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BREVET D'INTENTION
Procédé et dispositif pour couper des rubans de fi- -------------------------------------------------bres sans fin, déchets de fibres et autres matières de fila- ture à longues fibres.
On connaît déjà de nombreux modes de travail pour couper des rubans de fibres, en particulier pour la fabrication de laine de cellulose, mais les dispositifs en question sont, les uns, compliqués de construction et de surveillance, les autres peu sûrs de fonctionnement et soumis à de nombreux dérangements en fonctionnement industriel.
Dans une forme de réalisation connue de machine à découper la laine de cellulose, le câble sans fin est entraîné par un fort jet d'eau dans un tube en forme d'entonnoir et est coupé à la longueur désirée, à l'extrémité inférieure de ce tube, par une couronne de couteaux tournant perpendiculairement à la direction de déplacement.
Comme le jet d'eau rencontre perpendiculairement la surface large du couteau et que
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la coupe se fait perpendiculairement à la marche de la bande, les fibres cherchent à échapper aux outils de coupe.' En outre, par suite de l'émousseLent des couteaux se produisant après deux heures de fonctionnement, un remplacement continuel des couteaux est nécessaire, ce qui provoque des interruptions dérangeant fortement l'opération courante lors de la fabrication de laine de cellulose.
Il en est de même essentiellement pour une machine à couper d'une réalisation telle que le câble de fibres est attiré par des disques roulant élastiquement l'un sur l'autre et à couronne fendue et est coupé librement dans l'espace d'air du local, par des couteaux tournant à travers les fentes perpendiculairement à la direction de déplacement du câble. Ici également les fibres s'échappent de la frappe se produisant transversalement des couteaux, comme l'ont montré des constatations et des essais, et l'émoussement rapide des outils de coupe nécessite également un échange continuel des couteaux après une couple d'heures de fonctionnement.
Il faut en outre effectuer dans ce groupe de découpage, pour chaque changement le plus minime de la longueur des fibres, un remplacement compliqué des disques fendus, et les frais d'entretien de cet appareillage sont en général très élevés également, vu que les profils à arêtes des disques fendus provoquent des dérangements fréquents et des détériorations par des accumulations de matière, etc..
Une autre machine de coupage, destinée en particulier aussi à la fabrication de laine de cellulose, comportant un couteau passant de façon rythmique, en mouvement vers le haut et vers le bas, le long d'une mâchoire de coupage fixe ou d'un couteau conjugué, ne permet ni un travail continu ni un découpage du câble de fibres à la vitesse élevée donnée en pratique de 1 m. par seconde par exemple, de même que des machines de coupage analogues à avancement continu de la matière, dans
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lesquelles des couteaux rotatifs glissent le long de l'arête d'un support fixe, ne'se sont pas montrées capables de résister aux sollicitations permanentes d'une production de laine de cellulose se prolongeant jour et nuit sans interruption.
On connaît finalement des machines à couper dans lesquelles des couteaux plats vissés sur un arbre polygonal ou analogue fonctionnent contre une bande de caoutchouc sans fin ou une bande analogue amenant la matière, et coupent le câble sans fin sur cette bande. Ce mode de fonctionnement présente en lui-même l'avantage technique que les couteaux à couper se meuvent dans le sens de la marche du ruban de fibres et non pas perpendiculairement à celui-ci, mais sous l'action des couteaux tournants, la bande de caoutchouc refoulée constamment est soumise à une forte usure et d'autre part, pour la durée d'existence et la capacité de coupe des couteaux, on constate cette circonstance nuisible que les couteaux saisissent toujours la matière en pleine largeur et la hachent.
Tenant compte des nombreux inconvénients se présentant dans la pratique de la fabrication de la laine de cellulose pour ce qui concerne les méthodes actuelles de coupe, le développement du présent procédé est basé sur les conditions principales suivantes., qui sont la sécurité de fonctionnement absolue par suite de la simplification notable des éléments constitutifs, la suppression d'un assemblage de pièces fixes et mobiles de travail et de guidage et des sources de dérangement qui en résultent, la suppression poussée aussi loin que possible de l'échange des couteaux grâce à la sollicitation minime ou à la conformation appropriée de l'outil coupant, l'aiguisage automatique ou le repassage des outils coupants pendant la durée de fonctionnement de la machine,
un travail de réglage au lieu de l'enlèvement d'outils coupants ne fonctionnant plus de façon tout à fait irréprochable, la possibi-
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litê de contrôle permanente des tronçons de fibres sortant de la machine on vue d'éviter les longues fibres perturbatrices, la longueur de brin restant constante, la surveillance la plus simple et les frais d'entretien minimes de l'appareil.
En principe et indépendamment des formes de réalisation, cornue par exemple pour des câbles de fibres sans fin ou des décnets de laine de cellulose, etc.., le procédé de la présente invention repose sur le fait que la matière à couper est déplacée sur un cylindre de transport tournant a à surface de préférence polie et dure et est coupée de façon continue à des longueurs de brin déterminées, dans la ligne de contact avec un cylindre à couteaux c raclant de près le cylindre de transport et pourvu d'outils de coupe c', de préférence en forme d'hélice, se déplaçant plus vite que le cylindre de transport, et est ainsi projetée.
Comme les couteaux en hélice c' coupent la ligne de contact avec le cylindre de transport a sous un angle de 30 par exemple, ils sont appliqués seulement contre le cylindre de transport par des surfaces se déplaçant par point lors de la rotation des cylindres sur toute la largeur de ceux-ci et produisent par l'avancement de c', en coupe avec traction, une séparation des fibres se produisant petit à petit avec la sollicitation la plus minime des couteaux, tandis que la matière à couper est étirée toujours dans le sens de sa longueur par les couteaux s'avançant dans le sens de sa marche et tournants, contrairement à la plupart des procédés connus et qu'un échappement des fibres au battage des couteaux s'étendant transversalement à la bande est empêché.
Comme caractéristique essentielle du présent procédé, on peut ajouter que les outils de coupe décrits ci-dessus pour lesquels le cylindre de transport a. sert en même temps de couteau conjugué ou d'appui, trouvent toujours lors de la ro-
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tation plus lente de a, de nouveaux points de contact qui correspondent à la totalité de la périphérie de ce cylindre, de sorte que .contrairement à un couteau conjugué fixe, une usure notable de ce cylindre ne peut se produire.
Comme en outre le cylindre de transport a tournant lentement sert de meule, agissant automatiquement et continuellement, pour les couteaux en hélice passant contre lui sous un angle et avec une plus grande vitesse, le cylindre a pouvant être fait par exemple en grès ou en acier inoxydable, les outils de coupe proprement dits sont également repassés constamment pendant le travail et maintenus capables de couper, de sorte qu'il ne faut aucun échange des couteaux mais seulement à de longs intervalles de temps un réglage minime, facile, pouvant être effectué sans perte de temps, de a et c.
Tandis que, suivant l'expérience, dans les machines usuelles jusqu'à présent, un changement de couteaux doit se produire toutes les deux heures, ce qui met hors d'équilibre toute l'opération courante de la fabrication de la laine de cellulose, un dispositif de coupe construit suivant la présente invention ne présente après plusieurs centaines d'heures de fonctionnement par exemple, aucun émoussement notable des couteaux.
Comme le dispositif consiste exclusivement en des pièces de travail et de guidage tournantes, sur lesquelles il n'y a aucune saillie pour retenir les résidus de la matière, et qu'en outre la construction et la commande sont simples et faciles à surveiller, une sécurité de fonctionnement aussi grande que possible et une manoeuvre simple sont assurées.
La fig. 1 montre un exemple de réalisation schématique d'un dispositif suivant le présent procédé pour la coupe d'une matière à fibres longues mais pas sans fin, comme par exemple du déchet de câble de laine de cellulose.
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En passant sur une 'câble de dépôt sans fin, tournante, ou un appareil analogue, la Matière à couper passe entre le cy- lindre de transport a et les cylindres de pression à ressort b, b' , b" qui servent à maintenir les matières à noeuds ou posées irrégulièrement sans glissement, sous l'effet de la traction des outils coupants c à marche plus rapide, sur la périphérie de a, parvient au cylindre c à couteaux en hélice, est coupée à la longueur déterminée d'avance aux points de contact de a et de c et est projetée sur un plan incliné ou un organe équivalent pour être envoyée à un autre traite.Lent. Des déchets humides, traités par des acides,
sont par exemple pressurés entre le cylindre a et les cylindres de pression en caoutchouc ou analogue b, b', b" et l'acide en excès est évacué par une cuve à tuyau de départ disposée en-dessous de a, de sorte qu'il faut pour la neutralisation de la matière coupée des quantités plus minimesde solution alcaline.
La fig. 2 montre schématiquement en vue un exemple de réalisation du corps à couteaux hélicoïdaux c, en forme de cylindre, avec des outils coupants c' disposés de préférence de façon interchangeable et dont les surfaces coupantes en biseaux sont disposées vers le côté intérieur du corps de couteau en vue de l'aiguisage, à tous moments, au tour.
La fig. 3 représente schématiquement une forme de réalisation avantageuse d'un dispositif de coupe pour un câble sans fin de fibres. Le dispositif comprend seulement trois corps cylindriques, savoir le cylindre dur a servant de cylindre de transport et de cylindre conjugué de couteau, qui est fait par exemple en grès ou en acier V4A, avec le cylindre de pression à ressort b et le cylindre de coupe.±. Comme les couteaux en hélice et le contre-cylindre a parcourent à l'endroit de coupe une trajectoire courbe, le câble de fibre est subdivisé progressivement dans le sens de l'épaisseur en coupes courbes
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restant constantes, et dans le sens de la largeur, à cause de la position du couteau en hélice, sous un angles en coupes obliques,
de sorte que les quantités de fibres' se trouvant par unité de temps sous les outils de coupe et sollicitant ceux-ci, ainsi que la consommation de force motrice sont très minimes, en' opposition avec la plupart des dispositifs de coupe.
Une bande de transport disposée sous le cylindre a, guidée de préférence horizontalement et actionnée avec un peu d'avance sur l'entrée du câble, sur laquelle les tronçons se déposent en vue d'un contrôle permanent à la manière d'un cordon de perles avec de petits espacements, conduit la matière coupée au traitement ultérieur connu. Un levier de charge et de contrôle, disposé avantageusement sur b, indique par sa position normale horizontale qu'il ne se forme pas d'enroulement sur a tandis que les tranchants du cylindre de coupe c sont disposés de telle manière qu'ils ne touchent pas le cylindre b mais peuvent ramener immédiatement à portée des cou- teaux des bouts de câble adhérant à b, avant la production d'un enroulement quelconque.
Un dispositif de contact placé sur le levier de contrôle de b ou un dispositif analogue peut supplémentairement mettre la machine à l'arrêt en cas de formation éventuellement d'enroulements de sorte que l'agencement exposé ci-dessus offre la plus grande sécurité possible de fonctionnement.