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L'invention concerne les cisailles volantes à tan.bours servant à tronçonner les produits, notamment les laminés, dotées d'un mécanisme de coupe épicycloldal,
On connaît des cisailles volantes à tambours à mécanisme de coupe épicycloldal, dans lesquelles la mise hors d'action s'effectue par rotation synchrone, à partir d'un système d'entrainement séparé, des arbres porte-planétaire du mécanisme épicycloldal, liés entre eux par des pignons.
L'inconvénient de telles cisailles réside dans les fortes sollicitai ions dynamiques qui croissent proportion- nellement à la vitesse de laminage par suite du grand moment d'inertie des pignons, ce qui limite les possibilités d'aug- mentation de la vitesse du déplacement du métal à tronçonner car il apparaît alors des contraintes inadmissibles de haute valeur dans les arbres porte-planétaire.
On connaît aussi des cisailles volantes à tambours avec mécanisme de coupe épicycloidal et mécanisme de mise hors d'action agissant par rotation synchrone, à partir d'un système d'entraînement séparé, des arbres porte-plané- taire des mécanismes épicycloidaux, ces arbres étant liés
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entre eux par un système de leviers articulés 4.elypé pa lélogramme.
L'inconvénient de telles cisailles est que le système de leviers articulés en forme de parallélogramme assure, lors de la mise hors d'action, l'écartement des lames dans des sens différents par rapport au sens de déplacement du métal à tronçonner. Il s'ensuit que la lame montée dans le porte-lame tournant à contresens par rapport au produit en mouvement, à sa sortie de la zone de coupe se-déplace durant
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un certain moment contrairenent au mouvement du métal et lui oppose une résistance qui se traduit par une sollicita- tion supplémentaire tant du mécanisme de coupe que du méca- nisme de mise hors d'action.
Il est alors nécessaire de renforcer additionnel- lement les éléments constructifs des mécanisme mentionnés et, notamment, le système de le/iers articulésce qui réduit les avantages de ce mode de liaison des arbres porte-planétaire des mécanismes épicycloidaux par rapport au système décrit plus haute
Un autre inconvén:.ent de telles cisailles est la liaison rigide entre les systèmes épicycloldaux des tambours et le système d'entraînement du mécanisme de mise hors d'action.
Il s'ensuit des charges supplémentaires sur le mécanisme de coupe, particulièrement dans le cas où la vites- se linéaire des lames dépasse la vitesse de déplacement du produit.
En outre, un inconvénient concernant au môme degré les deux types de cisailles volantes à tambours décrits, est la complexité du système d'entraînement du mécanisme de mise hors d'action. '
Tous les inconvénients des cisailles connues décrits ci-dessus limitent les possibilités d'augmentation de la vitesse du produit à tronçonner.
Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés.
On s'est donc posé la tâche de créer une cisaille volante à tambours à l'aide de laquelle il serait possible de tronçonner un produit en mouvement, notamment un laminé sortant de la cage de finition d'un train continu à une
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vitesse proche de 7 m/s.
Selon l'invention, la solution consiste à relier les arbres porte-planétaire entre eux par un, système de le- viers articulés, réalisé en particulier suivant le schéma d'un anti-parallélogramme, ce système étant animé d'un mouvement périodique au moyen d'un ensemble bielle-manivelle dont la bielle, dans la forme préférentielle de réalisation, comporte en soi un élément variant sa longueur proportionnellement à la surcharge du mécanisme de coupe, par exemple un ressort.
Le dessin représente la vue d'ensemble d'un exemple de réalisation de la cisaille volante à tambours proposée.
Le mécanisme de coupe se compose de deux tambours un tambour inférieur 1 et un tambour supérieur 2 entre les- quels passe le produit à tronçonner. A l'intérieur de chaque tambour est monté un train épicycloldal. Le train épicyclol- dal du tambour inférieur 1 se compose d'un planétaire 3, d'un pignon intermédiaire 4 et d'un satellite 5, montés respecti- vement sur l'arbre 6, l'arbre 7 et l'arbre 8 qui ont la possibilité de tourner dans les alésages des flasques du tambour inférieur 1.
Le train épicycloidal du tambour supérieur 2 se compose d'un planétaire 9, d'un pignon intermédiaire 10 et d'un satellite 11, montés respectivement sur l'arbre 12, l'arbre 13 et l'arbre 14 qui ont la possibilité de tourner dans les alésages des flasques du tambour supérieur 2.
Le rapport de transmission entre les planétaires et les satellites du train épicycloidal est égal à 1.
Sur l'arbre 8 du train épicycloidal du tambour inférieur 1 et sur l'arbre 14 du train épicycloidal du tambour supérieur 2, sont calés respectivement le porte-lame 15 avec sa lame 16 et le porte-lame 17 avec sa lame la
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Les lames sont respectivement bloquées par les lardons 19 et 20. Les lames 16 et 18 sont montées dans les porte-lames 15 et 17 avec désaxage des porte-lames, de sorte que la résul- tante des composantes horizontale et verticale de la force de coupe passe par l'axe du porte-lame.
Le tambour inférieur 1 et le tambour supérieur 2 sont reliés entre eux par les roues dentées 21 et 22 dont le rap- port de transmission est égal à 1. Ces roues dentées sont emmanchées sur les arbres creux 23 et 24 montés d'une façon appropriée dans les paliers du bâti 25. A l'intérieur des arbres creux 23 et 24 sont respectivement disposés les arbres porte-planétaire 6 et 12 des trains épicycloidaux. Ces arbres tourillonnent dans des roulements calés dans les arbres creux. L'arbre du tambour inférieur 23 avec sa roue dentée. 21 est solidarisé avec.l'arbre moteur 27 au moyen de l'accouple- ment à engrehage 26. L'arbre moteur porte deux pignons 28 et 29. Le pignon 29 qui est.attaqué par le pignon 30 relie l'arbre moteur 27 à l'arbre 31 du moteur électrique 32.
La liaison entre le moteur et le pignon 30 est assurée par un accouplement à engrenage 33.
Le mécanisme de mise hors d'action se compose d'un système de leviers articulés comportant un levier 34, un appui
35 solidaire de l'arbre porte-planétaire 12, une tringle 36 et un levier double (37,38) dont l'appui 39 est solidaire de l'arbre porte-planétaire 6. Le levier 34,la tringle 36 et le bras 37 du levier double (37,38) forment un anti-parallé- logramme. Le bras 38 du levLer double (37,38) est relié au maneton 45 de la manivelle 46 par la bielle élastique 40, constituée par la tringle 41 avec plateau 42, le fourreau
43 et le ressort 44 enfilé sur la tringle 41 à l'intérieur du fourreau 43. La force du ressort 44 est choisie de façon que
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lorsque la charge sur le mécanisme de coupe est normale, l'élément élastique de la bielle se comporte en élément rigi- de.
La manivelle 46 est montée sur l'arbre 47 qui assure son entraînement, L'arbre 47 est solidarisé avec l'arbre 49, qui se trouve dans son prolongement, au moyen d'un accouplement à engrenage 48. L'arbre 49 porte un pignon 50 monté fou, qui est solidaire de la jante motrice 51 dotée d'une denture intérieure, et un baladeur 52 à deux couronnes dentées extérieures qui peut coulisser sur la portion cannelée 53 de l'arbre 49. Le baladeur 52 est lié à la tringle 56 à l'ai- de de l'ergot 54 qui se déplace dans la fente 55 de la portion cannelée 53. Le bout de la tringle 56 porte des roulements 57 placés dans le boitier 58 dont le fond est solidaire de lâ tige 59 du piston 60 d'un vérin hydraulique ou pneumatique 61.
Coaxialement avec l'arbre 49, au voisinage du baladeur 52, est disposé une jante de frein 62 dotée d'une denture inté- rieure et solidarisée avec un élément fixe quelconque du carter.
Le pignon 50 est relié.au pignon 28 par l'intermé- diaire des pignons 63 et 64 montés sur l'arbre intermédiaire 65. Le rapport de transmission du train de pignons 28,63, 64, 50 est égal à un nombre entier plus grand que l'unité.
La cisaille peut marcher soit au régime "coupe à chaque tour" quand il y a tronçonnage à chaque tour des tam- bours, soit au régime "omission de coupe", quand le tronçon- nage s'effectue après quelques tours des tambours, ce qui per- met d'obtenir une ébauche dont la longueur est plus grande que celle de l'ébauche tronçonnée au régime "coupe à chaque tour" d'un nombre de fois égal au nombre de tours faits par les tambours entre chaque coupe.
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Pour mettre la ci!aille au régime "coupe à chaque tour", en engrène le baladeur 52 avec la jante de frein 62 à l'aide du vérin hydraulique ou pneumatique 61.
Quand le moteur é.lectrique 32 est en marche, il entraine l'arbre moteur 27 sur lequel sont calés les pignons 28, 29 et, par l'intermédiaire de l'accouplement à dents 26, l'arbre du tambour.inférieur 23 avec la roue dentée21. Le pignon 28 attaque le pignon 63 qui fait tourner le pignon 64.
'Celui-ci est en prise avec Le pignon 50 qui tourne dans ce cas à vide, ce qui fait que le mécanisme de mise hors d'action est débrayé. La roue dentée 21 reçoit la rotation de 1 arbre creux 23 et, par l'intermédiaire de la roue dentée 22 elle met en rotation l'arbre creux 24. Quand les arbres creux 23 et 24 tournent, les tambour.; 1 et 2 qui en sont solidaires tournent aussi. Les corps des tambours servent de porte-train dans lesquels sont montés avec possibilité de rotation les arbres intermédiaires 7 et A3 et les arbres porte-satellite 8 et 14 du mécanisme de coupe.
De ce fait, les lames 16 et 18 effectuant leur mouvement orbital autour des arbre porte- planétaire fixes 6 et 12, sont animées, conformément à la propriété, connue en théorie, des mécanismes épicycloldaux dans lesquels le rapport de transmission entre le planétaire et le satellite est égal à :., d'un mouvement plan parallèle et coupent à chaque tour ders tambours le produit qui se dépla- ce entre ces derniers à une vitesse égale à la vitesse de translation des lames. Danii ce cas, la longueur du morceau tronçonné sera égale à la longueur de la circonférence décrite par les axes des porte-lame:).
Pour mettre la cisaille au régime "omission de coupe" (hors d'action), on net le baladeur 52 en prise avec la jante motrice 51 à l'aide du vérin hydraulique ou pneuma- tique 61.
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Dans ce cas, quand le moteur 32 tourne, le pignon
28 transmet la rotation à l'arbre 49, et, par l'intermédiaire de l'accouplement à engrenage 48, à l'arbre 47. Etant donné qu'il n'y a pas de liaison rigide entre la tringle 56 et la tige 59 du piston 60, ce dernier ne tourne pas. L'arbre 47 fait tourner la manivelle 46, le rapport entre la vitesse de cette manivelle et celle des tambours 1 et 2 correspondant au rapport de transmission du train de pignons 28, 63,'62,
50. Ainsi,par exemple,si ce rapport est égal à 2, la mani- velle 46 effectue une révolution pendant que les tambours 1 et 2 en font deux.
Sous l'effet de la rotation de la mani- velle 46, la bielle élastique 40, qui se comporte comme un élément rigide aux charges normales,écarte le bras 38 du levier double (37,36). de sa position gauche extrême selon le dessin, position correspondant à la position d'action des la- mes 16 et 18, c'est-à-dire dans laquelle les lames sont orien- tées perpendiculairement à la direction de déplacement du pro- duit.
Le mouvement de l'appui 39 du levier double (37,38) est suivi par l'arbre porte-planétaire 6 et par le planétaire
3 qui, par l'entremise du pignon intermédiaire 4, fait tour- ner le satellite 5 et, par conséquent, l'arbre porte-satellite
8 et le porte-lame 15 fixé sur ledit arbre 8 ainsi que la lame 16 ; lalame 16 se trouve ainsi écartée de sa position d'action.
En même temps, le bras 37 du levier double (37,38) qui remonte, provoque, par l'intermédiaire de la tringle 36, la rotation de l'appui 35 du levier 34 en sens inverse à celui de la rotation de l'appui 39. L'appui 35 du levier 34 est solidaire de l'arbre porte-planétaire 12 du train épicycloldal du tambour supérieur 2 et le fait tourner.
La rotation du planétaire 9 calé sur cet arbre provoque, par l'entremise du pignon intermédiaire 10, la rotation du satellite 11, et,
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par conséquent de l'arbre porte-satellite 14 et du porte-lame 17 avec sa lame 18, calé sur l'arbre 14 ; il s'ensuit la mise hors d'action de cette lame.'
Les lames 16 et 18 resteront en position hors d'ac- tion tant que la manivelle 15 ne fera pas un tour complet, c'est-à-dire ne tournera pas à la position gauche extrême, selon le dessin, le bras 38 du levier double (37, 38).
Lorsque'les tambours 1 et 2 ont effectué un tour complet et ,que les porte-lame 15 et 17 se rencontrent auprès du produit en mouvement, la manivelle n'a pas encore effectué un tour complet ; il s'ensuit que les lames 16 et 18 sont écartées de leur position d'action et la coupe n'est pas exécutée, c'est-à-dire, qu'ici, y a "omission d'une coupe".
Quand par contre l'ensemble bielle-manivelle revient à sa position de départ, les lame;} 16 et 18 reviennent en position d'action. Ainsi, le nombre (le coupes omises dépend seulement du rapport des périodes de rotation des tambours 1 et 2 et de la manivelle 46, ce qui, à son tour, n'est déterminé que par le rapport de transmission du train de pignons 28, 63, 64, 50. Si ce rapport est égal à deux, ce qui signifie que la manivelle 46 fait un tour pour deux tours des tambours 1 et 2, le produit se déplacent à une vitesse égale à la vitesse de translation des limes sera cisaillé en tronçons de longueur égale à la longueur de la circonférence décrite par l'axe des porte-lames.
Si le rapport de transmission du train de pignons 28,63, 64,50 est égal à trois, le produit sera cisaillé en tronçons de longueur égale à la longueur triplée de la circonférence mentionnée, etc.
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La cisaille proposée est aussi destinéeà fonctionner au régie "avec devancement", c'est-à-dire au régipe dans lequel la projection de la vitesse de translation des lames sur l'axe du produit en mouvement est plus grande que la vites- se du produit, ce qui permet de tronçonner le produit en
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morceaux de longueur quelque peu inférieure à la longueur de la circonférence décrite par les axes des porte-lames dans le cas de coupe à chaque tour, ou, respectivement à la lon- gueur double, triple, etc.., de cette circonférence dans le cas de marche avec omission de coupe.
A un tel régime, la présence de la bielle élastique 40 crée des conditions favo- rables au fonctionnement, car les surcharges qui apparaissent alors dans le mécanisme de coupe sont étouffées par le res- sort 44. Cela permet d'imprimer aux lames une vitesse d'en- viron 20 % plus grande que celle du produit à tronçonner, ce qui correspond à une réduction équivalente de la longueur des morceaux coupés. La cisaille proposée a de ce fait des possibilités technologiques très larges.