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Cette invention se rapporte à la fabrication de fil à partir du jute et d'autres plantes qui sont généralement considérées comme succédanés du jute et travaillées de la même manière. Des exemples typiques de tels succédanés sont représentés¯,par Hibiscus Cannabinus (Jute de Java), Urena lobata (Jute du Congo) et de nom- breuses autres plantes. Dans ce qui suivra, à moins que le contex- te ne le spécifie différemment, il est implicitement admis que toute référence au jute est également valable pour ces autres plantes.
Au cours de la préparation du jute pour son utilisation en filature, les plantes sont traitées de façon à en enlever la
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plus grande partie de l'écorce ou épiderme, la cuticule ou substance charnue et les gommes qui agglomèrent les fibres ensemble, de façon à mettre celles-ci sous la forme de bottes de fibre bien nettoyée.
-La fibre voisine de la souche ou racine est assez grossière et comporte de nombreux défauts; à d'autres égards également elle est d'une qualité inférieure à tout le reste. Il est donc de pratique courante d'éliminer une certaine longueur au voisinage de la souche ou racine. Ces sections assez courtes,dénommées "cuttings" sont utilisables pour la fila- ture mais nécess.itent un traitement spécial et sont vendues à un prix relativement bas. Les bottes ou torches de bonne fibre qui restent ont généralement 2 à 3 mètres de long et sont livrées à la filature sous forme de balles.
La méthode classique de préparation du jute pour la fi- la-bure consiste à prélever les bottes dans les balles,, à les sou- mettre à un assouplissage et à une ouverture, a les faire passer dans une étal-euse puis à leur faire subir un traitement mécanique successivement dans une carde-briseuse, une carde-finisseuse (précédée parfois d'une carde intermédiaire) et dans un certain nombre de bancs d'étirage. Le matériau sort de chaque cadre sous forme d'un ruban qui est disposé en rouleaux ou loquettes. La carde-finiseuse (et toutes les cardes intermédiaires) est alimen- tée avec les rubans d'un certain nombre de loquettes disposées côte à cote.
Parfois, on utilise une certaine quantité de "cuttings" .
Ces "cuttings" subissent un assouplissage et une ouverture, puis passent dans une carde-briseuse d'où ils sortent sous forme de loquettes. Un certain nombre de ces loquettes sont placées à l'ar- rière de la carde suivante en même temps qu'un certain nombre de loquettes provenant de jute long. La proportion de "cuttings" pouvant être utilisée de cette manière est malgré tout strictement limitée en raison de l'impossibilité de répartir la fibre de basse qualité provenant des "cuttings" dans la masse de fibres de jute long.
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La régularité du fil qui est finalement fabriqué dé- pend dans une très large mesure, voire avant tout, de l'ho- mogénéité de l'alimentation du jute long dans la carde-bri- seuse.
La carde-briseuse est alimentée à partir d'une éta- leuse, elle-même alimentée à la main. La continulès de l'ali- mentation de l'étaleuse est une opération délicate et nécessi- te beaucoup de compétence. D'ouvrier doit étaler le matériau sur un tablier mobile de telle sorte qu'il y repose d'une façon homogène à la fois en surface et en épaisseur. La densité du matériau doit être la même en tous les points du tablier. Une irrégularité à l'étaleuse persiste comme telle pendant toute la préparation et se retrouve finalement dans le fil.
La technique de l'ouvrier consiste à prendre les bottes une à une (elles ont de 2 à 3 m. de long et sont géné- ralement repliées sur elles-mêmes) et les diviser à la main en poignées d'épaisseur aussi homogène que possible. Ceci doit nécessairement être exécuté à la main et représente un travail très ardu car la division des bottes nécessite souvent un effort substantiel. L'ouvrier doit alors placer les poignées sur le tablier mobile incliné vers le haut de l'étaleuse de telle sorte qu'elles reposent dans le sens de la longueur parallèlement à la direction du déplacement, leurs extrémités se chevauchant légèrement pour qu'elles couvrent le tablier d'une façon aussi homogène que possible, comme expliqué ci-dessus.
Si on tient compte du fait que les poignées sont de longueur variable et que leur épaisseur varie tout au long de leur longueur, ceci représente un travail requ.érant beaucoup d'habileté. Il est essentiel que l'ouvrier, qui représen- te un élément vital de la fabrication, fasse preuve d'une résistance physique, d'un bon jugement et d'une continuité d'application dans' son travail.
La carde-briseuse, comme son nom l'indique, sert à casser les fibres pour en faire des sections de longueur convenable.
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Elle est conçue pour en même temps casser les fibres et les aligner ou les rendre parallèles de manière à les disposer en un voile qui est finalement condensé sous forme d'un ruban avant d'être enroulé en loquette. Le sectionnement des fibres longues représente l'opération fondamentale qui doit être réali- sée par la'carde-briseuse' Ce sectionnement est cependant réalisé ; au hasard et conduit à la production d'une proportion importante de fibres de longueur insuffisante. Ceci provient d'un sectionne- ment des fibres longues en longueurs trop courtes comme du sectionne- ment de fibres qui ont déjà la longueur voulue ou qui sont inférieu- res à cetté longueur.
Toute carde située après la carde-briseuse a simplement pour but l'affinagg du ruban produit par la carde-briseuse.
La grande majorité des fibres longues ont été sectionnées et il est inutile et même fortement nuisible qu'il se produise une quantité notable de cassures ultérieures. Par suite de la sépara- tion des fibres individuelles à partir des bottes de fibres dans le matériau alimentant la carde, il se produira inévitablement quelques cassures ultérieures, mais elles sont purement accidentelles, dans le fonctionnement de la carde qui est conçue pour éviter ces cassures plutôt que pour les provoquer.
Dans les bancs d'étirage, le ruban est encore affiné et là encore il se produit également quelques ruptures de fibres, mais sans qu'elles soient voulues.
Le'résultat final des opérations de cardage et d'étirage est la production d'un ruban qui peut être transformé en fil .directement sur un métier à filer à étirage par glissement dont l'écartement est un peu inférieur à 25 cm.
Tout ce qui précède constitue un procédé classique et pratiquement universel.
L'invention est issue du désir de rendre la préparation moins dépendante qu'elle ne l'est aujourd'hui de l'ouvrier qui .alimente l'étaleuse, et d'utiliser une plus forte proportion de
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"cutting" sans affecter sérieusement la qualité du fil finalement fabriqué.
Sous son aspect le plus général, l'invention consiste dans le remplacement de la carde--briseuse par une machine qui sectionne les bottes en longueurs prédéterminées et comme on le verra ceci comporte des répercussions à long terme.
En tant que méthode de fabrication de fil de jute l'invention peut être définie comme comportant le découpage des bottes provenant des balles en courtes longueurs, le car- dage de ces longueurs sélectionnées pour produire un ruban sans ruptures voulues de fibres - (telles que celles qui in- terviennent dans une carde-briseuse) - 1'étirage du ruban de carde et la filature du ruban étiré sur un métier à filer à éti- rage par glissement, la longueur des sections coupées étant telle que sur la quantité de fibres qui arrivent au métier à fibre il n'en existe pas plus de 10% en poids dont la longueur soit supérieure à l'écartement du métier.
En tant que machine pour la fabrication du fil de, jute'. l'invention peut être définie comme comportant une machine coupeuse pour le sectionnement en courtes longueurs des bottes provenant des balles, un certain nombre de cardes,. un certain nombre de bancs d'étirage et un métier à filer, tous montés en série avec des dispositifs mécaniques pour alimenter la première carde d'une façon homogène en longueurs sectionnées, les cardes étant conçues pour ne produire aucune rupture voulue de fibres de longueur corres- pondant à celle fournie par la coupeuse.
L'invention comprend également dans ses buts la machine coupeuse qui représente une nouveauté dans le matériel de travail du jute. La caractéristique principale de la machine est qu'elle comporte un convoyeur adapté pour recevoir en travers des bottes de jute provenant des balles, et un certain nombre de dispositifs de coupe répartis en des points espacés sur la largeur du convoyeur et destinés à couper les bottes en courtes sections
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prédéterminées en même temps qu'elles sont alimentées transversa- lement en passant dans les dispositifs de coupe.
Dans certains cas, le jute arrive à la filature en vrac et l'expression "provenant des balles" utilisée ci- dessus en rapport avec les bottes qui sont coupées en courtes sections ne doit pas être considérée comme impliquant que les bottes doivent nécessairement provenir d'une balle.
A la connaissance de l'inventeur, le jute n'a jamais été coupé en courtes longueurs pour réduire sa longueur de fibre.
Ce sectionnement est toujours effectué dans une carde-briseuse; il n'a pas non plus connaissance d'hypothèses selon lesquelles on pourrait retirer un avantage particulier de ce sectionnement.
Les fibres artificielles comme la rayonne, qui sont produites en longueur. continue sont normalement coupées en courtes sections pour pouvoir les étirer et les filer suivant la même méthode générale que les fibres naturelles. Il n'y a cependant pas.analogie étroite, pour autant qu'elle existe, car dans une poignée de fibres artificielles coupées, les fibres sont toutes de la même longueur alors que dans une poignée de fibres de jute coupées, la longueur des fibres varie depuis un maximum supérieur à la longueur de coupe jusqu'à un minimum extrêmement bas. De même, alors que les fibres artificielles constituent un amas de fibres élémentaires bien in- dividualisées, les fibres naturelles se composent d'un amas hétéro- gène comprenant des fibres élémentaires et des groupes de fibres solidement -amalgamées de longueur extrêmement variable.
Dans ces conditions, il est difficile de faire des comparaisons valables.
Les avantages de l'invention seront dégagés dans la description suivante des dessins ci-joints, donnée à titre d'exemple dans laquelle;
La figure 1 représente la disposition schématique d'une usine de travail du jute suivant l'invention.
La'figure 2 est un schéma explicatif.
La figure 3 est une vue en coupe transversale schématique d'une alimenteuse de cardes automatique.
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La figure 4 est une vue en perspective d'une machine coupeuse pour jute.
La figure 5 est une vue en coupe transversale de la machine de la figure 4-'
La figure 6 est une vue en perspective schématique de la machine.
La figure 7 est une vue agrandie du cylindre de pression et du dispositif de coupe représenté à la figure 5.
La figure 8 représente une vue de profil de la figure 7 et,
La figure 9 représente le détail d'une variante.
La figure 1 représente les balles arrivant à la filature en ; les balles non hachurées sont composées de bottes de jute long ordinaire; les balles hachurées sont composées de cuttings. Les balles sont ouvertes en B et leur contenu est posé sur des chariots représentés en C.
Les bottes de jute long sont introduites à la main dans une machine coupeuse en D qui, comme il sera expliqué en détail plus loin les sectionne en courtes longueurs (par exemple de 20 à .30 cm) et délivre les longueurs coupées à un convoyeur d qui les amène à un alimenteur automatique en E. Elles passent ensuite successivement dans une assouplisseuse F où elles subissent un traitement classique comme pour le jute long, à base d'huile, de produits émulsionnants et d'eau pour faciliter la séparation de leurs fibres et le ramollissement des gommes et produits semblables puis elles passent en G dans une machine ouvreuse où elles subissent un traitement mécanique pour réaliser la séparation des gommes et de l'épiderme.
Les longueurs coupées de jute, assouplies et ouvertes sont transportées à des réservoirs en H où elles sont laissées à "mûrir".
Les cuttings provenant des chariots en C (hachurés) sont transportés par le convoyeur d jusqu'à l'alimenteuse E, l'assouplis- seuse F et l'ouvreuse G avant d'être transportés aux réservoirs de%aturation" H.
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Le jute coupé et les cuttings sont traités séparé- ment jusqu'au stade de "maturation". Si la coupeuse travaille à plein temps pour fournir d'une façon continue du jute coupé à l'assouplisseuse on doit naturellement prévoir de doubler à peu près le matériel décrit ci-dessus.
Le temps de maturation du jute ceupé est diffé- rent de celui des cuttings. Pour cette raison, il est prévu en H des réservoirs séparés, ceux pour des cuttings étant représentés hachurés.
Jusqu'à présent, le jute coupé et les cuttings ont été traités séparément. L'un et l'autre ayant été amenés à un état sous lequel ils peuvent être cardés, ils sont maintenant mélangés.
Comme ils* se ésentent chacun sous la forme de longueurs discon- tinues, il est relativement simple de les mélanger soigneusement dans la proportion voulue.
En K sont représentés (en quadrillé) des chariots contenant un mélange, en proportion voulue, de jute coupé et de cuttings prélevés dans les réservoirs de maturation H.
Le mélange est amené aux alimenteuses L des deux premières cardes M travaillant en parallèles. Le matériau cardé est mis en loquettes qui sont placées à l'arrière des cardes-finisseuses en N. Le matériau provenant de ces cardes-finisseuses est à nouveau mis en loquettes qui sont placées à l'arrière des premiers bancs d'étirage en O. Le ruban passe alors dans le deuxième banc d'étirage en P puis dans le banc d'étirage finisseur en Q pour arriver aux métiers à filer en R.
On notera que les bottes oui sont amenées à la machine coupeuse en D peuvent ainsi lui être fournies dans la forme sous laquelle elles proviennent des balles. Il n'est pas besoin de les diviser en poignées de densité uniforme comme dans le procédé classique; de même, les bottes ne doivent pas obligat@irement être amenées à la machine coupeuse à intervalles réguliers ou de façon à couvrir uniformément la surface de la machine. Il suffit
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que le taux d'alimentation soit tel qu'il permette de maintenir une réserve convenable de longueurs coupées pour pouvoir être uti- lisées de la manière voulue dans les dernières étapes de la fabrication.
On notera également que le jute coupé et les cuttings peuvent être mélangés dans n'importe quelle proportion donnée avant le cardage.
Dans le procédé classique, le voile provenant de la carde-briseuse est prélevé sous forme de loquette. Si on doit le mélanger avec une certaine proportion de cuttings, le mélange est effectué dans la carde suivante, des loquettes de ruban de jute long et des loquettes de ruban de cuttings étant placées côte à côte comme représenté schématiquement sur la figure 2.
Sur cette figure,10 loquettes sont représentées dont les numéros 3, 6 et 9 (hachurés) sont des rubans de cuttings.
Le voile qui sort de la carde présentera des bandes de teinte différente (comme représenté à la figure 2) ces bandes étant formées du ruban provenant des loquettes 3, 6 et 9. Lorsque le voile est condensé pour former un ruban, ces bandes seront incorporées dans le ruban et, bien qu'après l'opération de cardage suivante elles n'apparaissent plus distinctement dans le voile., le ruban de cuttings ne sera pas mélangé d'une façon homogène avec le ruban de jute long et il en résultera une très forte irrégularité dans le ruban finalement introduit dans le métier à filer.
Si, cependant, comme c'est le cas ici, les cuttings sont mélangés tels quels avec le jute coupé et que le mélange soit soumis au cardage sous cette forme on réalise avec certitude une dispersionrégulière de la fibre plus grossière et de qualité inférieure provenant des cuttings dans la masse de fibres plus fines et de meilleure qualité provenant du jute coupé.
Les cuttings et le jute coupé sont tout d'abord mélangés en étant chargés sous forme de lots soigneusement pesés dans les
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chariots sur lesquels ils sont transportés aux alimenteuses à trémies automatiques L des cardes M.
Il existe des alimenteuses automatiques appropriées l'une d'elles étant représentée schématiquement à la figure 3.
Elle comprend, une trémie d'alimentation 10 qui est maintenue pleine à la main ou au moyen d'un convoyeur avec un mélange de cuttings et,'de jute coupé. Une plaque 12 munie d'aiguilles 14 est actionnée de façon à prélever le matériau provenant de la trémie 10 à un taux régulier et homogène. Le matériau est débourré des aiguilles 14 par un cylindre débourreur 16 et amené à un compteur 18 d'où il passe sois un cylindre conden- seur 20 puis .est amené à la table d'alimentation ou tablier 22 de la carde,,, Une alimentation régulière d'un matériau bien mélangé est ainsi assurée.
La carde-briseuse normale comporte une'table d'ali- mentation correspondant à la table 22 et, lorsqu'il travaille de façon classique avec du jute long, l'ouvrier doit maintenir la table entièrement couverte d'une épaisseur régulière de ma- tériau. Ce matériau se présente sous la forme de fibres longues de 20 à 40 om qui ont déjà été divisées en poignées de densité et d'épaisseur homogène. qui doivent être jetées sur la table d'alimentation dans un sens parallèle à celui du déplacement.
Ceci représente non seulement un dur travail, mais également une opération qui nécessite une grande expérience et de l'habileté.
L'utilisation de jute en longueurs coupées élimine ce travail.
Dans le jute long, il existe des fibres de toutes longueurs jusqu'à 3 m. Les fibres longues doivent être sectionnées le plus tôt possible* C'est pourquoi dans le procédé classique la première carde est toujours une carde-briseuse conçue pour un sectionnement voulu des fibres. Le principe de fonctionnement d'une carde-briseuse est de maintenir le matériau long et en même temps de le faire avancer lentement dans la zone de travail d'aiguilles fixées sur un.cylindre animé d'une grande vitesse circonférentielle.
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L'action de peignage est brutale et provoque la rupture voulue des fibres. Pour renforcer la sévérité du travail des aiguilles, il est courant d'utiliser comme dispositif allimenteur une auge qui amène le matériau à être courbé autour d'une arête bien mar- quée juste avant d'être pris par les aiguilles. La rupture "au hasard" qui se produit donne un matériau qui peut être très bien travaillé sur les machines suivantes, mais qui con- tient un nombre appréciable de fibres trop longues et un grand nombre de fibres courtes indésirables.
La réduction de la longueur de fibre moyenne dans là carde-briseuse est très importante. Dans la ou les cardes ultérieures, qui ne sont pas destinées à sectionner les fi- bres, il se produit néanmoins quelques ruptures et une réduction supplémentaire de la longueur moyenne des fibres. Il se produit également quelques ruptures dans les bancs d'étirage.
L'écartement des bancs d'étirage est déterminé par la longueur des fibres du ruban, et habituellement, il diminue progressivement d'un banc à l'autre.
L'écartement du métier à filer est également déter- miné par la longueur de fibre du ruban qui y aboutit, il est généralement un peu inférieur à 25 cm.
Dans un procédé conforme à l'invention, il n'y a pas de rupture voulue des fibres dans les cardes. Même si l'on utilisait une carde-briseuse normale, elle ne travaillerait pas comme- carde-briseuse à moins d'un réglage très particulier, car les longueurs coupées de jute seraient trop courtes pour être maintenues pendant que les aiguilles du cylindre travailleraient sur le matériau. Ainsi, les cardes utilisées dans la pratique de l'invention sont, soit conçues, soit réglées pour ne pas provoquer de ruptures voulues des fibres.
Les bancs d'étirage peuvent également être d'un modèle courant mais on a trouvé qu'il,n'est pas nécessaire que leurs écartements décroissent progressivement comme dans le procédé clas-
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sique. Par exemple., on pourrait avoir le premier, le deuxième 'bancs d'étirage et le banc d'étirage finisseur avec chacun un écartement de* 30 cm suivis par un métier à filer avec étirage par glissement comportant un écartement de 25 em.
L'inventeur a trouvé que le métier à filer avec étirage par glissement fonctionnait d'une façon satisfaisante si les fibres d'une longueur supérieure à l'écartement ne représen- talent pas'' plus de 10% en poids du ruban.
La longueur à laquelle le jute est coupé par la cola- péuse doit donc être telle qu'elle permette la fabrication d'un ruban conforme à cette condition. Avec les cardes et bancs d'éti@ge classiques, l'inventeur a trouvé que la condition mentionnée ci-dessus est réalisée si le jute est coupé en lon- gueurs de 25 cm. On doit noter qu'une longueur de 25 cm coupée dans une botte (emportera quelques fibres supérieures à 25 cm.
Ceci est dû au fait que les fibres individuelles ne sont pas toutes parfaitement droites et aussi au fait que la longueur n'est pas coupée sous tension et peut comporter un pli.
Il n'est pas désirable d'avoir à dessiner un métier à filer spécial et pour éviter d'avoir à le faire, il est pré- férable que les longueurs coupées de ruban n'aient pas une lon- gueur supérieure à 30 cm au moment où elles quittent la machine coupeuse.
Les fibres trop courtes présentent l'inconvénient de diminuer la résistance du fil et aussi de compliquer les manipulations du?ruban produit dans les stades intermédiaires..
Ceci imposa une limite inférieure de 20 cm. pour la longueur des sections delivrées par la machine coupeuse.
En'résumée le sectionnement du jute long en courtes longueurs avant @e cardage présente l'avantage de rendre la qui- lité du produit final indépendante de l'adresse et de l'expérience d'un ouvrier particulier; de permettre aux cuttings d'être parfai- tement mélangés avec un'matériau de meilleure qualité, donc de per-
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mettre l'utilisation d'une plus forte proportion de cuttings sans affecter la qualité du produit final; de réduire la quantité totale de travail nécessaire; de permettre un degré d'automation supérieur à celui réalisé jusqu'à présent; et de conduire à quelques économies quant aux dépenses d'investissement.
Les figures 4 à 9 représentent un exemple de machine coupeuse suivant l'invention.
Comme on peut le voir sur la figure 4, la machine contient fondamentalement un bâti 30 portant un certain nombre de courroies transporteuses 32 disposées côte à côte. Comme représenté, il existe 14 courroies de chacune 22,5 cm de large, séparées par un interstice de 2,5 cm donnant une largeur totale de près de 3 m.60, c'est-à-dire une largeur suffisante pour rece- voir les poignées les plus longues qu'il soit possible de trouver dans une balle de jute.
Le trajet supérieur de chaque courroie 32 est horizontal (fig.5) dans le sens de déplacement, depuis un rouleau terminal 33 jusqu'à un rouleau-guide intermédiaire 34 immédiatement au- delà duquel la courroie est soumise à la pression d'un lourd cylindre 36 de fort diamètre qui couvre toute la largeur de la machine. La partie supérieure du trajet des courroies se poursuit alors dans un plan légèrement incliné vers le haut, puis la courroie emprunte le trajet inférieur en passant sur les rouleaux 38 mûs par une transmission par chaîne ou courroie 40. Les rouleaux 33 sont portés par des' supports 42 dont la position peut être réglée indi- viduellement au moyen des tendeurs 44 pour régler la tension des courroies.
L'arc de contact entre le cylindre de pression 36 et la courroie est assez important, par exemple environ 22,5 cm ce qui représente une largeur supérieure à,celle de la poignée la plus large qu'il soit possible de trouver dans une balle de jute.
Au-dessous du cylindre de pression et dans l'espace vide existant entre chaque paire de courroies voisines se trouve
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une coupeuse 44 Sous la forme d'une scie circulaire. Les scies dépassent'la surface supérieure du convoyeur et le cylindre de pression est en.taillé en 46 pour s'y adapter. Les scies sont montées et mues par paires comme il sera expliqué plus loin au sujet, des figuras 7 et 8.
Le travail de l'ouvrier est relativement simple et consiste attendre les bottes provenant des balles en travers des courroies transporteuses 32. Il doit seulement vérifier que les extremités "côté racines" sont bien alignées comme re- présenté schenatiquement à la figure 6. Les poignées sont trans- portées paroles courroies et fermement maintenues contre celles- ci par le cylindre de pression 36 lorsqu' elles y arrivent, Continuant à être maintenues de cette façon., elles passent sur les coupeuses 44 et sont sectionnées en longueurs de 25 cm sauf à l'extrémté côté racine où les extrémités coupées peuvent être lé- gèrement plus longues.
Les sections ainsi coupées sont emmenées par les courroies jusqu'à ce qu'elles atteignent l'extrémité du convoyeur où elles tombent sur un autre convoyeur disposé perpen- diculairement (non- représenté) qui les transporte jusqu'au stade suivant-de la'fabrication.
L'ouvrier n'a aucun mal à étendre les bottes d'une façon homogèhe sur le convoyeur soit latéralement, soit dans le sens de la Longueur.
La fibre voisine des racines est relativement grossière.
Celle provenant des chutes est souvent assez emmêlée. De même, ces extrémités donneront naissance à une certaine proportion de fibres plus courtes* Si on le désire., les sections coupées transportées par les courroies transporteuses des extrémités peuvent être ras- semblées séparément de celles transportées par les autres courroies de façon à produire des lots de fibres de différentes qualités qui peuvent être travaillées séparément.
Si on veut couper les fibres en sections d'une longueur
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supérieure à 25 cm, on peut le réaliser sans modifier la machine en étendant les poignées suivant une disposition oblique par rapport aux courroies, comme indiqué par la ligne 48 sur la fi- gure 6. Un angle de 30 donnera les longueurs de 29 cm; un angle de 45 donnera des longueurs de 35 cm.
Les coupeuses comportant des dents de scies se sont révélées les meilleures. Le jute est difficile à couper et on a trouvé qu'une coupeuse dentée nécessite des affûtages moins fréquents que dans le cas d'une arête coupante non dentée. Il est avantageux de travailler à grande vitesse de coupe, par exemple 3.000 m par minute.
Les coupeuses ne seront pas toutes soumises à un travail aussi dur. Les bcttes sont plus épaisses et les fibres plus grossières du côté de la racine qu'autre part. De même si les bottes sont alignées comme représenté à la figure 6, les coupeuses situées près d'un côté du transporteur travailleront moins souvent que celles situées près de l'autre côté. Il est donc avantageux de disposer les coupeuses de façon à pouvoir les enlever individuellement ou par petits groupes comme représenté sur les figures 7 et 8.
Sur ces figures, on voit que les coupeuses 44 sont montées par paire à chaque extrémité d'un arbre 50. L'arbre 50 est porté par une paire de bras 52 pouvant pivoter autour d'un arbre moteur horizontal 54 couvrant toute la largeur de la machine. Entre les coupeuses, l'arbre porte une poulie clavetée 65 comportant plusieurs gorges pour courroies tra- pézofdales, mue par l'arbre moteur 54. Les bras 52 et l'arbre 50 sont maintenus dans la position de travail des coupeuses par un cric hydraulique ou pneumatique 56 dont le cylindre est relié par une articulation à pivot au bâti de la machine en 58 et dont le piston est relié par une.articulation à pivot à l'ensemble coupeur en 60.
En position de travail, un levier à cran d'arrêt
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62 empêche absolument toute rétraction du piston du cric, comme représenta à la figure 7.
Lorsqu'une coupeuse ou une paire de coupeuses doit être mise hors service, le levier à cran d'arrêt 62 est dégagé comme représente en pointillés sur la figure 7 et le piston du cric se rétracte. L'ensemble coupeur bascule alors autour de l'axe de l'arbre moteur 54 comme représenté en pointillés sur la figure 7, et vient occuper une position dans laquelle les coupeuses sont dégagées du convoyeur et peuvent être enlevées et .remplacées. Par la suite, on fait à nouveau fonctionner le cric et lorsque les coupeuses sont en position de travail, le levier à cran d'arrêt 62 est remis en position de verrouillage. l'effort que doit vaincre la transmission pendant la coupe est élevé et appliqué d'une façon assez brutale.
La vitesse des coupeuses peut., de ce fait, être temporairement réduite et, si deux bottes se suivent de prés, cette vitesse peut ne pas avoir retrouvé une valeur suffisante pour permettre un travail correct au moment où la deuxième botte se présente.
Les coupeuses sont pour cette raison munies de contre-plaques épaisses 6.4 (fig. 8) qui servent de volants.
,. Comme on l'a dit précédemment,, il est important que les bottes soient fermement maintenues pendant la coupe. Au lieu du cylindre de pression de fort diamètre décrit ci-dessus, on peut utiliser un dispositif comme celui décrit à la figure 9 consistant en un certain nombre de paires de rouleaux 66, une paire pour chaque courroie 32, munis de courroies sans fin 68.
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This invention relates to the manufacture of yarn from jute and other plants which are generally regarded as substitutes for jute and processed in the same way. Typical examples of such substitutes are represented by Hibiscus Cannabinus (Java jute), Urena lobata (Congo jute) and many other plants. In what follows, unless the context specifies otherwise, it is implicitly assumed that any reference to jute is also valid for these other plants.
During the preparation of the jute for its use in spinning, the plants are treated so as to remove the
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greater part of the bark or epidermis, the cuticle or fleshy substance and the gums which agglomerate the fibers together, so as to put them in the form of bundles of well cleaned fiber.
-The neighboring fiber of the stump or root is quite coarse and has many defects; in other respects also it is of inferior quality to everything else. It is therefore common practice to eliminate a certain length in the vicinity of the stump or root. These fairly short sections, called "cuttings" are suitable for spinning but require special handling and are sold at a relatively low price. The remaining good fiber bundles or torches are usually 2-3 meters long and are delivered to the spinning mill as bales.
The classic method of preparing jute for the yarn is to take the bundles from the bales, to subject them to softening and opening, to pass them through a stall and then to make them. undergo a mechanical treatment successively in a carder-breaker, a carder-finisher (sometimes preceded by an intermediate card) and in a certain number of drawing benches. The material comes out of each frame in the form of a ribbon which is arranged in rolls or latches. The carder-finisher (and all the intermediate cards) is fed with the tapes of a number of latches arranged side by side.
Sometimes we use a certain amount of "cuttings".
These "cuttings" undergo softening and opening, then pass through a card-breaker from which they come out in the form of latches. A number of these latches are placed at the back of the next card together with a number of latches made from long jute. The proportion of "cuttings" which can be used in this way is nevertheless strictly limited because of the impossibility of distributing the low quality fiber coming from the "cuttings" in the mass of long jute fibers.
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The evenness of the yarn which is finally produced depends to a very large extent, if not foremost, on the uniformity of the feed of the long jute in the carder-bri- sher.
The card-breaker is fed from a machine, which is fed by hand. Continuing to feed the spreader is a delicate operation and requires a great deal of skill. The worker must spread the material on a movable apron so that it rests there in a homogeneous manner both in surface and in thickness. The density of the material must be the same at all points of the apron. An irregularity in the spreader persists as such throughout the preparation and is finally found in the wire.
The workman's technique consists in taking the boots one by one (they are 2 to 3 m. Long and are generally folded back on themselves) and divide them by hand into handles as thick as possible. This must necessarily be done by hand and is very arduous work as dividing the boots often requires substantial effort. The worker should then place the handles on the movable apron tilted upward from the spreader so that they rest lengthwise parallel to the direction of travel, their ends overlapping slightly so that they cover the apron as homogeneously as possible, as explained above.
Taking into account that the handles are of variable length and that their thickness varies throughout their length, this represents a job requiring a great deal of skill. It is essential that the worker, who is a vital part of the manufacturing process, shows physical strength, good judgment and continuity of application in his work.
The card-breaker, as the name suggests, is used to break the fibers into sections of suitable length.
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It is designed to at the same time break the fibers and align them or make them parallel so as to arrange them in a web which is finally condensed in the form of a ribbon before being wound up into a rag. The sectioning of long fibers represents the fundamental operation which must be carried out by the 'card-breaker'. This sectioning is however carried out; at random and leads to the production of a significant proportion of fibers of insufficient length. This results from severing long fibers into too short lengths such as severing fibers which are already the desired length or which are less than that length.
Any card located after the card-breaker is simply intended to affinagg the ribbon produced by the card-breaker.
The great majority of the long fibers have been severed and it is unnecessary and even highly detrimental for a significant amount of subsequent breakage to occur. As a result of the separation of the individual fibers from the bundles of fibers in the material feeding the card, there will inevitably be some subsequent breakage, but these are purely accidental, in the operation of the card which is designed to prevent such breakage. rather than to provoke them.
In the drawing benches, the tape is further refined and there again some fiber breaks also occur, but they are unwanted.
The end result of the carding and drawing operations is the production of a sliver which can be made into yarn directly on a slip-draw spinning machine with a pitch of a little less than 25 cm.
All of the above constitutes a conventional and practically universal process.
The invention stems from the desire to make the preparation less dependent than it is today on the worker who feeds the spreader, and to use a higher proportion of
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"cutting" without seriously affecting the quality of the wire finally produced.
In its most general aspect, the invention consists in replacing the card-breaking machine by a machine which cuts the bundles into predetermined lengths and, as will be seen, this has long-term repercussions.
As a method of making jute yarn the invention can be defined as comprising cutting the bundles from the bales into short lengths, carding those selected lengths to produce a sliver without desired fiber breaks - (such as those involved in a card breaker) - stretching the card sliver and spinning the stretched sliver on a slip-stretching spinning machine, the length of the cut sections being such as over the amount of fibers which arrive at the fiber loom there is no more than 10% by weight, the length of which is greater than the spacing of the loom.
As a machine for the manufacture of jute yarn. the invention can be defined as comprising a cutting machine for cutting into short lengths the bundles from the bales, a certain number of cards ,. a number of draw benches and a spinning machine, all fitted in series with mechanical devices to feed the first card in a homogeneous fashion in cut lengths, the cards being designed to produce no desired breakage of length fibers corresponding to that supplied by the cutter.
The invention also includes in its aims the cutting machine which represents a novelty in the jute working equipment. The main feature of the machine is that it has a conveyor adapted to receive jute bundles from the bales crosswise, and a number of cutting devices distributed at points spaced across the width of the conveyor and intended to cut the bundles. in short sections
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predetermined at the same time as they are fed transversely passing through the cutting devices.
In some cases the jute arrives at the spinning in bulk and the term "from the bales" used above in connection with the bundles which are cut into short sections should not be taken to imply that the bundles must necessarily come from the bales. 'a ball.
To the knowledge of the inventor, jute has never been cut into short lengths to reduce its staple length.
This sectioning is always carried out in a card-breaker; nor is he aware of any hypotheses according to which a particular advantage could be obtained from this sectioning.
Man-made fibers like rayon, which are produced lengthwise. continuous are normally cut into short sections so that they can be stretched and spun using the same general method as natural fibers. There is, however, no close analogy, as far as it exists, because in a handful of chopped man-made fibers the fibers are all the same length while in a handful of chopped jute fibers the length of the fibers varies from a maximum greater than the length of cut to an extremely low minimum. Likewise, while artificial fibers constitute a cluster of well-individualized elementary fibers, natural fibers consist of a heterogeneous cluster comprising elementary fibers and groups of tightly-fused fibers of extremely variable length.
Under these conditions, it is difficult to make meaningful comparisons.
The advantages of the invention will become apparent from the following description of the accompanying drawings, given by way of example in which;
Figure 1 shows the schematic arrangement of a jute working plant according to the invention.
Figure 2 is an explanatory diagram.
Figure 3 is a schematic cross sectional view of an automatic card feeder.
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Figure 4 is a perspective view of a jute cutting machine.
Figure 5 is a cross-sectional view of the machine of Figure 4- '
Figure 6 is a schematic perspective view of the machine.
Figure 7 is an enlarged view of the pressure cylinder and cutting device shown in Figure 5.
Figure 8 shows a side view of Figure 7 and,
FIG. 9 shows the detail of a variant.
Figure 1 shows the bales arriving at the spinning mill; uncrossed bales are made of bundles of ordinary long jute; the hatched balls are composed of cuttings. The balls are opened in B and their contents are placed on the carts shown in C.
The long jute bundles are fed by hand into a D-cutting machine which, as will be explained in detail later, cuts them into short lengths (for example from 20 to .30 cm) and delivers the cut lengths to a conveyor. which brings them to an automatic feeder in E. They then pass successively through a softener F where they undergo a conventional treatment as for long jute, based on oil, emulsifiers and water to facilitate the separation of their fibers and the softening of the gums and similar products and then they pass into G in an opening machine where they undergo a mechanical treatment to achieve the separation of the gums and the epidermis.
The cut lengths of jute, relaxed and opened are transported to H-shaped tanks where they are allowed to "mature".
The cuttings coming from the C-shaped carriages (hatched) are transported by the conveyor d to the feeder E, the fabric softener F and the opener G before being transported to the% aturation tanks "H.
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The cut jute and the cuttings are treated separately until the "ripening" stage. If the cutter works full time to continuously supply cut jute to the fabric softener, provision should naturally be made for approximately doubling the material described above.
The ripening time of ceupé jute is different from that of cuttings. For this reason, separate reservoirs are provided at H, those for cuttings being shown hatched.
So far the cut jute and the cuttings have been processed separately. Both having been brought to a state in which they can be carded, they are now mixed.
As they each come as discontinuous lengths, it is relatively easy to mix them thoroughly in the desired proportion.
In K are represented (in squared) carts containing a mixture, in the desired proportion, of cut jute and cuttings taken from the ripening tanks H.
The mixture is brought to the feeders L of the first two M cards working in parallel. The carded material is put into rakes which are placed at the rear of the N card finisher. The material coming from these card finisher is again put into ratchets which are placed at the rear of the first O draw benches The tape then passes through the second stretching bench in P then through the finishing stretching bench in Q to arrive at the spinning machines in R.
It will be noted that the yes boots are fed to the D-cutter machine can thus be supplied to it in the form in which they come from the bales. There is no need to divide them into handles of uniform density as in the conventional process; likewise, the bundles do not necessarily have to be brought to the cutting machine at regular intervals or in such a way as to cover the surface of the machine uniformly. Just
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that the feed rate be such as to maintain a suitable supply of cut lengths so that they can be used as desired in the later stages of manufacture.
Note also that cut jute and cuttings can be mixed in any given proportion before carding.
In the conventional process, the web coming from the card-breaker is taken in the form of a latch. If it is to be mixed with a certain proportion of cuttings, the mixing is carried out in the next card, with long jute ribbon loops and cutting tape loops being placed side by side as shown schematically in Figure 2.
In this figure, 10 loquettes are shown, the numbers 3, 6 and 9 (hatched) of which are ribbons of cuttings.
The web which comes out of the card will present bands of different hue (as shown in figure 2) these bands being formed from the ribbon coming from the latches 3, 6 and 9. When the web is condensed to form a ribbon, these bands will be incorporated. in the ribbon and, although after the next carding operation they no longer appear distinctly in the veil., the ribbon of cuttings will not be homogeneously mixed with the long jute ribbon and the result will be a very strong irregularity in the ribbon finally introduced into the spinning machine.
If, however, as is the case here, the cuttings are mixed as is with the cut jute and the mixture is carded in this form, a uniform dispersion of the coarser and lower quality fiber from the cuttings in the mass of finer and better fibers from cut jute.
The cuttings and the cut jute are first mixed by being loaded in the form of carefully weighed batches in the
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trolleys on which they are transported to the automatic hopper feeders L of the M.
There are suitable automatic feeders one of which is shown schematically in Figure 3.
It comprises, a feed hopper 10 which is kept full by hand or by means of a conveyor with a mixture of cuttings and cut jute. A plate 12 provided with needles 14 is actuated so as to take the material from the hopper 10 at a regular and homogeneous rate. The material is stripped from the needles 14 by a stripping cylinder 16 and fed to a counter 18 from which it passes through a condensing cylinder 20 then is fed to the feed table or apron 22 of the carding machine. Regular supply of a well mixed material is thus ensured.
The normal card-breaker has a feed table corresponding to table 22 and, when working conventionally with long jute, the worker should keep the table fully covered with a regular thickness of ma- terial. This material comes in the form of 20-40 om long fibers which have already been divided into handles of homogeneous density and thickness. which must be thrown on the infeed table in a direction parallel to that of travel.
This is not only hard work, but also an operation which requires a great deal of experience and skill.
Using jute in cut lengths eliminates this work.
In long jute, there are fibers of all lengths up to 3 m. Long fibers must be cut as soon as possible * This is why in the conventional process the first card is always a card-breaker designed for a desired cutting of the fibers. The principle of operation of a card-breaker is to keep the material long and at the same time to slowly advance it in the working area of needles fixed on a cylinder driven by a high circumferential speed.
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The combing action is brutal and causes the desired breaking of the fibers. To increase the severity of the needle work, it is common to use as a feeder a trough which causes the material to be curved around a well-marked ridge just before being picked up by the needles. The "random" breakage that occurs results in a material which can be worked very well on subsequent machines, but which contains an appreciable number of excessively long fibers and a large number of unwanted short fibers.
The reduction in the average fiber length in the card breaker is very important. In the subsequent card (s), which are not intended to cut the fibers, there nevertheless occur some breaks and a further reduction in the average length of the fibers. There are also some breaks in the draw benches.
The spacing of the draw benches is determined by the length of the fibers in the ribbon, and usually gradually decreases from bed to bed.
The spacing of the spinning machine is also determined by the fiber length of the ribbon which ends there, it is generally a little less than 25 cm.
In a process according to the invention, there is no desired breakage of the fibers in the cards. Even if a normal card-breaker were used, it would not work as a card-breaker unless a very special setting was made, as the cut lengths of jute would be too short to hold while the needles of the cylinder worked on. the material. Thus, the cards used in the practice of the invention are either designed or tuned so as not to cause desired fiber breaks.
The drawing benches can also be of a current model, but it has been found that their spacings need not gradually decrease as in the conventional process.
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if that. For example, one could have the first, second, and finisher draw beds each with a * 30cm pitch followed by a slip-draw spinner having a 25 '' pitch.
The inventor has found that the slip-draw spinning machine functions satisfactorily if the fibers longer than the pitch do not represent more than 10% by weight of the sliver.
The length to which the jute is cut by the collar must therefore be such as to allow the manufacture of a tape which meets this condition. With conventional cards and sowing beds, the inventor has found that the above-mentioned condition is fulfilled if the jute is cut into lengths of 25 cm. It should be noted that a length of 25 cm cut in a boot (will carry some fibers greater than 25 cm.
This is because the individual fibers are not all perfectly straight and also because the length is not cut under tension and may have a fold.
It is not desirable to have to design a special spinning machine and in order to avoid having to do so, it is preferable that the cut lengths of tape are not longer than 30 cm in length. when they leave the cutting machine.
The fibers that are too short have the drawback of reducing the strength of the yarn and also of complicating the handling of the tape produced in the intermediate stages.
This imposed a lower limit of 20 cm. for the length of the sections delivered by the cutting machine.
In summary, the severing of long jute into short lengths prior to carding has the advantage of making the quality of the final product independent of the skill and experience of a particular worker; to allow the cuttings to be perfectly mixed with a better quality material, therefore to
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put the use of a higher proportion of cuttings without affecting the quality of the final product; reduce the total amount of work required; to allow a degree of automation greater than that achieved so far; and lead to some savings in capital expenditure.
FIGS. 4 to 9 represent an example of a cutting machine according to the invention.
As can be seen from Figure 4, the machine basically contains a frame 30 carrying a number of conveyor belts 32 arranged side by side. As shown, there are 14 straps each 22.5 cm wide, separated by a 2.5 cm gap giving a total width of almost 3 m.60, i.e. a width sufficient to accommodate see the longest handles you can find in a jute bale.
The upper path of each belt 32 is horizontal (Fig. 5) in the direction of travel, from an end roll 33 to an intermediate guide roll 34 immediately beyond which the belt is subjected to heavy pressure. large diameter cylinder 36 which covers the entire width of the machine. The upper part of the path of the belts then continues in a plane slightly inclined upwards, then the belt takes the lower path passing over the rollers 38 driven by a chain or belt transmission 40. The rollers 33 are carried by ' supports 42, the position of which can be individually adjusted by means of the tensioners 44 to adjust the tension of the belts.
The contact arc between the pressure cylinder 36 and the belt is quite large, for example approximately 22.5 cm which represents a width greater than, that of the widest handle that it is possible to find in a ball of jute.
Below the pressure cylinder and in the empty space between each pair of neighboring belts is
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a cutter 44 In the form of a circular saw. The saws extend beyond the top surface of the conveyor and the pressure cylinder is cut at 46 to accommodate. The saws are mounted and moved in pairs as will be explained later in the subject, figures 7 and 8.
The work of the worker is relatively simple and consists in waiting for the bales coming from the bales across the conveyor belts 32. He only has to check that the "root side" ends are properly aligned as shown diagrammatically in figure 6. The handles belts are conveyed and held firmly against them by the pressure cylinder 36 when they arrive there. Continuing to be held in this way., they pass over the cutters 44 and are cut into lengths of 25 cm except at the root end where the cut ends may be slightly longer.
The sections thus cut are carried by the belts until they reach the end of the conveyor where they fall on another conveyor arranged perpendicularly (not shown) which carries them to the next stage of the ' manufacturing.
The worker has no difficulty in spreading the bundles evenly on the conveyor either sideways or in the length direction.
The fiber near the roots is relatively coarse.
The one from the falls is often quite tangled. Likewise, these ends will give rise to a certain proportion of shorter fibers. If desired., The cut sections carried by the end conveyor belts can be assembled separately from those carried by the other belts so as to produce lots of fibers of different qualities that can be processed separately.
If you want to cut the fibers into sections of a length
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greater than 25 cm, this can be achieved without modifying the machine by extending the handles in an oblique arrangement with respect to the belts, as indicated by line 48 in figure 6. An angle of 30 will give the lengths of 29 cm; an angle of 45 will give lengths of 35 cm.
Cutters with saw teeth have proven to be the best. Jute is difficult to cut and it has been found that a toothed cutter requires less frequent sharpening than in the case of a non-toothed cutting edge. It is advantageous to work at high cutting speed, for example 3,000 m per minute.
Not all cutters will be subjected to such hard work. The bites are thicker and the fibers coarser on the root side than on the other. Likewise if the bales are aligned as shown in Figure 6, cutters located near one side of the conveyor will work less often than those near the other side. It is therefore advantageous to arrange the cutters so that they can be removed individually or in small groups as shown in Figures 7 and 8.
In these figures, it can be seen that the cutters 44 are mounted in pairs at each end of a shaft 50. The shaft 50 is carried by a pair of arms 52 which can pivot around a horizontal motor shaft 54 covering the entire width of the shaft. the machine. Between the cutters, the shaft carries a keyed pulley 65 comprising several grooves for V-belts, driven by the motor shaft 54. The arms 52 and the shaft 50 are held in the working position of the cutters by a hydraulic jack. or pneumatic 56, the cylinder of which is connected by a pivot joint to the machine frame at 58 and the piston of which is connected by a pivot joint to the cutter assembly at 60.
In working position, a locking lever
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62 absolutely prevents any retraction of the jack piston, as shown in figure 7.
When a cutter or pair of cutters is to be taken out of service, the detent lever 62 is released as shown in dotted lines in Fig. 7 and the jack piston retracts. The cutter assembly then swings around the axis of the motor shaft 54 as shown in dotted lines in FIG. 7, and comes to occupy a position in which the cutters are disengaged from the conveyor and can be removed and replaced. The jack is then operated again and when the cutters are in the working position, the detent lever 62 is returned to the locked position. the force which the transmission must overcome during cutting is high and applied in a rather brutal manner.
The speed of the cutters may, therefore, be temporarily reduced and, if two bundles follow closely, this speed may not have regained a sufficient value to allow correct work when the second bundle presents itself.
The cutters are therefore fitted with thick counterplates 6.4 (fig. 8) which serve as handwheels.
,. As said before, it is important that the boots are firmly held during cutting. Instead of the large diameter pressure cylinder described above, it is possible to use a device like that described in figure 9 consisting of a number of pairs of rollers 66, one pair for each belt 32, provided with endless belts 68 .