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"Perfectionnements aux machines à tronçonner"
La présente invention concerne une ma- chine à tronçonne.-et plus spécialement une machine permettant d'utiliser pour la coupe une roue abra- sive mince tournant à une grande vitesse ; un objet de l'invention consiste dans la réalisation d'un dispositif perfectionné permettant de faire usage d'une telle roue pour tronçonner des matières pre-
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mières diverses, par exemple des plaques pouvant présenter une largeur considérable.
L'invention a aussi pour objet la réa- lisation d'une machine coupant la salière en ques- tion beaucoup plus rapidement et à bien meilleur compte que les machines généralement employées ac- tuellement ; un objet spécial de l'invention con- siste dans une disposition perfectionnée permettant de déplacer la roue abrasive à travers la pièce, suivant une ligne sensiblement droite (sans néces- siter l'application de systèmes de guidage) de fa- çon à faciliter ainsi le fonctionnement de la ma- chine et à constituer un système rigide et solide maintenant rigidement la pièce et la roue l'une par rapport à l'autre, en vue d'éliminer les vibrations et le jeu latéral entre la roue et la plaque pen- dant l'opération de tronçonnage.-
L'invention a encore pour objet la réalisation d'un dispositif grâce auquel la roue abrasive mince,
qui tourne à xxx/vitesses raride, %grande peut être utilisée pour découper une pièce plate, ou une pièce semblable présentant une largeur dcon- sidérable.
Un autre objet de l'invention consiste en un système de monture Il 1 1 perfectionné pour la roue et son moteur permettant à l'opérateur de déplacer facilement la roue par rapport à la pièce.
Un autre objet de l'invention consiste dans la réalisation d'une machine du type précité dans laquelle la roue et son arbre avec ses paliers peuvent être assemblés comme un tout sans la machine
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et être, en l'état, appliqués à cette dernière ou séparés d'elle.
Un autre objet de l'invention consiste dans la réalisation d'un dispositif de sécurité perfectionné appliqué à la roue et coopérant éga- lement avec celle-ci pour créer un courant d'air chargé d'entraver les copeaux ou les parcelles de matière abrasive sans qu'il faille recourir à un dispositif d'aspiration distinct.
Enfin l'invention a pour objet la réa- lisation d'un moyen perfectionné pour fixer rapi- dement et solidement la pièce à découper, de façon que celle-ci soit immobilisée dans la position convenable pendant l'opération de tronçonnage,
Sur le dessin annexé, on a représenté, uniquement à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention :
La figure 1 est une vue en élévation de face de la machine;
La figure 2 est une vue, en élévation par bout (en regardant de la droite de la figure 1), certaines parties étant arrachées pour mieux mon- trer comment l'appareil est construit;
La figure 3 est une coupe transversale verticale, faite d'un coté de la roue, montrant, en élévation, la roue et le châssis sur lequel elle est montée;
La figure 4 est une coupe transversale verticale, sensiblement par 4-4 de la figure 1; La figure 5 est une coupe verticale, sensiblement par 5-5 de la figure 1;
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La figure 6 est une coupe de détail ver** ticale d'une partie du banc du dispositif inférieur de sécurité de la roue et d'une partie de l'extré- mité supérieur du support de la roue, montrant une partie de la roue en élévation avec arrachement partiel;
La figure 7 est une vue en élévation par bout de la monture de l'arbre de la roue;
La figure 8 est une coupe verticale de l'un des dispositifs de fixation de la pièce à dé- couper ;
Les figures 9 et 10 représentent respec- tivement, en élévation latérale, une moitié de la roue et une coupe diamétrale de cete roue-,
La machine perfectionné représentée sur le dessin comprend un banc (ou une table) 11 sup- porté par un moyen approprié quelconque tel que les pieds 12, Le banc est pourvu de moyens permettant de fixer solidement la pièce à tronçonner 13, Cette pièce affecte ici la forme d'une plaque de largeur considérable, mais on peut, bien entendu, découper des articles de forme, diverse, la machine étant spécialement organisée pour donner à la roue cou- pante un déplacement latéral considérable, de fa- çon à permettre le découpage d'objets très larges.
Le système perfectionné chargé d'immobiliser la plaque comprend une barre 14 contre laquelle on applique l'un des bords de la pièce à découper et avec laquelle des dispositifs mobiles convenables coopèrent pour immobiliser la plaque. Sur le banc sont montés des supports 15 et 16 portant deux sys- tèmes de barres espacées 17 à section rectangulaire fixés auxdits supports par un. dispositif convenable
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quelconque, tel que les boulons 18.
Les barres sont disposées par paires et, dans chaque paire, elles sont écartées latéralement l'une de l'autre, comme l'indique la figure 8p de façon à supporter entre elles un bloc coulissant 19 à profil en I dont les semelles 20 et 21 portent sur le bord supérieur et sous le bord inférieur de la barre 17 par la- quelle ledit bloc est ainsi maintenu et guidé. Dans les blocs 19 sont vissés des dispositifs de fixation verticaux 22 qui serrent, par leur extrémité infé rieure, la partie supérieure de la pièce 13 et sont manoeuvres, au moyen de poignées ou de testes con- venables 23, de façon à immobiliser ou à libérer la pièce.
Le banc 11 présente une rainure transver- sale 24 que traverse la partie supérieure de la roue déooupeuse 25. Cette roue est constituée par un dis- que mince formé d'une matière abrasive (telle que le carborundum ou l'émeri) agglutiné au moyen d'une substance de liaison convenable, La Société Deman- deresse a constaté qu'en faisant tourner rapidement le disque, on pouvait faire usage d'un disque rela- tivement mince et n'offrant qu'une résistance rela- tivement faible à la courbure latérale.
L'épaisseur habituelle du disque est d'environ 2,38 m/m., mais on peut, bien entendu, adopter d'autre épaisseur suivant les exigences du travail à effectuer .Un diamètre communément adopté est 0,30m, Ce dia- metre, pour une vitesse d'environ 5.000 tours à la minute, donne à la périphérie une vitesse de près de 4.875 mètres à la minute, on a constaté que les roues abrasives minces précitées, quand elles fonc- tionnaient à des vitesses voisines de celle qui
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vient d'être indiquée, et à des vitesses corsidé- rablement plus élevées, pourraient tronçonner effi- cacement des objets formés de ,
ratières diverses et comprenant des articles qu'il est difficile ou pratiquement impossible de couper avec les vieux types de machine à tronçonner dans lesquels il est fait usage de scies ou de couteaux. La machine en question coupe rapidement et efficacement des aciers trempés, des aciers lapides pour outils et prati- quement toutes les autres matières. Bien entendu, lorsque le diamètre de la roue diminue, par suite de l'usure, la vitesse à la périphérie est réduite en conséquence, mais, avec une vitesse supérieure à 3.045 mètres à la minute environ, le fonctionne- ment de la roue donne encore toute satisfaction, bien que l'on préfère des vitesses beaucoup plus élevées.
Il est bien entendu que l'on peut faire usage de roues dont les dimensions sont autres en faisant varier en conséquence la vitesse de rotation, mais il est préférable, pour les roues n'ayant pas encore subi un commencement d'usure, que la vitesse à la périphérie soit au moins égale ou supérieure à 4.875 mètres à la minute et que cette vitesse ne tombe pas au-dessous de 3.045 mètres à la mi- nute lorsque la roue s'use. La roue tourne à de très grandes vitesses et plus la vitesse à la pé- riphérie est grande mieux la roue fonctionne dans la plupart des cas, De préférence, la roue tourne au moins à 5.
000 tours à la minute lorsqu'il s'agit d'uneroue d'un diamètre de 0,30 m,, ce qui, pour cette dimension de roue, correspond à une vitesse périphérique d'environ 4.875 mètres à la minute.
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Des vitesses supérieures sont préférables et assu- meilleur rent an/fonctionnement xxxxxxxxx, On a fait tour'- ner des roues d'un diamètre de 0,m 254 à 8.500 tours à la minute, ce qui correspond à une vitesse, à la périphérie, de 6.705 mètres à la minute et l'on peut adopter des vitesses beaucoup plus élevées. Des vi- tesses un peu'plus faibles donnent de très bons résultats avec certaines matières mais, pour donner satisfaction, la roue doit tourner à des vitesses périphériques d'au moins 3. 045 mètres à la minute bien que, comme on l'a dit plus haut, on préfère des vitesses beaucoup plus élevées.
On a constaté, dans la pratique, que les roues tournant à ces vitesses élevées durent beau- coup plus longtemps et fournissent, par roue, beau- coup plus de travail que lorsqu'elles tournent à des vitesses inférieures. ON penseque ce résultat est dû au fait que, pour une vitesse d'entraînement déterminée de la roue à travers la pièce à découper, chaque particule de matière abrasive pratique une entaille plus fine car elle se déplace à travers la pièce et, par suite:, coupe cette dernière avec une pression moindre, ce qui se traduit par un effort moindre par parcelle lorsqu'elle fait l'entaille.
En d'autres termes, avec les grandes vitesses, . il existe une charge moindre par parcelle abrasive ce qui accroft la durée de la roue d'une manière correspondante. On a également constaté qu'avec les vitesses plus grandes dont s'agit, la roue coupait en laissant beaucoup moins de bavures sur la pièce et, par suite, donnait une coupe plus fine.,
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Bien entendu, il est utile, lorsqu'on tronçonne une pièce d'une largeur considérable, que la roue à découper puisse être déplacée à tra- vers la pièce suivant une ligne sensiblement droi- te, de façon que les conditions de l'opération soient sensiblement les mêmes sur toute la largeur de la pièce.
Dans la machine décrite ici, on a imaginé, pour la roue, un système de monture perfectionné permettant à la roue d'opérer sensiblement suivant une ligne droite sans qu'il faille faire usage de coulisseaux. Il est ainsi plus facile de maintenir la roue dans un planinvariable et la tâche de l'opé- rateur est plus aisée.
La monture perfectionnée en question comprend un châssis basculant 26 pourvu, à son ex- trémité supérieure, d'un dispositif pour supporter la monture de l'arbre de la roue 25 qui sera dé- crite plus en détail dans la suite, Le châssis en question bascule grâce à un dispositif convenable quelconque, tel qu'un arbre 27 monté--' dans une bielle oscillante 28, laquelle pivote elle-même sur un tourillon horizontal 29 monté dans les pieds 12. Les montures situées dans les pieds 12 en ques- tion sont désignées par 30 et le tourillon peut y étre fixé par tout moyen approprié tel que les vis de fixation 31. L'arbre 27 est fixé dans la bielle 28 par tout dispositif convenable, tel que les vis de fixation 32, et peut tourner dans des paliers 33 ménagés aux extrémités opposées du châssis oscillant 26.
Ce dernier est monté, de manière à pouvoir os- ciller, sur des pivots 34 situés au-dessous de la / guidés bielle 28 lesquels sont/xxxxxxx de façon à pouvoir
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monter et descendre sans pouvoir se déplacer sen-
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siblement SBB 6 BiEcmiëNBS: dans le sens latéral.
Dans le cas considéré ici, les pivots 34 en ques- tion portent des galets 35 qui tournent dans des glissières verticales 36 et 37. La glissière 36 se trouve dans un support 38 monté sur l'un des pieds 12 et la glissière 37 se trouve dans une barre 39 pivotant en 40 sur le tourillon 29. L'extrémité supérieure de la barre 39 est comprise entre des butées 41 et 42 portées par le banc et pourvues de vis de réglage 43 qui portent contre les butées en question et permettent de régler la barre de façon à aligner convenablement la glissière 37 avec la glissière 36 et à maintenir les pivots 34 dans un alignement convenable.
Comme le tourillon 29 est inmobile et que le châssis 26 bascule sur les pivots 34, les extré- mités opposées 44 dudit châssis sont pourvues de rainures courbes 45 par lesquelles passe- le tou- rillon 29. Il est maintenant évident que si l'extré- mité supérieure du châssis 26 bascule vers l'arrière et vers 1*avant, comme les pivots 34 situés à son extrémité inférieure ne peuvent pas se déplacer la- téralement, tout en pouvant monter et descendre, le mouvement de bascule du châssis fait basculer l'ar bre 27 (et avec lui l'extrémité inférieure de la bielle 28) vers l'arrière et vers l'avant, comme le montre la figure 3.
Mais, comme l'extrémité supérieu- re de la bielle en question pivote sur le tourillon fixe 29 il est bien évident que l'extrémité infé- rieure de la bielle et, par suite, l'arbre 27 mon- tent et descendent suivant un arc centré sur l'axe du tourillon 29. Dans ces conditions, si la distance
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comprise entre l'axe du tourillon 29 et l'arbre 27 est convenablement proportionnée à la distance qui sépare l'arbre 27 du pivot 34, le mouvement de montée et de descente en question de l'arbre 27 compensera celui que recevrait la roue/si les pi- découpeuse vots 34, sur lesquels ladite roue bascule, étaient immobilisés contre tout mouvement de montée et de descente.
En d'autres termeslorsque l'axe de la roue 25 bascule d'un côté ou de l'autre d'une ligne verticale passant par les pivots 34,xxxx devrait /ladite roue descendre, si ces derniers étaient fixes, suivant un arc ayant son centre sur l'axe des pivots. Mais ce mouvement descendant est compensé par le mouve- ment de montée de l'arbre 27 qui bascule avec la bielle 28 sur le tourillon 29, Les éléments en ques- tion peuvent être proportionnés pour que, lorsque le châssis 26 bascule vers l'arrière et vers l'a- vant, de façon que la roue s'approche de la pièce à découper et traverse cette pièce, le centre de cette roue se déplace sensiblement suivant une li- gne horizontale 46.
Par suite, pendant tout le mou vement, la partie supérieure de la roue s'enfonce dans la rainure du banc d'une hauteur sensiblement invariable et les conditions de. fonctionnement de la roue sur la pièce sont sensiblement les mêmes sur toute la longueur de la coupe, et, quelle que soit la largeur de cette dernière (en restant bien enten- du dans les limites permises par la machinerie tronçonnage est uniforme sur toute la largeur de la pièce.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, la roue 25 et la monture de son arbre sont Montées % la partie supérieure du châssis oscillant 26. A cet @
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effet, le châssis est pourvu de deux paliers cylindriques verticaux écartés 47 montés sur une pièce dirigée vers le haut.. La roue 25 est calée sur un arbre 48 qui tourne dans des paliers à billes (non figurés) disposés dans un porte-arbre 49. Lesdits paliers sont entièrement enfermés dans le porte-arbre en question et on peut y accéder en cuvant les chapeaux xx xxxxxx 50.
Cette monture d'arbre constitue un élément gui peut être assemblé et réglé à l'écart de la machine et peut être , en l'état, monté sur une machine, ou bien peut être /une enlevé tout d'une pièce pour/visite, un changement ou une réparation A cet effet, les extrémités opposées du porte-arbre 49 sont pourvues de paliers extérieurs 51 excentrés par rapport à l'axe de l'ar- bre 48 et qui peuvent être montés dans les paliers cylindriques 47 placés à l'extrénité supérieure du châssis oscillant 26. Les paliers 51 peu. vent être fixés en place,par tout moyen convenable, tel que les vis d'arrêt 52. Comme les paliers extérieurs ; 51 sont excentrés par rapport à l'arbre 48, il est évident qu'en faisant tourner le support 49 dans les paliers 47, on peut modifier la position de l'arbre 48.
On peut ainsi régler la position de la roue 25 par rapport au banc 11 ou, plus spécialement, régler les courroies d'entraînement 53 de l'arbre et de la roue et réaliser ainsi un système de rat- trapage pour rattraper le mou de la transmission en question. La roue 25 est montée sur l'arbre de la manière qui a été décrite dans une demande de brevet précédent au moyen de brides 54 et 55, (dont la première est clavetée sur l'arbre)et le disque 25 est serré entre les brides au moyen d'un écrou
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de fixation 56. Le support 49 peut être réglé par tout moyen convenable.
Pour faciliter ce réglage, les chapeaux 50 peuvent être pourvus d'une douille 57 pour recevoir l'extrémité d'une poignée (ou d'une tige) grâce à laquelle une fois les vis d'arrêt 52 dévissées, on peut faire tourner le support dans les paliers 47, de façon à régler la position de l'ar- bre et de la roue ; fixe ensuite le support 49 dans la position de réglage en serrant les vis 52.
Le châssis oscillant 26 peut être en une seule piè- /supérieure ce,mais on préfère constituer séparément la partie/'
58 qui porte les paliers de montage 47 et la fixer sur la, partie principale, par tout moyen convenable, tel que les vis 59. Le système de monture unique de l'arbre de la roue en un élément unique protège les paliers et ajoute une grande rigidité au chtssis lui-même en fournissant un moyen pour rattraper le mou des courroies sans sacrifier la rigidité.
L'extrémité de l'arbre 48 opposée à la roue 23 porte une poulie à gorges 60 pourvue du nom- bre voulu de gorges, sensiblement en tonne de V, pour les courroies de transmission 53 en forme de V qui passent sur une poulie semblable 61 calée sur le ro- tor d'un moteur électrique 62. Dans ces conditions il est évident qu'en déplaçant la monture d'arbre
49 de la façon décrite précédemment, on peut régler à volonté la tension des courroies en question.
Le moteur 62 est monté de façon à pouvoir basculer /ou socle avec le châssis 26. A cet effet, la base 63/cu mo- teur est reliée au châssis oscillant 26 (dans le cas considéré ici) par un arbre 64 qui tourne dans des bossages convenables 65 et 66 du châssis et de la base. La base 65 est ainsi articulée au
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châssis oscillant, elle présente un bras descendant
67 lequel porte un boulon de fixation 68 qui se déplace dans une rainure 69 d'un bras 70 articulé en 71 sur le châssis oscillant.
Dans ces conditions, il est évident qu'en desserrant le boulon de fixa- tion 68, on permet à l'extrémité extérieure de la base 63 de basculer sur l'arbre de pivotement 64 de façon à régler la position du moteur sur le châs- sis oscillant,,
Pour faciliter le fonctionnement du dis- positif et pour permettre à l'opérateur de déplacer la roue avec ce mouvement uniforme pendant l'opéra- tion de tronçonnage, on équilibre le châssis oscil- lant et le moteur. A cet effet, un levier 72 peut pivoter sur les supports 12 par l'intermédiaire d'une tringle (ou d'un arbre) transversale 73.
Cet arbre est placé de façon que les extrémités opposées du levier 72 soient de part et d'autre du pivot en question. Le bras postérieur du levier forme une fourche 74 et une rainure 75 dans les- quelles se déplace un galet 76 porté par la base
63 du moteur. L'autre bras du levier 72 est pour- vu d'un dispositif pour porter un poids 77. Dans ces conditions, comme l'articulation du levier 72 avec le moteur et avec le châssis oscillant se trouve du côté du pivot 73 opposé au poids 77, ce dernier forme contrepoids. Le poids est monté sur une tête inclinée 78 en forme de V, pourvue d'une rainure allongée 79 que traverse un boulon de fixation 80. On peut ainsi régler le contre- poids de façon à faire varier son effet équili- brant.
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Des dispositifs de sécurité convenables sont prévus, d'une part, pour enfermer la roue 25 et la protéger en protégeant également l'opérateur contre tout contact avec elle et, d'autre part, pour empêcher des fragments de la roue de voler dans le cas où elle viendrait à se briser. Ainsi au-dessus de la roue se trouve un masque 81 disposé sur le haut du banc. Ce masque enveloppe complète- mont la partie de la roue qui fait saillie au-des** sus du banc mais ses parois opposées sont pourvues d'orifices 82 pour le passage de la pièce à tron- conner 13. L'une des parois latérales du masque ou les deux peuvent comporter une partie amovible 81a pour permettre l'accès à l'intérieur du disposa tif de sécurité.
A l'arrière de ce.dispositif se trouve un conduit d'évacuation descendant 83 qui aboutit à un conduit 84 dont l'extrémité inférieu- re débouche dans un récipient convenable quelconque tel que le réservoir d'eau 85.
Dans le fonctionnement de cette machine, il importe que la roue 25 soit disposée de façon que la partie qui traverse la pièce à découper s'éloigne de celle-ci au moment où la roue la tra- verse. Ainsi qu'on l'a indiqué sur la figure 3, lorsqu'en coupant la pièce 13, on fait basculer la roue vers la gauche $:
.partir de la position repré- sentée en traits pleins vers la position figurée en traits mixtes et lorsque l'entaille est pratiquée par la partie supérieure de la roue, cette dernière doit être entraînée dans le sens des aiguilles d'une montre, comne le montre la figure et comme l'indique la flèche 86, de façon que la partie de la roue qui coupe s'écarte du point, de contact avec la pièce au lieu de s'en rapprocher.- Cette disposition
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écarte de l'entaille la matière et donne une coupe propre et uniforme sur toute la largeur de la pièce. Au contraire si la roue tournait en sens inverse elle se graisserait et collerait dans la pièce et ne donnerait pas une coupe satisfaisante.
Lorsque la roue en question tourne très vite, elle donne naissance à un fort courant d'air dirigé vers l'arrière du masque 81; l'air pénètre par les orifices latéraux 82 et son courant est suffisant pour entratner les copeaux, poussières et parcelles abrasives vers l'arrière et à l'exté- rieur du conduit 84 où lesdites matières sont déchargées dans le récipient 85, en sorte qu'il n'est besoin ni d'aspirateur séparé ni d'autre mé- canismeo
La partie inférieure de la roue située au-dessous du banc ou de la table est également ren- fennée dans un dispositif de sécurité 87 qui s'é- tend sur les- côtés opposés et au-dessous de la roue ;
une rainure 88 ménagée dans l'un des côtés, laisse passer l'arbre. Un couvercle amovible 89 fermant un orifice percé dans la paroi latérale du dispositif de sécurité permet d'accéder à l'intérieur de ce dernier.
Pour faire basculer le châssis 26 et la fonctionnement rou.e 25 vers l'arrière et vers l'avant pendant le/ -- - -- - de la machine, on a muni d'une poignée convenable le châssis 26. Dans le cas considéré ici, cette poignée comprend un tube ou une barre 90 dont l'une des extrémités est engagée dans une douille 91 du châssis 26 et est fixée dans cette douille, d'une façon réglable, par tout moyen con-
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venable tel que la vis de fixation 92. La poi- gnée est recourbée vers le haut et vers l'extérieur et à travers la partie avant de la machine où elle est facilement accessible pour l'opérateur qui, en la réglant dans la douille 91 peut la placer de façon à rendre sa manoeuvre la plus commode possible.
Normalement, quand il est au repos, le châssis 26 occupe sa position la plus en arrière figurée en traits pleins sur la figure 3. On le fait basculer vers l'avant ou vers la gauche (c'est-à-dire vers la position figurée en traits mixtes) en tronçonnant la pièce 13. L'opérateur peut ainsi, en poussant simplement vers le bas l'extrémité libre de la poi- gnée 90, faire basculer la roue de la manière indi- quée, de façon à effectuer le tronçonnage puis, en soulevant la poignée, il peut faire basculer la roue vers l'arrière jusqu'à sa position normale. Cette opération est facile grâce à l'effet équilibrant du poids 77.
Les limites de déplacement de la roue dans l'une ou l'autre direction peuvent être dé- terminées par des butées réglables 93, disposées à chaque bout des rainures 45, de façon à arrêter les cotés da manchons 94 montés sur le tourillon 29.-
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mvEl'ID CA. '1'TON.
1.- Une machine à tronçonner caractérisée par un banc et un dispositif, placé sur ce banc, pour maintenir la pièce à découper, ledit disposi- tif comprenant un châssis basculant qui porte une roue découpeuse montée de façon à pouvoir s'approcher et s'écarter de la pièce à tronçonner suivant une ligne sensiblement droite.
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"Improvements to cutting machines"
The present invention relates to a cutting-off machine, and more particularly to a machine for using a thin abrasive wheel rotating at high speed for cutting; an object of the invention consists in the production of an improved device making it possible to use such a wheel for cutting raw materials.
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various materials, for example plates which may have a considerable width.
The object of the invention is also the production of a machine which cuts the salt shaker in question much more quickly and at much lower cost than the machines generally used at present; a special object of the invention is an improved arrangement for moving the abrasive wheel through the workpiece in a substantially straight line (without requiring the application of guiding systems) to thereby facilitate operation of the machine and to constitute a rigid and solid system rigidly holding the part and the wheel relative to each other, in order to eliminate vibrations and lateral play between the wheel and the pen plate - during the cutting operation.
Another subject of the invention is the production of a device thanks to which the thin abrasive wheel,
which rotates at xxx / rare speeds,% large can be used to cut a flat part, or a similar part with a considerable width.
Another object of the invention consists of a mounting system 11 11 improved for the wheel and its motor allowing the operator to easily move the wheel relative to the workpiece.
Another object of the invention consists in the production of a machine of the aforementioned type in which the wheel and its shaft with its bearings can be assembled as a whole without the machine.
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and be, as is, applied to the latter or separated from it.
Another object of the invention consists in the production of an improved safety device applied to the wheel and also cooperating with the latter to create a current of air responsible for hindering the chips or particles of abrasive material. without the need for a separate suction device.
Finally, the object of the invention is the production of an improved means for quickly and securely fixing the piece to be cut, so that it is immobilized in the suitable position during the cutting operation,
In the accompanying drawing, there is shown, only by way of example, an embodiment of the invention:
Figure 1 is a front elevational view of the machine;
Figure 2 is a view, in end elevation (looking from the right of Figure 1), some parts broken away to better show how the apparatus is constructed;
Figure 3 is a vertical cross section, taken from one side of the wheel, showing, in elevation, the wheel and the frame on which it is mounted;
Figure 4 is a vertical cross section, substantially at 4-4 of Figure 1; Figure 5 is a vertical section, substantially at 5-5 of Figure 1;
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Figure 6 is a detail vertical cross section of part of the lower wheel safety device bench and part of the upper end of the wheel support, showing part of the wheel in elevation with partial tearing;
Figure 7 is an end elevational view of the wheel shaft mount;
FIG. 8 is a vertical section of one of the fixtures of the workpiece;
Figures 9 and 10 show, respectively, in side elevation, a half of the wheel and a diametral section of this wheel,
The improved machine shown in the drawing comprises a bench (or a table) 11 supported by any suitable means such as the feet 12, The bench is provided with means enabling the part to be cut to be securely fixed 13, This part affects here the shape of a plate of considerable width, but one can, of course, cut articles of various shapes, the machine being specially organized to give the cutting wheel a considerable lateral displacement, so as to allow the cutting out very large objects.
The improved system responsible for immobilizing the plate comprises a bar 14 against which is applied one of the edges of the piece to be cut and with which suitable movable devices cooperate to immobilize the plate. On the bench are mounted supports 15 and 16 carrying two spaced bar systems 17 of rectangular section fixed to said supports by one. suitable device
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any, such as bolts 18.
The bars are arranged in pairs and, in each pair, they are spaced laterally from one another, as shown in FIG. 8p so as to support between them a sliding block 19 with an I-profile whose soles 20 and 21 bear on the upper edge and under the lower edge of the bar 17 by which said block is thus held and guided. In the blocks 19 are screwed vertical fastening devices 22 which clamp, by their lower end, the upper part of the part 13 and are maneuvered, by means of handles or suitable tests 23, so as to immobilize or release the room.
The bed 11 has a transverse groove 24 through which the upper part of the cutter wheel 25 passes. This wheel consists of a thin disc formed of an abrasive material (such as carborundum or emery) agglutinated by means of of a suitable binding substance. The Applicant Company has found that by rapidly rotating the disc, use can be made of a relatively thin disc and offering relatively low resistance to pressure. lateral curvature.
The usual thickness of the disc is about 2.38 m / m., But one can, of course, adopt other thickness according to the requirements of the work to be done. A commonly adopted diameter is 0.30 m, This dia- meter, for a speed of about 5,000 revolutions per minute, gives the periphery a speed of nearly 4,875 meters per minute, it was found that the aforementioned thin abrasive wheels, when they operated at speeds close to that who
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just indicated, and at significantly higher speeds, could effectively cut objects formed from,
various dobbies and comprising articles which are difficult or practically impossible to cut with the old types of cutting machine in which saws or knives are used. The machine in question cuts hardened steels, tool steels and virtually all other materials quickly and efficiently. Of course, when the diameter of the wheel decreases, as a result of wear, the speed at the periphery is reduced accordingly, but, with a speed greater than about 3,045 meters per minute, the operation of the wheel gives still fully satisfactory, although much higher speeds are preferred.
It is understood that one can make use of wheels of other dimensions by varying the speed of rotation accordingly, but it is preferable, for wheels which have not yet undergone a start of wear, that the periphery speed is at least equal to or greater than 4,875 meters per minute and that this speed does not fall below 3,045 meters per minute when the wheel wears out. The wheel spins at very high speeds and the higher the speed at the periphery, the better the wheel operates in most cases. Preferably, the wheel spins at least 5.
000 revolutions per minute in the case of a wheel with a diameter of 0.30 m, which, for this wheel size, corresponds to a peripheral speed of about 4,875 meters per minute.
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Higher speeds are preferable and assure better year / operation xxxxxxxxx. Wheels with a diameter of 0.254 m were rotated at 8,500 revolutions per minute, which corresponds to a speed, at the periphery , of 6,705 meters per minute and one can adopt much higher speeds. Slightly slower speeds give very good results with certain materials but, to be satisfactory, the wheel must turn at peripheral speeds of at least 3.045 meters per minute although, as we have seen. said above, much higher speeds are preferred.
It has been found in practice that the wheels rotating at these high speeds last much longer and provide much more work per wheel than when rotating at lower speeds. It is believed that this result is due to the fact that, for a determined driving speed of the wheel through the piece to be cut, each particle of abrasive material makes a finer notch because it moves through the piece and, therefore: , cuts the latter with less pressure, which results in less effort per plot when it makes the notch.
In other words, with high speeds,. there is a lower load per abrasive parcel which increases the life of the wheel in a corresponding way. It has also been found that with the higher speeds in question, the wheel cuts leaving much less burr on the part and, consequently, gives a finer cut.
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Of course, it is useful, when cutting a workpiece of considerable width, that the cutting wheel can be moved through the workpiece in a substantially straight line, so that the operating conditions are substantially the same over the entire width of the room.
In the machine described here, an improved mounting system has been devised for the wheel, allowing the wheel to operate substantially along a straight line without the need for sliders. It is thus easier to maintain the wheel in an invariable plane and the task of the operator is easier.
The improved frame in question comprises a tilting frame 26 provided at its upper end with a device for supporting the frame of the shaft of the wheel 25 which will be described in more detail hereinafter. The question is tilted by any suitable device, such as a shaft 27 mounted in an oscillating rod 28, which itself pivots on a horizontal journal 29 mounted in the feet 12. The mounts located in the feet 12 are in ques - tion are designated by 30 and the journal can be fixed there by any suitable means such as the fixing screws 31. The shaft 27 is fixed in the connecting rod 28 by any suitable device, such as the fixing screws 32, and can rotate in bearings 33 provided at opposite ends of the oscillating frame 26.
The latter is mounted, so as to be able to oscillate, on pivots 34 located below the / guided connecting rod 28 which are / xxxxxxx so as to be able to
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up and down without being able to move sens-
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sibly SBB 6 BiEcmiëNBS: in the lateral direction.
In the case considered here, the pivots 34 in question carry rollers 35 which rotate in vertical slides 36 and 37. The slide 36 is located in a support 38 mounted on one of the feet 12 and the slide 37 is located. in a bar 39 pivoting at 40 on the journal 29. The upper end of the bar 39 is between stops 41 and 42 carried by the bench and provided with adjusting screws 43 which bear against the stops in question and allow adjustment the bar so as to properly align the slide 37 with the slide 36 and to keep the pivots 34 in proper alignment.
As the journal 29 is stationary and the frame 26 tilts on the pivots 34, the opposite ends 44 of said frame are provided with curved grooves 45 through which the journal 29 passes. It is now evident that if the extremity - upper end of the frame 26 tilts backwards and forwards, as the pivots 34 located at its lower end cannot move laterally, while being able to move up and down, the tilting movement of the frame tilts shaft 27 (and with it the lower end of connecting rod 28) rearward and forward, as shown in figure 3.
But, as the upper end of the connecting rod in question pivots on the fixed journal 29, it is quite obvious that the lower end of the connecting rod and, consequently, the shaft 27 rise and fall in a arc centered on the axis of the journal 29. Under these conditions, if the distance
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between the axis of the journal 29 and the shaft 27 is suitably proportioned to the distance which separates the shaft 27 from the pivot 34, the upward and downward movement in question of the shaft 27 will compensate that which the wheel would receive. if the vots cutter 34, on which said wheel tilts, were immobilized against any up and down movement.
In other words, when the axis of the wheel 25 tilts to one side or the other of a vertical line passing through the pivots 34, xxxx should / said wheel descend, if the latter were fixed, in an arc having its center on the pivot axis. But this downward movement is compensated by the upward movement of the shaft 27 which swings with the connecting rod 28 on the journal 29. The elements in question can be proportioned so that, when the frame 26 tilts backwards and towards the front, so that the wheel approaches the part to be cut and passes through this part, the center of this wheel moves substantially along a horizontal line 46.
As a result, during all the movement, the upper part of the wheel sinks into the groove of the bed with a substantially invariable height and conditions. operation of the wheel on the workpiece are substantially the same over the entire length of the cut, and, regardless of the width of the latter (remaining of course within the limits allowed by the cutting machinery is uniform over the entire width of the room.
As indicated above, the wheel 25 and the mounting of its shaft are mounted on the upper part of the oscillating frame 26. To this end
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Indeed, the frame is provided with two spaced vertical cylindrical bearings 47 mounted on a part directed upwards. The wheel 25 is wedged on a shaft 48 which rotates in ball bearings (not shown) arranged in a shaft holder 49 Said bearings are completely enclosed in the shaft holder in question and can be accessed by steaming the caps xx xxxxxx 50.
This shaft mount provides a component which may be assembled and adjusted away from the machine and may, as is, be mounted on a machine, or may be removed in one piece for / inspection. , change or repair For this purpose, the opposite ends of the shaft holder 49 are provided with outer bearings 51 eccentric with respect to the axis of the shaft 48 and which can be mounted in the cylindrical bearings 47 placed at the upper end of the oscillating frame 26. The bearings 51 bit. can be fixed in place by any suitable means, such as stop screws 52. Such as outer bearings; 51 are eccentric with respect to the shaft 48, it is obvious that by rotating the support 49 in the bearings 47, the position of the shaft 48 can be changed.
It is thus possible to adjust the position of the wheel 25 relative to the bed 11 or, more especially, to adjust the drive belts 53 of the shaft and of the wheel and thus provide a catch-up system to take up the slack in the wheel. transmission in question. The impeller 25 is mounted on the shaft in the manner which has been described in a previous patent application by means of flanges 54 and 55, (the first of which is keyed on the shaft) and the disc 25 is clamped between the flanges by means of a nut
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fixing 56. The support 49 can be adjusted by any suitable means.
To facilitate this adjustment, the caps 50 can be provided with a sleeve 57 to receive the end of a handle (or of a rod) thanks to which, once the stop screws 52 have been unscrewed, the support in the bearings 47, so as to adjust the position of the shaft and the wheel; then fixes the support 49 in the adjustment position by tightening the screws 52.
The oscillating frame 26 may be in a single upper part, but it is preferred to constitute the part separately.
58 which carries the mounting bearings 47 and secure it to the main part by any suitable means, such as screws 59. The unique one-piece impeller shaft mounting system protects the bearings and adds a high rigidity to the chtssis itself providing a means to take up slack in the belts without sacrificing rigidity.
The end of the shaft 48 opposite the wheel 23 carries a grooved pulley 60 provided with the desired number of grooves, substantially in tons of V, for the V-shaped drive belts 53 which pass over a similar pulley. 61 wedged on the rotor of an electric motor 62. Under these conditions it is obvious that by moving the shaft mount
49 in the manner described above, the tension of the belts in question can be adjusted at will.
The motor 62 is mounted so as to be able to tilt / or base with the frame 26. For this purpose, the base 63 / motor is connected to the oscillating frame 26 (in the case considered here) by a shaft 64 which rotates in suitable bosses 65 and 66 of the frame and the base. The base 65 is thus articulated to the
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oscillating frame, it has a descending arm
67 which carries a fixing bolt 68 which moves in a groove 69 of an arm 70 articulated at 71 on the oscillating frame.
Under these conditions, it is evident that by loosening the fixing bolt 68, the outer end of the base 63 is allowed to swing on the pivot shaft 64 so as to adjust the position of the motor on the frame. - oscillating sis,
To facilitate operation of the device and to allow the operator to move the wheel with this uniform movement during the cut-off operation, the oscillating frame and motor are balanced. To this end, a lever 72 can pivot on the supports 12 by means of a transverse rod (or a shaft) 73.
This shaft is placed so that the opposite ends of the lever 72 are on either side of the pivot in question. The rear arm of the lever forms a fork 74 and a groove 75 in which moves a roller 76 carried by the base.
63 of the engine. The other arm of the lever 72 is provided with a device for carrying a weight 77. Under these conditions, as the articulation of the lever 72 with the motor and with the oscillating frame is on the side of the pivot 73 opposite to the weight. 77, the latter forms a counterweight. The weight is mounted on an inclined V-shaped head 78, provided with an elongated groove 79 through which a fixing bolt 80 passes. The counterweight can thus be adjusted to vary its balancing effect.
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Suitable safety devices are provided, on the one hand, to enclose the wheel 25 and protect it while also protecting the operator against any contact with it and, on the other hand, to prevent fragments of the wheel from flying into the wheel. in the event that it should break. Thus above the wheel is a mask 81 disposed on the top of the bench. This enveloping mask completes the part of the wheel which protrudes above the bench but its opposite walls are provided with orifices 82 for the passage of the part to be cut 13. One of the side walls of the mask or both may include a removable part 81a to allow access to the interior of the safety device.
At the rear of this device is a downward discharge duct 83 which terminates in a duct 84, the lower end of which opens into any suitable container such as the water tank 85.
In the operation of this machine, it is important that the wheel 25 is arranged so that the part which passes through the piece to be cut away from it as the wheel passes through it. As indicated in Figure 3, when cutting part 13, the wheel is tilted to the left $:
.start from the position shown in solid lines to the position shown in phantom and when the notch is made by the upper part of the wheel, the latter must be driven in a clockwise direction, as the shows the figure and as indicated by arrow 86, so that the part of the wheel which cuts away from the point, of contact with the workpiece instead of approaching it.
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removes the material from the notch and gives a clean and uniform cut across the width of the part. On the contrary, if the wheel turned in the opposite direction, it would grease and stick in the part and would not give a satisfactory cut.
When the wheel in question turns very quickly, it gives rise to a strong current of air directed towards the rear of the mask 81; the air enters through the side openings 82 and its current is sufficient to entrain the chips, dust and abrasive particles rearward and out of the duct 84 where said materials are discharged into the container 85, so that 'there is no need for a separate vacuum cleaner or any other mechanism
The lower part of the wheel below the bench or table is also enclosed in a safety device 87 which extends over the opposite sides and below the wheel;
a groove 88 made in one of the sides allows the shaft to pass. A removable cover 89 closing an orifice drilled in the side wall of the safety device provides access to the interior of the latter.
In order to tilt the frame 26 and the wheel operation 25 backwards and forwards during the / - - - - of the machine, the frame 26 has been fitted with a suitable handle. considered here, this handle comprises a tube or a bar 90, one end of which is engaged in a sleeve 91 of the frame 26 and is fixed in this sleeve, in an adjustable manner, by any means con-
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such as the fixing screw 92. The handle is bent up and out and through the front part of the machine where it is easily accessible for the operator who, by adjusting it in the socket 91 can position it in such a way as to make its operation as convenient as possible.
Normally, when it is at rest, the frame 26 occupies its rearmost position shown in solid lines in FIG. 3. It is tilted forward or to the left (that is to say towards the position. shown in phantom) by cutting off part 13. The operator can thus, by simply pushing down the free end of the handle 90, tilt the wheel as shown, so as to perform the then, by lifting the handle, he can tilt the wheel backwards to its normal position. This operation is easy thanks to the balancing effect of the weight 77.
The limits of movement of the wheel in either direction can be determined by adjustable stops 93, arranged at each end of the grooves 45, so as to stop the sides of the sleeves 94 mounted on the journal 29. -
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mvEl'ID CA. '1'TON.
1.- A cutting machine characterized by a bench and a device, placed on this bench, to hold the piece to be cut, said device comprising a tilting frame which carries a cutting wheel mounted so as to be able to approach and s '' move away from the workpiece in a substantially straight line.