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1. Di!: !:rtQijnIE Du TR,4i,&IL ET --,1...... ,...tf' ,...n.nt.A.'C! "Perfectionnements aux machines .à faire les gorges des talons Louis'XV et nouveau mode de placement de l'ouvrage dans ces machines" Cette invention, relative aux machines et procédés utilisés dans la fabrication des talons bois, porte sur certains perfec- tionnements apportés aux machines à faire les gorges des talons Louis XV et analogues, et sur un nouveau mode de placement de l'ouvrage en position de travail.
En Amérique, les talons dont s'agit sont tout d'abord. échancrés, opération consistant à former en travers de la face de devant du corps de talon un creux horizontal cylin- drique correspondant à la gorge du talon fini. Or, jusqu'à présent, ce creux cylindrique a été' constitué simplement par un faisceau de droites horizontales, ce qui laissait, à l'endroit où le talon se raccorde à la cambrure de la semelle, une queue droite et horizontale qu'il était néoessaire d'arron- dir après coup â la-main pour l'adapter à la courbe transversale de l'arcade plantaire de-la chaussure.
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L'invention vise a. doter l'industrie'd'aune machine capable d'échancrer le devant du talon et d'en arrondir la queue en une seule et même opération, en faisant tourner un couteau et un corps de talon l'un par rapport à l'autre autour d'un axe sis sur le côté emboîtage dudit corps de talon.
Il a été reconnu avantageux de placer l'axe de rotation du couteau obliquement à l'axe de révolution relative du couteau et du corps de talon. Dans la présente forme d'exécution de l'in- vention, ces deux axes se coupent, de sorte que l'axe du couteau passe autour de l'axe de révolution relative dans une surface conique. Une telle disposition permet aux lames du couteau de faire leur coupure en travers des fibres du bois sous un angle aigu, alors que dans les machines connues, cette coupure se fait perpendiculairement aux fibres, autrement dit droit en travers.
On obtient ainsi une gorge bien plus lisse qu'auparavant.
Une première particularité de l'invention comporte un sys- tème de machine comprenant un porte-ouvrage et un couteau adap- tes à tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe oblicue à ltaxe du couteau...
Ltinvention comporte encore l'emploi de moyens inédits pour régler de diverses manières les positions relatives du porte-ou- vrage et du couteau rotatif en vue de varier et contrôler le galbe du talon aussi bien que l'emplacement de la gorge.
Une autre particularité de l'invention consiste à munir le couteau d'une lame destinée à rogner le bout de la queue du talon au bon endroit'par rapport à la gorge.
A propos du placement de l'ouvrage effeotué conformément a la présente invention, il importe de rappeler que, d'après la pratique en usage jusqu'à ce jour, la position que le corps de talon devait occuper durant les opérations d'échancrage et de tournage était déterminée par une butée contre laquelle on faisait accoter une des faces latérales du corps de talon après avoir assis la face emboîtage de celui-ci sur une surface pré-
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parée d'avanoe, les faces latérales en question correspondant aux faces quasi verticales du talon fini. Or, cette façon de procéder ne permettait même pas de centrer solidement la pièce de bois dans la machine.
De plus, on n'était jamais sur de pou- voir l'orienter dans la bonne direction, et vu que la face verti- cale prise pour guide dura.nt le tournage du talon était oelle sur laquelle le couteau agissait durant l'opération d'échancrage, il a toujours été malaise' d'obtenir une parfaite concordance entre les résultats des opérations successives exécutées sur le corps de talon (le jugement de l'ouvrier comptant en effet pour beau- coup dans chaque cas), et, maintes'fois, les différentes surfaces formées successivement n'avaient pas un bon rapport entre elles.
Le nouveau procédé, décrit au long ci-aprbs, consiste à uti- liser pour les divers placements de l'ouvrage trois surfaces non 'parallèles du corps de talon, ce qui assure non seulement une.mise au point exacte pour n'importe quelle opération, mais aussi une parfaite concordance entre les surfaces formées successivement dessus.
Dans la machine actuelle, le corps de talon est couche* sur sa face emboîtage et maintenu dans la position voulue, d'une part, par une tige qui Appuie contre sa. face arriére et, d'autre part, par une plaque sur laquelle accote une de ses faces latérales.
De cette façon, les pièces de bois à travailler sont placées comme il faut et invariablement de la même manière dans la machine, et on peut -leur donner une position identique dans les machines où elles seront travaillées ultérieurement, avec la certitude que les surfaces formées successivement dessus se correspondint exactement.
L'emploi, dans la machine illustrée ci-contre, d'un mécanisme place-ouvrage comme celui dont il vient d'être parlé constitue donc une autre caractéristique importante de l'invention qui sera maintenant décrite en détail, en regard du deesin ci-joint, avec les combinaisons et agenoements de pièces qu'elle oomporte.
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Fig. 1 est une vue de dos d'une machine automatique à gouger les gorges des talons Louis XV;
Fig. 2, un plan de la même machine; ,
Fig. 3, une perspective détaillée du mécanisme à touret servant à supporter l'ouvrage durant le travail ;
Fig. 4 montre deux grandeurs de billots porte-ouvrage, ainsi que les plaques-guides allant avec;
Fig. 5 est un détail du mécanisme de présentation de l'ouvrage à la machine;
Fig. 6 à 11 illustrent divers réglages;
Fig. 12 à 14 font voir comment le couteau agit sur le devant et la queue du talon;
Fig. 15 représente un talon muni de sa gorge.
Dans le bâti principal 10 de la machine est monté un arbre 12 portant un petit pignon 14 commandé par un moteur électrique 16, ou d'autre manière. Le pignon 14 conduit un grand pignon 18 calé sur un arbre 20 qu'on armera préférablement d'une poignée afin de pouvoir tourner la machine à la main. Sur 1arbre 20 est un petit pignon 22 conduisant un pignon plus grand 24 porté par un 'arbre 26 qui porte 1 son tour le plus petit des pignons 28, 30 d'un arrêt de Genève doué de quatre périodes de repos. Le pignon 30 imprimera donc, entre chacune de ces périodes, un quart de révolution à son arbre 32.
Sur l'arbre 32, qui est fou dans des paliers 34 et 36 rapoor- tés sur le bâti, est monté le mécanisme du porte-ouvrage illustre en détail fig. 3. Ce mécanisme comprend un touret 38 claveté à ltarbre 32, en dedans du palier 36, et appuyant contre une plaque 42 fixée à demeure au palier 36. Cette plaque, essentiellement ronde, se compose de deux arcs circulaires 44,46, le rayon du premier étant plus grand que celui du second et chacun décrivant à peu près un demi-cercle autour de la plaque 42. Ces deux arcs sont joints ensemble par des rampes 48, 50 formant cames.
D'autre
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part, le t ,, , "E , 4F t , atre leviers 52 . articulés chacun à i . mt', ,#r;, ,,m.t. -
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une paire d'oreilles et maintenus ouverts par un ressort 56, c'est-à-dire dans une position où leurs extrémités de droite (fig. 3) se trouvent rabattues sur le touret 38. Ces extré- mités sont munies de vis de réglage 60 qui appuient sur des pistons 62, à ressort, logés dans des blocs 64 affolés sur les pivots 66 des leviers 52 et bifurqués pour embrasser ceux-oi.
A l'extrémité' dehors de chaque bloc est adapté un galet 68 qui court dsur la périphérie de la plaque 42. Quand le touret 38 commence de tourner avec son arbre 32, le bras 52 du haut (fig.
3) se meut dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (fig.
3) cependant que le galet 68, montant sur la rampe 48, vient re- poser sur l'arc 44. Ledit bras continue de se mouvoir ainsi durant à peu prés deux quarts de révolution, aprs quoi le galet descend sur la rampe 50 et le ressort 56 fait reprendre au bras la position indiquée au sommet de la figure 3. Le bras en question porte, à son extrémité dedans, une plaque de serrage
68', réglable,destinée à porter sur la face du corps de talon qui est en dessus dans la machine mais qui sera en dessous dans le talon fini, tandis que le touret 38 est pôurvu de quatre butoirs sous forme de tiges 70, une pour chaque surface porte-ouvrage, enfilées dans des trous et maintenues au point voulu au moyen de vis 71.
Les tiges 70 sont disposées de facon à accoter sur une des faces latérales du corps de talon, dans l'espèce, la face arrière.
Au touret est fixé, au moyen d'un écrou 76 engagé dans le bout de l'arbre 32, un billot 72 muni de quatre faces 74 destinées chacune à supporter un corps de talon. Aveo la machine va un jeu de ces billots dont le diamètre entre les faoes porte-ou- vrage opposées 74 varie dans un but expliqué ci-aprs. Sur le devant de chaque face 74 est rapportée une plaque 78 qui en remonte et empiète dessus pour appuyer la face latérale attenante du corps de talon.
On verra que, pour permettre à l'ouvrier de bien centrer des corps de talons de diverses largeurs, il est
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préférable de mettre à sa disposition onze jeux de plaques 78 interchangeables dont la partie empiétant sur chaque face 74 du billot est plus ou moins épaisse, l'épaisseur respective défaites plaques augmentant progressivement de 3/4 mm. fig.
4 fontre deux grandeurs de billots 72 avec les plaques d'appui
78 y assooiées. L'ouvrier pose d'abord un corps de talon 80 sur une table 81 (fig, 5) ajustable en hauteur sur le bâti de la machine durant le repos de celle-ci pour amener cette table au niveau de la face supérieure 74 du porte-ouvrage, puis il fait glisser le corps de talon sur ladite face 74 pour faire appuyer un de ses cotes contre la plaque d'appui
78 et sa partie arrière contre le butoir 70, la pièce à tra- vailler étant maintenue dans cette position jusqu'à ce que la mise en marche du moteur 16 rabatte la plaque de serrage 68' du bras 52 sur l'ouvrage.
Le corps de talon reste fixé soli- dement sur la face 74 de son billot-support durant à peu près une deml-revolution de l'arbre 32, autrement dit pendant deux cycles opératoires, sprés quoi le galet 68 descendant sur l'arc 46 de la plque 42 fait cesser la pression du bras 52 sur le corps de talon qui est heurté aussitôt par un mentonnet 83 (fig. 5) pour le détacher de la plaque 68' s'il y adhère, et qui tombe dans un récipient 82 (fig. 1). En faisant un demi- tour avec l'arbre 32, le corps de talon aura été attaquépar le couteau et muni de sa gorge.
Le couteau en question est montera, la gauche du bâti 10 qui est pourvu d'un plan incliné 84 (fig, 1) venu de fonte et faisant ici un angle de 25 avec l'horizontale. On verra que l'arête du dièdre est paralléle à l'axe de l'arbre 32. En d'autres termes, la normale au plan incliné 84, vue fig. 1 qui représente la machine en élévation postérieure, est située dans un plan perpendiculaire à la planche du.dessin. L'inclinaison de la. surface 84 place Ion pièces aotives da la machine dune une position commode pour l'opérateur. A l'extrémité interne
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de la surface 84 est un pivot 86 implanté d'équerre à cette surface.
Sur ce pivot est montée une plaque 88 y articulée de façon à pouvoir être tournée'plus ou moins dans un sens ou l'autre sur la surface 84 et maintenue dans la position . désirée par un mécanisme de serrage de n'importe quel'modèle
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Ol1Bi'Ol1Unt duiia uns ooullsoo 00 munie d'une graduation ;1.mii quant la position angulaire donnée à la plaque 88. De cette dernière remonte une nervure transversale 92 en queue d'aronde sur laquelle on peut mouvoir, d'avant en arrière:, et réciproque- ment, une glissiére 94 ajustable en long de la queue d'aronde au moyen d'une vis 96 engagée dans la nervure 92 et munie d'un collier appuyant sur la glissire 94.
Celle-ci porte également une nervure 98 en queue d'aronde formée d'équerre à la nervure 92 et sur laquelle on peut faire glisser un moteur électrique 100 muni d'un porte-couteau 102 calé sur l'extrémité' dedans de son arbre 103. Cet arbre est parallèle à la nervure 09 et une vis 104 sert' à avancer ou reculer le moteur 100 autant qu'il le faut sur celle-là.
Le porte-couteau 102, qui a ici la forme d'un rectangle cunéiforme tronqué (fig. 1 et 2),porte une lame tranchante sur chacune de ses quatre faces. Les deux lames 104' qui se font face servent à échancrer la face de devant du talon, tandis, que les deux autres lames 106 sont destinées é en rogner la queue. En tournant autour de l'arbre 103 du moteur 100, les lames 104' du couteau engendrent une surface de révolution ayant la forme d'une ellipse 110 aplatie aux pôles, la section trensversale de cette ellipse répondant au profil désira de la gorge et de la queue du talon.
L'angle que font entre eux l'axe du couteau et l'arbre 32 place ledit axe presque perpen- diculairement à la face du corps de talon dans laquelle s'era formée la gorge, et cet angle devrait être suffisant pour permettre d'utiliser un couteau à tête de champignon sans aucun risquede broutage (voir 120, fig. 14). La gorge du
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talon se voit en A sur fig. 15 et la queue, en B.
Dans quelque position qu'il soit amené par les trois ajustages dont il a été parle, l'axe 103 du couteau occupe un plan parallèle à la surface inclinée 84 du bâti 10. Or, dans le présent système de construction, ce plan intersecte l'axe de l'arbre 32, de sorte que cet axe et l'axe 103 du couteau se coupent toujours obliquement, l'angle d'intersection pouvant être varié considérablement, grâce a l'articulation 86 de la plaque 88 qui permet de la mouvoir d'un bout à l'autre de la coulisse 90. Par "angle d'intersection" on entend ici non seulement le point de rencontre de deux lignes dans un même plan, mais aussi l'angle que font ces lignes entre elles, Quels que soient leurs lieux géométriques.
Pour mieux faire comprendre le mode d'opération de la machine, on supposera que l'arbre 32 est fixe et que le bâti et le moteur 100 tournent autour de lui.
Dans ces conditions, l'axe du couteau peut être considéré cornue mobile autour de l'axe 32 et décrivant un cône de révolution limité à la génération d'un hyperboloide à une nappe. Le bord de l'ellipse qui est du côté de l'axe 32 pratiquera alors dans le devant du corps de talon un creux circulaire en tournant au- tour dudit axe. La surface du creux sera, pour cette raison, oomposée d'un faisceau d'arcs dont les centres coïncideront tous avec l'axe 32 et dont les plans seront perpendiculaires à cet axe.
La queue 105 du talon (fig. 15) aura ainsi la courbe qu'il faut pour s'adapter au creux transversal de la partie de la semelle où s'bmboïtera le talon, et plus l'axe 32-76 sera. loin de la queue 105 plus ladite courbe sera forte. 0'est pour cette raison qu'il est fourni, avec la présente machine, un jeu de sept billots porte-ouvrage 72 (il en est montré deux sur fig.
4) dont les rayons aboutissant aux centres des plats 74 ont entre eux un écart de 6 mm. et mesurent par conséquent de 25 à 51 mm.
Ce jeu de billots permet de donner aux queues des talons une courbure dont le rayon peut varier de 30 à 70mm.
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Etant donné que l'axe de l'ellipse, c'est-à-dire l'axe de l'arbre 103, fait un angle avec l'axe de l'arbre 32, il s'ensuit que le couteau s'enfonce de biais dans le devant du talon en -l'échancrant, et que son côté de devant attaque seul. l'ouvrage. La coupure est faite progressivement en travers du corps de talon,. le côté qui passe le premier étant fini et abandonné par le devant de 1.'ellipse et le cote qui passe le dernier fini après. On observera que l'"ellise" ne porte que sur un cote' du devant du talon à la fois, ce qui allège la tâche des lames du couteau puisqu'elles ne sont pas obligées d'attaquer toute la largeur du talon à chacune de leurs révolutions.
Ces lames restent aussi passablement inclinées en coupant toutes les fibres du bois (qui courent horizontalement et d'avant en arrière dans le corps de talon) et leur action imite celle d'une cisaille et non celle d'une tarière. Une telle façon de. construire et agencer les pièces donne invariablement une gorge absolument lisse. Avec les'machines employées jusqu'ici, il a toujours éténécessaire, pour l'échancrage des talons' bois, de supporter le bord de l'ouvrage qui passe le dernier et ce pour que les couteaux ne fassent pas parti:* de gros éclats à cet endroit en finissant leur coupure. Toutefois, dans la présentemachine, cette précaution serait inutile.
Fig. 12, 13 et 14 illustrent le mode d'opération de la présente maohine, ces trois figures montrant les corps de talonsam même instant du travail qui n'est pas encore achevé, 110 désignant l'ellipse. Le côté du talon qui a été présenté le premier à l'action du couteau est terminé en 112, 120, et le côté correspondant 114 de la queue est rogné. Les lames coupantes agissent maintenant en 116. Le "coin" de devant 122 de l'ellipse 110 vient justement de couper la portion 118. Le vide 120 qui apparaît en arrière du porte-couteau provient de la forme quelque peuaplatie de l'extrémité de l'ellipse," chose due au dégagement aotuel des lames du couteau.
Autrement
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dit, la distance entre le centre 124 de l'ellipse et le point d'intersection des axes 103 et 32 est moindre que celle qui sépare de ce point les "coins" 122.
Les lames de couteau 106, dont le tranchant est droit, décrivent une ellipse , dessous plat, ce qui les fait passer droit en travers de la queue du talon qu'elles rognent alors progressivement à une forte inclinaison par rapport à la di- rection des fibres du bois.
Le jeu de plaques place-ouvrage 78 prévu par l'invention permet de centrer parfaitement chaque corps de talon sur sa face d'appui 74. Si la pièce 80 est large, on se servira d'une plaque mince, c'est-à-dire empiétant peu sur ladite face dtappui; mais pour le traitement d'un talon étroit, on prendra une plaque épaisse, c'est-à-dire empiétant beaucoup.
Les onze plaques place-ouvrage allant avec la présente machineont entre elles uneépaisseur (au sommet) qui augmente progressive- ment de 3/4 mm. Fig. 4 montre deux de ces plaques.
Les divers ajustages du porte-couteau autour du pivot 88 et le long des nervures en queue d'aronde 92, 98 permettent de modifier autant qu'on le désire l'inclinaison et l'emplacement du creux dans le devant du talon sans nécessiter aucune substi- tution soit du porte-couteau soit du billot 72.
Supposé que les trois ajustages du porte-couteau aient été opérés en vue de l'échancrage d'une forme classique de talon.
Si, après cela, le porte-couteau est rapproche' de l'ouvrage en le faisant glisser sur la nervure 98, la coupure au bas du talon sera faite plus en arrire et celle de la queue plus près du pavé du talon afin de rendre ladite queue plus épaisse, et vice versa. Fig. 6 montre les profils de deux corps de talons pour le traitement desquels cet ajustage est le seul qu'on ait change, les lignes pleines (étant donne que les deux profils ne sont pas identiques) illustrant l'effet obtenu par l'éloignèrent du couteau de l'ouvrage. Fig.7 représente les mêmes corps de
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talons superposés de telle façon que les profils de leurs gorges coïncident.
En faisant glisser le porte-couteau de haut en bas sur la nervure 92, on obtiendra une coupure presque verticale dans la direction du pavé du talon, ce qui épaissira la queue, et vice versa. Fig 8 montre les profils de deux corps de talons pour le traitement desquels cet ajustage est le seul qu'on ait changé. Dans cette figure, les lignes pleines illustrent l'effet obtenu par l'abaissement du porte-couteau sur la nervure 92. Fig. 9 représente les mêmes corps de talons avec les profils de leurs gorges en coïncidence. On observera que lorsque l'épaisseur de la queue est variée, cela.'en modifie aussi un peu la courbe puisque sa surface n'est plus à la même distance d.e l'axe 32.
L'abaissement du moteur en le faisant pivoter sur la broche 86 rapproche de l'ouvrage le porte-couteau et change sa position effeotive autour d'un axe perpendiculaire aux faces latérales du corps de talon et le place devant celui- ci à une distance d'environ 25 mm. du coin antérieur du pavé du talon afin de rapprocher de sa partie emboîtage la coupure de la queue et amincir par suite ladite queue, et vice versa. Fig. 10 montre les profils de deux talons échancrés après avoir ajusté le moteur et l'axe du porte-couteau à des angles différents, tous les autres ajustages restant les mêmes. Ici, les lignes pleines illustrent l'effet obtenu pax le placement du moteur en position inférieure sur le plan incliné 84, Enfin; fig. 11 montre les mêmes corps de talons superposés de telle manière que les profils de leurs gorges coïncident.
Dans la fabrication des talons Louis XV, telle qu'effectuée jusqu'ici, on faisait reposer un des cotes plats de la pioe de bois sur ;une surface, ou son équivalent, puis on l'accotait sur une barre unique venant en contact avec une autre face du talon.
Or, un tel mode de placement de l'ouvrage ne donne aucune garantie que le talon ne bougera ou ne tournera pas de diverses manires sur la surface d'appui mentionnée en premier lieu, et
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l'expérience a montré qu'il est impossible d'obtenir une concordance exacte entre les résultats des opérations successives d'échancrage, de tournage et de creusage. En effet, on n'est jamais sûr que l'une quelconque de ces opéra- tions sera effectuée d'une façon adéquate par rapport aux sur- faces originaires du talon. Mais par l'emploi des. deux guides
70 et 78 destinés à accoter sur deux des faces verticales du talon (dans l'espèce, la face arrière et une face de côté), la face emboîtage du corps de talon reposera sur la table 74.
Ces surfaces n'étant point parallèles, il s'ensuit que le talon est maintenu par elles dans une position rigoureusement exacte: De plus, la plaque-guide 78 accotant sur une bonne hauteur du talon, il est paré ainsià tout danger de le mal orienter sur la table 74. L'utilisation de ces trois mêmes surfaces pour les travaux ultérieurs permettra d'obtenir une parfaite con- cordance entre les résultats des diverses opérations, et le talon une fois terminé aura un galbe irréprochable.
Moda d'emploi de la machine. - L'ouvrier, qui se tient derrière la machine tel que représentée fig. 1, 2 et 3, pose dtabord le corps de talon 80 sur le support 81 puis il le fait glisser sur celle des tables 74 qui est en dessus et le pousse contre les guides 70, 7g durant un intervalle de repos du billot 72. Il le maintient dans cette position jusqu'à ce que ledit billot ait tourné un peu sur lui-même, la plaque de serrage 68' se rabattant aussitôt sur l'ouvrage et le maintenant solidement en place jusqutà ce qu'il ait passé par-dessus le porte-couteau, après quoi la plaque 68 se desserre du talon qui tombe alors de la machine. Pendant la rotation du billot, l'ouvrier met un corps de talon sur chaque table 74 lorsqu'elle vient se placer en bonne position pour ce faire.
Abstraction faite de la mise au point des corps de talons, le travail exécute par la machine est absolument auto mat ique.
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On observera que le oorps de talon illustré fig. 15 a une forme trapézoïdale et que, des trois surfaces utilisées pour sa mise en position de-,travail dans la machine, il n'y en a pas deux qui soient parallèles entre elles.
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