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BREVET D'INVENTION
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"APPAREIL POUR ENLEVER DU METAL DE LA SURFACE boa CORPS METALLIQUES"
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La présente invention concerne les appareils pour enlever du métal de la surface de corps métalliques.
Dans les quelques dernières années, on a employé deschalumeaux possédant des tuyères particulièrement adaptables pour enlever de corps métalliques du métal de surface. Ces tuyères sont construites de façon à livrer un volume relativement grand de gaz oxydant, à une vitesse relativement faible, d'une manière telle que du métal de surface est enlevé et que des coupes ou rainures ayant des côtés graduellement inclinés sont produites. En faisant des coupes de cette manière, les côtés inclinés, ou en talus, des coupes, tendront à s'aplatir et ne se replieront pas et ils seront repoussés dans le corps métallique lors
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d'un nouveau laminage de celui-ci. On a employé, soit une, -soit plusieurs de ces tuyères, dans des appareils dans lesquels la ou les tuyères sont mues par rapport au corps métallique.
L'invention a principalement pour objet d'offrir: un appareil perfectionné pour enlever économiquement et efficacement du métal des surfaces de billettes, loupes et autres corps métalliques, au moyen de jets chauffants et oxydants; un mécanisme par lequel ces jets peuvent être maintenus exactement et convenablement réglés par rapport à un corps métallique d'où du métal de surface doit être enlevé et peuvent être mis en mouvement le long de la surface de ce corps avec le mécanisme tout entier que peut aisément commander un seul opérateur ;
moyens grâce auxquels les bouts ou becs de tuyères de chalumeaux employés pour produire les jets chauffants et oxydants sont protégés d'une usure excessive au cours de leur mouvement sur la surface du corps métallique, et, enfin, un mécanisme pour guider les tuyères de chalumeaux à mesure qu'elles sont mues le long de la surface du corps métallique.
Sur les dessins ci-joints:
Fig. 1 est un plan de l'appareil réalisant l'invention, appareil dans lequel un chariot transversalement mobile est monté sur un châssis mobile, dans son ensemble, sur des rails espacés;
Fig. 2 est une coupe, suivant 2-2, Fig. 1, représentant le moteur et le mécanisme pour mouvoir le châssis;
Fig. 3 est une coupe, suivant 3-3, Fig. 1, représentant à plus grande échelle, le chariot transversalement mobile, la construction supportée par lui et la plate-forme
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attachée au châssis pour porter un opérateur pendant les opérations d'enlèvement de métal ;
Fig. 4 est une coupe à grande échelle, suivant 4-4, Fig. 1, représentant des détails de la construction supportée par le chariot transversalement mobile;
Fig. 5 est un détail en coupe, suivant 5-5, Fi 4, d'un détail de cette même construction;
Fig. 6 est une coupe, suivant 6-6, Fig. 4, et grande échelle, représentant les détails de la construction supportée par le chariot transversalement mobile poi maintenir les tuyères de chalumeaux à une position désir par rapport à un corps métallique pendant une opération d'enlèvement de métal;
Fig. 7 est une coupe suivant 7-7, Fig. 4, repr sentant les patins protégeant les tuyères de chalumeaux;
Fig. 8 est un détail de la construction supportant les chalumeaux, en coupe suivant 8-8, Fig. 4, et
Fig. 9 représente une modification d'une portic de la construction supportant le chariot transversalement mobile, représentée sur la Fig. 4.
D'une façon générale, l'appareil réalisant l'ir vention comprend des moyens livreurs de gaz qui peuvent consister en un ou plusieurs chalumeaux constitués par de tuyères N et des têtes de tuyères H. Ces tuyères et ces t tes de tuyères peuvent être supportées par, ou suspendues un bâti qui constitue un chariot E mobile le long d'une paire de rails T'. Les rails T' peuvent faire partie d'un châssis Ç qui est disposé pour être mû le long de moyens de guidage convenables, tels qu'une paire de rails princi. paux qui sont horizontaux et de préférence élevés lorsqi
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le corps métallique sur lequel on opère est disposé dans une position horizontale sur des moyens de support tels que des barres ou poutres F.
Le châssis Ç peut être pourvu d'une plate-forme pour porter un opérateur pendant le fonctionnement de l'appareil.
Four enlever du métal de surface, celui-ci doit être porté à une température d'ignition avant qu'on y applique le courant de gaz oxydant. On peut porter le corps métallique tout entier à une température d'ignition, dans un four par exemple, ou bien porter progressivement à cette température des portions successives du métal de surface avant d'y appliquer, au moyen des tuyères de chalumeaux N par exemple, le courant de gaz oxydant. Les tuyères N peuvent présenter un passage central pour fournir un courant de gaz oxydant. Plusieurs passages, entourant le passage central, peuvent être prévus pour un gaz combustible, afin de produire une flamme chauffante pour porter à une température d'ignition le métal à enlever, Des tuyères de ce genre sont connues.
Le nombre de tuyères employées dépendra, naturellement, de l'aire de métal de surface à enlever. Comme c'est représenté sur les dessins, en particulier sur les Fig. 3, 4 et 6, plusieurs tuyères N sont disposées, adjacentes les unes aux autres et sous un angle aigu par rapport à la surface du corps B, pour enlever du métal de toute la surface supérieure en une seule passe.
Les tuyères N sont assujetties à des têtes de tuyères H possédant un passage à gaz oxydant et'un passage à gaz combustible communiquant avec des passages similaires prévus dans la tuyère N, Le gaz oxydant, un mélange d'oxygène et d'air,
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par exemple, et le gaz combustible, un mélange d'oxygèn et d'acétylène par exemple, peuvent être amenés de sour ces d'alimentation convenables (non représentées), aux têtes H par des conduites indiquées en 10 sur la Fig. 4 Les têtes de tuyères E peuvent être refroidies à l'eau, si on le désire, et, à cet effet, il est prévu en 10 des raccords auxquels peuvent être reliées des conduites pou la circulation d'eau de refroidissement à travers les tÊ tes H.
Chaque tête H peut être construite comme une seul unité indépendante qui peut être fixement assujettie, en 11, par ses extrémités inférieure et supérieure, comme c'est représenté sur la Fig. 4, à un support vertical 11 pour enlever ou couper du métal, il peut être désirable dans certaines circonstances, de permettre aux bouts des tuyères N de passer aussi près que possible du fond de la coupe. Il est cependant désirable de ne pas permettre aux tuyères d'être en contact avec la pièce d'c le métal doit être enlevé (pièce que l'on appellera pour plus de concision, dans ce qui va suivre, l'ouvrage), car cela est cause d'une usure rapide et excessive des bouts des tuyères N.
Pour cette raison, des patins 12 sont assujettis au bas de chaque support 11' et s'étendent vers l'avant dans la direction d'une opération de coupe et sous une légère inclinaison descendante vers l'ouvrage. L'extrémité de chaque patin la est espacée du bout d'une tuyère N et pourvue, sur son dessous, d'un téton 13 en métal possédant une dureté relativement grande. Il est préférable d'employer un alliage composé de chrome, de cobalt et de tungstène et à teneur relativement haute en carbone, un tel alliage étant capable de conserver sa dureté au rouge.
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Les tétons 13 tendent à aller dans les rainures ou coupes produites par les tuyères N et peuvent être disposés de manière que les bouts des tuyères soient tout près de la surface de l'ouvrage, sans être cependant en contact avec elle. pour permettre un réglage angulaire indépendant de chaque tuyère N, les supports 11' sont montés à pivot, en 14, par leurs extrémités supérieures et inférieures, sur des pièces verticales 15. Après que chaque tuyère N a été mise à l'angle désiré dans un plan vertical, on peut serrer les joints d'articulation 14.
Il n'est pas désirable que tout le poids des tuyè- res et des têtes ¯4 repose sur les tétons 13. par consé- quent, chaque tête de tuyère H et les pièces 11' et 15 coo- pérant avec elle, sont contrebalancées dans une certaine mesure. Comme c'est représenté le plus clairement sur la Fig. 4, le dispositif de contre-balancement peut compren- dre des bielles 16 et 17 articulées, par l'une de leurs ex- trémités, en 18 et 19, respectivement, aux extrémités supé- rieures et inférieures des pièces 15 et montées par leurs extrémités opposées sur des chevilles-pivots 20 et 21, res- pectivement, qui tourillonnent dans les parois latérales 22, (voir aussi Fig. 3) d'une pièce en forme de U, M, s'é- tendant verticalement.
Avec cette construction, l'ensemble constitué par chaque tête de tuyère H et les parties coo- pérant avec elle est mobile indépendamment, dans le sens vertical, autour d'une bielle 16 et 17, et chacun de ces ensembles peut être supporté par un ressort 23 travaillant à la tension, assujetti par un bout à 1'.extrémité supérieu- re de la pièce et, par son autre bout, à une patte ou
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oreille 24 pouvant faire partie intégrante de l'extrém supérieure de la pièce 15. pour empêcher les têtes de tuyères H de desc dre beaucoup après que les tuyères N ont quitté la suri de l'ouvrage et pour assurer un mouvement de retour rap de ces têtes à la position de départ, on peut fixer la sition la plus basse que peuvent prendre lesdites têtes prévoyant une tige 26 (Fig.
4) s'étendant entre les par, latérales 22 de la pièce et située sur le chemin des bielles inférieures 17, pour limiter, par contact de ce; ci avec elle, le mouvement descendant des têtes de tuyèr H et des tuyères N.
Chaque tête de tuyère est disposée pour être maintenue, ainsi que les parties coopérant avec elle, ho: d'une position normale de coupe pour toute opération particulière d'enlèvement ou de coupe de métal. Cela peut sE faire en prévoyant, comme c'est représenté sur les Fig. 4 et 8, un cadre rectangulaire ouvert, 27, s'étendant de ba en haut, qui est attaché aux parois latérales 22 de la pi ce M. Sur la traverse supérieure du cadre 27 sont prévus des crochets pendants, pivotants, espacés, 28, capables dE coopérer avec des pitons 29 assujettis aux pattes ou oreil les 24 précitées.
Il est désirable de prévoir un mécanisme pour relever et abaisser les tuyères N et les patins 12, avec leurs tétons 13, de façon qu'on puisse les maintenir audessus de la surface supérieure du corps métallique et dégagés de cette surface. Le soulèvement et l'abaissement des tuyères N et des tétons 13 peuvent être effectués pneumatiquement par un cylindre à air AC articulé par une de
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ses extrémités, en 23', à la paroi arrière de la pièce M.
La tige s'étendant de bas en haut, 24', d'un piston mobile dans le cylindre AC est articulée par son extrémité supérieure, en 25', au milieu d'une large bielle 26' s'étendant entre les parois latérales de la pièce , Cette bielle 26' est articulée par un bout, en 27', à la paroi arrière de la pièce et un rouleau 28' est prévu à son extrémité opposée. Lorsque la tige de piston 24' est dans sa position basse, le rouleau 28' est espacé des bielles supérieures 16 et permet aux tétons 13 de faire contact avec la surface du corps métallique.
Lorsqu'on admet de l'air sous pression à la partie inférieure du cylindre AC, sous le piston travaillant dans celui-ci, la tige de piston 24' et la bielle 26' sont mues de bas en haut, de sorte que le rouleau 28' vient en contact avec les bielles supérieures 16 et soulève les pièces verticales 15 et les parties supportées par elles. L'abaissement des pièces verticales 15 et des tuyères N, ainsi que des patins 12, peut être effectué sous l'action de la pesanteur au moyen d'un robinet à main (non représenté), qui évacuera à l'atmosphère l'air comprimé dans le cylindre AC. Ce soulèvement et cet abaissement des tuyères N et des patins 12 peuvent également être effectués, si on le désire, par une valve à poussoir 30' possédant une poignée articulée au bas de l'un des supports verticaux 11'.
La valve 30' peut être disposée pour admettre de l'air comprimé dans le cylindre AC lorsque la poignée est dans une position verticale, comme c'est indiqué en pointillé sur la Fig. 4, et pour faire échapper à l'atmosphère l'air comprimé se trouvant dans ce cylindre lorsque cette poignée est dans une posi-
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tion inclinée, avec son extrémité en contact avec la surface du corps métallique, comme c'est indiqué en traits oontinus sur cette même figure.
La pièce est montée à pivots, en 30, par ses extrémités supérieure et inférieure sur une pièce verticale G. Les pivots 30 sont de préférence disposés de telle façon que la pièce et les parties supportées par elle peuvent être mues angulairement autour d'un axe situé directement derrière une des parois latérales 22 de la pièce M. On peut mettre cette dernière dans une position où elle est parallèle à la direction du mouvement des tuyères N par rapport à l'ouvrage, ou la disposer sous un angle aigu par rapport à cette direction, dans les deux sens.
A cet effet, comme le représente la Fig. 4, il est prévu une tige filetée 31 qui passe à travers un trou taraudé dans une partie formant rebord, 32, (Fig. 3), de la pièce M et dont l'extrémité limite le mouvement angulaire de cette dernière vers la pièce verticale G. Une seconde tige filetée 33, disposée au-dessus de la tige 31, est articulée en 34 à la pièce G, passe à travers un trou du rebord 32 et porte un écrou 35 que l'on peut régler pour limiter le mouvement angulaire de la pièce M l'éloignant de la pièce G.
Toute la construction décrite jusqu'ici, comprenant les pièces G, M, 15, 11, les têtes de tuyères H et les tuyères N, est supportée de telle façon que l'ensemble est mobile transversalement à la direction du mouvement des tuyères! par rapport à l'ouvrage, durant une opération de coupe. Il est très désirable de maintenir, au cours de ce mouvement transversal ou latéral, les tuyères N dans la position à laquelle on les a réglées. Cela peut être effectué
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en reliant la pièce verticale G, par l'intermédiaire d'un parallélogramme articulé, à une pièce verticale K.
Ce pa- rallélogramme articulé, voir Fig. 4 et 6, peut comprendre une paire de bielles supérieures 36, disposées dans le mê- me plan horizontal sur chaque côté des pièces G et et une seconde paire, similairement disposée, de bielles in- férieures 37 situées au-dessous des bielles 36 et dans le même plan vertical que celles-ci. L'une des extrémités de chaque bielle 36 est assujettie à un axe vertical 38 pivo- tant dans des oreilles espacées 39 qui peuvent faire par- tie intégrante de la pièce G.
D'une manière similaire, l'une des extrémités de chaque bielle 37 est assujettie à un axe vertical 38' pivotant dans des oreilles espacées 40 qui peuvent faire partie intégrante de la pièce K. pour offrir un support convenable à la pièce G et aux parties supportées par elle tout en assurant en mê- me temps un libre mouvement transversal de cette pièce par l'intermédiaire de parallélogramme articulé, les extrémi- tés opposées des bielles 36 et 37 tourillonnent de préfé- rence dans des portées de butée. Comme le représente Fig.
5, une des extrémités de chacune des bielles 36 peut être fixement assujettie par une vis de serrage 36' à un axe vertical 41 monté dans des oreilles espacées 40. Les ex- trémités supérieures des axes 41 sont forées et taraudées pour recevoir des vis à tête 42 qui maintiennent en posi- tion les cuvettes supérieures et inférieures de roulements à billes 43. Les extrémités inférieures des axes 41 sont également forées et taraudées pour recevoir les extrémi- t tés supérieures filetées d'étais 44 qui descendent obli- quement vers la pièce G, comme le représente la Fig. 4.
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Les extrémités inférieures, filetées, des étais 44 sont reliées à des manchons filetés à pas opposés 45 qui reçoi- vent également des étais 44' s'élevant de la monture à pi- vot de l'une des extrémités des bielles inférieures 37.
Ces montures à pivot sont similaires à celles que l'on vient de décrire pour les bielles 36, la portée de butée étant disposée au-dessous des oreilles espacées 39 de la pièce G. Un support rigide est ainsi offert à la pièce G et aux parties y attachées, et toute tendance à déforma- tion ou courbure des bielles 36 et 37 est évitée.
Dans bien des cas, la paroi latérale d'un corps métallique d'où du métal de surface doit être enlevé, n'est pas parfaitement droite. pour assurer un enlèvement complet de tout le métal de surface en une seule passe, il est pré- vu un moyen pour guider les tuyères transversalement à la direction longitudinale d'un corps. Ce moyen peut compren- dre (voir Fig. S et 4), un bras 46 qui est assujetti au bas de l'une des parois latérales 22 de la pièce M, s'étend dans la direction des tuyères N et se termine au-dessous de ces tuyères et sur l'un des côtés de celles-ci. Le bout externe du bras 46 est pourvu d'un patin 47 qui, composé du même alliage métallique que celui employé pour les tétons 13, est disposé pour porter contre une paroi latérale du corps métallique.
Les tuyères N sont maintenues en posi- tion par rapport à la paroi latérale du corps métallique, quelles que soient les irrégularités de la surface de cette paroi, par le bras 46 qui est sollicité vers ladite paroi par un ressort 48 travaillant à la tension, relié par un bout, à la pièce G, et par l'autre à la pièce K.
L'ensemble comprenant les tuyères N, les têtes de'
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tuyères , les pièces verticales 11 et 15 et les pièces , et -4 peut être appelé une batterie de chalumeaux S. Cette batterie S est portée par le chariot E, que l'on décrira plus loin, et est de préférence réglable verticalement sur celui-ci, de façon à pouvoir être placée à toute hauteur désirée pour une opération de coupe.
La batterie de chalumeaux S (voir Fig. 3 et 4) est supportée sur une pièce E' qui, descendant ou pendant du chariot E, comprend une plaque horizontale 49 et un pilier .50,s'étendant de haut en bas, qui fait partie intégrante de celle-ci. Comme c'est représenté sur la Fig, 6, le pilier 50 est pourvu d'une plaque d'appui 51', d'une seule pièce avec lui, qui est pourvue de languettes ou saillies 52 capables de faire contact avec les surfaces internes des parois latérales et la surface de fond de la pièce verticale K.
Des plaques verticales 53, assujetties aux extrémités des parois latérales de la pièce K et s'étendant par-dessus les languettes 52,forment une glissière pour la pièce le long de la plaque d'appui 51 du pilier 50. pour faire mouvoir la pièce K verticalement et la maintenir dans toute position désirée, il est prévu un arbre fileté 54 qui, muni à son extrémité supérieure d'une manette 54', descend à travers une ouverture de la plaque horizontale 49 et se visse dans un trou taraudé formé dans une oreille qui fait partie intégrante de la pièce K.
Un mouvement de l'arbre 54 dans le sens de sa longueur est empêché par des col- liers 56 y fixés et portant contre le dessus et le dessous de la plaque horizontale 49, de sorte que quand on fait tourner l'arbre'54., 'au moyen de la manette 54', la pièce K et les partiessupportées par elle, se meuvent verticalement
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le long du pilier 50.
Le chariot Et d'où descend la pièce E', com- prend deux pièces de section en U espacées, 57, dont les extrémités sont reliées par des pièces de section en U, verticalement disposées, 58. Des arbres,, s'étendant pa- rallèlement aux pièces 57, tourillonnent dans des paliers 60 assujettis aux pièces 58 et portent, y fixés, des ga- lets 61 et 62 roulant le long de rails Il. On notera que les galets 62 sont à gorge pour guider le chariot E le long des rails T', tandis que les galets 61 sont à jante plate et servent de supports roulants.
Des plaques 63 sont attachées aux extrémités de l'un des rails T', comme c'est représenté sur les Fig. 1 et 3, pour limiter le mouvement du chariot E sur les rails, pour mouvoir le chariot E le long des rails T', un volant à main 64 est fixé à l'une des extrémités de l'un des arbres 59 qui se prolonge à l'extérieur d'une des pièces 58. On voit que ce mouvement du chariot 1 permet un réglage transversalement à la direc- tion du mouvement de la batterie de chalumeaux S par rap- port à l'ouvrage.
En plus des réglages vertical et transversal de la batterie de chalumeaux S, que l'on a décrits, il est dé- sirable de prévoir un réglage dans la direction longitudi- nale normale du mouvement des tuyères N lorsqu'elles enlè- vent du métal de surface, de façon à pouvoir mettre, au début, les tuyères en position à l'extrémité d'un corps métallique, ou en tout autre point, pour commencer une cou- pe. Cela peut se faire en assujettissant aux pièces fiz, entre les extrémités de celles-ci, une plaque de base 65 en prise à queue d'aronde avec la plaque horizontale 49
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de la pièce pendante E'.
Le mécanisme pour imprimer un mouvement à la pièce E' par rapport à la plaque de base 65 comprend une crémaillère 66. assujettie sur le dessus de la plaque 49 et engrenant avec un pignon qui, passant à travers une ouverture de la plaque 65, fait partie d'un rouage 67 monté sur un support 68 attaché à la plaque 65.
Un arbre 69, tourillonnant dans le chariot E et portant à son extrémité supérieure un volant à main 70 adjacent au volant à main 64, est prévu pour actionner le rouage 67 et mouvoir la pièce E' en avant ou en arrière,. dans la direction du mouvement des tuyères N.
Les rails ', sur lesquels le chariot E roule, sont montés sur des poutrelles en double T espacées, 71, qui peuvent former partie du châssis C. Les extrémités de ces poutrelles sont reliées par des fers à U 72 qui sont disposés à angle droit par rapport à elles, et auxquels sont assujettis, près de leurs extrémités, des paliers 73.
De courts arbres 74, auxquels sont fixés des galets 75 et 76, respectivement, tourillonnent dans les paliers 73 situés à l'une des extrémités des fers à U 72, et un arbre 77, s'étendant sur sensiblement la largeur du châssis C et portant, y fixés, des galets 75' et 76', tourillonne dans les paliers 73 situés aux extrémités opposées des fers à U 72, et dans un palier monté sur un support attaché à l'une des poutrelles 71. Les galets sont supportés par des rails espacés T, sur lesquels ils roulent, les galets 75 et 75' étant à double boudin pour guider le châssis C, alors que les galets 76 et 76' sont à un seul boudin, comme c'est représenté sur la Fig. 1.
A l'arrière du châssis C, en un endroit adjacent
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aux galets 75 et 76, il est prévu une plate-forme 2 supportée par des cornières 78, attachées aux fers à U 72, et disposée dans un plan horizontal au-dessus de la surface supérieure de l'ouvrage. Pour permettre à un opérateur de se tenir sur la plate-forme P, les rails T sont élevés à une assez grande distance au-dessus du plan de support de l'ouvrage.
Le châssis est de préférence mû sur les rails T par un moteur W supporté sur un socle 80 qui est monté à l'extrémité antérieure du châssis C. Le moteur W peut, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 81, actionner une vis sans fin 81' qui engrène avec une roue à denture hélicoïdale 82 fixée à un arbre creux ou manchon 83 qui est monté fou sur l'arbre 77 et de manière à ne pas pouvoir se déplacer axialement sur celui-ci. Au manchon 83 est assujetti un des éléments 84 d'un embrayage dont l'élément coopérant, 85, est assujetti à un manchon ou arbre creux 86 qui est monté à languette et rainure sur l'arbre 77 et auquel est attaché un collier d'embrayage 87 pour rapprocher et éloigner de l'élément d'embrayage 84 l'élément d'embrayage 85.
Le mécanisme de commande de l'embrayage comprend une tige verticale 88 qui, tourillonnant dans un support 89 attaché à la boite du réducteur de vitesse 81,porte à son extrémité inférieure une fourchette embrassant le collier 87. Un levier 90, disposé dans un plan situé au-dessus du châssis Ç et s'étendant de l'avant à l'arrière de celui-ci, est relié par son extrémité avant à l'extrémité supérieure de la tige 88. L'extrémité opposée du levier 90 glisse dans un guide comprenant deux pièces espacées 91 reliées par leurs extrémités et suppor-
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tées par une pièce verticale 92 montée sur le châssis C.
En travers de ce châssis Ç s'étend, dans un plan horizontal situé au-dessus des volants à main 64 et 70, une tige de commande d'embrayage, 93, articulée par une de ses extrémités au levier 90 et glissant, par son extrémité opposée, dans une ouverture formée à l'extrémité supérieure d'un support 94 monté sur le châssis C.
On voit facilement, en considérant les Fig. 1 et 3, que la manette 54' pour le réglage vertical de la batterie de chalumeaux S, le volant 64, pour le réglage transversal du chariot et de la batterie de chalumeaux S, le volant 70, pour le réglage longitudinal de cette batterie, et la tige de commande d'embrayage 93, pour embrayer le moteur W à l'arbre 77, sont tous à portée commode de l'opérateur se tenant sur la plate-forme P. Par suite, tous les mouvements et réglages de l'appareil sont entièrement sous le contrôle de l'opérateur, à mesure que le châssis Ç se meut le long des rails .
De plus, le contrôleur MC pour le moteur W est monté sur le chariot µ et est pourvu d'une manette 95 pour renverser le sens de rotation de ce moteur et pour régler la vitesse de celui-ci dans un sens ou dans l'autre.
Pour mouvoir le châssis Ç sur les rails T à une vitesse prédéterminée, il est prévu une échelle indicatrice 96, (Fig. 1), avec laquelle coopère un index porté par la manette 95 et qui peut être graduée de toute manière convenable mais qu'il est préférable de marquer pour qu'elle indique la vitesse de déplacement du châssis en "mètres par minute".
Dans la forme d'exécution de l'invention qui a
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été décrite, le réglage vertical de la batterie de chalu- meaux S s'effectue en tournant la manette 54', au haut du chariot E. Dans bien des cas, ce réglage vertical manuel est suffisant puisqu'on peut obtenir un autre réglage vertical des têtes de tuyères H et des tuyères N au moyen du cylindre à air AC. Cependant, dans certains cas, un ré- glage vertical automatique de toute la batterie de chalu- meaux est désirable. Un tel réglage automatique est montré dans la forme d'exécution représentée sur la Fig. 9 où les parties similaires à celles décrites dans la premiè- re forme d'exécution sont indiquées par les mêmes numéros de référence.
Sur la Fig. 9, un réglage vertical automati- que de la batterie de chalumeaux est effectué au moyen d'un moteur 56' monté sur le chariot E. Ce moteur actionne, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages convenable en- fermé dans une boite 53', l'autre fileté vertical 54. Le moteur 56' peut être pourvu d'un contrôleur convenable pour faire varier sa vitesse et renverser son sens de mar- che. De cette manière on peut effectuer aisément un régla- ge vertical initial, rapide, de la batterie de chalumeaux. pour ne pas compliquer inutilement les dessins on n'a représenté en 10, sur la Fig. 4, que des portions des conduites amenant les gaz aux têtes de tuyères H.
De préférence, ces conduites sont reliées à des collecteurs ou distributeurs de gaz oxydant et de gaz combustible mon- tés sur le chariot E, le gaz fourni à chaque conduite étant commandé par une valve distincte. Deux valves principales commandant la fourniture de gaz oxydant et de gaz combus- tible à ces collecteurs sont disposées près de la plate- forme de façon à pouvoir être manoeuvrées par l'opérateur
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se tenant sur celle-ci. Les conduites aboutissant aux col- lecteurs ou distributeurs sont supportées au-dessus de l'appareil de toute manière convenable et ont une longueur suffisante pour permettre un libre mouvement du châssis Ç et du chariot E.
La valve ou robinet de commande (non re- présenté) pour le cylindre à air AC peut être monté, soit sur le châssis C ou sur le chariot E, à portée commode de l'opérateur, et est relié à une source d'air comprimé. Des conducteurs électriques, supportés de la même manière que les conduites de gaz, peuvent être connectés au contrôleur MC et aux moteurs W et 56' .
Le fonctionnement de l'appareil est le, suivant:
On supposera que le châssis Ç occupe, sur les rails %, une position telle que les tuyères N sont adja- centes à l'une des extrémités du corps cylindrique B; que la position angulaire désirée de chaque tuyère, par rap- port à la direction de son mouvement, a été réglée à l'en- droit des pivots 14, entre les pièces verticales 11 et 15; que les pièces verticales 15 sont dégagées des crochets 28, de sorte que les tuyères N sont dans une position d'activi- té ; que la pièce M est mise en position, aux pivots 30, par les tiges filetées 31 et 33; que l'opérateur se trouve sur la plate-forme ; que la manette 54' a été tournée, ou que le moteur 56' a été actionné, pour régler les tuyères N verticalement par rapport à la surface supérieure du corps métallique B;
que les tuyères N ont été réglées, de manière à être adjacentes au bord extrême de ce corps métallique, en tournant le volant 70; que la poignée de la valve 30' est dans une position verticale, ce qui fait que le cylin- dre à air AC agit pour soulever les tuyères N et les patins
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12 de façon qu'ils se trouvent au-dessus du corps métalli- que et espacés de celui-ci ; les tuyères N ont été cor- rectement mises en position, latéralement, en déplaçant le chariot E sur'les rails ' au moyen du volant 64, de façon que le patin 47 du bras 46 se trouve en contact avec une paroi latérale du corps métallique B et que les tuyéres N se trouvent entre les parois latérales de ce dernier ;
les valves individuelles (non représentées), pour les con- duites fournissant les gaz combustible et oxydant aux têtes de tuyères H sont ouvertes ; les valves principales pour le gaz combustible et oxydant sont fermées; que la tige de commande d'embrayage 93 est dans la position de débrayage et que le moteur! est en marche pour actionner le châssis C en avant, avec la manette 95 du contrôleur du moteur placée pour une vitesse de mouvement prédéterminée de ce châssi
Dans ces conditions, l'opérateur ouvre la valve principale dans la conduite qui fournit du gaz combustible aux têtes de tuyères H et allume le gaz combustible sortant des tuyères N.
Cela peut être accompli électriquement par une longue tige conductrice connectée à une source d'énergie électrique et possédant une poignée isolante que l'opérateur peut tenir. En touchant la surface du corps métallique, mis à la masse, avec l'extrémité de cette tige en un point voisin des bouts des tuyères N, on produit une étincelle suffisante pour allumer le gaz combustible. Cela peut être fait aisément par l'opérateur pendant qu'il est sur la plate-forme P.
Dès que le bord du corps métallique a atteint une température d'ignition, l'opérateur peut ouvrir une valve principale à oxygène pour fournir du gaz oxydant aux têtes
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de tuyères H et peut manoeuvrer la tige d'embrayage 93 dans la direction voulue, pour que le châssis Ç soit actionné, par le moteur W, à la vitesse prédéterminée pour laquelle la manette 95 a été mise en position.
Lorsque la coupe est amorcée et que la batterie de chalumeaux S a été mise en mouvement à partir du bord du corps métallique, la poignée de la valve 30' sera trainée par-dessus la surface supérieure et amenée à la position inclinée représentée sur la Fig. 4. Dans cette.position, la valve 30' agit pour décharger à l'atmosphère l'air comprimé qui se trouvait dans le cylindre à air AC, de sorte que les tuyères N et les patins 12 descendront, sous l'action de la pesanteur, jusqu'à ce que les tétons 13 fassent contact avec la surface du corps métallique.
Les jets de gaz oxydant sortant des orifices des tuyères N oxyderont alors le métal de surface qui a été porté à une température d'ignition par les flammes chauffantes et ce métal oxydé, ainsi que le métal fondu, seront soufflés en avant des tuyères N, sous la forme d'une scorie, par la force des jets de gaz oxydant.
Puisque le bras 46 est sollicité vers une paroi latérale de l'ouvrage par le ressort 48, toutes irrégularités existant dans la surface de cette paroi latérale feront mouvoir le bras 46, et ce mouvement fera que les tuyères N seront mues latéralement sur une distance correspondante, au moyen du parallélogramme articulé, à mesure qu'elles avancent par rapport à l'ouvrage. Toutefois, en raison de cette liaison par parallélogramme articulé entre les pièces G et K, les tuyères ] resteront toujours dans leur position de réglage pendant tout le temps qu'elles se mouvront par rapport à l'ouvrage.
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Lorsque la coupe est terminée, l'opérateur manoeuvre la tige d'embrayage 93 dans la direction voulue pour débrayer de l'arbre 77 le moteur W et il ferme les valves principales à gaz oxydant et combustible. Si du métal de surface doit être enlevé d'un certain nombre de pièces ayant sensiblement les mêmes dimensions et la même forme, l'opérateur reste sur la plate-forme P, renverse le sens de marche du moteur W en manoeuvrant dans le sens voulu la manette 95 du contrôleur et manoeuvre ensuite la tige d'embrayage 93, de manière à faire revenir le châssis Ç à sa position de départ.
La poignée de la valve 30' reprendra sa position verticale lorsque les tuyères et les patins 12 abandonnent le corps métallique, à la fin d'une opération de coupe, et le cylindre à air AC relèvera alors ces tuyères et ces patins au-dessus de l'ouvrage. Pendant le mouvement de retour du châssis C, la poignée de la valve 30' sera traînée le long de la surface de l'ouvrage et inclinée dans la direction opposée à celle représentée sur la fig. 4 et, dans cette position inclinée, la tige de piston 24' restera dans sa position haute. Une fois le châssis C revenu à son point de départ, on peut procéder aux réglages latéral, ou transversal, et longitudinal pour mettre les tuyères N en position, adjacentes à l'extrémité d'un second corps métallique et répéter l'opération de coupe, comme cela a été décrit ci-dessus.
Bien qu'on ait dit que l'opérateur peut actionner à la main la valve principale à gaz oxydant, il peut être désirable, dans certains cas, de commander cette valve automatiquement. Il en est particulièrement ainsi à la fin
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d'une opération de coupe de métal, lorsqu'on désire inter- rompre la fourniture de gaz oxydant aussi rapidement que possible. Cela peut se faire facilement en disposant les choses de manière que la valve 30' agisse pour fermer la dite valve principale lorsque sa poignée prend une position verticale et que les tuyères sont soulevées de l'ouvrage une fois une coupe terminée.
Lorsqu'on a à enlever du métal de surface de corps métalliques de dimensions et/ou de forme différentes, on peut effectuer facilement pour un type quelconque de coupe désiré les réglages précédemment décrits. S'il est nécessaire, à un moment quelconque, de remplacer ou de réparer une tête de tuyère H particulière, on peut le faire aisément en détachant les connexions en 11 sans affecter la position des têtes de tuyères restantes. De plus, lors- qu'on fait des coupes qui varient comme largeur, il suffit de relever les têtes de tuyères à particulières qui ne sont pas nécessaires et de les tenir dans cette position rele- vée au moyen des crochets 28 et des pitons coopérants 29.
Dans la description du fonctionnement de l'appa- reil, on vient de dire que les jets de gaz oxydant souf- flaient du métal de surface oxydé et fondu et on a donné le nom de "scorie" à ce mélange de métal de surface oxydé et fondu. Bien que le métal de surface enlevé puisse être réduit complètement à l'état oxydé, on a trouvé que, dans la pratique, une partie du métal de surface peut être en- levée pendant qu'elle est dans un état partiellement oxydé et dans un état non oxydé et sous une forme fondue, ce qui . réalise ainsi une économie considérable dans la quantité de gaz oxydant nécessaire pour faire des coupes dans la surface de corps métalliques.
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Le métal enlevé qui peut être soufflé ou chassé en avant de la coupe à mesure que celle-ci se fait est réduit sensiblement à un état granulaire non adhérent. Les types caractéristiques de coupes faites de cette manière sont des rainures lisses ayant des côtés s'inclinant graduellement, comme o'est indiqué aux surfaces de la billette , sur la fig. 3.
On a fait des coupes satisfaisantes avec les tuyères réglées, sous des angles aigus variant de 10 à 35 degrés par rapport à l'ouvrage. Lorsque les tuyères sont disposées aux angles plus grands, on obtient des coupes légèrement plus larges.
On peut également régler dans une certaine mesure la largeur des coupes en donnant aux tuyères une inclinaison par rapport à leur ligne de mouvement. Une telle disposition de tuyères est représentée sur les figs.
1 et 6, avec les tuyères N sous un angle aigu par rapport à la direction de leur mouvement. Avec les tuyères réglées ou ajustées de cette manière, la scorie est balayée ou repoussée latéralement de la coupe et des coupes plus larges sont faites. cependant, lorsque l'on fait des coupes plus larges, de cette manière, ce doit être avec un certain sacrifice dans la vitesse à laquelle les coupes sont produites.
Il en est ainsi parce que l'on a trouvé, dans la pratique, que la scorie en avant des tuyères sert à aider à élever ou porter les portions successives de la surface à une température d'ignition et que, quand la scorie est balayée latéralement du corps métallique, le chauffage produit par elle n'est pas utilisé aussi efficacement que quand la scorie est soufflée en avant des tuyères et dans
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une direction sensiblement parallèle à celle de leur mouvement.
Dans la pratique, on a déterminé que les meilleurs résultats de coupe, dans des conditions moyennes, sontobtenus lorsque l'on règle la pression du gaz oxydant de manière à produire un courant de gaz oxydant ayant une vitesse comprise entre 165 et 230 m par seconde. Toutefois, on peut employer des vitesses de courant de gaz oxydant plus grandes ou moindres, selon les conditions différentes rencontrées dans la pratique et les résultats désirés. Les vitesses de gaz dont il vient d'être question sont des vitesses calculées du gaz déchargé des tuyères, basées sur la supposition qu'un volume mesuré de gaz déchargé dans un temps donné a une température de 21 C et est à la pression atmosphérique.
Les tuyères 1 sont âmes relativement vite sur la surface du corps métallique B. Dans un cas particulier quelconque, afin de faire des coupes rapidement, on fait de préférence mouvoir les tuyères à la vitesse maximum qui donnera une coupe de la profondeur et de la largeur désirées. A titre d'exemples on a fait des coupes satisfaisan- tes sur du métal froid en donnant aux tuyères des vitesses variant de 1,2 m à 27,4 m par minute.
D'après ce qui précède, on voit que l'invention offre, pour produire des coupes sur des corps métalliques ou enlever de ceux-ci du métal de surface, un appareil perfectionné extrêmement souple et adaptable à toute opération de coupe ou de division ou séparation de métal qu'on peut rencontrer dans la pratique.
Bien que l'on ait représenté et décrit ici une
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réalisation ou forme d'exécution particulière de l'invention, il est clair qu'on pourrait y apporter bien des modi. fications et que l'on pourrait faire usage de certaines caractéristiques indépendamment d'autres, sans que cela doive être considéré comme une dérogation à l'esprit de l'invention.