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"Maohine à découper et 1 à souder"
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L<invention concerne une machine à découper et a souder et a pour objet d'étendre le champ d'applioation des machinée
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de cette espèce et d'en simplifier l'emploie grâce à un diapo-* ,
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aitif spa3e,l. Avec cette nouvelle machine on peut atteindra
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des longueurs de coupes extrêmement grandes et découper presque
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toutes les formes qui se présentent dans la pratique. Un montage du chalumeau qui le préserve des trépidations ainsi ..que l'indépendance de ses mouvements par rapport aux conduits d'aduotion du gaz, assurent la netteté de la coupe. Le dispositif est tel que l'ouvrier est détourné aussi peu que possible de la surveillance du chalumeau par les manoeuvres.
Les dessins représentent, à titre d'exemple, l'objet de l'invention.
Les figures 1, 2 et 3 montrent la machine vue de face, en-dessus et transversalement, partiellement en coupe.
Les figures 4, 5 et 6 représentent le mécanisme de oom-. mande de la maohine en coupe vertioale, vu en-dessus, le cou- verole de l'enveloppe étant retiré, et en coupe longitudinale.
Les figures 7, 8 et 9 montrent le montage et la dispo- sition du chalumeau.
Les figures 10 à 21 représentent des détails.
Sur un bano 1, glisse un support 2, mobile dans le sens de la longueur, qui porte un soole circulaire 3 (figures 1 et 12) sur lequel est montée une colonne tournante 4 qui peut être fixée au moyen d'une bague de serrage 5. Le support 2 porte latéralement le mécanisme 6 et le moteur 7, Une crémaillère 8, attenante au bano 1, engrène aveo 1 pignon 9, fixé sur son axe 10, monté sur le support (figure 3). A l'extrémité de cet axe, est monté un volant à main 11 qui sert à communiquer au support son déplacement longitudinal. Entre le palier de l'axe 10 et le volant à main 11, se trouve une roue à chaîne tournant folle 12 que l'on peut accoupler au volant 11 et par suite à l'axe 10, en serrant ltéorou 13.
La colonne 4 porte un guidage prismatique 14 pour un support 15 mobile dans le sens vertical, que l'on peut élever ou abaisser à l'aide d'une broche filetée 16 et d'un volant à main 17, et qui porte un bras horizontal 18 sur lequel glisse un support transversal 19 (figures 3, 7 à 9). Ce dernier sert
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de palier à un support rotatif 20 dans lequel colisse un bras
22 qui porte un chalumeau 21 (figure 3). Le support tournant 20 est suspendu à la partie inférieure d'un arbre creux 23 qui por- te une roue hélicoïdale 24, laquelle engrène aveo une vis sans 1 fin 25 renfermée, aveo la roue hélicoïdale, dans une boîte 26 mon tée sur le support transversal 19.
La vis sans fin peut coulisser sur son axe 27 monté sur le support de hauteur et traversant la boite (figures 7 à 9); .cet axe peut être actionne par une roue 28. Le support transversal 19 est commandé, de la manière habituelle, au moyen de la via conduc. trioe 29 laquelle peut aussi être commandée par la roue motrice 28 comme il sera expliqué plus loin.
L'arbre creux 23 est disposé pour reoevoir une broche,30 qui porte, à son extrémité supérieure, un volant à main 31 et à sa partie inférieure, un pignon 32, lequel engrène sur une cré- maillère 33 (figures 14, 15) du bras portant le chalumeau et qui, moyennant la mise en mouvement du volant à main, détermine undé- placement longitudinal du bras 22 sur le support 20. Au volant à main est adapté, conformément au but, un train d'engrenages pla- nétaire usuel qui est embrayé après desserrage d'un éorou 34.
Le bras portarit les,chalumeaux peut, de cette manière, être mû à des vitesses différentes..
Les détails du montage du chalumeau sur l'arbre qui le porte sont indiqués sur les figures 7 et 8 lesquelles représen.. tent, en même temps, un dispositif à deux chalumeaux, (chalumeau double). Tandis que les figures 3, 14 et 15, représentent un bras porteur pour chalumeau unique, il est figuré ici, pour un double chalumeau, deux bras porte-ohalumeau (35, 35') pouvant . glisser oôte à côte dans le support 20, lesquels bras portent chacun un chalumeau 21, symétriquement par rapport à l'axe de rotation du support et sont actionnés, en sens contraire, par le pignon 32 qui engrène sur les crémaillères 36, 36'.
Chacun des chalumeaux est attaohé au bras porteur par une douille 38 .
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montée sur l'appendice 37, cette douille étant munie de deux oreilles 39 qui saisissent, comme une fourche, l'extrémité de l'appendice 37 et peuvent y être attachées par une olavette. La douille 3 8 présente un orifioe 40 qui, une fois le chalumeau introduit dans la douille, permet à un piton 41 de l'appendice
37 de pénétrer dans la gorge 42 tournée dans le chalumeau. La douille 38 peut être fixée au moyen d'une manette de serrage 43.
Sur le support 20 sont aménagée latéralement des paliers 44, 44' pour des galets 45, 45' qui soutiennent par-dessous les bras por- tant les chalumeaux,
Afin de pouvoir disposer les chalumeaux à volonté obli- quement par rapport à la surface à travailler, on introduit, dans le support tournant 20, au lieu du bras portant les chalumeaux
22 (figure 3) une pièoe intermédiaire qui porte un guidage, pou- vant osoiller et être fixé, pour le bras porte-chalumeau (figu- re 16).
Avec le support de hauteur est venue de fonte une boîte
46 (figures 1, 2, 3, 10, 11) qui sert de palier à l'axe 27 sur lequel est montée une roue à roohet fixe 47 et une seconde roue à roohet folle 48, dont le moyeu 49 se prolonge jusqu'au fond de la boîte 46 et qui, en ce point même, porte une roue dentée
50. La poulie motrice 28, qui fait fonotion de volant, présente une gorge 51 pour commande par câble et tourne folle sur le moyeu 49.
A la poulie-volant est fixée une fusée 52 sur laquelle coulisse une poignée de manivelle 53 pour commande à main, munie d'une bride 54 laquelle, lorsqu'elle se déplace, presse les oli- quets 55, 55' montés sur la poulie-volant, à rencontre de l'ac- tion des ressorts 56, 56' alternativement contre les roues à oliquet 47, 48, de sorte que ni l'axe 27, ni par l'intermédiai- re de la roue dentée 50 et de la roue dentée 57 engrenant aveo la précédente, la vis conductrice 29, ne peuvent être mises en mouvement. Quand la commande est mécanique, la poignée manivel- le 53 ne sert qu'à déterminer l'accouplement desorganes.
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Le mouvement mécanique est donné par le moteur 7, par l'intermédiaire d'un renvoi 58, 59 (figure 5) agissant sur un arbre 60, sur lequel est montée une crémaillère 61 à dents ' oulaires, qui peut coulisser sur cet arbre mais non tourner (figures 5 et 6). Sur cette crémaillère 61 engrène une roue dentée 62, fixée sur une tige 63, montée sur le oouverole du mécanisme et qui porte, au bout, une manette 64, munie d'un index 65, et tournant sur un disque 66 pourvu d'une graduation. La crémaillère 61 est reliée invariablement à un galet de friction 67 qui porte sur un plateau 68 oalé sur une broche creuse 69 montée dans la boite du méoanisme.
Sur cette broche creuse sont montées folles des roues dentées 70, 71 et 72' 73 qui sont maintenues contre le glissement par des douilles déoartement (figure 6).
Sur ces douilles peuvent ooulisser des organes d'accouplement dentés 74, 75 qui sont fixés par des broches 76, 77.' La broche 76 sort par une rainure de la tige creuse 69 et est fixée à une tige creuse 78 qui coulisse dans la tige 69. La broche 77 traverse des rainures des pièces 78 et 69 et est fixée à une tige 79 qui coulisse dans la pièce 78. Les organes d'accouplement 74, 75 peuvent être alternativement embrayés avec les roues dentées' 70, 7i ou 72, 73, moyennant un déplacement correspondant des tiges 78, 79. La pression du plateau 68 sur le galet de friction 67 est déterminée par un ressort 80 (figure 6).
Sur un axe 81, monté dans la boite du mécanisme, sont fixées deux roues dentées 82, 83 (figure 5) dont la première engrène aveo la roue dentée 70 et la seconde, par la roue intér- : médiaire 84, aveo la roue dentée 71. A côté des roues dentées 82, 83, sont calées, sur une douille 85 qui tourne folle sur l'axe 81, deux roues dentées 86, 87, dont la première engrène, par la roue intermédiaire 88, avec la roue dentée 72 et la se- oonde, directement, aveo la roue dentée 73. La douille porte, à son extrémité faisant saillie hors de la boîte, une poulie à gorge pour câble 89 qui aotionne le volant 28. Pour régler le
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déplacement en hauteur du support 15 on a disposé un système tendeur 90 (figure 1).
L'axe 81 commande, par un train planétaire 91, une roue à chaîne 92 dont la chaîne passe sur la roue à chaîne 12 de l'axe 10 (figure 3). La boîte du train planétaire est munie d'un prolongement 93 qui fournit un support à une tige de oommande 94 laquelle est, en outre, montée sur un bras de sustentation 95 fixé sur le support 2. A l'extrémité de la tige de commande 94 se trouve une bague folle 96 sur laquelle porte un levier ooudé 98 monté sur un appendice 97 de la boîte (figu- re 5) et dont l'autre bras saisit, par son extrémité bifurquée, deux tourillons 99, 99' montés sur la tige creuse 78 (figure 6).
Sur la tige de commande 94 est fixé un étrier 100 dont la broche transversale 101 pénètre dans une fourohe 102 fixée sur la tige 79. A l'extrémité libre de la tige de commande 94 est fixée une pièce bifurquée 103 (figures 17, 18) dans laquelle est monté un disque excentré 104 muni d'une manette 105. Le disque excentré peut tourner entre des joues-guides parallèles du bras de sustentation 95. La pièce bifurquée est munie d'encoches 106, 107 qui assurent sa position primordiale. L'entaille 106 est dispo- sée perpendiculairement, l'entaille 107 située du côté opposé, est disposée parallèlement à l'axe de la tige de commande. Dans ces entailles pénètrent des lames flexibles fixes, 108,109.
Le déplacement angulaire de la manette 105 est limité par un en- oadrement' 110, aménagé dans le support 95. Une inclinaison de la manette dans le sens de la tige de commande détermine un dépla- cement de celle-ci dans le même sens et simultanément l'embrayage de l'organe d'accouplement 74 avec la denture d'accouplement de la roue dentée 70 ou de la roue 71, suivant que la manette est inclinée vers la gauche ou vers la droite. Par là, le support longitudinal est aussi mis en mouvement corrélatifpar l'in termédiaire des roues dentées 82 ou 83,84 de l'axe 81, ainsi que du train d'engrenages planétaire, des roues à chaîne 92, et 12, du pignon 9 et de la crémaillère 8.
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Une inclinaison de la manette transversalement A la tige de oommande détermine une rotation de celle-ci et en oonsé- quenoe, par l'intermédiaire de l'étrier 100, un déplacement de la tige 79 dans le sens correspondant à l'inclinaison de la manette. Par ce mouvement, l'embrayage 75 s'engage dans la denture de la roue 72 ou de la roue 73 et déplace ainsi le support transversal dans le sens correspondant, par l'intermédiaire des' roues dentées 88, 86 ou 87, de la poulie à oâble 89, du volant, - 28 et de la vis conductrice 29.
Si l'on pousse la manette dans les angles de l'encadrement 110, les deux organes d'accouplement sont débrayés simultanément ce qui détermine la mise en mouvement aussi bien du support longitudinal que du support transver. sal et un déplacement des chalumeaux dans la direction oblique :,' afférente. Conformément au but, le dispositif est aménagé de telle sorte que l'avancement du support longitudinal et celui du support transversal sont égaux et que les coupes obliques se font sous un angle de 450 .
Pour empêcher, au cours du travail, la poussière d'oxyde de fer de pénétrer sous le support longitudinale on dispose oontre les faoes verticales de oelui-oi des garnitures 111 de feutre ou matière analogue qui sont prises sous un couvercle en tôle 112 fixé au support.
Le fonctionnement de la maohine qui peut, comme on le voit, être commandé mécaniquement ou à la main a lieu ainsi qu'il suit :
En cas de commande mécanique, le moteur mis en circuit actionne la broche creuse 79 par l'intermédiaire du renvoi et de la transmission à friction. Si, pour une coupe parallèle au bano 1, il faut déplacer le support longitudinal 2, on doit, après avoir mis le support de hauteur 16 dans la position voulue, au moyen du volant à main 17, serrer l'éorou 13 en aooouplant ainsi la roue à chaîne 12 à la roue à main 11 et par là, avec . l'axe 10.
Pour mettre maintenant le support longitudinal en mou-
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vement, il faut inoliner la manette 105 dans le sens voulu et déplacer la tige de commande 94 ce qui met en mouvement, comme il a été expliqué dans la description du mécanisme de rotation, les roues à chaîne 92 et 12 et la crémaillère 9, 8 du support.
Si, pour une coupe perpendiculaire au bano, il faut déplacer le support transversal, on doit renverser la manette 105 dans le sens correspondant et, par là, faire tourner la tige de comman- de 94, ce qui aotionne corrélativemment le galet à câble 89 et le volant 28, par l'intermédiaire du mécanisme de rotation. En vue du travail envisagé (déplacement rectiligne du chalumeau perpen- diculairement au banc 1) on doit enfonoer complètement la poignée de manivelle 53, ce qui fait appuyer le oliquet 55' sur la roue à cliquet 48, fait entraîner cette roue par le volant et met en mouvement la vis conductrice 29, par l'intermédiaire des roues dentées 50 et 57.
Pour les coupes faites sous un angle de 45 par rapport au bano 1, on met en mouvement le support longitudinal et le support transversal en poussant la manette 105 dans l'angle cor- respondant de l'encadrement 110. Par là, on imprime,à la tige de commande 94, en même temps un mouvement de déplacement et un mouvement de rotation, lesquels actionnent simultanément la roue à chaîne 92 et la poulie à câble 89 par l'intermédiaire du méoa- nisme de rotation.
Pour exécuter des coupes circulaires, il faut inoliner la manette 105 dans le sens transversal par rapport à la tige de commande 94 pour aotionner simplement le galet à câble 89.
La poignée de manivelle 53 du volant 28 doit être tirée vers le dehors de façon à presser le oliquet 55 contre la roue à cli- quet 47, à entraîner oelle-oi par le volant,à actionner l'axe
27 et à faire tourner le support 20 au moyen de l'engrenage hé- licoïdal 25, 24. Le rayon du cercle décrit dépend de la distan- ce de l'axe du chalumeau à l'axe de rotation du support 20.
Cette distance peut être modifiée au moyen du volant à main 31.
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Comme oe changement peut avoir lieu même pendant la rotation du support, on peut aussi découper des ellipses et des spirales.
On peut exécuter des coupes rectioligne,s ,sous un'angle queloonque par rapport au bano 1, en faisant tourner la colonne 4 et en déplaçant le support transversal. ;En faisant tourner, en même temps, le volant à main 31 on peut exécuter des coupes qui s'écartent de ce,mouvement reotiligne, par exemple des gradins ou d'autres figures. En aotionnant le volant on peut réaliser encore d'autres mouvements combinés.
On peut régler, de la façon habituelle, la vitesse de déooupage' en déplaçant la poignée 64 munie de son index 65 sur le disque 66.
Pour déoouper des formes présentant un axe de syétrie, par exemple des bielles, on fait usage d'un double chalumeau qui agit simultanément sur les pointa opposés de part et d'au-, tre de l'axe de symétrie. Suivant la direotion principale de la pièce à déoouper, on aotionne soit le support longitudinale soit le support transversal. Lorsqu'il intervient des changements . de la distance des lignes de coupe à l'axe de symétrie, on agit d'une manière conforme sur le volant à main 31.
Lorsqu'il s'agit de formes de découpage compliquées, on peut remplaoer de suite la oommande mécanique par la commande à la main des supports longitudinal et transversal, en ramenant la manette 105 à sa position primordiale; on fait alors tourner à la main le volant 11 et le volant 28. On peut aussi recourir à une combinaison de la commande méoanique et de la commande à la main. Pour découper des bords en biseau, on introduit, dans le support tournant 20, la pièce intermédiaire (figure 16) etor monte le chalumeau sur cette dernière.
La maohine peut également servir à déoouper suivant des gabarits disposés au-dessus du chalumeau.
Quand on veut employer la maohine oomme machine à soude on place, dans les douilles 38, des chalumeaux appropriée qui
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sont promenée en osoillant au-dessus de la ligne de soudure, au moyen d'un dispositif auxiliaire.
L'un des avantages principaux de la machine oonsiste en ce que l'on peut découper presque tous les oontours sans gaba- rit et passer, suivant les besoins, de la commande mécanique'à la commande à la main. On peut obtenir la régularité voulue de l'avanoement du chalumeau, lorsqu'on commande le mouvement à la main, en ohoisissant convenablement le rapport de transmis- sion et le volant.
Les figures 20 et 21 représentent la réalisation d'une installation au moyen de laquelle on peut augmenter le nombre des direotions suivant lesquelles on peut diriger desmodromique- ment le chalumeau, dans le cas de commande mécanique et de, en principe, en insérant dans le mécanisme du support transversal et du support oiroulaire, un train d'engrenages planétaire que l'on peut régler à volonté pour modifier la vitesse de rotation et que l'on peut bloquer pour être débrayé complètement.
La figure 20 est une coupe par le volant 28 et les or- ganes attenants, passant par la ligne I-I de la figure 21, et la figure 21 est une vue, prise de gauche, de la figure 20, le volant étant enlevé.
La boite 46 du support de hauteur, le volant 28 avec la poignée de manivelle 53, la roue dentée 57 ainsi que le systè- me des axes 27 et 29 correspondent, par leurs dispositions, aux figures 10 et 11. Au lieu des roues à roohet 47, 48 aveo le moyeu
49 et la roue dentée 50 aveo les roohete 55, 55' représentés sur ces figures, il est prévu sur la figure 20 la disposition sui vant e :
Sur l'arbre 27 est calée une roue dentée 113 et est mon.. tée une douille 114 qui porte, à ses extrémités, des roues den- tées 115, 116, dont la dernière engrène avec la roue motrioe 57 de l'arbre 29. Sur la douille 114 tournent folles des paires de roues 119, 120 et 121, 122, reliées par des douille 117, 118.
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Le volant 88 qui est monté fou sur la douille 118, porte, située entre la poignée de manivelle 53 et l'axe de rotation, une fu- sée 123 sur laquelle sont montées folles des roues planétaires
124, 125 qui sont en prise avec les roues dentées 122 120 des paires de roues$ Sur le moyeu 126 de la roue 125 peut coulisser un pignon 127 qui ne peut pas tourner et qui peut être embrayé' au moyen d'une fourche 128 fixée à la poignée de manivelle.
Un tourillon 129 correspondant au tourillon 52 de la figure 11 à l'intérieur de la poignée de manivelle 53, porte deux gorgés' 130, 131 dans lesquelles peut s'engager une bille 132, aotionnée par un ressort ou un organe équivalent monté sur la poignée de manivelle Le pignon 127 peut être mis en prise, moyennant.. déplacement de la poignée manivelle 53 dans le sens de son axe, soit avec la roue 113 de l'arbre 27, soit aveo la roue de commande 115 pour l'axe 29.
La boite 46 porte un appendice 133 dans lequel est mon té le pivot 134 d'un levier 135 qui se prolonge par une gainé 136, dans laquelle peut coulisser la tige 137 d'une fourché 13$.
La tige de la fourche est placée sous l'action d'un ressort 139 qui la presse constamment contre l'axe 27-il elle est munie d'une poignée 140. L'appendice 133 porte un guidage en arc 141 muni de trois encoches 142, 143 et 144. dans lesquelles peut entrer un ergot 148 de la tige 137 * Entre les branches de la fourche, : ruz ¯ est logée une roue dentée 145 qui peut entrer en prise avec les roues 119, 121 des paires de roues. Les branches de la fourcher portent, à leur extrémité, des dents 146, 147 qui, suivant l'in- olinaison donnée à la fourche, peuvent bloquer alternativement,, les roues 119 et 121.
Dans la position moyenne de la fourche (pour l'encoche,,.
142) le train planétaire est bloqué et, par suite, la machine,', . fonctionne comme auparavant, parce que les deux roues dentées 119, 121 sont bloquées*
Quand'on incline la fourche et qu'on a fixe dans les .
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enooohes 143 ou 144 soit la roue 119, soit la roue 121 se trouve bloquées et, par suite, suivant la position du pignon 127, le nombre de tours des arbres 27 et 29, est modifié. De cette fa-, con on peut ohanger les huit directions du mouvement du ohalu- meau mentionnées plus haut en huit autres direotions. On a ainsi la possibilité, aveo la commande par moteur, de couper dans tou- tes les direotions qui se présentent en pratique.
Le passage de la oommande à la main peut, après oomme avant, s'effectuer d'u- ne manière simple et immédiate.