EP0052547A2 - Dispositif de montage et d'équilibrage de couteaux rotatifs pour machine cutter - Google Patents
Dispositif de montage et d'équilibrage de couteaux rotatifs pour machine cutter Download PDFInfo
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- EP0052547A2 EP0052547A2 EP81401741A EP81401741A EP0052547A2 EP 0052547 A2 EP0052547 A2 EP 0052547A2 EP 81401741 A EP81401741 A EP 81401741A EP 81401741 A EP81401741 A EP 81401741A EP 0052547 A2 EP0052547 A2 EP 0052547A2
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- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C18/18—Knives; Mountings thereof
- B02C18/20—Sickle-shaped knives
Definitions
- the present invention relates to a mounting and balancing device for adjusting and locking in place the knives used in the machines used to cut, grind and chop food products, in particular cold cuts and cured meats, these machines comprising a certain number knives arranged on an axis rotating at high speed in a generally semi-toroidal tank.
- the knives are placed either at 180 °, 120 °, 90 °, 60 ° or 30 ° from each other, depending on the number of knives, on a single line.
- the present invention overcomes these drawbacks by creating a balancing and tightening device ensuring complete security.
- the massive central part of the knife is pierced an opening of substantially rectangular shape to allow the establishment of a boss of square shape integral with a support washer itself pierced with an opening which the shape is identical to that of the machine shaft, the boss having an eccentric hole intended to cooperate with a finger, a balancing washer provided with a sleeve on which is placed the balancing washer of circular shape but having in its center a oblong recess thus ensuring the possibility of eliminating unbalances to achieve a balancing of the knives mounted on the machine shaft.
- a knife known as a cutter knife 1 is shown, the shape of which is conventional, the cutting area of the knife being designated by 2.
- the massive central part ld of the knife has an opening 3 of substantially rectangular shape but the side 3b of which is not not parallel to the opposite side 3a but, on the contrary, moves away from right to left of the side 3b.
- Semicircular cutouts 4, 5 are provided in the middle area of the sides 3b, 3c of the opening 3.
- a cylindrical support washer 10 has been shown, the central part 10a of which has an extra thickness or boss 11 pierced with an opening 12 with a hexagon corresponding to the section of the drive shaft of the machine.
- boss 11 there is provided in the boss 11 a hole 13 whose role will be explained below.
- hexagonal hole 12 instead of the hexagonal hole 12, there could be an opening of another shape.
- a circular balancer-carrier washer 15 the central part 15A of which forms a sleeve 16.
- a nipple finger 17 is provided on the face of the washer 15 opposite the sleeve 16, this nipple finger 17 being intended to cooperate with the hole 13 of the support washer 10.
- a cover 30 having in section the shape of a bowl (see fig. 10) and the central part of which is pierced with a hole 32 intended to allow the positioning of the bowl 30 on the machine shaft.
- a fixed needle 40 which supports a cylindrical-conical part 41 terminated at its base by a flange 42.
- This cylindrical-conical part 41 is intended to allow the mounting, the adjustment and the balancing of the knives which are then mounted on the shaft 50 (fig. 12) of a cutter machine.
- the cylindrical-conical part 41 which is in unstable equilibrium on the pointed end of the needle 40, allows the precise adjustment of balancing of the knives.
- the threaded plug 45 can be screwed into the channel 46, it can be moved in height according to the adjustment that one wishes to make and thus adjust the sensitivity of the cylindrical-conical part 41.
- the outside diameter of the part 41 corresponds to the diameter of the machine shaft 50.
- a knife 1 place in opening 3 of a knife 1 the central boss 11 of a support washer 10 so as to allow the positioning of the knife 1 on the cylindrical-conical part 41, the face 41a of which comprises six hexes like the shaft 50 of the machine.
- the first knife 1 has been placed with its support washer 10
- the second knife 1 with its support washer is placed, for example at 60 ° from the first knife, then the third knife 1 at 60 ° relative to the second knife, etc., up to the sixth knife 1 (see fig. 8 and 12).
- the six knives are arranged at 60 ° from each other on the part 41a of the cylindrical-conical part 41.
- Each knife 1 is wedged by an intermediate part 60 relative to the corresponding washer 10.
- the part 60 has a substantially rectangular shape and is adjusted so as to fill the space between the boss 11 and the side 3b of the opening 3, then blocking parts 61 are placed in the cutouts 4, 5, these parts blocking being small cams which can be turned using a screwdriver since they have a slotted head as shown in FIG. 8. An exact adjustment of the knife is thus obtained without risking seeing it then move on the shaft 50 of the machine since the locking pieces 61, cooperating with the intermediate pieces 60, ensure perfect attachment of this knife to the shaft 50.
- the openings of the sleeves 16 of the balancing washers, the recessed opening 21 of oblong shape of the balancing washer and the opening 32 of the bowl 30 are provided. large enough for the shaft 50 to pass, the elements can be stacked easily on top of each other, it being understood that the hexagonal shape could be modified in the event that the shaft 50 has another shape, for example a shape circular with a locking device.
- the assembly is then balanced by slowly rotating this assembly which is locked, by the introduction into the hole 13 of the support washer 10 of the last knife placed on the shaft of the nipple 17 of the balancing washer 15.
- the balancing washer 20 is then placed on the sleeve 16 in its neutral position and, if the set of knives 1 shows an imbalance, the balancing washer 20 is correctly placed to compensate for the imbalance movement. At this time, and thanks to the screws 25, 26 the balancing washer 20 is blocked. It then remains to set up the bowl 30 so that the assembly is particularly well balanced and adjusted in layout and length. From this moment, all of the knives can be mounted on the shaft 50 of a machine eliminating all the risks caused by the centrifugal force tending to move the knives 1 longitudinally as well as by removing any unbalance causing vibrations dangerous for the machine and knives.
- the attachment of all the knives to the shaft 50 is generally carried out by a locking nut screwing onto the threaded part 50a of the shaft 50 but other means can be envisaged.
- the support washer 10 which has a boss 11 of square shape and in its center an opening 12 with a hexagon, allows in a simple manner the use of this support washer for the placement of the knives either at 30 °, either at 60 °, or at 90 °, or at 120 °, or at 180 °, etc., from each other without any modification of the structure of the assembly since the combination of the boss 11 square with the opening hexagon ensures this division in a simple and easy way.
- this boss 11 allows excellent guidance of each knife, the contact surface between the sides of the opening 3 and the boss 11 being more important than that currently existing between the elements allowing the mounting of a knife on a hexagonal shaft of an existing machine. This ensures better contact through a larger surface, the fatigue of the shaft 50 is therefore reduced considerably and there is less wear of this shaft and of the ball bearings holding this shaft.
- the balancing washer 20 is made in one piece, which was not the case in the devices comprising a balancing element since it was necessary to adjust the balancing by several separate weights where, on the one hand, a greater trial and error and, on the other hand, a limitation of the unbalance compensations to a low value which hardly exceeds 20 to 30 grams.
- the shim or intermediate piece 60 which is most often made of mild steel easily ground or filed, allows exact and very quick adjustment even in precarious working conditions.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un dispositif de montage et d'équilibrage permettant le réglage et le verrouillage en place des couteaux utilisés dans les machines employées pour couper, broyer et hacher des produits alimentaires, en particulier en charcuterie et salaisons, ces machines comportant un certain nombre de couteaux disposés sur un axe tournant à grande vitesse dans une cuve de forme généralement semi-torique. Les couteaux sont placés soit à 180°, soit à 120°, soit à 90°, soit à 60°, soit à 30° les uns des autres, suivant le nombre de couteaux, sur une seule ligne.
- Il est également rappelé que dans les machines modernes, dites machines cutter, la vitesse de rotation des couteaux est extrêmement élevée puisqu'il existe des machines qui tournent normalement entre 3 000 à 6 000 t/mn. Ces vitesses ont entraîné l'apparition de phénomènes qui, jusqu'à présent, étaient négligeables mais provoquent aujourd'hui de graves risques. En effet, la force centrifuge engendrée par la rotation des couteaux atteint des valeurs très élevées qui tendent à les déplacer par rapport à l'arbre sur lequel ils sont fixés et, malgré les mesures de précaution prises, certains couteaux se déplacent avec toutes les conséquences désastreuses que l'on peut imaginer puisque ces couteaux viennent en contact avec la cuve de la machine, cassent, rayent profondément cette cuve et risquent de se transformer en projectiles extrêmement dangereux pour le personnel avoisinant. D'autre part, les éclats métalliques rendent inutilisables les produits en cours de traitement et le prix de ces produits est élevé puisque l'on traite parfois plusieurs centaines de kilogrammes en une seule passe de travail.
- On doit également remarquer que la vitesse de rotation très élevée fait apparaître des vibrations si les couteaux ne sont pas soigneusement équilibrés. En effet, les couteaux neufs présentent des poids peu différentsmais des écarts sensibles apparaissent immanquablement après quelques affûtages pouvant atteindre des différences de plusieurs dizaines de grammes. Les vibrations ainsi provoquées entraînent une fatigue générale de la machine, la détérioration des roulements de l'arbre porte-couteau et un bruit assourdissant dans l'atelier rendant pénible le travail pour le personnel.
- On a déjà tenté de remédier à ces inconvénients par différentes solutions mécaniques aussi bien en ce qui concerne la suppression du déplacement des couteaux sous l'effet de la force centrifuge qu'en ce qui concerne les vibrations dues à des déséquilibres en utilisant des dispositifs complémentaires rééquilibreurs. Toutefois, les réalisations existantes présentent le plus souvent ensemble ou séparément divers inconvénients ou limitations d'emploi tels que prix élevé, possibilités de réglage réduites, possibilités d'équilibrage limitées, restriction quant au choix du nombre de couteaux utilisés et la façon de les disposer sur l'arbre porte-couteau, etc.
- La présente invention remédie à ces inconvénients en créant un dispositif équilibreur et de serrage assurant une complète sécurité.
- Conformément à l'invention, dans la partie centrale massive du couteau est percée une ouverture de forme sensiblement rectangulaire pour permettre la mise en place d'un bossage de forme carrée solidaire d'une rondelle-support percée elle-même d'une ouverture dont la forme est identique à celle de l'arbre de la machine, le bossage présentant un trou excentré destiné à coopérer avec un doigt, une rondelle porte-équilibreur munie d'un manchon sur lequel vient se placer la rondelle équilibreuse de forme circulaire mais présentant en son centre un évidement de forme oblongue assurant ainsi la possibilité de supprimer les balourds pour réaliser un équilibrage des couteaux montés sur l'arbre de la machine.
- Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est placé entre le bossage de la rondelle-support et l'un des côtés de l'ouverture des couteaux une cale ou pièce intermédiaire convenablement ajustée puis cette pièce intermédiaire est bloquée par une pièce de blocage ou verrou tandis que le bossage de la rondelle-support est également bloqué par une pièce de blocage ou verrou.
- Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
- Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, aux dessins annexés.
- La fig. 1 montre une élévation d'un couteau conforme à l'invention.
- La fig. 2 est un plan d'une rondelle-support de couteau.
- La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2.
- La fig. 4 est une vue en plan d'une rondelle porte-équilibreur.
- La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4.
- La fig. 6 est une vue en plan d'une rondelle équilibreuse.
- La fig. 7 est une élévation latérale correspondant à la fig. 6.
- La fig. 8 est une élévation montrant un couteau équipé de la rondelle support.
- La fig. 9 est un plan d'un cache placé en bout de l'ensemble des couteaux et rondelles-support et équilibreuse.
- La fig. 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la fig. 9.
- La fig. 11 montre un outil permettant la mise en place et le réglage en équilibre des couteaux.
- La fig. 12 est une élévation latérale de l'ensemble des couteaux montés sur l'arbre d'entraînement d'une machine cutter.
- Les fig. 13 et 14 montrent une légère modification de la réalisation d'un élément de blocage du couteau.
- A la fig. 1, on a représenté un couteau dit couteau cutter 1 dont la forme est classique, la zone tranchante du couteau étant désignée par 2. La partie centrale massive ld du couteau présente une ouverture 3 de forme sensiblement rectangulaire mais dont le côté 3b n'est pas parallèle au côté opposé 3a mais, au contraire, s'éloigne de droite à gauche du côté 3b. Des découpes semi-circulaires 4, 5 sont prévues dans la zone médiane des côtés 3b, 3c de l'ouverture 3.
- A la fig. 2, on a représenté une rondelle-support 10 cylindrique dont la partie centrale 10a comporte une sur- épaisseur ou bossage 11 percé d'une ouverture 12 à six pans correspondant à la section de l'arbre d'entraînement de la machine. En outre, il est prévu dans le bossage 11 un trou 13 dont le rôle sera expliqué ci-après. A la place du trou 12 à six pans on pourrait avoir une ouverture d'une autre forme.
- A la fig. 4 on a représenté une rondelle circulaire porte-équilibreur 15 dont la partie centrale 15A forme un manchon 16. Un doigt téton 17 est prévu sur la face de la rondelle 15 opposée au manchon 16, ce doigt téton 17 étant destiné à coopérer avec le trou 13 de la rondelle-support 10.
- A la fig. 6 on voit une rondelle-équilibreuse 20 de forme circulaire mais dont la partie centrale est évidée en 21 sous une forme oblongue et qui présente, dans sa partie inférieure 22, des trous 23 de diamètre différent permettant son allègement. De plus, il est prévu, diamétralement opposés, deux tétons à vis 25, 26.
- Comme on peut le voir à la fig. 9, il est également prévu un couvercle 30 ayant en section la forme d'une cuvette (voir fig. 10) et dont la partie centrale est percée d'un trou 32 destiné à permettre la mise en place de la cuvette 30 sur l'arbre de la machine.
- A la fig. 11, on voit un pointeau fixe 40 qui supporte une pièce cylindrotronconique 41 terminée, à sa base, par une collerette 42. Cette pièce cylindrotronconique 41 est destinée à permettre le montage, le réglage et l'équilibrage des couteaux qui sont, ensuite, montés sur l'arbre 50 (fig. 12) d'une machine cutter. En effet, la pièce cylindrotronconique 41, qui se trouve en équilibre instable sur l'extrémité pointue du pointeau 40, permet le réglage précis d'équilibrage des couteaux. Comme le bou- chen fileté 45 peut se visser dans le canal 46 on peut le déplacer en hauteur suivant le réglage que l'on désire réaliser et ajuster ainsi la sensibilité de la pièce cylindrotronconique 41. Le diamètre extérieur de la pièce 41 correspond au diamètre de l'arbre 50 de la machine.
- Comme on peut le voir à la fig. 8, on place dans d'ouverture 3 d'un couteau 1 le bossage central 11 d'une rondelle-support 10 de façon à permettre la mise en place du couteau 1 sur la pièce cylindrotronconique 41 dont la face 41a comporte six pans comme l'arbre 50 de la machine. Lorsque l'on a placé le premier couteau 1 avec sa rondelle-support 10, on place le deuxième couteau 1 avec sa rondelle-support, par exemple à 60° du premier couteau, puis le troisième couteau 1 à 60° par rapport au deuxième couteau, etc., jusqu'au sixième couteau 1 (voir fig. 8 et 12). Dans le cas présent, les six couteaux sont disposés à 60° les uns des autres sur la partie 41a de la pièce cylindrotronconique 41. Chaque couteau 1 est calé par une pièce intermédiaire 60 par rapport à la rondelle 10 correspondante. La pièce 60 a une forme sensiblement rectangulaire et est ajustée de façon à combler l'espace entre le bossage 11 et le côté 3b de l'ouverture 3, puis des pièces de blocage 61 sont placées dans les découpes 4, 5, ces pièces de blocage étant de petites cames pouvant être tournées à l'aide d'un tournevis puisqu'elles comportent une tête fendue comme cela est représenté à la fig. 8. On obtient ainsi un ajustage exact du couteau sans risquer de le voir ensuite se déplacer sur l'arbre 50 de la machine puisque les pièces de blocage 61, coopérant avec les pièces intermédiaires 60, assurent une fixation parfaite de ce couteau sur l'arbre 50. Comme les ouvertures 12 à six pans des rondelles-supports 10, les ouvertures des manchons 16 des rondelles porte-équilibreur, l'ouverture évidée 21 de forme oblongue de la rondelle équilibreuse et l'ouverture 32 de la cuvette 30 sont prévues suffisamment grandes pour le passage de l'arbre 50, on peut empiler aisément les éléments les uns sur les autres étant bien entendu que la forme six pans pourrait être remodifiée dans le cas où l'arbre 50 présenterait une autre forme, par exemple une forme circulaire avec un dispositif de blocage.
- Lorsque la mise en place des couteaux et leur réglage en longueur sont réalisés sur la pièce cylindrotronconique 41, on procède alors à l'équilibrage de l'ensemble en faisant lentement tourner ce montage qui est verrouillé, par l'introduction dans le trou 13 de la rondelle-support 10 du dernier couteau placé sur l'arbre du doigt-téton 17 de la rondelle porte-équilibreur 15. La rondelle équilibreuse 20 est alors mise en place sur le manchon 16 dans sa position neutre et, si-l'ensemble des couteaux 1 fait apparaître un déséquilibre, on place correctement la rondelle équilibreuse 20 pour compenser le mouvement de déséquilibre. A ce moment, et grâce aux vis 25, 26 la rondelle équilibreuse 20 est bloquée. Il reste alors à mettre en place la cuvette 30 pour que l'ensemble soit particulièrement bien équilibré et réglé en disposition et en longueur. Dès ce moment, on peut monter l'ensemble des couteaux sur l'arbre 50 d'une machine éliminant tous les risques provoqués par la force centrifuge tendant à déplacer longitudinalement les couteaux 1 ainsi que par suppression de tout balourd provoquant des vibrations dangereuses pour la machine et les couteaux.
- La fixation de l'ensemble des couteaux sur l'arbre 50 s'effectue, en général, par un écrou de blocage se vissant sur la partie filetée 50a de l'arbre 50 mais d'autres moyens peuvent être envisagés.
- Comme cela apparaît très bien à la fig. 2, la rondelle-support 10, qui présente un bossage 11 de forme carrée et en son centre une ouverture 12 à six pans, permet d'une manière simple l'emploi de cette rondelle-support pour la mise en place des couteaux soit à 30°, soit à 60°, soit à 90°, soit à 120°, soit à 180°, etc., les uns des autres sans aucune modification de structure de l'ensemble puisque la combinaison du bossage 11 carré avec l'ouverture six pans assure cette division d'une manière simple et aisée. De même, ce bossage 11 permet un excellent guidage de chaque couteau, la surface de contact entre les côtés de l'ouverture 3 et le bossage 11 étant plus importance que celle existant actuellement entre les éléments permettant le montage d'un couteau sur un arbre six pans d'une machine existante. On assure ainsi un meilleur contact par une plus grande surface, la fatigue de l'arbre 50 est donc réduite considérablement et il se produit moins d'usure de cet arbre et des roulements à billes maintenant cet arbre.
- Il y a également lieu d'attirer l'attention sur le fait que la rondelle équilibreuse 20 est réalisée en une seule pièce ce qui n'était pas le cas dans les dispositifs comportant un élément équilibreur puisque l'on était amené à régler l'équilibrage par plusieurs masselottes séparées d'où, d'une part, un tâtonnement plus grand et, d'autre part, une limitation des compensations de balourd à une faible valeur qui ne dépasse guère 20 à 30 grammes.
- Finalement, il y a lieu de signaler que la cale ou pièce intermédiaire 60, qui est réalisée le plus souvent en acier doux facilement meulé ou limé, permet l'ajustage exact et très rapide même dans les conditions de travail précaires.
- On peut également, comme cela est représenté aux fig. 13 et 14, remplacer la cale 60 par deux pièces 160, 161 présentant des dentures opposées 160a, 161a, qui sont disposées en regard l'une de l'autre et entre le bossage central 11, la rondelle-support 10 et le fond de l'ouverture 3. Ainsi en ayant des pièces 161, 161d, 161e, de hauteurs différentes on peut aisément bloquer la rondelle-support 10 quelle que soit la position que l'on veut obtenir de cette rondelle 10.
- Il n'y a donc pas la nécessité comme avec la pièce 60 de procéder à l'enlèvement de matières pour le réglage du couteau 1 après usure de celui-ci par exemple par réaf- fûtage.
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