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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.