguliers des plaques de butée 43 ; ils sont maintenus en position normale par des ressorts de compression 44a et un ressort commun, principal 50, qui peut être supprimé , si les ressorts 44a développent la pression nécessaire. La manoeuvre du mécanisme de plaque, mobile - décrite ci-dessous est effectuée par un fil rigide 51 dont une extrémité est accrochée dans l'un des trous 52 formés dans le bras de manoeuvre 47a , sur le levier supérieur 46,47.
L'autre extrémité du fil 51, maintenus tendu par les s ressorts 44a et 50, est accrochée de façon ajustable en 5Ia à l'extrémité libre d'un levier 53 monté à pivot en 31 et mobile solidairement avec le levier 30. Le levier 53 est en position légèrement décalée par rapport au levier 30 pour permettre au prolongement 28a d'un galet 28 - qui s'enga ge dans la fente 29 d'un levier 30, décrit ci-dessus de commander une plaque 54, montée règlable sur le levier 53, cette plaque étant maintenue en contact avec le galet 28, 28a par la tension du fil 51.
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Cette plaque 54 a deux méplats 54a, 54b reliés par une rampe 54c, le méplat 54a servant de surface portante pour les galets 28a, tandis que le méplat 54b qui est le plus rapproché du pivot 31 - constitue la surface de repos lorsque le galet 28a roule sur elle; la rampe 54c détermine la transition entre lesméplats 54a, 54b et, à ce point de vue, la plaque 54 peut être ajustée au préalable ,dans toute position, sur le @ levier 53. De plus, la surface de la came peut recevoir la forme nécessaire pour tenir compte de toutes variations des plaques 43.
Des guides en U 55 (voir fig. 2 et 3) sont fixés sur les parties intérieures des ogganes 3 , le long de chaque face intérieure de ces organes , en un point adjacent, mais en-dessous des éléments de la table I et 5 ; ces guides supportent à glissière des chaines de transport 56 enroulées sur les roues à chaîne 57, montées aux extrémités opposées des organes 3; en des point) espacés desdites chaines de transporteur 56 sont fixées des plaques d'arrêt 58 , venant s'engager successivement contre le bec 59a de culbuteurs 59 , cb nt les extrémités 59b portent un contrepoids.
Des barres 59 sont fixées sur les paliers 59c montés à pivot sur l'arbre 40 fixé sur les chevalets de palier 36a, de sorte que lorsque les organes sont entrainés ainsi que le chariot 39 (comme il sera décrit plus bas) chaque bec 59a des culbuteurs 59 vient s'engager sur des plaques d'arrêt adjacentes 58 pour faire mouvoir les chaînes de transport 56 avec
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plateaux 60 ,entre les plaques de retenue 61 , faisant saillie sur les chaînes 56; le mouvement n'a lieu que dans un seul sens parce que lors du retour du chariot 39, ses culbuteurs 59 se dégagent de la paire de plaques d'arrêt 58 et s'engagent sur la paire suivante et ainside suite, le mouvement d'avance cran par cran des plateaux 60 sur lesquels sont déposées les tranches 62 coupées dans les blocs de gélatine 42 , continuant ainsi.
En se référant aux fig. 6 et 7 et au graissage du oouteau à ruban 10, un tube principal 63 amène de façon continue de l'eau chaude ou froide ou autre luvrifiant à une pompe 64; le lubrifiant provient d'une source qui est de préférence maintenue à une température constante par un dispositif de chauffage adéquat ; la pompe amène le lubrifiant aux guides de couteau 8,9 au moyen des tuyaux 65,66 ,des embranchements 66a de ce dernier tuyau étant raccordés aux orifices d'admission 9b formés à l'arrière d'une extrémité du guide de couteau inférieur 9, tandis que les embranchements 65a du tuyau 65 sont raccordés de même aux orifices de sortie 9c prévus à l'extrémité opposée du guide 9.
Les orifices d'admis ion et d'évacuation 9b, 9c communiquent avec une chalbre principale 9d formée dans le guide 9 et de cette chambre 9d le liquide est refoulé dans un canal longitudinal commun 9e au moyen des conduits 9f.
Un certain nombre de rainures 8b, 9g coniques, espacées, part du canal 9c,ces rainures sont formées dans
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les surfaces inclinées 8a, @ 9a, des guides de couteau 8, 9 ; ces rainures 8b sont décalées par rapport aux rai- nures 9g ; leliquide venant de ces rainures 8b, 9g est projeté en une série de jets fins sur le tranchant du couteau 10 lors de son passage entre les surfaces inclinées 8a, 9a.
Les guides de couteau 8 et 9 qui protègent le plus possible le tranchant du couteau - sont assemblés au moyen des vis de règlage 67; ils sont munis de plaques en acier inoxydable 58.
Un manomètre et une vanne de commande peuvent être combinés avec la pompe 64 pour régler la pression du li- quide.
Le couteau 10 peut être réchauffé par l'introduction de vapeur par l'intermédiaire de la vanne 69 et du tuyau 70 - voir fig.8 - la vapeur étant introduite dans une extrémité d'un radiateur supérieur, en forme de selle , 71, adjacent à la face supérieure de la partie descendante du couteau à ruban 10; l'extrémité opposée du radiateur 71 est raccordée à un tuyau en U 72 à une extrémité d'un radiateur inférieur, en forme de selle ,73, adjacent à la face inférieure du couteau 10, l'extrémité opposée du radiateur inférieur 73 étant raccordée par un tuyau 74 à une prise de vapeur 75. Ce réchauffage de la lame de couteau 10 peut compléter ou constituer entièrement la lubrification du couteau , en faisant fondre localement la gélatine.
La force motrice est transmise à l'arbre 15 par la poulie 16 qui entraine ainsi la roue conique 14 , embrayée sur la roue conique 13 et entrainant à son tour la poulie II
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riot 39 oontenant les blocs de gélatine 42, avec les paliers 36, 36a, effectue un mouvement de va et vient sur les guides fixes 37 sous l'action des leviers à retour rapide 30, des entretoises 34 et les tourillons 27 tournant sous l'action des flasques 26 avec l'arbre coudé 25 qui est simultanément entrainé par l'embrayage de la roue dentée 24 sur la roue 22 clavetée sur l'arbre de renvoi 21 qui est entraîné par la poulie 20 , entraînée à son tour par la courroie 19 et la poulie 18 clavetée sur l'arbre 15.
Etant donné que le chariot 39 , avec ses blocs de gélatine 42, est avancé vers le tranchant du couteau 10, le lubrifiant venant des rainures coniques 8b, 9b et arrivant sur et contre le tranchant du couteau ainsi que sur la surface de la table 5 et sur les surfaces inférieures mobiles des blocs de gélatine 42 venant rencontrer le tranchant du couteau 10.
Avant le commencement de la oourse de découpage, le galet 28a remonte la rampe 54c de la came 54 et arrive au méplat 54a , le levier 53 reçoit un mouvement supplémentaire vers l'extérieur ce qui amène le fil 51 à tirer le bras 47a des leviers 46, 47 et - comme les bras 46 viennent porter contre les tampons 45a des tringles 45 - les plaques mobiles 43 sont repoussées vers l'avant contre les faces adjacentes des blocs de gélatibe 42 qui sont ainsi maintenus solidement , immobiles , dans leurs compartiments respectifs.
Il en est ainsi pendant toute la course de découpage lorsque les galets 28a remontent et descendent le méplat 54a, la longueur de la course étant suffisante pour assurer la coopé
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ration avec le galet 28a, de sorte que les plaques sont maintenues dans leur position de serrage contre la résistance des ressorts 44a, les collets fixes 44b et le ressort commun 50, avant le commencement de l'opération de découpage et après cette opération.
Pendant chaque course de découpage, les blocs 42 maintenus sont repoussés sur le couteau 10 qui coupe sur les faces inférieures des blocs 42 des tranches 62 qui sont en même temps déviées automatiquement par le guide 9 entre les éléments de la table I et 5 pour passer sous le tranchant du couteau 10 et le guide 9 et venir tomber sur et être déposées sur la surface d'un plateau adjacent 60 qui est également avancé solidairement, à chaque opération de découpage, par les culbuteurs 59 venant s'engager sur les plaques d'arrêt adjacentes 58 des chaines de transport 56, de sorte que lorsque les tranches successives 62 sont séparées, elles sont automatiquement écartées du couteau 10 et déposées doucement, avec ordre sur les plateaux 60 ;
les blocs de gélatine 42 se disposent automatiquement, sous l'action de la pesanteur, pour présenter leurs faces inférieures au tranchant du couteau lors du prochain découpage; lorsque l'épaisseur de ces blocs a quelque peu diminué, de nouveaux blocs sont mis en place pour maintenir l'alimentation des tranches.
La disposition du guidage, la lubrification et le réchauffage du couteau assurent un découpage aisé des blocs de gélatine, les tranches découpées ont une épaisseur unifàrme et elles conservent des surfaces parfaitement brillantes.
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Lors de la course de retour du chariot 39, ou course de non découpage, lorsque les galets 28 des touril" lons 27 avancent vers et s'éloignent du pivot 31, dans une partie de la rainure 29 la plus rapprochée du pivot 31 pour assurer le retourbrapide du chariot 39 à la suite d- cette action des bras de levier plus courts ) le galet ayant 28a parcourt le méplat 54a passe sur le méplat 54b , le f 51 est relâché et les plaques de butée 43 sont ramenées dans leur position normale par les ressorts 44a et par le ressort commun 50 pour libérer les blocs 42 et les laissez retomber sous l'action de la pesanteur, avant l'opération de découpage successive;
le bloc de gélatine étant serré à nouveau avant la prochaine opération de découpage?
Lors de cette course de non découpage du chariot 39, les chaines de transport 56 et les plateaux 60 res- tent fixes , mais ils avancent d'un cran lors de la pro- chaine course en avant, de sorte que la tranche suivante est déposée sur un plateau à l'arrière de la première tranche et ainsi de suite. Les plateaux 60, lorsqu'ils sont remplis peuvent être enlevés pour les transporter dans une étuve ou autre chambre de traitement. Ainsi, lé découpage de la gélatine et le transport des tranches ainsi obtenues peuvent être effectués sans aucune manutention.
On peut employer un autre dispositif mécanique pou réaliser le mouvement de va et vient du chariot contenant la. gélatine 39 ainsique le mouvement cran par cran des chaines de transport 56, de sorte que chaque plateau monté sur le transporteur se déplace lors de la course de déo page de la gélatine et reste fixe pendant la course de retour.
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L'épaisseur de la tranche est égale à la distance verticale entre l'organe règlable de la table, 5, à l'avant du couteau 10, et le tranchant du couteau et tous autres dispositifs adéquats peuvent être utilisés pour varier ou ajuster cette distance. Par exemple, on peut adopter un dispositif pour relever ou abaisser le couteau, suivant les besoins, au moyen des guides supérieur et inférieur 8 et 9.
L'organe fixe de la table I, à l'arrière du couteau 10, peut être disposé dans l'alignement du tranchant du couteau , afin de maintenir la hauteur de la gélatine dans le chariot.
Un certain nombre de ces appareils de découpage pu peut être disposé pour fonctionner en parallèle, avec un transporteur, plateau ou cadre commun, fonctionnant comme il est décrit ci-dessus, pour recevoir toutes les tranches.
Pour éviter le retour à vide ou la course de non découpage du chariot 39, on peut concevoir l'appareil pour qu'une tranche de gélatine soit découpée à chaque course et dans ce but, le couteau peut être prévu double (ou bien on peut utiliser un jeu de couteaux individuels en adoptant un dispositif pour fixer et relacher le bloc de gélatine et pour manipuler les tranches de façon qu'elles soient éjectées par un ou plusieurs orifices prévt dans la table.
On peut employer à la place ducouteau à ruban ci-dessus un couteau effectuant un mouvement de va et vient sur la base.
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En variante, le chariot contenant la gélatine peut être fixe et le couteau 10 ou un fil tranchant étant mobile en-dessous du chariot et dans ce cas, le dispositif à découper et la table polie supportant la gélatine peuvent être fixés sur un chariot mobile , monté sous le récipient fixe, contenant la gélatine.
De Plus, bien que la forme préférée de constructior de plaque mobile ait été décrite, d'autres dispositifs méoani ques peuvent être adoptés pour commander lesdites plaques conjointement avec ou indépendamment de la commande du dispositif de découpage.
En outre, on peut disposer d'autres cloisons ou plaques mobiles dans chaque compartiment, devant fonctionner en synchronisme entre elles , afin de porter contre quelques uns ou tous les côtés du bloc de gélatine.