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la Société dite: STEEL AND TUBES,INCORPORATES ayant son siège à CLEVELAND, 224 East 131st Street,, Etat de Ohio (Etats-Unis d'Amérique) pour : "Perfectionnements aux appareils pour couper des objets en mouvement"
La présente invention est relative aux appareils permettant de sectionner les objets en mouvement.
Elle vise spécialement un appareil pour couper un objet en mouvement, en morceaux présentant sensiblement une lon- gueur déterminée, ledit appareil possédant les proprié- tés suivantes : il n'offre que peu ou pas de résistance au mouvement de l'objet; la coupe n'altère pas sensible- ment l'objet au point où se fait la section ; est actionné mécaniquement et n'exige que peu ou pas de main-d'oeuvre ou d'attention une fois en marche; il est d'une construction simple et d'un fonctionnement efficace ,
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s'adapter à des ob'eta e r , deplaant avec une vitesse pratiquement quelconque rentrant dans la série des vi- tesses commerciales connues actuellement dans les di- verses fabrications où l'appareil est employé ;
l'appades objets animés à peu près de n'importe laquelle des vitesses n question, en morceaux d'une longueur minimum inférieure à 0 m 30, tous les morceaux présentant sensiblement la même longueur.
L'invention vise également des moyens nouveaux et utiles, pouvant être utilisés avec (ou faire partie d') un dispositif de coupe constituant un mode de réali- sation de l'invention, ledit dispositif comportait un mécanisme pour déclencher le système de coupe, pour ac- tionner ou arrêter ce même système, pour mesurer avec précision les pièces à découper dans ticle, et pour diminuer les chocs ou les efforts provoqués par l'arrêt des organes animés d'un mouvement alternatif.
Une caractéristique importante de l'invention consiste dans le fait que le couteau coupe l'article dans le premier quart de tour de sa course et qu'il coupe l'article et $'écarte du parcours de l'article pendant le premier demi-tour de l'arbre. Cette propriété présente une grande importance pratique car elle permet de donner aux articles une vitesse double de celle qu'il avait été possible d'obtenir jusqu, présent avec les sys- tèmes de coupe antérieurs, ou dé faire marcher le dispo- sitif de la présente invention à une vitesse moitié de celle des dispositifs anciens, pour couper des articles animés d'une vitesse déterminée.
Une autre caractéristique importante de l'inven- tion consiste dans le fait que cette dernière peut être réalisée sous forme d'un appareil présentant des organes à mouvement alternatif relativement compacts, ce qui permet de vaincre plus facilement l'initie desdits or- ganes ; d'autre part, l'appareil comporte également des
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organes rotatifs concentriques à l'arbre à un tour, ce qui a pour résultat d'équilibrer les masses tournantes des organes en question pour lesquels on peut adopter des dimensions relativement petites d'où simplification du problème consistant à vaincre l'inertie des masses tournantes. De plus, le montage de l'embrayage et du tara* bour de frein concentriquement à l'arbre en question, équilibre ou contrarie les forces des masses tournantes de la came ou des excentriques.
Une autre caractéristique importante de l'in- vention consiste dans le fait que cette dernière peut- "être réalisée sous la forme d'un appareil comprenant un embrayage à action directe et instantanée, ce qui est hautement désirable quand on doit couper un article animé d'une grande vitesse, en morceaux de longueur sensiblement uniforme.
Une autre caractéristique importante de l'invention consiste dans le fait que celle-ci com- prend un appareil permettant à l'extrémité postérieure de l'article à couper de se déplacer, pendant l'opé- ration de coupe, tout d'une pièce et sans se courber, avec la lame du couteau. Ceci permet de couper un article en morceaux sensiblement au lieu de le faire en morceaux courbés ou ayant suni une déforma- tion permanente due au fait que le couteau s'appuie sur l'une des extrémités de la pièce, au-dessous de l'élément ou de la table qui le supporte, jute avant et pendant la coupe.
Cette caractéristique permet de couper un article animé d'une grande vitesse en morceaux beau- coup plus courts que ceux que l'on pouvait obtenir jusqu'à présent.
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Un autre résultat dû à la marche plus lente du système de coupe consiste dans une grande simpli- fication du problème posé par l'arrêt du système après un tour de l'arbre. On évite ainsi toute perte de ma- tière due à des révolutions répétées de l'arbre avant que ce dernier ait pu être arrêté, consisteUne autre caractéristique pratique importante dans le fait que l'invention permet de / construire des appareils coupant un article animé d'une grande vitesse (par exemple d'une vitesse de 20 mètres à la minute et plus) en morceaux dont la longueur fractions varie aux maximum de quelques illimetres.
L'invention a, en outre, pour objet des moyens perfectionnés permettant de commander le fonctionnement du mécanisme de coupe ; régler la commande de ce mécanisme par rapport à la vitesse de déplacement de l'article en mouvement, de manière à obtenir des morceaux présentant sensiblement une même longueur déterminée; d'adapter le mécanisme de coupe à une large série de vitesses de déplacement de l'article en mouvement et à une grande série de longueurs pour les morceaux coupés.
L'invention concerne également des moyens perfectionnés pour diminuer la trépidation et les efforts provoqués par la mise en route et par l'arrêt du mécanisme/ de coupe ; augmenter et diminuer progressivement la vitesse de déplacement de ce méca- nisme,et pour combiner , en un seul dispositif, le moyen chargé de réduire les trépidations et les efforts, et le moyen chargé de faire varier la vitesse, de manière à bénéficier des avantages séparés de chacun desdits moyens ainsi que des avantages résultant de la combinaison des deux.
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L'inventioD6oncerne également un mécanisme per- fectionné chargé de saisir un article en mouvement qu'il, s'agit de couperet d'actionner le dispositif destiné
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±pds8BJaàB saisir leditandclet L'invention se prête à une réalisation sous la forme d'un appareil ramassé durable, dans lequel les pièces sont directement actionnées pendant une partie de leur mouvement, et pendant tout leur mouvement à part une ou deux exceptions de peu d'importance, ce qui constitue une propriété importante au point de vue com- mercial, quand on veut obtenir une grande précision dans les coupes tirées d'un article animé d'un mouvement rapide.
La présente invention permet de sectionner un arti- cle en mouvement et d'obtenir une coupe perfectionnée de son extrémité, ce qui rend les pièces coupées utilisables pour divers emplois.
L'invention est applicable à des articles différant beaucoup les uns des autres par leur forme et leur compo- sition (tiges de fer, feuilles et tubes). Mais le premier mode de réalisation de l'invention constitue une applica- tion à la coupe d'un fil de métal du plus gros modèle, tan@ dis que le deuxième mode de réalisation est une applica- tion de l'invention à la coupe d'un tube métallique en mou- vement. Bien entendu, ces modes de réalisation ne sont donnés ici qu'à titre d'exemples.
Sur le dessin ;
La figure 1 est une vue, en élévation latérale, montrant un premier mode de réalisation de l'invention;
La figure 2 est une vue, en plan par dessus, cor- respondant à la précédente;
La figure 3 est une vue, en élévation, prise sensi-
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blement de la ligne 3-3 de la figure 1;
La figure 4 est une vue, en élévation, prise de la ligne 4-4 de la figure 1;
La figure 5 est une vue partielle, en perspective et à échelle agrandie, du mécanisme de coupe et de cer- tains organes associés;
La figure 6 est une vue en perspective, à échelle agrandie, et avec coupe partielle, du mécanisme d' embrayage ; Le$figures 7 et 8 sont des vues en perspective, à échelle agrandie et avec coupe partielle, de certains autres organes de l'embrayage;
Les figures 9,10 et 11 sont des coupes longitu- dinales verticales, faites à peu près par le centre du système de coupe, montrant la position occupée par les organes dudit système avant/ et après la coupe;
La figure 12 est une coupe transversale partielle à échelle agrandie, du mécanisme de coupe, montrant, en élévation, l'arbre chargé d'actionner ce mécanisme;
La figure 13 est une vue partielle en perspective du mécanisme chargé d'emmagasiner et de décharger les articles coupés par le mécanisme de coupe, ladite vue comprenant des pièces du mécanisme de déclenchement;
La figure 14 est une vue partielle en perspective de l'appareil représenté sur la figure 13, ladite vue étant prise du côté opposé ;
Les figures 15, 16 et 17 sont des vues, en élé- vation, avec coupe partielle, montrant les organes du mé- canisme de déclenchement dans les diverses positions qu'ils occupent pendant le fonctionnement du mécanisme de coupe;
La figure 18 représente, en plan, un deuxième mode de réalisation de l'invention permettant de sec- tionner un tube métallique en mouvement;
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La figure 19 est une vue en élévation latérale prise de la ligne 19-19 de la figure 18;
La figure 20 est une coupe suivant la ligne
20-20 de la figure 18 ;
La figure 21 est une vue par bout arrière, en élévation, prise de la ligne 21-21 de la figure
18 ;
La figure 22 est une coupe de l'arbre principal suivant la ligne 22-22 de la figure 18;
Les figures 23 et 24 sont des coupes des organes chargés de saisir l'article et du moyen chargé d'action- ner lesdits organes;
ces coupes sont faites respective- ment suivant les lignes 23-23 et 24-24 des figures 24 et 23; respectivement.
Les figures 25 et 26 sont, des coupes longitudi- nales de la crémaillère et de arbre du dispositif de mesure, ainsi que des pièces associées, suivant les i- gnes 25-25 et 26-26 de la figure 18
Les figures 27, 26, 29 et 30 sont des schémas montrant les positions relatives occupées par les lames du couteau, les cames et les excentriques, à divers points de leur déplacement;
On doit regarder le dispositif représenté ici comme le ferait un observateur qui regarderait l'appa- reil dans la direction suivie par l'article en mouve- ment qui doit être coupé, quand ledit article s'appro- che de l'appareil; par suite, la partie de l'appareil tournée vers l'article qui arrive sera appelée extrémi- té antérieure ;
partie où les articles coupés sont re- cueillis sera l'extrémité postérieure de 1' appareils En outre, pour simplifier la description de l'appareil, on a, dans le premier mode de réalisation, désigné les diverses parties du mécanisme, par les lettres A, B, C, D, E et F.
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A désigne la base qui porte la partie B laquelle comprend les premiers cylindres chargés de redresser l'ar- ticle, cylindres dont les axes longitudinaux sont fixes; C désigne le mécanisme tournant chargé d'achever le redresse- ment ; la partie D comprend les cylindres d'amenée pour l'ar- ticle en mouvement qu'il s'agit de couper; E désigne la partie qui coupe l'article en mouvement et F le mécanisme qui reçoit les articles coupés.
On comprend toutefois que si l'invention concerne principalement les parties D, E et F on peut omettre les parties B et C; d'autre part, une base correspondant à A, convenablement organisée pour supporter les parties D et E, peut être substituée à la base A représentée ici/
La fonction principale de la base A consiste à supporter les parties B, C, D et E, Cette base peut être constituée par une pièce de fonte creuse 10 qui supporte les parties en question et qui, si on le désire, porte le moteur 11 et l'arbre de transmission 12 chargé d'actionner l'une quelconque des parties B, C, D et E ou toutes ces parties.
La partie B comprend un support convenable 13 qui porte plusieurs cylindres rotatifs 14, pourvus de rainures appropriées. Certains de ces cylindres peuvent être réglés, par rapport aux autres, de manière à permettre l'applica- tion d'une force voulue pour courber un article en mouve- ment passant entre les cylindres en question. Quand on fait passer un article métallique entre ces cylindres, les bosses et les courbes dudit article se trouvent supprimées grosso modo, à la manière bien connue.
Ainsi qu'on l'a représenté, les cylindres 14 sont entraînés par le moteur 11, par l'intermédiaire: d'une roue d'engrenage 15, montée sur le moteur, avec laquelle engrène une roue dentée 16 fixée sur l'arbre 12; dés roues d'angle dentées 17 et 18 montées respectivement sur l'arbre 15 et sur l'axe 19 ; des roues dentées montées sur les cylindres 14.
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La partie C comprend une boite cylindrique 21 qui peut tourner dans des paliers disposés, à l'extrémité antérieure de l'élément 13 d'une part, et à l'extrémité postérieure d'un élément de la partie D,d'autre part.
Cette boite cylindrique 21 est munie d'éléments de guidage
22, réglables transversalement, et pourvus de gorges ap- propriées pour guider le fil métallique. Les éléments de guidage 22 sont logés dans les orifices 23 de l'élément
21. Ce dernier peut être entraîné, dans un mouvement de ro- tation, par tout dispositif convenable, par exemple au moyen d'un pignon 24 fixé à son extrémité antérieure, et engrenant avec une roue d'engrenage motrice 24a fixée sur l'arbre moteur 12.
Un fil métallique traversant l'élé- ment 21 et s'engageant dans les filières espacées 22 de ce dernier (lesquelles sont, de préférence, légèrement étagées ou non parfaitement alignées dans le sens de la longueur de l'élément 21) se trouvera à peu près débar assé de ses petites bosses et courbes et sortira sensiblement droit par l'extrémité postérieure de l'élément 21.
La partie D comprend une ou plusieurs séries (deux dans le cas considéré) de cylindres d'amenée 25. Ces derniers qui sont montés, de manière à pouvoir tourner et à pouvoir être réglés, dans un supportconvenable 26, sont entraînés par une roue d'engrenage 27, reliée aux dits cylindres, et qui engrène avec une roue d'engrenage 28 portée par 1 arbre principal du dispositif de eoupe situé dans la partie E. Cet arbre est entraîné par la roue d'angle dentée 30 clavetée sur l'arbre 12. Les cylinde déplacer dres en question ont pour fonction un article à couper à travers la partie E qui constitue le mécanisme de coupe,
La partie E qui forme le mécanisme de coupe (voir figures 1, 2 et 5 à 12 inclusivement) peut être décrite de la manière suivante.
Cette partie comprend un support
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convenable 31, fixé à la base 10, lequel porte un arbre à un tour 32, dont l'axe longitudinal est fixe. A l'une des extrémités de cet arbre est fixé un tambour de frein 33 autour duquel est appliqué, d'une manière réglable, un ruban de frein 34 (figure 12) articulé en 35 à la base 10.
L'arbre 32 porte, à son autre extrémité, une boîte d'em- brayage 36 sur laquelle est clavetée une roue dentée 28 et une roue d'angle dentée 38 engrenant avec un pignon d'an- gle 30 fixé sur l'arbre moteur principal 12. La roue den- tée 28 engrène avec la roue dentée 27 de manière à entraî- ner les cylindres d'amenée 25.
Entre les paliers 39 de l'arbre 32 est disposé un chariot à mouvement alternatif 40 pourvu de deux pieds parallèles écartés 40a qui glissent sur la base 31 et sont retenus sur cette base par la plaque tonnant glissière 41.
Les pieds 40a portent une partie verticale ou corps 42 dans lequel est percé un orifice 43 par où on peut faire passer le fil en mouvement qu'il s'agit de couper.
La partie 42 constitue la lame inférieure (ou lame fixe) dans lens vertical d'une cisaille. La lame supérieure 44 (ou lame mobile dans le sens vertical) de la cisaille en question est disposée dans le corps 42 du chariot, de manière à glisser dans un plan sensiblement vertical. Les bords coupants du corps 42 du dispositif et la lame 44 du couteai peuvent être formés sur des manchons 42a et 44a que l'on introduit dans le corps 42 et dans la lame res- pectivement. Ainsi qu'on l'a représenté ici, le corps 42 est découpé pour recevoir la lame 44. Une plaque 42b fixée sur le corps 42 maintient la lame 44 dans l'évidement du corps 42 et la guide dans son mouvement de va-et-vient.
Le chariot 40 est pourvu, de part et d'autre de l'arbre 32, et entre les pieds 40a, de cylindres-cames 45 qui agissent sur une carne en forme de coeur 46 fixée
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à l'arbre. Des excentriques 47, fixés à l'arbre 32 de part et d'autre du chariot 40 sont pourvus d'un collier d'excen- trique 48 qui s'étend sous la forme d'une bielle articulée, à son extrémité supérieure, à un prolongement 49' de la pla que à mouvement alternatif 44.
Un embrayage du type à verrouillage direct par rouleaux comprend la boîte d'embrayage 36 indiquée plus haut, laquelle porte un anneau 49 fixé à sa périphérie interne. Un disque 50 (figure 8) concentrique à l'anneau est fixé à l'intérieur de ce dernier sur l'arbre 32. Le bord de ce disque porte un certain nombre d'encoches 51 rouleaux pour recevoir le- rouleaux d'embrayage. Une pièce en for- me de cage 52, pyrtant un certain nombre de rouleaux 53 placés dans les encoches 51, est disposée entre l'anneau
49 et le disque 50. Le chapeau 54 de la cage est fixé à l'extrémité externe de l'arbre 32 et peut être réglé, par rapport à l'arbre, au moyen d'une cheville 55 qui peut être enfoncée dans l'un des trous 56 percés à l'extrémité de l'arbre 32.
Ce chapeau est également percé d'un orifice
57 pour recevoir l'extrémité d'un ressort à boudin 58, qui entoure l'arbre 32, et dont l'autre extrémité s'étend jusqu'à un orifice convenable 59 percé dans la paroi laté- rale de la pièce en forme de cage,
Le rôle du chapeau réglable dont s'agit consiste à régler l'effort exercé par le ressort 58 sur la pièce 52.
Le chariot 40 s'étend vers l'arrière en 60 (figure
5) et présente une face en biseau 61 sur laquelle vient s'appuyer un galet porté par la partie F.
La partie F (voir figures 1, 2, 5 et 13 à 17 inclu- sivement) comprend un certain nombre de colonnes vertica- les 62, convenablement montées sur une plaque de base pourvue de rainures, et écartées l'une de l'autre tout en étant, de préférence, rendues solidaires par un dis- positif comportant une tige 63. Un ou plusieurs éléments
64 peuvent, si on le désire, être supportés entre les co- lonnes 62. Les colonnes et les éléments intermédiaires
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affectent la forme indiquée en 65 (figure 13/pour rece- voir et rassembler les morceaux détachés du fil en mouve- ment, qui peuvent être chargés sur un truc ou sur un dispositif analogue, grâce à la rotation d'un arbre 66, porté par les colonnes 62, et commandé au moyen d'un le- vier à main 67 fixé sur l'arbre en question.
Un certain nombre de doigts 68, fixés également à l'arbre 66; et qui occupent normalement une position verticale, retiennent les morceaux de fil sur la surface 65, jusqu'à ce que le mouvement du levier 67, en faisant tourner l'arbre, fasse en même temps tourner les doigts vers le bas, de manière à décharger de la surface 65 les morceaux de fil qui s'y trouvent. La tige 63 porte un certain nombre de bras 69 (figure 14) dont l'extrémité libre porte une partie d'un dispositif en forme d'auge qui supporte le fil à couper, lequel glisse dans l'auge en question jusqu'à ce qu'il se trouve coupé par la partie E.
Ces bras 69 sont maintenus dans la position représentée sur les figures 13 et 14 eu moyen des ressorts 70, mais ils peuvent être déplacés vers le bas, contre la résis- tance des ressorts en question, quand on fait tourner la tige 63 à laquelle ils sont fixés. Un levier 71 (figure 5), fixé également à l'arbre 63, porte un galet 72 qui s'ap- puie sur la partie biseautée 61 du prolongement du cha- riot 40.
Quand ce chariot 40 se déplace vers l'arrière, la surface 61 porte contre le galet 72 et fait ainsi tour-
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,%C c, /11 ner la tige 62/qui nt déplace vers le bas la partie 73 -11 (fiF,,ure 14) l'auge permet fil d'être, sans M (figure 14) de l'auge et permet au fil d'être, sans se courber, pou/ssé vers le bas par la lame 44 et de tomber une fois coupé sur la surface inclinée 65, sur les colonnes 62 et sur les éléments intermédiaires 64.
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e paroi Le restant de l'auge est constitué pa mobile ih 74 (figure 13) qui repose normalement sur la prtie?3 "j de l'auge et est supportée par les colonnes 62. Les dites
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colonnes portent également une tige 75.
Celle-ci qui peut tourner dans les colonnes est pourvue d'un élément ré- glable 76 qui saisit le fil et qui est normalement dis- posé dans l'auge sur le parcours du fil à couper. Sur l'extrémité postérieure de la tige 75 est fixé un lo- quet 77 qui s'engage derrière l'une des extrémités d'un levier 78, articulé à la colonne arrière 62, et dont l'autre extrémité porte une tige 79 laquelle peut glis- ser dans des guides convenables. Cette tige 79 s'étend vers l'extrémité antérieure de la partie F où elle s'at- tache à un élément en forme de gousset 80 (figures 2 et 15) qui s'articule à la base 10 et est relié à la pièce d'embrayage 52, Le loquet est maintenu, dans sa position de verrouillage, par un ressort 81 et le gousset ainsi que la tige sont tirés vers.l'avant par un ressort 82.
La tige peut également, si on le désire, être pourvue d'un loquet à main 77a. ±' élément 76 peut glisser sur la tige où sa position peut être réglée pour une longueur voulue quelconque des morceaux à détacher du fil en mouvement.
Quand l'extrémité du fil qui arrive dans l'auge touche l'élément 76, celui-ci fait tourner la tige 75 et soulève ainsi le loquet 77, ce qui permet au ressort 82 de dépla- cer le support 80 vers l'avant autour de son pivot,
Le gousset 80 est découpé en 83, de manière à s'appliquer sur la pièce 52, et porte, à l'extrémité pos- térieure de cet orifice, un galet 85 qui peut toucher une came 84 si formée sur la surface externe de la pièce 52, Ce galet porte sur la carne 84 après que la cage a com- mencé de tourner et ramène le support à sa position ini- tiale et l'y maintient jusqu'à ce que le fil coupé soit déchargé de l'auge et jusqu'à ce que le loquet 77 s'engage derrière le levier 78.
Le support 80 porte, sur sa face avant, un cliquet 87 qui fait saillie dans l'ouverture. Ce cliquet qui est poussé par un ressort, accroche une saillie convenable 86
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située du côté extérieur de la pièce 52.
Le fonctionnement de l'appareil décrit ci-dessus peut être 'brièvement résumé coirme suit : tallique.
Le fil qui se déplace sans arrêt, et qui doit être coup /en morceaux de longueur sensiblement uni- forme , passe entre les cylindres tournants de la partie B où ses plus grandes bosses et courbes sont réduites ; fil traverse ensuite l'élément tournant 21 de la partie C, où les petites bosses ou courbes sont supprimées, après quoi il passe entre les cylindres d'amenée 25 de la partie
D, traverse l'orifice 43 du chariot 40, puis l'aige, dans laquelle il s'engage, et où il soulève l'élément 76 chargé de régler la longueur des morceaux. Quand cet élément est soulevé par le fil, le loquet 77 lai sse aller le levier 78 et le ressort 82 fait tourner le support 80 sur son pivot, ce qui entraîne le cliquet 87 et l'écarte de la saillie de la pièce en forme de cage.
Le ressort 58 peut alors faire tourner la pièce 52 et em- brayer l'anneau 49 avec la disque 50. L'a@bre 32 est alo@s entraîné et, en même temps, le chariot 40 se déplace vers l'arrière à la vitesse du fil en mouvement, grâce à la came 46 et aux galets 45. L'arbre 32 fait tourner simulta- nément les excentriques 47 et fait descendre, dans le chariot 40, la lame 44 de la cisaille; la lame sectionne le fil, , dans le premier quart de tour de l'arbre 32, et se trouve écartée du fil qui arrive, pendant le quart de tour suivant de l'arbre. Quand l'arbre 32 a achevé son premier demi-tour, le chariot 40 est arrêté, et pendant le demi-tour suivant, est ramené en avant à, sa position de départ.
L'arbre est arrêté au bout d'un tour par le cli- quet 87, lequel a été ramené sa position initiale et dégage les galets d'entre l'anneau et le disque empêchant ainsi toute rotation supplémentaire de la pièce en forme
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cage Après que le fi / a été coupé, la surface biseautée 61 située/sur le prolongement 60 du chariot 40 ouvre l'auge et décharge les morceaux de fil coupé sur les surfaces inclinées des colon- ne² les ressorts 81 ferment l'auge quand le prolonge- ment 60 se déplace vers l'avant.
On remarquera que, pendant la coupe, le chariot 40 se déplace en même temps et à la même vi- tesse que le fil, ce qui empêche l'extrémité coupée du fil %se redresser pendant l'opération de eoupe. C'est là une propriété remarquable au point de vue commercial, en particulier pour les machines k faire les vis automatique t les machines analogues où on ne peut pas tolér de variation dans le diamètre des extrémités coup es de la pièce de fil,
On remarquera, en outre, que l'opération de coupe réelle s'achève dans le premier quart de tour de l'arbre 32 et que la lame est écartée du parcours du fil de fer qui arrive, à la fin du premier demi- tour de l'arbre.
C'est là une propriété très importan- te au point de vue commercial, car elle permet de cou- per des pièces plus courtes ou des articles animés d'une vitesse supérieure, ou de faire tourner l'arbre
32 moins vite qu'on ne pourrait le faire avec une lame mobile si l'arbre devait faire un tour complet pour amener la lame mobile sur le parcours de l'article en mouvement et pour l'écarter de ce parcours. D'autre part, la lame mobile est animée de sa vitesse maximum vers l'article au moment où elle frappe ce dernier.
Enfin, on remarquera que la lame 44 décrit uneorbite sensiblement elliptique dont le grand axe se trouve dans un plan horizontal.
En se reportant maintenant au second mode . de réalisation de l'invention représenté sur les
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figures 18-30, on voit que 101 désigne une base fixe, qui peut être en fonte creuse, dont la surface supérieure porte une table 102, disposée au centre, et de préférence amovible, ainsi que deux supports verticaux 103 dans lesquels peut tourner un
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121. IA table supporte las pieds 105 &'un chariot arbreLOe.Une plaque de guidage 107 permet aux pie de glisser sur la table. De préférence, le cha- riot est placé de manière à glisser sur la table, sur un plan horizontal.
Le chariot comporte deux montants 108, qui présentent des évidements longitudinaux (dans lesquels glissent des bras 109) et des éléments de guidage 110.
Ces bras et ces éléments de guidage sont fixés à une barre 111 qui glisse dans des orifices ménagés dans les montants et qui porte une lame 112, chargée de couper l'article. Cette lame, qui est fixée d'une manière amovible entre les montants 108, descend dans une paire de blocs opposés 113 portant une matrice , qui peuvent recevoir un mouvement alternatif entre les montants 108. Ces blocs sont convenablement évidés en 114 pour permettre à la lame 112 de descendre entre eux.
Chacun des blocs est pourvu de deux matrices 115 qui tiennent l'article et dont les extrémités voi- sines sont séparées par une distance un peu supérieure à l'épaisseur de la lame*
Chaque bloc à matrice 113 (figures 24 et 25) est engagé, de manière à pouvoir glisser, avec le chariot, entre les deux montants 108 et porte un bou- ton excentré 116, qui le traverse longitudinalement et dont les deux extrémités sont ajustées dans les brai- ches 117 d'un étrier 118, lequel entoure les trois faces extérieures du montant voisin.
Les branches 117
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/ par de chaque étrier présentent des rainures allongées/aunsi lesquelles des doigts 119 pénètrent dans les montants 108, de manière à permettre aux étriers de glisser par
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rapport aux doigts et aux montants; Des cales 120 traversent les orifices de chacun des montants et tou- chent, par l'une de leurs extrémités, les étriers et par leur extrémité interne les bras 109, pour certaines positions de ces derniers, de manière à déplacer vers l'extérieur les étriers et les blocs formant matrices.
Les bras 109 touchent les doigts excentrés 116 dans certaines positions, de manière à déplacer vers l'intérieur les étriers et les blocs formant matrices.
L'arbre 121 traverse des rainures allongées
122, ménagées dans les parties 105 du chariot 106. Sur cet arbre sont fixées, à l'extérieur des pièces 105 en question, deux cames 123, en forme de coeur, qui tou- chent, en des points d'un même plan horizontal, dia- métralement opposés, des cylindres-cames 124 portés par des axes appropriés 126 fixés aux pieds du chariot.
Sur l'arbre 121 sont fixés deux excentriques 126 situés au voisinage et à l'extérieur des cames 123.
Chaque excentrique porte un collier 127 s'allongeant sous la forme d'une bielle 128 articulée au prolonge- ment 129 des éléments de guidage 110. Ces excentriques sont placés sur l'arbre, par rapport aux cames en forme de coeur, de manière que, lorsque le chariot occupe sa position initiale, à l'extrémité avant de sa cour' se, le bossage de l'excentrique se trouve sur l'avant de l'axe de l'arbre et dans le plan horizontal contenant cet axe ; lame est alors placée légèrement au-dessus du sommet des matrices qui doivent saisir l'article en mouvement.
Grâce à cette position relative des dif- férentes parties de l'appareil, la lame descend à tra- vers l'article à couper pendant le premier quart de tour de l'arbre, est retirée de l'article en un point' situé juste au-dessus de ce dernier, dans le quart de tour suivant de l'arbre, puis est amenée à sa position supérieure extrême et abaissée à sa position de départ,
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pendant le demi-tour suivant! de l'arbre.
Comme le chariot se trouve, au début, placé à l'extrémité 6 avant de sa course, et que la lame se trouve, au début, placée en un point intermédiaire de sa course, et sur la partie correspondant à sa descente, on peut sectionner un article en mouvement pendant un de- mi-tour de l'arbre et pendant le mouvement vers l'ar- rière du chariot, ce qui présente une importance com- merciale considérable. En effets il est possible, dans ces conditions, de sectionner rapidement les articles en mouvement, au moyen d'une lame à mouvement alternatif lent et d'un arbre entraîné lentement, ce qui supprime les difficultés provoquées, dans la pra- tique, par un mouvement de révolution très rapide d'un arbre à un seul tour.
A l'une des extrémités de l'arbre 121 est fixé un tambour de frein élargi 130 (figures 22 et 26) qu'entoure un ruban de frein 131 fixé à la base.
Un ressort réglable 132 (figure 20) permet de régler le frottement exercé par la lame sur le tambour de frein. Le tambour de frein est pourvu d'un guide 133 qui présente une gorge 134, en forme de coin, laquelle s'étend en travers suivant le diamètre du tambour de frein 130. Dans cette rainure est fixée une tige filetée 135 portant un bouton de manivelle 136 qui peut être réglé sur elle. Ce bouton, à son tour, porte un manchon taraudé pivotant 137 qui peut être vissé, d'une manière réglable, sur une barre de crémaillère 138 dont l'extrémité éloignée est portée par une boite 139 supportée par l'extrémité prolongée d'une boîte d'em- brayage 140. Cette dernière est portée, de manière à pouvoir tourner, dans un support convenable 141 placé à l'extrémité antérieure de la base.
La tige filetée 135 sert à régler la position du bouton de
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manivelle 136 par rapport à l'axe du tambour de frein et de l'arbre 121, en contrôlant ainsi la course du bouton 136, tandis que la liaison à vis 142 établie entre le manchon 137 et la barre de crémaillère 138, permet de faire des réglages dans la longueur totale du bras de crémaillère,
La boite d'embrayage 140 (figutes 18 et 25) renferme un pignon 143, fixé sur cetteboîte et qui est en prise avec les dents de la barre de crémaillère,
L'extrémité interne de la boîte 140 est évidée de ma- nière à coopérer avec un disque d'embrayage 144 du rouleaux type de blocage à rouleaux Ce disque est fixé à un arbre de déclenchement 5 qui peut tourner dans la boîte 140.
Sur l'arbre de déclenchement est fixé un tamè bour de frein 147 sur lequel s'applique un ruban de frein 148, fixé à la base 101 et muni d'un ressort 149, de manière à exercer le frottement élastique vou- lu sur le tambour de frein, et empêcher ainsi la rota- tion de ce dernier.
Un support 150, correspondant au support 141, est disposé près du côté opposé de la base 101 et porte une boite d'embrayage rotative 151, semblable à la boîte 140, et qui, à son tour, reçoit, de manière à pouvoir tourner, l'arbre de déclenchement 145. La boite 150 en question fait partie d'un embrayage sel- blable à celui qui a été décrit plus haut, avec cette différence que son disque 152 a ses encoches (destinées rouleaux à recevoir le dirigées en sens contraire pour permettre/aux boîtes 140 et 151 de tourner dans des directions opposées. Un embrayage 153 se manoeu- vrant à la main, peut glisser sur l'arbre de déclenche- ment 145.
En manoeuvrant cet embrayage au moyen du levier à main 154 (figure 18) articulé à la colonne
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155 de la base, on relie l'arbre de déclenchement à la boîte 151 quand on veut employer le dispositif indi- cateur ou de mesure comprenant la crémaillère 138 et l'arbre 145; mais l'embrayage en question peut être débrayé quand on ne veut pas que l'article en mouve- ment soit coupé.
L'extrémité de l'arbre 121, éloignée du tam- bour de frein 130, est équipée au moyen d'une boîte d'embrayage 156 qui peut tourner par rapport à l'arbre et qui porte, fixée à sa face extérieure, une roue d'angle tentée 157 engrenant avec un pignon d'angle 15@, monté sur l'une des extrémités d'un arbre à vis
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que sans fin sensiblement- horizontal 159, /supportent des montants verticaux 160 fixés sur le côté de la base 101.
L'autre extrémité de l'arbre 159 en question est pour- vue d'une roue dentée 161 qui engrène avec une autre roue dentée 162 fixée sur un arbre moteur principal
163. Ce dernier est convenablement relié, au moyen d'un engrenage, à un dispositif tel que la. paire de galet@ 164 (figures 18 et 19) de manière à faire / / avancer l'article à couper à une vitesse sensiblement constante.
A l'intérieur de la boîte d'embrayage 156 est ajusté un anneau 165 formé de préférence d'une matière relativement dure qui ne peut pas être marquée ou ¯¯ rouleaux par son contact avec les rouleaux 169 de l'embrayage.
Sur l'arbre 121 est fixé un disque 166 dont la péri- phérie porte des encoches. Ce disque est concentrique à l'anneau 165 et est, de préférence, pourvu de cales
167, formées d'une matière aussi dure que celle de moins profondes l'anneau et logées dans les parties les des encoches en question.
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A 1'extrémité prolongée de l'ambre 121 est monté rouleaux un tambour 168 portant des 69 qui touchent la périphérie interne de l'anneau 165 et sont disposés dans les encoches du disque 166. Un ressort hélicoïdal 170, qui entoure l'arbre,eet fixé par l'une de ses extrémités au tambour et, par l'autre extrémité, à l'arbre, par exem- ple au moyen d'un chapeau 171 disposé d'une manière ré- glable à l'extrémité de l'arbre 121. Le ressort en ques- tion a pour fonction de faire tourner le tambour dans le même sens que l'anneau et provoquer le serrage des
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a, rouleaux 1(7 ina profondes entre l'anneauet les ins mondes encoches et/établir de cette manière une transmission de mouvement entre l'anneau et l'arbre.
La surface externe du tambour 168 porte une saillie
172 qui peut accrocher un cliquet 173 poussé par un ressort et porté par un levier articulé 174, lequel est fixé, d'une manière réglable, à un deuxième levier pivotant 175. Ce deuxième levier 175 porte une saillie 176 qui peut venir en contact avec la came 177 fixée à l'arbre de déclenchement
145. Ledit levier bascule sous l'action de la came quand
1'arbre de déclenchement 145 est entraîné par la roue d'engrenage hélicoïdale 178 qui engrène avec la vis 181 de l'arbre 159 de manière à dégager le cliquet 173 de la saillie portée par le tambour. Quand le cliquet est ainsi retiré, le ressort 170 fait immédiatement tourner le tam- bour 168 et établit une transmission motrice, au moyen rouleaux de , entre l'anneau 165 et le disque 166.
Quand la came 177 tourne au-delà de la saillie 176 du levier
175, un ressort 179, attaché audit levier 175 et au palier
150 de l'arbre à vis sans fin ramène les leviers 174 et
175 ainsi que le cliquet 173 à leur position initiale; ensuite le cliquet accroche la saillie du tambour après un seul tour de l'arbre et empêche le tambour de tourner plus longtemps avec l'anneau*
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L'arbre à vis sans fin 159 tourne, de préférence, dans des paliers de butée formés dans ses supports 180, pour empêcher tout mouvement longitudinal qui aurait pour résultat une inexactitude du dispositif de mesure et des variations dans la longueur des morceaux coupés sur l'article en mouvement, La roue d'engrenage hélicoïdal
178 est fixée à la boîte d'embrayage 151 ;
grâce à ce dis- positif, l'arbre de déclenchement 145 peut être entraîné sans arrêt dans un certain sens avec une vitesse uniforme présentant un rapport déterminé avec la vitesse du dépla- cement de l'article à sectionner, sauf au moment où l'ar- bre tourne avec une vitesse plus rapide grâce à la cré- maillère et aux pièces associées. Le fonctionnement de cet appareil est le suivant : l'arbre à vis sans fin 159 est entraîné, par l'ar- bre moteur principal 163, à une vitesse qui présente un rapport déterminé avec la vitesse d'entraînement des galets 164.
L'arbre 159 entraîne l'arbre de déclenche- ment 145, p a r l'intermédiaire de la roue d'engrenage hé- licoïdal- 181 et de l'embrayage 151, et entraîne également la roue d'angle dentée 157. Quand l'arbre de déclenche- ment tourne, la came 177, en agissant sur la saillie 176 du levier 175, fait basculer les leviers 174 et'175, ce qui provoque le retrait du cliquet 173 de la saillie 172 du tambour 168. Le ressort 170 fait alors tourner le tambour
168 dans le sens de la rotation de la roue d'angle dentée rouleaux
157 et serre le 169 entre l'anneau 165 et le disque 166, ce qui provoque l'entraînement de l'arbre 121 par la roue d'angle dentée 157.
Quand l'arbre 121 tourne, les cames en forme de coeur 123 déplacent le chariot
106 vers l'arrière, sur la base 101, puis le ramènent à son point de départ pendant que les excentriques 126 font descendre la lame de couteau 112 sur le parcours de l'ar- ticle en mouvement, puis font remonter cette lame à l'extrê-
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mité supérieure de sa course, pour la ramener enfin à son point de départ. Les bras 109 déplacent l'un vers l'autre les blocs 113 formant matrices et font saisir, par les matrices 115, l'article en mouvement qu'il s'agit de couper, avant que la lame du couteau 112 ne touche cet article.
Ce dernier est ainsi maintenu entre les blocs jusqu'à ce que la lame ait été ramenée au-dessus de lui : à ce moment, les bras 109 écartent l'un de l'autre les blocs 113 en poussant vers l'extérieur les cales 120 de manière à dégager l'article des matrices.
En tournant, l'arbre 121 imprime un mouvement alternatif à la barre de crémaillère 138 pourvu que le bouton de manivelle 136 se trouve en dehors de l'axe de l'arbre 121. Quand la barre à crémaillère se déplace en avant, la boîte d'engrenage 140 est entraînée par le pignon 143, qui est fixé sur elle, mais ce mouvement de rotation n'est pas transmis à l'arbre de déclenchement 145 parce que le disque d'embrayage 144 permet à la boîte 140 de tourner en arrière par rapport à lui.
Quand la barre de crémaillère 138 est ramenée vers l'arrière, la boîte 140 tourne en avant, établit une transmission avec le disque 143 et fait tourner l'arbre de déclenchement 1450 L'engrenage qui relie la crémaillère à son pignon est organisé de manière que l'arbre de déclenchement 145 tourne en avant avec une vitesse supérieure à sa vitesse normale due à la bague dentée 182; cette accélération est permise par la boîte d'embrayage 151 et le disque 152.
On comprendra que le dispositif de mesure est construit, de préférence, pour les plus grandes longueurs à donner aux morceaux à couper sur l'article en mouvement, le bouton de manivelle 136 étant alors situé sur l'axe de l'arbre 121. On peut obtenir des longueurs plus courtes en réglant le bouton de manivelle dans le tambour de frein.
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Quand, par exemple, on désire couder l'article en mou- vement en morceaux d'une longueur égale à la moitié de la longueur déterminée automatiquement par l'appareil de mesure, on règle le bouton de manivelle 136 dans la gorge 134, de façon qu'après la déclenchement de l'arbre principal 121 par la came 177, déclenchement obtenu en éloignant le cliquet de la saillie située sur le tambour, l'arbre principal, en agissant par l'intermédiaire de la crémaillère et de l'arbre de déclenchement, fasse tourner en avant la came 177 un peu plus de la moitié de son mouvement de rotation, de manière à faire avancer ladite came 177 d'un demi-tour net.
Dans ces conditions, la came agit sur le levier de déclenchement 175 de l'embrayage deux fois plus souvent que le fait ne se produirait norma- lement/ si le bouton 136 était régléconcentriquement à l'axe de l'arbre 121, ce qui provoque le sectionnement de l'article en mouvement en morceaux dont la longueur est la moitié de la longueur maximum.
Dans la mesure où l'arbre peut tourner à une vitesse relativement grande par rapport à l'arbre de dé- clenchement et/la came, on pourra couper, sur un article on mouvement, des morceaux ayant pratiquement les plus petites dimensions commerciales possible et cela, avec les plus grandes vitesses commerciales utilisées actuelle- ment pour les tubes d'acier soudés.
Grâce à des réglages convenables, on pourra obtenir une série plus grande de longueurs pour les morceaux coupés et une série plus grande de vitesse imprimer à l'article à sectionner Les* cames 123, représentées plus clairement sur les figures 27 à 30 inclusivement, sont des cames en forme de coeur, mais qui peuvent avoir une pointe émoussée et une grande extrémité à peu près droites La forme de ces cames est choisie de manière qu'environ les quinze premiers cen- tièmes de leur Station soient utilisés pour augmenter
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progressivement la vitesse du chariot de zéro à la vites.
se maximum, tandis qu'environ les quinze dernierscen- tièmes du premier demi-tour des cames permettent une diminution progressive correspondante de la vitesse depuis son maximum jusqu'à zéro. De plus, l'arrêt du chariot, à chacune des extrémités de sa course, est obtenu avec des trépidations moindres pour le chariot et pour la base, grâce à la grande extrémité plate de la came qui ne permet pas aux cylindres cames 124 de tomber dans un évidement des cames s 125 ni de glisser sur une paroi en pente rapide.
La position particulière des cames et des excen- triques indiquée sur les figures 27 à 30 inclusivement, permet de recueillir non seulement les avantages dus aux cames et aux excentriques agissant séparément, mais encore les avantages résultant de leur combinaison.
Les excentriques appliquent au chariot une composante horizontale de la force alternative des colliers d'ex- ce trique et des bielles, ladite composante s'opposant au mouvement du chariot quand ce dernier approche des extrémités de sa course ; d'autre part, les cames sont conformées et disposées de manière à ralentir progres- sivement le mouvement de descente du chariot près des extrémités de sa course et pour l'amener à l'arrêt sans trépidation et sans secousses. Dans ces conditions, la combinaison des pièces décrite ici fonctionne de ma- nière que les deux opérations précitées tendent à s'ai- der mutuellement et à préserver l'appareil des efforts provoqués par son arrêt.