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" Dispositif de coupage Il
La présente invention a trait à un dispositif de ooupage et,plue particulièrement, à un dispositif de coupage destiné à cisailler progressivement une nappe en mouvement.
L'invention se rapporte, de manière générale, à la technique du sectionnement transversal de nappes qui se déplacent à grande vitesse, comme ce serait le cas du renvidage du papier de soie hygiénique, du papier servant de serviette de toilette, etc... Dans ce domaine, le papier est produit à grande vitesse, dans des machines de production de papier, et il est envidé en une bobine de papeterie qui peut avoir jusqu'à six pieds de dia -
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mètre et une lenteur de plus de huit pieds. Pour donner à cette matière une forme sous laquelle elle peut être mise sur le marché de détail, elle doit être dévidée et, ensuite, renvisée en petites bobines ordinaires.
En ce qui concerne le papier de soie hygiénique, par exemple, les petites bobines ont une longueur de quatre pouces et demi dans les Etats-Unis et le papier est transversalement perforé tous les quatre pouces et demi. Antérieurement, l'opération de la perforation a imposé une limitation caractérisée à la vitesse que l'on peut atteindre pendant l'opération du renvidage et un des buts importants de la présente invention consiste à proposer un appareil perfectionné destiné à supprimer cette limitation.
Un autre but de la présente invention consiste à proposer un élément à lame unique, destiné à être utilisé dans un dispositif de coupage à cisaillement, tel qu'un perforateur de coupage à cisaillement utilisé en conjonction aveo le traitement de nappes continues.
D'autres buts et avantages de l'invention peuvent se voir dans les détails de construction et du fonctionnement, tels qu'ils sont exposés dans la présente description.
L'invention sera exposée en conjonction avec une réalisation illustrative représentée par les dessina annexée.
La figure 1 est une élévation en section partielle d'une partie d'une machine renvideuse qui comporte la construction selon l'invention et qui est spécifiquement adaptée pour perforer transversalement une nappe qui se déplace à grande vitesse.
La figure 2 est un plan supérieur de l'élément supé- rieur de la figure 1 et qui comprend fondamentalement un moyen destiné à supporter des lampes d'enclume.
La figure 3 est une vue en élévation latérale de la structure représentée figure 2.
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La figure 4 est une élévation fragmentaire du rouleau qui constitue la partie inférieure de l'appareil de la figure 1 et qui est fondamentalement schématique, représentant les tranchants de la lame du rouleau par rapport au tranchant de la lame d'enclume.
La figure 5 est une vue fragmentaire agrandie, en section partielle, des lames associée au rouleau ou à l'organe rotatif selon les figures 1 et 4.
La figure 6 est une section fragmentaire de la structure représentée figure 5.
La figure 7 est une élévation fragmentaire d'une des lames de la figure 5 et représentant, suivant diverses lignes de construction, la théorie du fonctionnement de la lame développée.
La figure 8 est une section latéale de alme représentée figure 7.
La figure 9 est une vue schématique des tranchants des lames, indiquant certaines variables utilisées dans l'enseignement selon l'invention.
Dans la représentation donnée, et en se référant en particulier à la figure 1 , la référence 10 désigne, de manière générale, un rouleau à lame ou rouleaux d'appui, et la référence 11 désigne, de manière générale , un organe de support d'enclume, Il faut observer que ces organes sont, en général, ordinaires et bien connus, et qu'on les utilise en tant que partie d'une machine renvideuse. Par souci de brièveté et pour faciliter l'intelligence de l'invention, les détails bien connus du châssis ont été omis des dessins, mais il faut observer que le rouleau 10 est convenablement tourillonné dans le châssis F pur rotation, lorsqu'il se trouve en prise d'enroulement partiel avec une nap- pe qui se déplace avec lui, le châssis F supportant aussi l'organe 11.
Le rouleau d'appui à lame est avantageusement actionné par des engrenages ou analogues ,comme en 10a.
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Le rouleau d'appui 10 est pourvu d'un certain nombre de creux 12 qui s'étendent longitudinalement et qui sont circonféren tiellement espacés. Chaque creux offre une surface d'appui allon- gée 13 qui supporte rigidement une lame flexible 14, éloignée du tranchant 14a. La lame est maintenue contre la surface 13 au moyen d'un bloc de clampage 15 et est positionnée et dimensionnée de manière à saillir légèrement de la périphérie ou de la circon- férence du rouleau 10. Le creux 12 est pourvu d'une partie en creux supplémentaire 16 qui sert à dégager la lame en vue du flé- chissement lorsque celle-ci vient en prise avec une lame d'enclu- me 17, rigidement portée, de manière immobile, par le porte-lame ou support.
Comme on le voit à l'examen de la figure 4, les lames de rouleau 14 sont disposées de manière que leurs tranchants 14a soient parallèles à l'axe du rouleau 10, tandis que la configura- tion développée des tranchants 1?a des lames d'enclume 17 sont voisines d'une hélice. L'angle compris entre le tranchant de l'en clume et l'axe du rouleau d'appui est appelé angle d'hélice de la lame d'enclume, figure 4. L'agencement des lames donne lieu à un point de contact progressif entre les lames de rouleau et les lames d'enclume, le jeu entre les lames étant réglé à un ordre de grandeur d'environ 0,004 pouce, selon le type de la nappe à couper et le degré d'aiguisage des tranchants de lame.
Ainsi, chaque lame de rouleau, '14, vient en prise avec la lame d'enclume 17 correspondanteseulement en un point, à un moment donné, et ce contact actuel progresse le long de la longueur des deux lames correspondantes. Ici, il faut observer que la lame d'enclume a notable une rigidité' par comparaison avec la lame de rouleau 14, une lame d'enclume typique ayant une épaisseur de l'ordre de 1/8 de pouce et étant solidement montée, tandis que la lame de rouleau a une épaisseur de l'ordre de 1/32ème de pouce et est montée de manié- re que le tranchant soit flexible.
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Relativement à l'agencement des lames d'enclume 17, elles peuvent être fixées sous la forme représentée dans laquelle.' elles dessinent approximativement une hélice,par suite de quoi, ' une saule lame d'enclume vient en prise avec une seule lame de rouleau à un moment donné. Suivant une variante, les lames d'enclume peuvent être disposées en gradins de manière que deux ou plusieurs lames d'enclume se prétent à la venue simultanée en prise avec des lames de rouleau correspondantes. Toutefois, il faut observer que, par rapport à chaque lame d'enclume, il y a seulement un point de contact ou de venue en prise avec la lame ,de rouleau qui y correspond, à un moment donné.
De préférence, mais non nécessairement, les lames de Bouleau sont encochées ou pourvues de découpures, telles que cxelle qu'on voit en 18 ( vour figure 5), pour assurer des liaisons dans la nappe qui est transversalement sectionnée. Ces encoches ou ces découpures de liaison peuvent se trouver dans les lames d'enclume et dans ce cas, les lames de rouleau ne sont pas enco- chées. Ces découpures donnent alors lieu à des perforations bien connues que l'on voit dans le papier de soiehygiénique, le papier aervant de serviettes de toilette, etc...
La lame selon l'invention se voit, à une plus grande échelle, figures 5 à ?, et est caractérisée par une dépression centrale ou une partie en creux, comme en 19. On l'obtient en meulant en creux une face mince, s'étendant longitudinalement, de lalame ou les deux faces minces longitudinales.
Ordinairement, les lames de rouleau et les lames d'enclume ont des tranchants rectilignes, De ce fait, le tranchant de la lame d'enclume ne forme pas un segment d'une vraie hélice, mais trace en fait une corde d'une vraie hélice. Par conséquent, lorsqu'une lame de rouleau flexible passe en contact avec la lame d'enclume, il se produit moins d'efforts entre les lames aux points où la corde de la lame d'enclume touche la vraie
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hélice aux bouts de la lame, et il se produit un effort plus grand entre les lames au point où la corde de la lame d'enclume dévie le plus d'une vrai.e hélice, c'est-à-dire au milieu des la- mes.
Il a été déterminé que, par suite de ce facteur et du fait que les lames de rouleau sont plus flexibles à leurs bouts qu'à leur milieu, la force de contact au milieu des lames vaut plus du double de la force de contact qui agit aux bouts des lames lorsque les lames ont été corrextement fixées pour couper sur toute leur longueur de contact. Puisque les lames d'enclume sont fixées pour couper sur toute leur longueur, la force de contact au bout de la lame vaut ce qu'il faut pour couper la nappe.
Ainsi, les centres des lames sont exposées à des forces de contactinutilment élevées, qui servent seulement à augmenter l'usure des lames de rouleau et des lames d'enclume et soumettent les lames de rouleau à des tensions de flexion et de vibration inten- se.
Il a été trouvé que la forme meulée en creux de la lame de rouleau est efficace pour maintenir quasi constante la force de contact entre la lame de rouleau 14 et la lame d'enalu- me 17 corresondante en tous les points du contact mutuel, les lames 14 et 17 étant alignées, comme le montre la figure 4. Des résultats également efficaces de force de contact constante ontre les lames '14 et 17 peuvent être obtenues en meulant en creux, semblablement, la lame d'enclume, mais suivant un contour différent.
De plus, les avantages de l'invention peuvent être obtenus en meulant en creux, de manière complémentaire à la fois les lames d'enclume et les lames de rouleau correspondantes.
Pour obtenir le contour optimum, il faut tenir compte de deux facteurs au cours du meulage en creux. Un de ces facteurs implique la compensation pour le fait que le tranchant rectili- gne de la lame d'enclume ne constitue pas une vraie hélice, mais seulement une ligne qui s'en approche. Pour une lame rectiligne,
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cela provoque une déviation plus grande de là laae 8%) 'II' 6eas$" quent, une force de contact plus grande dans le milieu de la lame que dans les bouts de la 18IIUh Le second facteur implique la Ctlçealâ,ttJ1 tu ll.t' qu'il faut une force pour produire me 'vi..to.f1 te I%UU421%4 d'une lame, moindre que la. force qu'il tut peu? ,"i:
ü.t't la as me déviation au milieu de la lame, pe éà%#pà0, puisque la 3.e est plus rigide au milieu qu'aux bouts% la geââtlbme it 1ft W4Yàoe, t1ou1 est produite du fait de l'intteattion bat" la lut et l'enclume doit dtre intérieure au milieu de la lame qu 'aux bouts dé la lame si la force de contai bât la &ëaë ea e8 àt
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points.
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En outre, il y a pluaieura varialea ,u1 dolvut tftft cOiisidér6e. pour la 4't'mtl:l.fia.tio de la JMtO!Ltê\m ., t\\ '"tU. exacts du iIlj1ti"'t;8 en creux p6Yé' o\\iunil les é6ul%&ë 'HI'Uh t ces variables sont les aulvantee t (1) Ilozslo t'h6L" âe 1% lame d'enoltuet sous lequel les ésoàuaéo 6ea fisses t'a gaz gnées , 51itf9'h d'h611c est ',h8tld pluµ lé &eul!@@ creux doit $tee profond;
(S) l'aagl@ de 110htAgt de 6& (j) la dintance dont la lâàë saillit hera de la OIMPO qUi 1$ 6 au rouleau d'appui 1 (4) le Fayen partnt âa 3L'ax6 fiq "\41êf1\1 d'appui et aboutissant au t:Nlno!1MtI tlé la laaa do h%fàéàà @ ! (5) la forée de erntâot entre à laae et ' e3.u sériée '.P6U couper la nappe dé m&tt1èe aatiefaiëen-ëe ;
ê@@ téhéé ùÉpmw t l'angle dfêfidlumè et de la nappe do papiopq eu aR&lagU6t a @t'1 ror, vttiablê oonatituèa pâ l'âfilê 4thi,@ La variàbié oônstituée par l'angle d'hélio@ do la lut d'encluîae est tp6dialcont ëigniflea-ëif peut lé f@a8i@aRëa@a à grande vitesse o'eat-&a41rê lorsque le ;éPféPé%éuài r@!@RR8 â dèe vitesses supériéure9 à 2000 Pied@ par miftutê. on a '8ijvé que la lame âe ômpâ1t itmédiateBeat aux râfiâ@9 viêaë68) du
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fait de la Vîtèzgé élevée de àé st8 do la ënâfgê 10
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long du tranchant de la lame de rouleau, effet qui est différent de la flexion de la lame de rouleau à l'endroit où elle est clam- pée dans le creux du rouleau d'appui.
En augmentant l'angle d'hélice de l'enclume, on peut réduire la propagation de la char- ge le long de la lame de rouleau, c'est-à-dire que plus grand est l'angle dont la ligne du tranchant de l'enclume dévie de la parallele à l'Axe du rouleau d'appui, plus faible est la vitesse du mouvement de la charge le long du tranchant de la lame de rOU- leua.
A titre d'illustration., dans les constructions antérieures, l'angle d'hélice était de 0,2 pouce pour 4 1/2 pouces de longueur On choisit une longueur de 4 1/2 pouces car, comme il a été dindi- que plus haut, c'est la largeur d'une nappe de papier de soit hygiénique et qu'elle constitue la largeur optimum de la lame, Lorsque l'angle d'hélice est ainsi de 0,2, pouce sur 4 1/2 pouces de longueur, la machine perforante peut fonctionner de manière satisfaisante à une vitesse allant jusqu'à 1500 à 1800 pieds par minute,
LA VITESSE limite supérieure dépendant quelque peu de LA forée de coupage REQUIse. Lorsqu'on augmente l'angle d'hélice pour tenter D'AUGMENTER la vitesse de fonctionnement, l'écart plue grand du contour de la lame d'enclume par rapport à celui d'une vraie hélice donné lieu à une usure excessive de la lame dé rouleau et à une rupture prématurée dé la lame de rouleau, réellement mais l'angle d'hélice d'enolume plue grand supprime/la rupture immédiate que l'en constatait antérieurement des lames de rouleau aux grandes vitesses.
Pouf compenser l'0cart du tranchant de l'enclume par rapport à un segment d'une vrais hélice, la lame de rouleau 14 est meulée en creux à un rayon qui est déterminé par la ±*mule suivante !
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R - rayon du meulage en creux, destiné à compenser l'écart du tranchant d'enclume par rapport à un segment d'une vraie hé- lice.
LB- longueur du tranchant de la lame venant en contact avec une seule enclume.
RR= rayon partant de l'axe du rouleau d'appui et aboutissant au tranchant de la lame -le rouleau.
A décalage du tranchant de l'enclume pour former l'angle d'hé- lice d'enclume,
O angle compris entre (a) la droite tracée sur le surface la plus large de la lame, perpendiculairement au tranchant et coupant ce dernier, et (b) la droite passant par l'axe du rouleau d'appui et coupant le tranchant de la lame, c'est-à- dire l'angle de montage de lame O de la figure 1. Cet angle peut être de 45a pour assurer le meilleur fonctionnement.
Le meulage composé, en 19, est réalisé par une combi- naison du meulage en creux au rayon R et d'un meulage moins pro fond, destiné à compenser la flexibilité supplémentaire des bouts ' de la lame, comme il est indiqué en 20, figure 7. Ainsi, la flexibilité supplémentaire aux bouts de la lame se trouve compen- sée du fait que les bouts saillent plus loin du rouleau d'appui et pressent moins sur l'enclume que la région centrale, de maniére à produire une force de coupe égale le long de l'ensemble du tranchant de la lame de rouleau, La lame de rouleau 14 peut être pourvue de surfaces plates 21 à ses bouts, pour faciliter la
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fabrication et le montage.
Toutefois, la partie en creux s'étend sensiblement sur toute la longueur de la lame suivant une cour- bure progressive dont le sommet se trouve au milieu de la lon- gueur de la lame.
Comme le montre la figure 7, la lame peut être meulée flue le long d'un cote ou des deux, comme figure 5, selon la lame doit ou non être inversée pour offrir quatre tranchants. Si un seul tranchant est requis, le contour meulé en creux peut être quelque peu biseauté, comme le montre la figure 6.
Les lames 14 peuvent être avantageusement construites en acier rapide à outils. La déviation minimum par rapport à un tranchant rectiligne se situe au milieu longitudinal de la lam et, pour une lame d'une longueur de 4 il? pouces et d'une épais- suur de 1/32éme de pouce, ayant une largaur de 7/Sèmes de pouce aux bouts elle vaut 0,0075 pouce pour un angle d'hélice de 0,400 pouce par 4 1/2 pouces et pour un rouleau d'appui d'une circonférence de 27 pouces. En d'autres mots, la largeur de la lame.au milieu est de 0,735 pouce. Pour un angle d'hélice plus grand, on utilise un meulage en creux plus profond, selon l'é- quation donnée plus haut.
Les encoches 18 sont d'environ 1/16éME de pouce, c'est-à-dire de l'ordre de 1 1/2 à 2 épaisseurs de lame. Normalement, vingt-neuf encoches 18 sont utilisées pour chaque lame 14.
Bien que, dans la description ci-dessus, on ait donné une description détaillée d'une réalisation de l'invention dans le but de l'illustrer, bien des modifications des détails ici donnés pourront être apportées par des personnes versées dans cette technique, sans s'écarter de l'esprit et du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
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"Cutting device It
The present invention relates to a cutting device and, more particularly, to a cutting device intended to gradually shear a moving web.
The invention relates, in general, to the technique of transversely cutting webs which move at high speed, as would be the case for winding up toilet tissue paper, paper serving as a towel, etc. In this area, paper is produced at high speed, in paper production machines, and is fed into a roll of stationery which can be up to six feet in diameter.
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meter and a slowness of more than eight feet. In order to give this material a form in which it can be put on the retail market, it must be unwound and then rewound into small ordinary coils.
With regard to toilet tissue paper, for example, the small reels are four and a half inches long in the United States and the paper is transversely perforated every four and a half inches. Previously, the perforation operation has imposed a marked limitation on the speed attainable during the winding operation, and one of the important objects of the present invention is to provide an improved apparatus for overcoming this limitation.
Another object of the present invention is to provide a single blade member for use in a shear cutting device, such as a shear cutting perforator used in conjunction with the processing of continuous webs.
Other objects and advantages of the invention can be seen in the details of construction and operation, as set forth in this specification.
The invention will be set forth in conjunction with an illustrative embodiment represented by the accompanying drawings.
Figure 1 is a partial sectional elevation of a portion of a winding machine which incorporates the construction according to the invention and which is specifically adapted for transversely perforating a web which is moving at high speed.
Figure 2 is a top plan of the top member of Figure 1 and which basically includes means for supporting anvil lamps.
Figure 3 is a side elevational view of the structure shown in Figure 2.
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Figure 4 is a fragmentary elevation of the roller which constitutes the lower part of the apparatus of Figure 1 and which is basically schematic, showing the edges of the roller blade relative to the anvil blade edge.
Figure 5 is an enlarged fragmentary view, in partial section, of the blades associated with the roller or the rotating member according to Figures 1 and 4.
Figure 6 is a fragmentary section of the structure shown in Figure 5.
Figure 7 is a fragmentary elevation of one of the blades of Figure 5 and showing, along various lines of construction, the theory of operation of the blade developed.
Figure 8 is a side section of the core shown in Figure 7.
FIG. 9 is a schematic view of the cutting edges of the blades, indicating certain variables used in the teaching according to the invention.
In the representation given, and with particular reference to Figure 1, the reference 10 designates, in general, a blade roller or support rollers, and the reference 11 designates, in general, a support member of 'Anvil It should be observed that these organs are, in general, ordinary and well known, and that they are used as part of a winding machine. For the sake of brevity and to facilitate understanding of the invention, the well known details of the frame have been omitted from the drawings, but it should be observed that the roller 10 is suitably journalled in the frame F pure rotation, when it is located. in partial winding engagement with a sheet which moves with it, the frame F also supporting the member 11.
The blade support roller is advantageously actuated by gears or the like, as in 10a.
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The backing roller 10 is provided with a number of recesses 12 which extend longitudinally and which are circumferentially spaced apart. Each hollow offers an elongated bearing surface 13 which rigidly supports a flexible blade 14, remote from the cutting edge 14a. The blade is held against the surface 13 by means of a clamping block 15 and is positioned and sized so as to protrude slightly from the periphery or circumference of the roll 10. The recess 12 is provided with a shaped portion. additional hollow 16 which serves to disengage the blade with a view to bending when the latter engages an anvil blade 17, rigidly carried, immobile, by the blade holder or support.
As can be seen from an examination of Fig. 4, the roller blades 14 are arranged so that their cutting edges 14a are parallel to the axis of the roller 10, while the developed configuration of the cutting edges 1 has blades. anvil 17 are adjacent to a propeller. The angle between the edge of the anvil and the axis of the backing roller is called the helix angle of the anvil blade, Figure 4. The arrangement of the blades results in a progressive contact point. between the roller blades and the anvil blades, the clearance between the blades being set to an order of magnitude of about 0.004 inch, depending on the type of web to be cut and the degree of sharpness of the blade edges.
Thus, each roller blade, '14, engages the corresponding anvil blade 17 only at one point, at a given time, and this current contact progresses along the length of the two corresponding blades. Here, it should be observed that the anvil blade has a notable stiffness compared to the roller blade 14, a typical anvil blade having a thickness of the order of 1/8 inch and being firmly mounted, while that the roller blade is on the order of 1/32 of an inch thick and mounted so that the cutting edge is flexible.
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With respect to the arrangement of the anvil blades 17, they may be fixed in the form shown in which. they roughly form a propeller, whereby an anvil blade willow engages a single roller blade at any one time. Alternatively, the anvil blades may be arranged in steps such that two or more anvil blades pretend simultaneous engagement with corresponding roller blades. However, it should be observed that, with respect to each anvil blade, there is only one point of contact or engagement with the blade, of roller corresponding to it, at any given time.
Preferably, but not necessarily, the birch blades are notched or provided with cutouts, such as cxelle which can be seen at 18 (see FIG. 5), to provide connections in the web which is cut transversely. These notches or bonding cutouts may be in the anvil blades and in this case the roller blades are not notched. These cutouts then give rise to well-known perforations that can be seen in hygienic tissue paper, the paper covering towels, etc.
The blade according to the invention can be seen, on a larger scale, in FIGS. 5 to?, And is characterized by a central depression or a recessed part, as in 19. It is obtained by hollowing out a thin face, s 'extending longitudinally, of the blade or both longitudinal thin faces.
Usually, roller blades and anvil blades have straight cutting edges, so the cutting edge of the anvil blade does not form a segment of a real helix, but actually traces a string of a real helix. propeller. Therefore, when a flexible roller blade comes in contact with the anvil blade, less force occurs between the blades at the points where the cord of the anvil blade touches the real one.
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propeller at the tips of the blade, and there is a greater force between the blades at the point where the anvil blade chord deviates most from a true propeller, that is, in the middle of the blades. la- mes.
It has been determined that as a result of this factor and the fact that the roller blades are more flexible at their ends than at their midpoints, the contact force in the middle of the blades is more than twice the contact force acting. at the ends of the blades when the blades have been properly fixed to cut along their entire contact length. Since the anvil blades are set to cut along their entire length, the contact force at the tip of the blade is worth what it takes to cut the web.
Thus, the centers of the blades are exposed to unnecessarily high contact forces, which only serve to increase the wear of the roller blades and anvil blades and subject the roller blades to bending stresses and intense vibration. .
It has been found that the recessed ground shape of the roller blade is effective in keeping the force of contact between the roller blade 14 and the corresponding aluminum blade 17 almost constant at all points of mutual contact. blades 14 and 17 being aligned, as shown in Figure 4. Equally effective results of constant contact force between blades 14 and 17 can be obtained by recessing, similarly, the anvil blade, but following a contour. different.
In addition, the advantages of the invention can be obtained by recessing, in a complementary manner, both the anvil blades and the corresponding roller blades.
To achieve the optimum contour, two factors must be taken into account during recess grinding. One of these factors involves compensation for the fact that the straight edge of the anvil blade does not constitute a true helix, but only a line approaching it. For a straight blade,
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this causes a greater deflection from there laae 8%) 'II' 6eas $ "quent, a greater contact force in the middle of the blade than in the ends of the 18IIUh The second factor involves the Ctlçealâ, ttJ1 tu ll. t 'it takes a force to produce me' vi..to.f1 te I% UU421% 4 of a blade, less than the. force he killed little?, "i:
ü.t't the as me deviation in the middle of the blade, eg% # pà0, since the 3.e is more rigid in the middle than at the ends% la geââtlbme it 1ft W4Yàoe, t1ou1 is produced due to the intteattion beats "the read and the anvil must be interior in the middle of the blade that at the ends of the blade if the contai force builds the ëaë ea e8 àt
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points.
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In addition, there is pluaieura varialea, u1 dolvut tftft cOiisider6e. for the 4't'mtl: l.fia.tio de la JMtO! Ltê \ m., t \\ '"tU. exact du iIlj1ti"' t; 8 hollow p6Yé 'o \\ iunil les é6ul% & ë' HI'Uh t these variables are the aulvantee t (1) Ilozslo t'h6L "âe 1% blade of enoltuet under which the ésoàuaéo 6ea fisses you with gnated gas, 51itf9'h of h611c est ', h8tld pluµ Lé & eul ! @@ hollow must $ deep tee;
(S) the aagl @ de 110htAgt de 6 & (j) the dintance whose lâàë protrudes hera from the OIMPO qUi 1 $ 6 to the support roller 1 (4) the Fayen partnt âa 3L'ax6 fiq "\ 41êf1 \ 1 support and ending at t: Nlno! 1MtI tlé la laaa do h% fàéàà @! (5) the borehole of erntâot enters at laae and 'e3.u series' .P6U cut the sheet of mete aatiefaiëen-ëe;
ê @@ téhéé ùÉpmw t the angle dfêfidlumè and the papiopq sheet eu aR & lagU6t a @ t'1 ror, vttiablê oonatituèa pa the 4thi thread, @ The variàbié oônstituée by the helio angle @ do la lut d ' encluîae is tp6dialcont ëigniflea-ëif can le f @ a8i @ aRëa @ a at high speed o'eat- & a41rê when the; éPféPé% éuài r @! @ RR8 â dèe speeds greater9 to 2000 Feet @ per shift. we have seen that the blade âe ômpâ1t itmédiateBeat aux râfiâ @ 9 viêaë68) of the
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made of Vîtèzgé raised from àé st8 do la ënâfgê 10
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along the edge of the roller blade which is an effect different from bending the roller blade where it snaps into the recess of the backing roller.
By increasing the helix angle of the anvil, the propagation of load along the roller blade can be reduced, i.e. the greater the angle at which the cutting edge line of the anvil deviates from parallel to the Axis of the backing roller, the slower the speed of movement of the load along the cutting edge of the rouleua blade.
By way of illustration., In previous constructions the helix angle was 0.2 inches for 4 1/2 inches in length A length of 4 1/2 inches was chosen because, as has been indicated that higher, it is the width of a sheet of toilet paper and that it constitutes the optimum width of the blade, When the helix angle is thus 0.2. inch by 4 1/2 inches in length, the perforating machine can operate satisfactorily at a speed of up to 1500 to 1800 feet per minute,
THE upper limit SPEED somewhat dependent on the required cutting borehole. When increasing the propeller angle in an attempt to INCREASE operating speed, the greater deviation of the anvil blade contour from that of a real propeller resulted in excessive wear of the anvil. roller blade and premature roller blade breakage, actually but the larger feather helix angle suppresses the immediate breakage seen previously in roller blades at high speeds.
To compensate for the deviation of the edge of the anvil from a segment of a real propeller, the roller blade 14 is recessed to a radius which is determined by the following ± * mule!
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R - radius of recessed grinding, intended to compensate for the deviation of the anvil edge from a segment of a real propeller.
LB- length of the cutting edge of the blade coming into contact with a single anvil.
RR = radius starting from the axis of the support roller and ending at the cutting edge of the blade - the roller.
Offset the cutting edge of the anvil to form the anvil helix angle,
O angle between (a) the straight line drawn on the widest surface of the blade, perpendicular to the cutting edge and intersecting the latter, and (b) the line passing through the axis of the support roller and cutting the cutting edge of the blade, that is, the blade mounting angle O of Fig. 1. This angle may be 45a to ensure best operation.
Compound grinding, at 19, is achieved by a combination of recessed grinding at radius R and less deep grinding, intended to compensate for the additional flexibility of the blade tips, as indicated at 20, Figure 7. Thus, the added flexibility at the tips of the blade is compensated for by the fact that the tips protrude further from the backing roller and press less on the anvil than the central region, so as to produce a force of. even cut along the entire cutting edge of the roller blade, The roller blade 14 may be provided with flat surfaces 21 at its ends, to facilitate
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manufacturing and assembly.
However, the recessed portion extends substantially over the entire length of the blade in a progressive curvature, the apex of which is in the middle of the length of the blade.
As shown in Figure 7, the blade can be ground flue along one or both sides, like Figure 5, depending on whether or not the blade needs to be reversed to provide four cutting edges. If only one cutting edge is required, the recessed ground contour may be somewhat beveled, as shown in Figure 6.
The blades 14 can advantageously be constructed from high speed tool steel. The minimum deviation from a straight edge is in the longitudinal middle of the blade and, for a blade with a length of 4 il? inches and a thickness of 1 / 32th of an inch, having a width of 7 / semes of an inch at the ends it is 0.0075 inch for a helix angle of 0.400 inch by 4 1/2 inches and for a backing roller with a circumference of 27 inches. In other words, the width of the blade in the middle is 0.735 inch. For a larger helix angle, a deeper hollow grinding is used, according to the equation given above.
The notches 18 are about 1 / 16th of an inch, that is, on the order of 1 1/2 to 2 blade thicknesses. Normally twenty-nine notches 18 are used for each blade 14.
Although, in the above description, a detailed description of one embodiment of the invention has been given for the purpose of illustrating it, many modifications of the details given here may be made by those skilled in the art, without departing from the spirit and the scope of the invention.
CLAIMS.
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