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" Perfectionnements aux machines à découper en forme et autres machines analogues Priorité d'une demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique déposée le 28 février 1945 N de série 580 225 au nom de Arthur A. BERNARD.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux machines à découper en forme ou autres machines analogues.
L'objet principal de l'invention est une maohine à déoou- per en forme légère, portative, peu coûteuse et universelle pour faire agir un ohalumeau déooupeur sur une pièce à travail- ler, machine permettant d'obtenir les résultats suivants :
1 ) orientation automatique du ohalumeau de manière oon- stante par rapport à la ligne de déplacement ou à la ligne à
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découper, que oelle-ci soit droite ou courbe.
2 ) Exéoution de découpages en biseau en même temps que de déooupages de formes irrégulières.
3 ) Possibilité de suivre un gabarit compliqué avec pré- cision et quelles qu'en soient les dimensions.
4 ) Découpage à des dimensions supérieures ou inférieures à celles d'un gabarit ( plus ou moins le gabarit).
5 ) Déooupage d'angles droits.
6 ) Découpage de courbes petites et compliquées.
7 ) Découpage de cercles grands et petits sans gabarit.
8 ) Enfin, possibilité de travailler dans une position quelconque depuis l'horizontale jusqu'à la verticale et d'obten- tion d'un certain nombre d'autres caractéristiques dont certai- nes seront exposées plus particulièrement ci-après.
D'une manière générale, on obtient ces résultats grâce à une tête ( ou chariot ) traoeuse comprenant une table tournante ou une simple roulette pouvant tourner de 360 autour de son axe et autour d'une base ( ou support ) de stabilisation porta- tive par rapport à laquelle elle est, par ailleurs, librement mobile en arrière et en avant sur une distanoe choisie et qui est propulsée par deux galets de traction commandés de manière différentielle de chaque coté de l'axe de rotation de la table tournante qui saisit le rail de guidage d'un gabarit pour dépla- oer la tête traoeuse et pour maintenir le chalumeau à une dis- tance constante au-dessus de la pièce à travailler en l'orien- tant de manière constante par rapport à la ligne de déplacement ou à la ligne à découper.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description.
Le mode préféré de réalisation de l'invention, qui a été reconnu pratique, est représenté sur le dessin ci-annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en perspective de la machine placée
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sur un gabarit qui doit normalement reposer sur une pièce à tra- vailler ou être fixé à une pièce destinée à être découpée.
La figure 2 est une vue en élévation latérale, avec coupe partielle, de la machine fixée à un gabarit lequel, à son tour, est fixé sur une pièce à travailler disposée, dans cet exemple, suivant la verticale.
La figure 3 est une vue en élévation latérale de la ma- chine reposant sur un gabarit qui, à son tour, repose sur une pièce à découper.
La figure 4 est une vue en élévation latérale semblable de la maohine associée à un support auxiliaire auquel est fixé un petit gabarit, le tout reposant sur une pièce à découper.
La figure 5 est une vue en élévation latérale de la machine sur un type courant de socle adjaoent à une table de travail sup- portant une pièce à travailler et un gabarit.
La figure 6 est une vue en plan montrant la machine sur un gabarit oompliqué oomportant à l'extérieur les courbes, angles et inclinaisons courants et, à l'intérieur, un cercle et quel- ques figures additionnelles.
La figure 7 est une coupe à plus grande échelle par 7 - 7 de la figure 3.
La figure 8 est une autre coupe à plus grande échelle par 8 - 8 de la figure 3.
La figure 9 est une coupe transversale par la barre stabi- lisatrice ou de support en regardant vers la gauche de la figure 8, le carter de commande étant enlevé.
La figure 10 est une vue en élévation à plus grande échel- le, avec coupe partielle, de la tête traoeuse ( ou chariot ) et de la bague pivotante dans laquelle est montée la table tournan- te.
La figure 11 est une coupe verticale par 11 - 11 de la fi- gure 10.
La figure 12 est une coupe transversale par 12 - 12 de la
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;figure 11.
La figure 13 est une vue en perspective de l'un des galets de traotion et de son arbre de commande avec le dispositif grâce auquel il peut saisir le rail de guidage d'un gabarit ou le che- min sans fin d'un accessoire.
La figure 14 est une coupe verticale par 14 - 14 de la figure 11.
La figure 15 est une coupe verticale par 15 - 15 de la figure 11.
La figure 16 est une coupe transversale par 16 - 16 de la figure 10.
La figure 17 est une vue de détail montrant un moyen de réaliser le pivotement de la tête traceuse, ou chariot, sur la barre stabilisatrice.
La figure 18 est une coupe transversale par 18 - 18 de la figure 17.
La figure 19 est une coupe transversale analogue d'une forme modifiée.
La figure 20 est une vue de détail à plus grande échelle montrant les galets de traction avec des nervures d'entraine- ment inclinées ou courbes.
La figure 21 est une vue analogue montrant les galets de traction aveo des nervures d'entraînement en ohevrons.
La figure 22 est une vue de détail à plus grande échelle montrant la disposition du ohalumeau pour le découpage en biseau.
La figure 23 est une vue en élévation, avec coupe partielle, à plus grande échelle, montrant le chariot équipé d'un dispositif accessoire permettant de le commander par une source d'énergie sans recourir à un rail de guidage sur le gabarit, ou bien de le guider à la main pour le découpage à main libre.
La figure 24 en est une vue en élévation latérale.
La figure 25 est une vue en élévation latérale d'une roue résistant à la chaleur et utilisée dans le dispositif représenté
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sur les figures 23 et 24 pour se déplacer au voisinage immédiat du chalumeau découpeur.
La figure 26 est un diagramme montrant le procédé habituel d'utilisation de flarmes de préohauffage autour d'un jet de dé- coupage.
La figure 27 est un diagramme analogue montrant comment un seul chalumeau de préchauffage exéoute le travail de plusi- eurs chalumeaux de la technique antérieure grâce à l'orientation automatique réalisée au moyen de la présente invention.
La figure 28 est un schéma montrant de quelle manière les galets de traction commandés de manière différentielle suivent une courbure de petit rayon dans le rail de guidage du gabarit.
La figure 29 est une vue en perspective montrant la ma- chine disposée pour découper un cercle de grand rayon.
La figure 30 est une vue en perspective semblable montrant la machine disposée pour découper un cercle de petit rayon.
La figure 31 est une vue en perspective dtun accessoire utilisé pour découper des cercles de petit rayon comme le montre la figure 30.
La figure 32 représente un support auxiliaire, ou disposi- tif d'adaptation, utilisé sous le support, ou soubassement, nor- mal de la machine, dans les opérations représentées sur les fi- gures 23, 24, 29 et 30.
La figure 33 est une vue en perspective d'un support auxi- liaire destiné à être placé sous la machine en liaison aveo un petit gabarit dans la disposition représentée sur la figure 4.
Les figures 34,35, 36, 37,38, 39 et 40 sont des vues en perspective de différentes formes de gabarits et d'accessoires de gabarits destinées à être utilisées avec la machine et aveo le support auxiliaire.
Les figures 41,42, 43, 44,45, 46,47 et 48, enfin, sont des vues en plan illustrant le mode d'utilisation d'un support auxiliaire et d'un petit gabarit pour le découpage de figures
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simples dans une plaque.
Il est bien entendu que ces dessins, de même que la des- oription, ne sont donnés ici qu'à titre d'illustration, sans aucun caractère limitatif de la portée de l'invention.
DESCRIPTION GENERALE.
Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, une tête traceuse, ou chariot, 10 ( figures 1, 2, 3, 10 et 11 ) com- prend une table tournante 11 ( figures 10 et 11 ) pouvant tour- ner de 3600 et supportée par une seule roua 12 non commandée à travers laquelle passe l'axe de la table tournante, de manière que le chariot puisse se déplacer et pivoter comme une roulette unique.
Il est maintenu dans la position verticale par rapport à la pièce à travailler par un support, ou base, de stabilisation 13 portatif ( figures 1, 2, 3, 4 et 5), et par un bras 14 pou- vant pivoter par rapport à la table tournante et au support et pouvant coulisser par rapport à ce dernier.
Cette organisation permet au chariot de tourner complète- ment autour du support, de s'en approcher et de s'en éloigner et ( lorsque la limite du déplacement de glissement de la barre est dépassée ) de déplacer le support et, simultanément, de tourner autour de ce dernier. On peut dire que le chariot peut exécuter un mouvement universel par rapport à un gabarit 15 ( fi- gures 1, 2 et 3 ) ou à une pièce à travailler 16 ( figure 4 ) sur lesquels est supporté le soubassement, ou par rapport à un plan parallèle à une pièce à travailler.
Il s'ensuit qu'un chalumeau déooupeur 17 porté par le cha- riot a une liberté de mouvement totale par rapport à la pièce à travailler, tout en étant maintenu à une distance prédéterminée de celle-ci et dans la position convenable par rapport à la ligne du déplacement ou à la ligne à découper. De plus, grâce à la li- berté de mouvement du chariot se comportant comme une simple roulette, il peut suivre le rail-guide d'un gabarit, quelle que
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soit sa configuration, et qu'il s'agisse d'un rail intérieur ou d'un rail extérieur.
La tête traceuse ou chariot ( figures 10 et 11 ) .
Le rôle de la tête traoeuse ou chariot est de supporter et de diriger le ohalumeau 17, ou tout autre outil approprié ; à cet effet, ledit chariot est muni dtune tête de commande 18 ( ou comprend une telle tête ) comportant des galets de traotion 19 établis pour saisir un rail de guidage 20 d'un gabarit, ou autre dispositif analogue, pour déplacer la tête ou chariot.
Ce dernier comporte également un moteur 21 servant à commander les galets de traction 19 par l'intermédiaire d'une transmission spéciale 22.
La table tournante 11, qui constitue la partie intermédi- aire, ou corps, du chariot, est en forme de disque; elle est montée à pivotement sur une bague 23 au moyen de roulements à billes 24; une bague à rebord 25/rendue solidaire de la faoe in- f érieure de la table au moyen de boulons 26.
La bague 23 est reliée à l'une des extrémités du bras 14 par des dispositifs permettant de faire pivoter la tête tout entière autour de 1' axe du bras jusqu'à une position de repos sur le o8té de la ba- gue, ou de présenter l'ajutage du ohalumeau pour le nettoyage ou le changement. /- est
La table tournante comporte un alésage central vertical, ou logement, 27 destiné à recevoir une tige cylindrique 28 sur la partie supérieure de la tête de commande 18, qui est fixée par des vis 29, grâce à quoi la tête de commande peut être fa- cilement détachée du chariot.
La tête de commande ( figures 10, 11, 13 et 14) :
La tête de commande est une pièce oblongue, rectangulaire, formant à son extrémité inférieure une fourche destinée à rece- voir la roue porteuse 12, qui est maintenue en place par des chevilles 30 par dessous et par des chemins de roulement à bil- les 31 au-dessus, ces derniers servant à supporter la tête de
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commande et, avec elle, le chariot tout entier sur la roue 12; à cet effet, ils sont maintenus en place par des tourillons 32 s'étendant en travers de la fourche de la tête de commande.
De chaque coté de la roue porteuse 12, la tête de oomman- de présente un alésage longitudinal 33 destiné à recevoir les axes 34 et 35 des galets de traction 19. L'axe 34 tourne sur deux paliers à aiguilles Torrington 36 et l'axe 35 tourne à son extrémité supérieure sur un seul roulement à aiguilles Torring- ton 37, l'extrémité inférieure tournant dans un demi-coussinet susceptible d'être réglé, pour que l'on puisse faire varier l' espace existant entre les galets de traction 19 et obtenir l' effet convenable de prise sur le rail de guidage du gabarit ou sur la roue sans fin d'un autre accessoire.
Cette organisation est plus particulièrement représentée sur les figures 13 et 14 sur lesquelles on voit que l'extrémité inférieure de la tête de commande présente un alésage latéral 38 destiné à reoevoir un coussinet oylindrique 39 présentant un siège d'appui semi-circulaire 40 pour l'extrémité inférieure de l'arbre 35. Le coussinet 39 est commandé par une vis à tête moletée 41 se vissant dans un support élastique 42 rendu soli- daire de la partie latérale de la tête de oommande au moyen de boulons 43. Le support élastique 42 est établi avec une élasti- cité convenable pour qu'il donne la pression correcte sur l'ex- trémité inférieure de l'arbre 35, à la droite de la figure 14, pour assurer la prise nécessaire à l'entraînement sur le rail de guidage 20 ou sur tout autre dispositif de guidage.
On règle la pression en tournant simplement la vis de réglage 41 dans le sens convenable. Le ressort 42 permet de oompenser toutes les irrégularités d'épaisseur du rail, dont certaines sont inévita- bles lorsque l'on cintre des rails de guidage à la manière ha- bituelle.
La transmission d'entraînement :
Pour que l'invention donne certains de ses avantages impor-
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ants, il faut que les galets de traction 19 soient commandés de manière différentielle; de plus, pour ltéoonomie et pour qu'il soit possible de rapprocher étroitement les galets de traction, l'organisation de la transmission différentielle pré- sente une importance particulière. Jusqu'ici le différentiel était établi aveo son axe perpendiculaire aux axes d'entraine- ment des galets de traction, ce qui nécessitait la fabrication d'engrenages spéciaux coûteux et ce qui, de plus, rendait impos- sible la mise en place des galets de traotion à une distança aussi faible que possible l'un de l'autre, comme cela est sou- vent désirable dans de nombreuses applications de la machine.
Conformément à la présente invention, le dispositif de trans- mission, désigné dans son ensemble par 22, oomprend un engre- nage différentiel dont l'axe est sensiblement vertical ou paral- lèle à celui des arbres 34 et 35. Ceci a pour effet d'amener la couronne dentée 44 dans une position horizontale avec son axe d'un coté de celui de la table tournante, qui est entre l'axe des arbres 34 et 35 et qui traverse la roue porteuse 12. De cette manière, l'une des roues dentées de commande 45 entraine un pignon 46 sur l'extrémité supérieure de l'arbre 35 et l'au- tre roue dentée de commande 47 entraîne un pignon fou 48 qui, à son tour, entraîne un pignon 49 en liaison d'entraînement avec l'arbre 34 par l'intermédiaire de la pièce d'espacement 49a.
Toute cette transmission est logée dans le carter de transmission 97, de forme à peu près rectangulaire, sur le des- sus de la table tournante 11, carter fermé par une plaque-oou- vercle 98 sur laquelle repose la base 50 du moteur, le tout étant fixé sur le carter 97 au moyen de boulons 51. L'organisa- tion de la transmission et des paliers des pignons à l'intéri- eur du carter et du couvercle ressort clairement des figures 11, 12 et 14 et ne nécessite pas de desoription particulière.
Il suffira de dire que le moteur 12 entraîne un pignon 52
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par l'intermédiaire d'une transmission à vis sans fin 53 et que le pignon 52 commande la couronne dentée 44 par l'intermédiaire d'une transmission désignée dans son ensemble par 54.
Avec cette organisation de transmission, et en particu- lier l'utilisation d'un différentiel à axe vertical d'un cote de l'axe de la table tournante, on peut établir la transmission au moyen de pignons du commerce et réduire les frais à peu près au vingt-cinquième du coût d'un dispositif analogue dans la teohnique antérieure.
Cette organisation du différentiel permet d'équiper cha- que maohine avec un assortiment de tête de commande comportant différents espacements des galets de traction 19, grâce à quoi on réalise une machine unique pour un grand nombre de types différents de travail et pour un grand nombre de rails de gui- dage de gabarits différents.
Position libre de la tête traceuse et du chariot :
Quand la machine n'est pas en service, le chariot doit occuper une position telle que ses diverses parties et, en par- ticulier, le bec déooupeur, soient protégées contre les causes de détérioration. A cet effet, la bague-pivot 23 est pourvue d'une queue cylindrique 55 ( figures 17 et 18 ) montée, de ma- nière à pouvoir tourner, dans le manchon 56 et fixée sur l'ex- trémité adjacente du bras 14 par des vis 57. L'extrémité interne dudit manchon est pourvue de dents d'encliquetage 58 destinées à coopérer avec un cliquet 59 poussé vers les dents par des res- sorts 60 montés sur une tige 61 fixée à la queue 55.
Une variante de cette disposition est représentée sur la figure 19 sur laquelle la queue 55 comporte des sièges sphériques 62 destinés à coopérer aveo des billes 63 poussées vers l'inté- rieur par un ressort 64 comprimé par une vis 65 vissée dans le manchon 56. Cette organisation permet de faire tourner la tête traceuse et le chariot de 90 jusqu'à une position de repos lorsqu'ils ne sont pas en service ou lorsqu'il est nécessaire
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de nettoyer ou de changer le bec déooupeur, et de ramener les pièces à la position verticale pour être utilisées ultérieure- ment. Comme on l'a indiqué sur la figure 6, le côté de la bague- pivot 23 peut présenter une dent 66 sur laquelle peut reposer l'extrémité de chariot de l'appareil.
Le support ou soubassement :
Le support, ou soubassement, désigné dans son ensemble par 13, est une pièce ooulée en forme de ouvette renversée aveo un moyeu central 68 taraudé en 69 pour recevoir des boulons de fixa- tion lorsqu'il doit être fixé, comme on l'a indiqué sur la fi- gure 2 au moyen des boulons 70.
Le moyeu présente un alésage central 71 dans lequel un téton 72 tourne sur des roulements à rouleaux 73. L'extrémité supérieure du téton porte un dispositif qu'on désigne parfois sous le nom de support et qui comprend une tête 74 en forme de fourche dont les branches 75 reçoivent des tourillons filetés 76 s'engageant dans des évidements 77 des barres 78 qui servent de supports pour deux jeux de roulements à billes New Departure 79 sur des tétons 80. Ces jeux de roulements à billes forment un passage dans lequel le bras 14 peut ooulisser lorsque le oha- riot se déplace en se rapproohant et en s'éloignant du support 13.
Chacun des tourillons 76 comporte une fente 81 grâce à la- quelle on peut l'ajuster pour régler la pression des roulements à billes 79 sur le bras 14 ; peut maintenir la pression réglée en serrant les éorous de blocage 82.
Le bras, tel qu'il est représenté ioi, est constitué par un tube d'acier sans soudure à section carrée possédant' une très grande élasticité, grâce à laquelle on peut régler chacun des deux jeux de quatre roulements avec une pression oonsidérable tout en permettant à l'arbre d'être déplacé en arrière et en avant aveo une résistance minimum. Ceci contribue à la rigidité et à la stabilité de la machine.
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Pour fixer la longùeur effective du bras 14 on a prévu une butée positive comprenant un bouchon 83 aveo une queue 84 mobile dans l'un des tourillons 76 et pouvant recevoir la pression d' une vis de réglage 85 sur une bille 86.
Conformément à l'invention, la longueur du bras 14 peut âtre déterminée ou augmentée pour l'adaptation à des conditions particulières quelconques d'utilisation de la machine et il a été prévu une butée pour éviter que le bras ne soit dégagé par inadvertance du support. On peut même établir le bras avec des longueurs assorties ou en plusieurs pièces que l'on peut facile- ment assembler ou séparer. Pour constituer une limite permanente du mouvement d'éloignement du bras par rapport au support, une vis à tête ronde 87 ( figures 6 et 9 ) est introduite dans l' extrémité du bras sur le parcours de l'un des roulements à bil- les 79.
Le carter de commande :
Un carter de commande 88 constitué par une boite en tôle est monté sur le support par glissement de ses cotés en 89 pour recevoir les tourillons 76 et est fixé au moyen de vis 90 s'en- gageant dans les extrémités des barres 78 à travers des fentes allongées 91, ce qui permet les réglages nécessaires sans défor- mation du carter en question.
Dans le carter de commande est monté un interrupteur de commande 92 constitué par un rhéostat au moyen duquel on peut régler et faire varier la vitesse du moteur 21 pour tenir compte des conditions et des exigenoes du travail particulier.
Le carter de commande peut également fournir un emplace- ment convenable pour le raccordement du tuyau 93 qui fournit les gaz au chalumeau déooupeur.
Dans la position représentée sur le dessin, les tuyaux se supportent d'eux-mêmes d'une manière générale, mais, dans d'au- tres positions, lorsque le chariot s'approche du support 13, ils ont tendance à tomber latéralement; pour empêcher cette chute,
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il a été prévu un support'constitué par des bras latéraux 94 articulés en 95 et comportant à leur extrémité externe une bou- cle 96 passant autour des tuyaux et des conducteur allant du carter de commande au moteur.
Le montage du chalumeau :
Le corps 100 du chalumeau est monté sur le chariot de ma- nière qu'il puisse être réglé verticalement et latéralement pour permettre de faire varier l'espace compris entre le beo déoou- peur et la pièce à travailler et de faire varier l'emplacement du bec par rapport à l'axe central de la table tournante. A cet effet, on fait passer le corps du chalumeau à travers un manchon cylindrique 101 pourvu de bras 102 de part et d'autre de la tête de commande 18 ( figures 10 et 16 ) et dont les extrémités li- bres sont fixées à un écrou 103 recevant une vis de réglage 104.
Un ressort courbe 105 disposé entre le manohon 101 et la tête de commande tend à déplacer ledit manohon vers la gauche ( par rapport aux figures 10 et 16 ), tandis que l'on peut régler la vis 104 pour le déplacer vers la droite contre l'action antago- niste du ressort. De cette manière, on peut régler l'axe du beo déooupeur vers la droite ou vers la gauche de l'axe de la table tournante ( par rapport à la figure 10 ) et faire ainsi des dé- coupages de dimensions supérieures ou inférieures à celles d'un gabarit comme l'indique le rail-guide 20, autrement dit réaliser ce que l'on appelle dans le langage de métier, un découpage plus ou moins le gabarit.
Cette organisation permet aussi dtaligner l'axe du bec déooupeur avec celui de l'un des galets de traction 19, lorsqu'il s'agit de suivre une courbe très prononoée, comme on l'expliquera à propos de la figure 28.
Le réglage vertical est obtenu au moyen d'une crémaillère 106 prévue sur la partie supérieure du corps du chalumeau et coopérant avec le pignon 107 ( figures 10 et 16 ) commandé par un bouton moleté 108.
Pour indiquer commodément un réglage choisi latéralement
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par rapport à l'axe de la table tournante, on a muni l'une des fourches 102 d'une éohelle 109 et un index 110 se déplaçant sur cette échelle est prévu sur la tête de commande. Dans ces condi- tions, la vis de réglage 104 devient, en fait, une vis mioromé- trique au moyen de laquelle on peut régler avec une très grande précision et très rapidement l'axe du chalumeau.
La maohine étant montée comme le montrent les figures 1 à 6, on allume et on règle les flammes de préohauffage. Quand le préohauffage a amené la surface de la pièce à travailler à la température convenable, on ouvre le robinet de l'oxygène à haute pression et on met en marche le moteur 21.
La vis de réglage 41 ayant été manoeuvrée pour donner la pression convenable des galets de traction 19 sur le rail-guide 20 du gabarit, les galets font avancer le chariot le long du rail sur la roue porteuse 12.
La mise en prise des galets de traction 19 avec le rail fait que le chariot prend et conserve une position sur une ligne située entre les axes des deux galets 19 perpendiculairement à l'axe du rail du gabarit, que ce soit suivant une ligne droite ou suivant une courbe. Dans le cas d'une ligne droite, les axes des galets de traction se trouvent sur une ligne perpendiculaire au rail. Dans le cas d'une courbe, ils sont sur une ligne per- pendioulaire à la tangente à la courbe entre les galets.
Ceci a pour effet de faire tourner automatiquement le cha- riot autour de l'axe de la table tournante et de maintenir le jet déooupeur dans la relation convenable par rapport à la ligne de déplacement ou à la ligne à découper, qu'elle soit droite ou courbe. A défaut d'un terme mieux approprié, on appellera ceci " orientation ".
Grâce à la commande différentielle des galets 19, cette orientation est conservée le long d'un rail de gabarit compliqué quelconque quelles que soient les dimensions.
La figure 6 est prise comme exemple montrant la diversité
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de mouvements que les galets ae traction 19 peuvent communiquer au chariot avec une orientation parfaite par rapport à la ligne à découper. A la partie supérieure de gauche, on a représenté des dents d'engrenage. Vers l'angle inférieur à partir du point précédent se trouve un cercle indiquant un trou pour un arbre.
Si l'on continue à descendre le long du côté gauche, on voit di- verses courbes et, sur le c8té inférieur, est représentée une découpure assez compliquée rentrante avec des courbes. En oonti- nuant, le côté droit montre des angles de degrés divers. Tous ces profils sont facilement suivis par la machine.
Sur cette figure, la machine est réglée pour découper un contour compliqué intérieur indiqué par le rail 111.
La figure 28 montre schématiquement de quelle manière les galets de traction 19 commandés différentiellement permettent à la machine de suivre des courbes très prononcées ou même des angles sensiblement droits. Quand l'un des galets d'entraînement arrive dans la position 112, c'est-à-dire dans le creux de la courbure, le différentiel lui permet de rester au repos pendant que l'autre galet ( 113 ) tourne plus vite pour tourner le long de la courbe, en orientant automatiquement l'ajutage du ohalu- meau au fur et à mesure qu'il avance et en maintenant une vites- se fixe. Si l'on suit un angle en sens inverse, l'inverse est également vrai.
Les galets de traction à nervures inclinées :
Pour assurer une traction convenable entre les galets et le rail-guide, on les a pourvus de nervures ou d'une surface mo- letée ; mais un perfectionnement important consiste à donner au moletage ou aux nervures une inclinaison ou une courbure, comme on l'a indiqué en 114 sur la figure 20 ou ce qu'on désigne sous le nom de chevrons ( 115, figure 21 ).
Ces formes, et d'autres formes analogues de nervures in- clinées ou de moletages, assurent une douceur de contact de rou- lement entre les galets de traction et le c8té du rail, en sup-
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primant ce qui pourrait, sans cela, donner lieu à un certain de- gré de broutage, particulièrement aux vitesses nécessaires pour . le découpage de feuilles épaisses.
De plus, en inclinant ou en incurvant les nervures vers la gauche et vers la droite, on obtient ce résultat que les ga- lets de traction saisissent le rail avec une poussée vers le bas ou avec une poussée dirigée vers le gabarit, en pressant la roue porteuse 12 sur le dessus du rail de guidage et en maintenant ainsi la relation convenable entre le chalumeau découpeur et la pièce à travailler sans qu'il soit nécessaire de recourir à des contrepoids ou de prévoir des ressorts de pression. Ceci a une importanoe particulière lorsque la machine est utilisée dans une position verticale ou dans des positions voisines de celle représentée sur la figure 2.
Le gabarit :
Les gabarits représentés sur les figures 1 à 5 sont tous munis de pieds ou supports 116 de longueur uniforme grâce aux- quels un espace uniforme se trouve ménagé entre le bord du ga- barit et la pièce à travailler, espace dans lequel on peut ajus- ter librement le chalumeau 17 pour amener l'ajutage découpeur dans la position exacte requise pour le travail particulier.
C'est ainsi que dans un découpage ordinaire suivant une ligne droite il existe un espace important, comme on le voit sur la figure 10, pour amener l'axe du bec du chalumeau à l'alignement de l'axe de la table tournante; si la pièce doit être déooupée à des dimensions supérieures ou inférieures à celles du gabarit, on peut régler latéralement l'axe du bec pour obtenir le résul- tat précité. De même, lorsqu'il s'agit de suivre des courbes très prononcées ou de produire des angles droits, on peut amener l'axe du bec à l'alignement de celui du galet de traction du cô- té interne de la courbe ou de l'angle.
Découpage en biseau :
Grâce à l'orientation constante du chalumeau avec son jet
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d'oxygène sous forte pression, la machine objet de l'invention peut découper en biseau suivant une forme irrégulière. Ceci est schématiquement représenté sur la figure 22 sur laquelle on voit le jet 117 recoupant la surface supérieure 118 de' la pièce à travailler en faisant un angle avec l'axe 119 du chariot et avec le gabarit. En réglant le corps du chalumeau vers l'extérieur ou vers l'intérieur par rapport à l'axe 119, on peut découper à des dimensions supérieures ou inférieures à celles du gabarit, tout en formant un biseau et cela suivant un oontour irrégulier.
Préchauffage simplifié :
Dans la pratique habituelle, le ohalumeau comporte un cer- tain nombre d'orifices de préohauffage disposés autour d'un ori- fice central pour l'oxygène. Dans le déooupage de figures irré- gulières, ou même d'une forme simple telle qu'un rectangle, un seul des orifices de préchauffage est aligné en avant de l'ori- fioe pour l'oxygène. Les autres sont grandement épuisés. Ceci est illustré par la figure 26 sur laquelle 160 désigne les ori- fices de préohauffage et 161 l'orifice pour l'oxygène.
Par contre, sur la figure 27, un seul orifice de préohauf- fage 162 est toujours en avant de l'orifice 163 pour l'oxygène et à l'alignement de celui-oi. L'invention permet d'opérer ain- si grâce à l'orientation constante par rapport à la ligne de déplacement ou à la ligne à découper.
Galets de traction chanfreinés :
Les galets de traction 19, 114 et 115 ont tous leurs an- gles inférieurs 165 chanfreinés, grâce à quoi ils peuvent être facilement amenés en alignement convenable aveo le rail de gui- dage et écartés contre l'action antagoniste du ressort 42 par une simple pression exercée sur le chariot vers le bas.
Les arbres 34 et 35 des galets de traction ont leur extré- mité:inférieure de diamètre réduit de manière à former un épau- lement courbe 170 qui reçoit une rondelle 171 immédiatement au- dessus des galets et qui présente une encoche 172 pour une ola-
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vette 173 passant à travers l'extrémité de l'arbre correspondant.
Cette disposition empêche la localisation des efforts dans la zone de l'épaulement et prolonge notablement la durée des arbres.
Bien que les galets puissent être faits en matériaux très divers, il a été constaté que l'on pouvait avec satisfaction utiliser de l'acier à outils et le durcir jusqu'à 50 à 52 Rock- well C.
TRAVAIL SPECIAL AVEC GABARIT
ASSOCIE AU SUPPORT AUXILIAIRE DE LA. MACHINE :
Il existe un grand nombre d'opérations de découpage sur des pièces de très petites dimensions ou aveo de très petites ouvertures jusqu'à des pièces ou à des ouvertures de grandes di- mensions dans lesquelles une machine conforme à l'invention pro- cure des avantages spéciaux et otest peut être sur ce point que porte sa plus grande utilité. Des exemples destinés à illustrer cette propriété ont été donnés sur les figures 4 et 33 à 48.
Dans le cas de la figure 4, le support 13 repose sur un support auxiliaire 120 auquel un gabarit 121 est fixé au moyen de boulons 122, l'extrémité, libre par ailleurs, du gabarit étant pourvue de supports 116 de longueur appropriée. Avec une machine organisée avec une telle combinaison de support auxiliaire et de gabarit, on peut exécuter la plus grande variété d'opérations de découpagesgrands et petits. Les figures 34 à 40 donnent des exemples de gabarits pouvant être assemblés avec le support auxi- liaire 120 et formant un soubassement sur lequel la machine est isolée de tout ce qui l'entoure et exécute les opérations de dé- ooupage qui lui sont affectées sans tenir oompte de ce qui l'en- toure.
Ces artifices peuvent être utilisés pour faire un décou- page en forme sur divers organes après fabrication, par exemple sur des châssis de locomotives, des châssis de tenders, des pa- rois de véhicules, etc...
Ces artifices peuvent aussi être utilisés, comme le montrent
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les figures 41 à 48, par fixation au moyen de boulons d'un gaba- rit, ou d'un élément de gabarit, approprié sur un support auxili- aire 120 qui forme un ensemble pouvant être déplacé progressive- ment le long d'une tôle portant la machine et la maintenant dans les conditions convenables de fonotionnement pendant qu'elle ré- pète la même opération plusieurs fois sur la tôle. Les figures 41 à 44 illustrent des opérations ohoisies de découpage de for- mes transversales à partir d'une tôle de forme allongée.
La fi- gure 45 illustre des opérations comprenant des trous ronds et des angles arrondis simulés successifs le long d'une tôle qui peut être ensuite coupée en tronçons par découpage reotiligne ou au moyen d'une machine à cisailler queloonque.
La figure 40 montre un gabarit 123 destiné à être utilisé avec le support auxiliaire 120 qui, en réalité, correspond à un bord rectiligne aux extrémités duquel on peut adapter diverses pièces auxiliaires de gabarit. Une pièce extrême choisie avec une courbe est indiquée en 124. Les formes que permet une telle combinaison sont tellement nombreuses qu'il n'est pas possible de les illustrer.
DECOUPAGE SANS GABARIT
A LA MAIN OU AVEC GUIDAGE AUTOMATIQUE :
Aveo des accessoires appropriés, la machine peut être uti- lisée pour un grand nombre d'opérations de découpage sans gaba- rit, avec guidage automatique ou manuel. on se réfère plus par- ticulièrement aux figures 23, 24,25 et 29 à 32.
Ce genre de découpage est rendu possible par un support auxiliaire 125 représenté sur la figure 32, en combinaison avec le support spéoial de commande représenté sur les figures 23 à 25. 127 désigne un support analogue à un piedestal et en forme de fourche fixé à la tête de commande 18 par des vis à ohapeau 128 et oomportant des coussinets 129 pour un arbre 130 monté sur roulements à aiguilles 131 et muni d'un chemin sans fin 132 ana- logue à une roue.
L'arbre 130 fait saillie vers l'ajutage à partir
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de l'axe de la table tournante et en dehors du support 127 il est muni d'une roue porteuse 133 très rapproohée du cote du bec 134 du chalumeau. 1
Avec ce support auxiliaire pour le chariot et avec le sup- port auxiliaire 125 ( figure 32 ) pour le support 13, la machine peut exécuter son découpage avec guidage manuel ou avec guidage automatique. Dans le cas du guidage manuel, il est important que la roue 133 soit aussi près que possible du bec 134.
Dans le découpage de courbes ou lorsqu'on part d'une tangente à une courbe si elle est rapproohée, comme l'indique la figure 23, le corps ou le voile de la roue 135 doit être fait en une matière résistant à la chaleur, comme l'acier chrome-nickel et il est de préférence rivé sur une bride 136 séparée du voile précité par des rondelles 137 faites en une matière isolante de la oha- leur. Dans ces conditions, la transmission de ohaleur depuis le voile de la roue jusqu'au corps de celle-ci se fait presque en- tièrement par l'intermédiaire du petit nombre de rivets et elle est négligeable.
Pour la commodité du guidage du chariot dans ses opéra- tions manuelles, on l'a muni d'un volant à main 176 représenté sur les figures 10 et 11 sous la forme d'un prolongement du sup- port 50 du moteur 21.
Pour des opérations telles que celles illustrées sur les figures 29 et 30, le support auxiliaire du chariot est également .utilisé pour le faire avancer, les galets de traotion 19 étant ajustés pour saisir les faces latérales de la jante 138 du che- min sans fin 132 analogue à une roue. En fait, pour cette opéra- tion, le chemin sans fin analogue à une roue peut être le sup- port sans l'aide de la roue 133.
Dans cette opération, il est commode ou convenable, sinon nécessaire, d'empêcher la rotation du chariot autour de l'axe de la table tournante ; àcet effet, il est pourvu dtun verrou 139 ( figure 10 ) établi pour venir en prise aveo la pièce 140
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pour verrouiller la table tournante et l'empêcher de tourner.
Ce verrou étant en place et l'appareil étant disposé comme le montre la figure 29, on commence le travail comme si l'on uti- lisait un gabarit, les rouleaux de traction 19 entraînant le chemin sans fin ou roue 132 et le faisant déplacer suivant un cercle comme on l'a indiqué en 141 ( figure 29 ), la vis de ré- glage 135 ayant été serrée pour empêcher le bras 14 de se dé- placer par rapport au support 13. Avec cette disposition, on peut découper rapidement de grands cercles d'à peu près n'im- porte quelle dimension.
Pour de petits cercles, la disposition représentée sur la figure 30 est très satisfaisante. Dans ce cas, on ajoute au dis- positif des figures 23 et 24 un dispositif représenté sur la fi- gure 31 pour limiter le mouvement du chalumeau à un petit cercle.
Ce dispositif comprend des barres latérales 142 formant des par- ties d'un étrier et ayant leurs extrémités 143 fixées aux vis de serrage 128. Ces barres sont reliées de manière réglable à un bloc 144 par une plaque 145 et une vis 146 munie d'un éorou à oreilles 147. Au bloc 144 est reliée une barre coudée 149 à extrémité 150 pointue destinée à venir se loger dans une traoe faite au moyen d'un poinçon au centre du cercle que l'on désire découper. Dans cette opération, la vis de réglage 85 doit être desserrée pour permettre au bras 14 de coulisser en arrière et en avant dans le support du soubassement 13.
Dans l'appareil tel qu'il est représenté sur la figure 30, le fonctionnement est sensiblement le même que pour le découpage en forme avec un gabarit, sauf que les galets de traction 19 dé- placent le chariot par l'intermédiaire du chemin 132 analogue à une roue.