FR2471245A1

FR2471245A1 - Vertical swing cutting off saw - has hydraulic cylinder operating saw stroke with spring loading at trunnions to take up play

Info

Publication number: FR2471245A1
Application number: FR7931175A
Authority: FR
Inventors: Regis Rodet
Original assignee: RGA
Current assignee: RGA
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1981-06-19
Also published as: FR2471245B1

Abstract

The saw comprises a stand (1), used for locating the head (6). This is mounted on a horizontal pivot (3), the head swinging vertically over the vice (2). A pull-down handle (8) is provided, together with an hydraulic cylinder (9) at the rear. This cylinder is mounted in trunnions, to the head (16) and on the stand (11). Each trunnion includes a set of dished spring washers which take up any play and reduce noise due to vibration. The hydraulic cylinder stroke is fluid controlled (23) on the cutting side, with full flow return, using cams (29) and switches (25).

Description

On sait que pour certains travaux d'usinage on a recours à des tron çonneuses à descente verticale dans lesquelles la lame ou fraise et le mécanisme destiné à son entratnement en rotation sont portés par un chariot monté à coulissement sur des colonnes verticales, le déplacement alternatif dudit chariot étant assuré par-un vérin hydraulique convenablement commandé. Les machines de ce type fonctionnent de manière entièrement satisfaisante quelle que soit ltépaisseur de métal sectionner et elles se prêtent particulièrement bien aux travaux d'usinage automatique à grand rendement ; en revanche leur prix est élevé par suite de la complexité de leur construction. We know that for some machining jobs we use chainsaws with vertical descent in which the blade or cutter and the mechanism intended for its rotational drive are carried by a carriage mounted to slide on vertical columns, the reciprocating movement said carriage being provided by a suitably controlled hydraulic cylinder. Machines of this type work completely satisfactorily regardless of the thickness of metal to be cut and they are particularly suitable for high-performance automatic machining; however their price is high due to the complexity of their construction.

On connaît par ailleurs des tronçonneuses dites "pendulaires" comprenant une embase fixe qui porte à pivotement un bâti formant support pour la fraise et son moteur d'entraînement. Dans ce type de machines le déplacement du bâti pivotant en vue de la coupe, puis du dégagement de l'outil tournant, est assuré à l'aide d'un levier solidaire dudit bâti, levier que llopérateur doit manoeuvrer alternativement vers le bas et vers le haut. Also known as "pendular" chainsaws comprising a fixed base which pivotally carries a frame forming a support for the cutter and its drive motor. In this type of machine, the movement of the pivoting frame for cutting, then for the release of the rotating tool, is ensured by means of a lever integral with said frame, a lever which the operator must maneuver alternately down and towards the top.

La construction est en conséquence tres simplifiée, de telle sorte que le coût est réduit par rapport a celui d'une machine à descente verticale par contre les capacités d'utilisationsont bien inférieures par suite non seulement du caractère non automatique du fonctionnement, mais également des conditions mêmes du travail.The construction is consequently very simplified, so that the cost is reduced compared to that of a machine with vertical descent on the other hand the capacities of uses are much lower as a result not only of the non-automatic character of the operation, but also of the very working conditions.

L'expérience démontre en effet que des que la fraise attaque le métal sur une surface de coupe relativement large, elle entre en vibration en donnant lieu au phénomène bien connu de "broutage". Ce broutage se traduit par un bruit très désagréable et surtout par un travail de coupe imparfait; si bien qu'il limite en pratique l'usage des tronçonneuses pendulaires. Experience has shown that as soon as the cutter attacks metal on a relatively large cutting surface, it vibrates, giving rise to the well-known phenomenon of "grazing". This grazing results in a very unpleasant noise and especially in an imperfect cutting job; so that in practice it limits the use of pendulum saws.

C'est à cet inconvénient qu'entend remédier la présente invention. Cette dernière se fonde sur l'observation des causes et conditions d'apparition du phénomène de broutage. Au terme d'analyses cinématiques détaillées, la
Demanderesse a pu relever que par suite du sens de rotation obligatoirement imparti à la fraise pour éviter tout effet d'auto-engagement dans la pièce à sectionner, le bâti pivotant est soumis lors de l'opération de coupe à un effort qui tend à le relever et qui est évidemment encaissé par le bras de ltopérateur ; ce bras ne se comporte pas comme un organe parfaitement rigide et c'est sa flexion intempestive qui engendre le mouvement vibratoire et l'apparition du broutage
Afin d'éliminer cet inconvénient l'invention propose d'assurer l'actionnement du bâti à l'aide d'un vérin hydraulique dont les deux organes (cylindre et tige) sont attelés à l'embase fixe de la tronçonneuse et audit bâti par l'intermédiaire de mécanismes à rattrapage automatique du jeu.It is this drawback that the present invention intends to remedy. The latter is based on the observation of the causes and conditions of appearance of the grazing phenomenon. After detailed kinematic analyzes, the
The Applicant has been able to note that, as a result of the direction of rotation necessarily imparted to the cutter to avoid any self-engagement effect in the part to be cut, the pivoting frame is subjected during the cutting operation to a force which tends to lift and which is obviously collected by the operator's arm; this arm does not behave like a perfectly rigid organ and it is its untimely bending which generates the vibratory movement and the appearance of grazing
In order to eliminate this drawback, the invention proposes to ensure the actuation of the frame using a hydraulic cylinder whose two members (cylinder and rod) are coupled to the fixed base of the chainsaw and to said frame by through automatic catch-up mechanisms.

Les essais ont démontré qu'un tel agencement permettait d'obtenir pour les tronçonneuses du type pendulaire un fonctionnement aussi satisfaisant et une plage d'utilisations aussi étendue que celui et celle des machines classiques à descente verticale. Le phénomène de broutage est éliminé et par suite du contrôle permanent du mouvement de descente du bâti porte-fraise à l'aide du-vérin hydraulique d'actionnement, il est même possible de faire tourner l'outil dans le sens de rotation correspondant à l'effet d'auto- engagement, ce qui se traduit sur le plan pratique par une amélioration très sensible des conditions de travail. Tests have shown that such an arrangement makes it possible to obtain for pendulum-type chainsaws an operation as satisfactory and a range of uses as wide as that of conventional machines with vertical descent. The chattering phenomenon is eliminated and as a result of the permanent control of the downward movement of the cutter holder frame using the hydraulic actuating cylinder, it is even possible to rotate the tool in the direction of rotation corresponding to the self-engagement effect, which translates in practical terms into a very significant improvement in working conditions.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. I est une vue de côté avec coupe verticale partielle, montrant une tronçonneuse pendulaire comportant application des perfectionnements suivant l'invention.The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing.
Fig. I is a side view with partial vertical section, showing a pendular chainsaw comprising application of the improvements according to the invention.

Fig. 2 et 3 sont des vues schématiqués en perspective illustrant l'agencement des dispositifs de rattrapage automatique de jeu qui assurent l'attelage du vérin d'actionnement sur l'embase fixe et sur le bâti pivotant de la machine suivant fig. 1. Fig. 2 and 3 are schematic perspective views illustrating the arrangement of the automatic play adjustment devices which ensure the coupling of the actuating cylinder to the fixed base and to the pivoting frame of the machine according to FIG. 1.

La tronçonneuse représentée en fig. I comprend essentiellementune embase fixe I dont la partie antérieure est équipée d'un étau 2 pour le serrage des pièces A à travailler. Sur cette embase I tourillonne un pivot horizontal 3 qui est angulairement solidaire d'un bâti vertical 4 formant support pour la fraise usuelle 5 protégée par un carter escamotable 6 ; cette fraise 5 est montée de manière amovible sur un arbre horizontal 7 entraîné en rotation par un moteur électrique (non représente) fixé sur le bâti pivotant 4. The chainsaw shown in fig. I essentially comprises a fixed base I, the front part of which is equipped with a vice 2 for clamping the parts A to be worked. On this base I pivots a horizontal pivot 3 which is angularly integral with a vertical frame 4 forming a support for the usual milling cutter 5 protected by a retractable casing 6; this cutter 5 is removably mounted on a horizontal shaft 7 driven in rotation by an electric motor (not shown) fixed on the pivoting frame 4.

Une telle construction correspond à l'agencement classique des tron çonneuses et ne nécessite donc pas une description plus détaillée. Such a construction corresponds to the conventional arrangement of chainsaws and therefore does not require a more detailed description.

Si la machine suivant ltinvention est encore équipée d'un levier de manoeuvre 8 solidaire du bâti 4, ltactionnement alternatif de ce dernier est normalement assuré non pas par ledit levier, mais par un vérin hydraulique 9-10. If the machine according to the invention is still equipped with an operating lever 8 secured to the frame 4, the alternating actuation of the latter is normally ensured not by said lever, but by a hydraulic cylinder 9-10.

Comme plus particulièrement montré en fig. 2 le fond transversal inférieur 9a du cylindre 9 de ce vérin 9-10 est pourvu d'un bossage axial 9b qui est engagé dans la partie arrière la en forme de chape de l'embase 1 ; un bout d'axe 11, immobilisé axialement à laide d'une vis pointeau lla, assure l'articulation du dubossage 9b àl'intérieur de la chape la.L'extré- mité libre du bossage 9b est établie à un profil arqué-et vient en appui contre la portée 12a à profil correspondant d'une semelle mobile 12 enga- gée à coulissement axial à l'intérieur d'une culasse inférieure ] 3 ; sur la queue axiale 12b de la semelle 12 est introduit un empilage de rondelles Belleville 14 qui se loge à l'intérieur de la culasse 13,-laquelle est rigidement fixée contre la chape la au moyen de vis non représentées, Cette culasse 13 forme point fixe, de telle sorte que l'empilage 14 tend à repousser élastiquement vers le haut la semelle 12 qui porte ainsi contre l'extrémité du bossage 9b en rattrappant de la sorte tout jeu éventuel au niveau de l'articulation 9bw
De la même manière et comme illustré en fig. 3, l'extrémité supérieure libre, établie à un profil aplati, de la tige mobile 10 du vérin 9-10 est engagée à pivotement dans une noix 15 rapportée latéralement contre le flasque supérieur 4a du bâti pivotant 4, l'articulation étant opérée à l'aide d'un bout d'axe 16 immobilisé par une vis pointeau 17. La tige 10 présente un épaulement annulaire 10a formant butée pour un empilage de rondelles
Belleville 18 surmonté par une semelle d'appui 19 dont la face supérieure 19a est usinée pour comporter un profil substantiellement semi-cylindrique.As more particularly shown in fig. 2 the lower transverse bottom 9a of the cylinder 9 of this cylinder 9-10 is provided with an axial boss 9b which is engaged in the rear part in the form of a yoke of the base 1; an end of axis 11, immobilized axially by means of a needle screw lla, ensures the articulation of the embossing 9b inside the yoke. The free end of the boss 9b is established with an arched profile; and comes to bear against the bearing surface 12a with corresponding profile of a movable soleplate 12 engaged in axial sliding inside a lower cylinder head] 3; on the axial tail 12b of the sole 12 is introduced a stack of Belleville washers 14 which is housed inside the cylinder head 13, which is rigidly fixed against the yoke by means of screws not shown, This cylinder head 13 forms a point fixed, so that the stack 14 tends to push elastically upwards the sole 12 which thus bears against the end of the boss 9b thereby catching any play at the joint 9bw
In the same way and as illustrated in fig. 3, the free upper end, established in a flattened profile, of the movable rod 10 of the jack 9-10 is pivotally engaged in a nut 15 attached laterally against the upper flange 4a of the pivoting frame 4, the articulation being operated at using a pin 16 immobilized by a needle screw 17. The rod 10 has an annular shoulder 10a forming a stop for stacking washers
Belleville 18 surmounted by a support sole 19 whose upper face 19a is machined to have a substantially semi-cylindrical profile.

Ce profil est établi au diamètre extérieur de la noix cylindrique fixe 15 de telle sorte que l'empilage 18 tend à rattraper élastiquement tout jeu intempestif au niveau de l'articulation 15-16-10. This profile is established at the outside diameter of the fixed cylindrical nut 15 so that the stack 18 tends to elastically catch any untimely play at the joint 15-16-10.

Les deux chambres opposées délimitées à l'intérieur du cylindre 9 par le piston 10b (fig. 1) porté par la tige mobile 10, sont alimentées en fluide sous pression à travers deux canalisations 20 et 21 reliées au refoulement d'une pompe hydraulique. Il convient de noter qu a la chambre supérieure est en outre associée une canalisation 22 équipée d'un mécanisme d'étran- glement réglable 23, cette canalisation 22 communiquant avec l'admission de la pompe précitée. The two opposite chambers delimited inside the cylinder 9 by the piston 10b (fig. 1) carried by the movable rod 10, are supplied with pressurized fluid through two pipes 20 and 21 connected to the discharge of a hydraulic pump. It should be noted that the upper chamber is also associated with a pipe 22 equipped with an adjustable throttling mechanism 23, this pipe 22 communicating with the intake of the aforementioned pump.

La commande du vérin 9-10 est assurée par un distributeur à actionnement électrique (non représenté), sur le circuit duquel sont branchés deux contacteurs 24 et 25. Le contacteur 24 est porté par une bride 26 réglable le long de la tige 10, tandis que le contacteur 25 est fixé sur une patte 27 concentrique au pivot 3 autour duquel elle peut tourner, un volant 28 permettant le# blocage angulaire de ladite patte 27. L'organe mobile du contacteur 24 est actionné par le fond transversal supérieur 9c du cylindre 9 lors de la descente de la tige 10 ; celui du contacteur 25 est commandé par une came 29 qui tourne avec le pivot 3 lorsque le bâti 4 est déplace angulairement par rapport à l'embase 1. The actuator of the jack 9-10 is provided by an electrically actuated distributor (not shown), on the circuit of which two contactors 24 and 25 are connected. The contactor 24 is carried by a flange 26 adjustable along the rod 10, while that the contactor 25 is fixed on a tab 27 concentric with the pivot 3 around which it can rotate, a flywheel 28 allowing the # angular blocking of said tab 27. The movable member of the contactor 24 is actuated by the upper transverse bottom 9c of the cylinder 9 during the descent of the rod 10; that of the contactor 25 is controlled by a cam 29 which rotates with the pivot 3 when the frame 4 is angularly displaced relative to the base 1.

Le fonctionnement et l'utilisation de la tronçonneuse ci-dessus décrite découlent des explications qui précèdent et se-comprennent aisément. The operation and use of the chainsaw described above follow from the foregoing explanations and are easily understood.

Le bâti pivotant étant supposé à la position haute de repos et la pièce A convenablement fixée dans ######ltétau 2, l'opérateur actionne le distri- buteur de façon à envoyer le fluide dans la chambre inférieure (canalisation 20) du vérin. Le bâti 4 pivote vers le bas sous l'effet du déplacement de la tige 10, si bien que la fraise 5 vient -au contact de la pièce A qui est ainsi sectionnée progressivement. La vitesse de travail ou de "descente" de la fraise 5 est évidemment fonction du laminage exercé par le mécanisme de réglage 23 monté sur la canalisation d'échappement 22, de telle sorte qu'elle peut être #déterminée de manière précise en fonction du tronçonnage à effectuer. The pivoting frame being assumed to be in the high rest position and the part A suitably fixed in ###### ltetau 2, the operator actuates the valve so as to send the fluid into the lower chamber (line 20) of the cylinder. The frame 4 pivots downward under the effect of the displacement of the rod 10, so that the cutter 5 comes into contact with the part A which is thus gradually sectioned. The working speed or "descent" of the cutter 5 is obviously a function of the rolling exerted by the adjustment mechanism 23 mounted on the exhaust pipe 22, so that it can # be determined precisely depending on the cutting to be carried out.

Le mouvement de descente de la fraise se poursuit jusqu a ce que la came 29 vienne actionner le contacteur 25 dont la patte ou support 27 a été convenablement positionné en fonction de l'épaisseur de la pièce A considérée. Ce contacteur 25 commande le distributeur qui envoie alors le fluide sous pres-sion dans la canalisation 21, la canalisation 20 étant simultanément reliée par ledit distributeur à l'admission de la pompe hydraulique. The lowering movement of the cutter continues until the cam 29 comes to actuate the contactor 25, the tab or support 27 of which has been suitably positioned as a function of the thickness of the part A considered. This contactor 25 controls the distributor which then sends the fluid under pressure in the line 21, the line 20 being simultaneously connected by said distributor to the intake of the hydraulic pump.

Dans ces conditions le bâti 4 pivote vers le haut jusqut- ce que le contacteur 24 soit lui-même actionné par portée de son organe mobile contre le fond 9c, ce mouvement de retour steffectuant àgrande vitesse du fait que la canalisation 20 qui assure alors l t échappement ne comporte aucun laminage.Under these conditions, the frame 4 pivots upwards until the contactor 24 is itself actuated by the reach of its movable member against the bottom 9c, this return movement taking place at high speed because the pipe 20 which then ensures lt exhaust has no lamination.

La tronçonneuse est #alors prête -à un nouveau cycle de fonctionnement-.The chainsaw is then # ready for a new operating cycle.

L'ensemble des opérations est réalisé de manière automatique, la cadence de travail étant susceptible d'être très élevée. On notera à ce sujet que le distributeur qui commande le basculement alternatif du bâti porte-fraise 4 peut être avantageusement couplé avec celui qui assure le fonctionnement dé l'étau 2 et du mécanisme d'avance automatique de la pièce A, en autorisant de la sorte une succession d'opérations entièrement automatique, tout à fait comparable à celle des tronçonneuses classiques à descente verticale et à commande automatique. All the operations are carried out automatically, the work rate being likely to be very high. It will be noted in this regard that the distributor which controls the alternating tilting of the cutter holder frame 4 can be advantageously coupled with that which ensures the operation of the vice 2 and of the automatic advance mechanism of the part A, by authorizing the so a succession of fully automatic operations, quite comparable to that of conventional chainsaws with vertical descent and automatic control.

De plus et surtout les essais ont démontré que l t actionnement par le vérin 9-10 et l'élimination radicale de tout jeu au niveau des articulations du vérin 9-10 sur l'embase 1 et sur le bâti pivotant 4 évitaient systématiquement tout phénomène de broutage et-permettaient en conséquence d'utiliser une tronçonneuse pendulaire, de construction beaucoup plus simple et moins onéreuse que les machines à descente verticale, pour-des travaux de tronçonnage qu'il est normalement impossible d'envisager avec les machines pendulaires usuelles. In addition and above all, tests have shown that actuation by the jack 9-10 and the radical elimination of any play at the joints of the jack 9-10 on the base 1 and on the pivoting frame 4 systematically avoids any phenomenon of grazing and therefore allowed the use of a pendulum saw, much simpler and less expensive construction than machines with vertical descent, for-cutting work that it is normally impossible to consider with the usual pendulum machines.

Comme indiqué au début des présentes, par suite du contrôle permanent opéré par le vérin 9-10 sur le déplacement angulaire progressif du bâti 4 au cours de la phase de travail de la fraise, et grâce à l'élimina- tion systématique de tout jeu intempestif au niveau des articulations for mées par les bouts d'axes 11 et 16, il est possible d'entratner la fraise précitée dans le sens correspondant à l'auto-engagement de l'outil dans la pièce à sectionner A (sens correspondant à la flèche 30 de fig. 1), ce qui serait absolument impensable dans une tronçonneuse pendulaire classique à actionnement manuel. L'effort de coupe est alors supporté pour la plus grande partie par l'embase fixe 1, le vérin 9-10 se contentant en fait de s'opposer efficacement à ltengagement excessif des dents de la fraise 5 dans le sillon de coupe. On réalise de la sorte des conditions de travail excellentes, tout à fait comparables à celles des machines à descente verticale. As indicated at the beginning of the present document, as a result of the permanent control operated by the jack 9-10 on the progressive angular displacement of the frame 4 during the working phase of the cutter, and thanks to the systematic elimination of any play untimely at the joints formed by the ends of axes 11 and 16, it is possible to drive the aforementioned cutter in the direction corresponding to the self-engagement of the tool in the part to be cut A (direction corresponding to arrow 30 in Fig. 1), which would be absolutely unthinkable in a conventional pendulum chainsaw with manual actuation. The cutting force is then supported for the most part by the fixed base 1, the jack 9-10 being satisfied in fact effectively opposing the excessive ltengagement of the teeth of the cutter 5 in the cutting groove. In this way, excellent working conditions are achieved, quite comparable to those of machines with vertical descent.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On conçoit en particulier que la tronçonneuse et son distributeur de commande hydraulique peuvent être agencés pour impartir au bâti pivotant 4 une première course d'approche à grande vitesse au début de chaque cycle de travail. It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents. It is understood in particular that the chainsaw and its hydraulic control distributor can be arranged to impart to the pivoting frame 4 a first high-speed approach stroke at the start of each work cycle.

Claims

1. Pendulum cutter, of the kind in which the tool or cutter and the mechanism for its rotary drive are carried by a frame pivotally mounted on a fixed base, characterized in that the actuation of the frame is ensured by means of a hydraulic cylinder, the two members (cylinder and rod) of which are coupled to the base and to said frame by means of automatic play-off mechanisms,

2. Chainsaw according to claim-i> characterized in that each catching mechanism comprises a movable support sole which has an arcuate profile bearing and which is associated with a stack of washers of the Belleville type.

3. Chainsaw according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the cutter is rotated in the direction corresponding to the self-engagement of the teeth in the workpiece, in the manner of machines with vertical descent.