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Cisaillevolante électrique.
L'objet des cisailles volantes est de cisailler des barres sortant d'un train de laminoirs sans avcir à les arrôter. Les lames se rapprochent pour le cisaillage en même temps que les porte-lames se meuvent dans le sens du mouvement des barres et à la même vitesse.
La présente invention a pour objet de réali- ser un mécanisme rour le fonctionnement des cisailles volantes du type ci-dessus mentionné.
Sur le dessin annexé :
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Les figures 1 à 3 représentent schématiquement en élévation, de profil et en plan par-dessus, une forme de réalisation de la uisaille faisant l'objet de l'inven- tion.
Les figures de 4 à 6 représentent, dans trois positions différentes, le mécanisme de commande de la cisaille.
Les figures de 7 à 9 montrent le dispositif de verrouillage e de déclanchement du dispositif de com- mande, dans des positions différentes.
Les figures 10 et 11 sont deux vues en coupe faites respectivement par les lignes A-B et C-D de la figure 8.
Les figures 12 à 16 donnent le détail de l' embrayage.
Les figures 17 à 19 sont relatives à une va- riante dans laquelle le débrayage est commandé mécanique- ment.
Les figures 20 à 24 montrent la réalisation d'un amortisseur hydraulique.
Les figures 25 à 27 montrent le dispositif réalisé pour la coupe des barres à longueur déterminée.
Les figures 28 et 29 ne sont que des variantes des figures 4 est 6. Le dispositif de lancement et de frei- nage est réalisé par deux cylindres agissant par diffé- rence de pression.
Les figures 30' et 31 montrent lemême di spo- sitif combiné avec un amortisseur hydraulique agissant sur le verrou de la crémaillète.
Les figures de 4 à 6 représentant les diver- ses positions relatives des lames, permettent de se rendre compte du problème à résoudre.
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La machine étant au repos, les lames en posi- tion L1 (fig 4) on doit réal.iser les opérations suivan- tes :
Les lames se déplacent de la position L1 vers la position L2 avec une vitesse croissante qui en L2 est égale à. celle de la barre à cisailler X. De L2 en L3, espace pendant lequel la coupe se produit, la vi-' tesse doit rester constante et égale à celle de la barre, de façon à réaliser une ccupe nette et sans effort anormal sur la barre. En][,3 le porte lame supérieur pi- vote autour de l'axe 3 pour livrer passage à la barre X qui se trouve vers la gauche par rapport à la figure 4.
De L3 en L4 la vitesse diminue jusqu'à zéro, la lame 4' supérieure pivotant autour de l'axe 3 pour venir en L .
D'après la présente invention, le travail de freinage est récupéré pour remettre la machine à sa position initiale et être emmagasiné de façon à permettre l'accélération de L1 en 2 au moment de la course suivant te. Le travail de freinage étant égal au travail d'accé- lération, aux frottements près. on conçoit que l'on puis- se scinder la commande de la machine en deux parties ;
1 - Un dispositif élastique permettant d'em- magasiner de l'énergie et de la libérer pour accélérer la machine lorsque les lames passent de la position L1 à la position L2,ensu'te de la récupérer de L3 en][,4 en freinant la machine, puis de la libérer à nouveau de L4 en L3, dans l'autre sens au début de la course de retour et enfin de l'emmagasiner à nouveau de L2 en L1 pour la préparation d'une neuve''le coupe, la machine étant revenue à sa position initiale.
2 -Un dispositif automatique permettant de fournir pendant le déplacement des lames de L2 en L3 l'énergie nécessaire au cisaillage de la barre et à impar tir une vitesse cnnstante, ce système ne devant pas agir pendant la course de retour de L3 en L2.
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Ces différents mouvements sont obtenus exacte- ment avec les mécanismes représentés sur les fig. de 4 à 16.
Comme dans les machines similaires, 1 est le porte-lame inférieur pouvant osciller en A. A sa partie supérieure peut coulisser une crosse 2 portant l'axe 3 sur lequel peuvent osciller leporte-lame supérieur Y et les bielles de commande Z. En Y est montée à pivote- ment une glissière 5 coulissant dans une partie fixe du bâti ; l'une des faces de la glissière est taillée en cré- maillère. Le joint 4 peut occuper successivement les posi- tions D1,D2,D3, D4, correspondant aux positions L1, L2, L3,L4 des lames de la cisaille.
La glissière .5 est entrainée de D1en D2 par le piston 6 actionné dans le cylindre 7 par un fluide sous pression ; deux bielles 8 attachées en 4 assurent la liaison de la crémaillère au piston. La glissière 5 porte à sa partie inférieure un talon 5"' qui pendant le déplacement de D en D4, vient en contact avec un cylindre de freinage 9 contenant du gaz comprimé (Fig. 6).
On interpose une certaine quantité de liquide entre le gaz et les pistons dfin d'éviter les fuites.
Une jauge-purgeur 67 de type connu, pouvant osciller dans une partie du réservoir, permet de contrôler le niveau du liquide, un robinet 68 placé à l'extrémité de la jauge 67 permet l'introduction du liquide et du gaz dans les réservoirs.
Un verrou à déclic 10 permet de fixer la glis- sière en position D1 comme représenté sur le fig. 4. A cette position, le gaz contenu dansle cylindre 7 est comprimé par lepiston 6
Si on libère le verrou 10 sous la poussée du piston 6, le système entier passe de la position L1 et
D1 à la position L2 et D2 où il doit atteindre la vitesse désirée, vitesse réglable suivant la pression. En L 2
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et D2 le piston 6 cessant d'agir, le système se déplace de L2 D2 vers L3 D3 à vitesse constante; en L3D3 le talon 5"' de la glissière 5 vient en contact avec le cylindre de freinage 9 et comprime legaz qu'il contient jusqu'en L4 D4 ou la force vive du. système doit être entièrement absorbée.
Puisque rien ne s'oppose au retour de la cré- maillère 5 en arrière, le cylindre 9 ramène le système de L4-D4 en L3 D3 puis le mouvement se continue de L3 -D3 en L2-D2 et enfin le piston 6 comprime le gaz contenu dans le cylindre 7 jusqu'en L1-D1, c'est-à-dire à sa position initiale, où le système est arrêté par le verrou 10 qui se met en prise automatiquement..
Une certaine partiede l'énergieétant perdue, par suite des frottements, il est évident qu'il faudra, pour revenir à la position initiale, emprunter au moteur, outre l'énergie nécessaire au travail de coupe, une éner- gie supplémentaire pour compenser les pertes.
Pour relier l'appareil ci-dessus décrit au moteur de commande, la crémaillère 5 engrène a vec un pignon 11 tournant entre deux paliers faisant corps avec le bâti fixe de la machine. Ce pignon peut être rendu solidaire d'un arbre 12 situé dans son prol ongement au moyen d'un embrayage. L'embrayage représenté sur les figu- res 12 et 13 est un embrayage à disque, mais n'importe quel type d'embrayage peut convenir.
La commande automatique de l'embrayage et du débrayage en temps voulu est réalisé (fig. 12 à 16) par une came 13 solidaire du pignon 11. Les fige 14 à 16 représen- tent trois positions relatives du mécanisme d'embrayage.
Quand on libère la crémaillère 5 par le verrou 10 sous la poussée du piston 6, elle se déplace de Dl vers D2 (fig.
4) en entrainant le pignon 11 et par suite la came 13. En arrivant vers D2, la came 13 pousse un galet porté par un levier 14 qui, par l'intermédiaire de la bielle 15, provoque un déplacement angulaire d'un manchon-16
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transformé en déplacement axial par une rampe 17 roulant sur un galet 18 porté par une partie fixe du bâti.
Le manchon 16 agissant sur une série de le- viers 19 provoque le .serrage des plateaux 20 et 21 en- trainés par le volant 23 sur le disque 22 solidaire du pignon 11 (fig. 13). Dès cet instant, l'arbre 12 devient moteur jusqu'en 3.
L3 déplacement de 2 en 3 se fera à vitesse cons tante sous l'influence du moteur et du volant 2 dont la for- ce vive est énormément supérieurau travail à produire.
En arrivant en 3, le galet échappe la partie surélevée de la came 13 et un ressort 24, par l'intermédiaire de la bielle 25, ramène le manchon 16 à sa position initiale.
Les ressorts 26 écartent alors les plateaux 20 et 21 (fig.
12)libérant ainsi le pignon 11 de l'arbre moteur 12.
De 3 en 4 le système se freine sur le cylin- fre 9 qui provoque immédiatement le retour en arrière de 4 en 3; en arrivant en 3, la partiesurélevée de la came 13 vient buter contre le galet porté par le levier 14, dont la chape se déplace en a1,comme représenté sur la figure 16, sans produire l'embrayage, puis continue de 2 en 1 où le système se verrouille à nouveau.
Dans le but de fournir à l'appareil l'éner- gie perdue par frottement pendant les diverses périldes d'accélération et de freinage, le point 3 sur la came 13 sera porté jusqu'en 3'(fig 18) période pendant laquelle le moteur et le volant compriment le cylindre 9, en lui fournissant l'énergie perdue par les résistances passives.
L'ensemble des deux systèmes: cylindres à air et embrayage permet bien la réalisation du mouvement proposé.
Les figures de 17 à 19 représentent une variante du dispositif de rappel du manchon d'embrayage 16. Quand la crémaillère 5 se déplaçant de D3 vers D4 arrive en D3' (fig. 4) la came 13 repousse le galet porté
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par le levier 27 solidaire du levier d'attache 28 du res- sort 24'. Le rappel du manchon est ainsi obtenu mécanique- ment, le ressort 24' ne faisant qu'aider au mouvement.
Dans le cas où l'on désirerait faire varier dans de certaines limites, pour le même appareil,la vite. s- se pendant la course utile de D en D3, il suffira de dis- poser d'un moteur à vitesse réglable attaquant l'ar- bre 12 et de faire varier les prestions dans les cylindres de lancement et de freinage, afin que le système soit lan- cé avec une vitesse sensiblement égale à celle fournie par le moteur au moment où se produit l'embrayage.
L'énergie fournie au cylindre de freinage par le moteur-pour vaincre les frottements dépend
1 - du déplacement du profil de came de 3 en 3',
2 - de la pression dans le cylindre 9 pen- dant cet intervalle.
Si l'on veut utiliser la machine pour des vitesses différentes, il a été montré que l'on doit régler les pressions en rapport avec la vitesse à obtenir.
Il résulte de là que si l'on fait varier la vitesse, en conservant le décalage de 3 en 3', l'énergie fournie variera dans le même sens que la vitesse. Les résistances passives n'étant pas proportionnelles aux pressions, si la vitessen diminue, l'énergie sera insu- ffisante.
Si la vitesse augmente, l'énergie sera trop grande et la machine dépas era sa position initiale D1 pour venir jusqu'en D (fig. 23). Cornue rien ne s'oppose plus au mouvement inverse, elle reviendra de D en D1 avec une vitesse croissante et frappera brutalement sur le verrou 10.
Ceci conduit à un réglage précis de la période 3 à 3' sur la came 13 par rapport à la pression du cylindre Pratiquement ce réglage est assez ninutieux et représente
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une perte de temps.
Les figures 20 à 24 représentent un amortisseur hydraulique imaginé pour parer à ces inconvénients.
Avec ce dispositif, la période de 3 à 3' sur la came est réglée pour une certaine vitesse et reste constante pour toutes les vitesses d'utilisation de la machine.
Le levier 29 monté fou sur le pignon arbre 11 est relié par une bielle 30 à un frein hydraulique; un verrou 31 solidaire du levier 29 peut enclancher avec une butée 32 calée sur ledit-arbre pignon 11.
Lorsque tout le système, pendant la course de retour se déplace de D2 vers D1, la butée 32 abaisse d'ébord le verrou 31, qui stenclanche automatiquement quand la machine arrive en D1.
Si l'énergie n'est pasentièrement absorbée la crémaillère va venir jusqu'en DO (fig. 21) la butée 32 entraine alors, par l'intermédiaire du levier 29 et de la bielle 30, le piston 33. Le liquide contenu dans le cylindre 34 se déplace d'avant en arrière en soulevant la soupape 35. Quand la force vive est entièrement absor- bée la soupape 35 se repose sur son siège sous l'action du ressort 36; la crémaillère'entraînée par le piston de lancement 6 redescend de D vers Dl; le levier 29 solidaire de la butée 32 par le verrou 31 entraine le piston 33 par l'intermédiaire de la bielle 30. La soupape 35 reposant sur son siège, oblige le liquide à s'écouler par un orifice réglable par le pointeau 36. On peut ainsi régler la vitesse de retour de façon à ce que la crémaillère 5 vienne reposer sans choc sur le verrou 10.
Afin de parer aux légères fuites de liquide qui pourraient se produire le cylindre amortisseur communique avec un accumulateur hydraulique W (fig. 20).
Le déclanchement du verrou 31 s' effectue, en même temps que le verrou 10 libère la crémaillère 5 (fig. 8 et 22)
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Les figures 28 et 29 sont une variante du dispositif représenté par les figures 4 à 6. Le piston de lancement 6' et le cylindre de freinage 9', dont l'ac- tion est opposée, ont un développement égal à celui de la crémaillère 5'. Le lancement et le freinage ont lieu par la supériorité de pression qui existe alternativement dans l'un et l'autre des cylindres.
Les figures 30 et 31 représentent le même système combiné avec un amortisseur hydraulique agissant directement sur le verrou. 10" de la crémaillère 5".
Pour la réalisation, 6" sont deux cylindres de lancement disen communication par leur partiesupé- rieure;, et disposés de part et d'autre du cylindre de frei- nage 9" (fig. 31)L'amortisseur hydraulique identique à celui représenté par la figure 20, est relié pat bielle à un traineau 37 coulissant dansunepartiefixe du bâti et portant le verrou 10" de la crémaillère 5".
Quand la crémaillère 5" dépasse sa position initiale, un talon placé à la partie inférieure de cette crémaillère déplace le traîneau 37 dans le sens du mou- vement et entraine le piston 33" de l'amortisseur hydrau- lique.
Quand la foree vive du système est entièrement absorbée, la soupape 35" se rupose sur son siège. La cré- maillère entraînée par les pistons 6" redescend, entrai- nant, par l'intermédiaire du verrou 10" qui s'est enclen- ché automatiquement la tige du pi ston amortisseur 33". La soupape reposant sur son siège oblige le liquide à s'écou- ler par un orifice réglable au moyen d'un pointeau 36".
On peut ainsi régler la vitesse de retour qui s'effectue sans choc.
Les figures 7 à 11 représentent le dispositif de déclenchement du verrou 10 maintenant la cisaille en position initiale.
Un verrou 38 maintient un marteau 39, soli-
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daire d'un axe 40 et d'un levier 41, actionné par un res- sort 42.
Si un doigt 61, entrainé par un arbre 54 vient à repousser le levier 43 solidaire du verrou 38 par l'axe 44, le marteau 39 se trouve libéré; sous l'action du ressort 42 11vient frapper le verrou 10 et libère la crémaillère 5 i qui se déplace de D1 vers D4 (fig. 9).
Pendant le déplacement, la came 45 entraînée par le pignon 11 repousse le galet porté par le levier 46 qui, par l'intermédiaire de la bielle 47, tire sur le le- vier 48.
Ce levier fou sur l'axe 40, vient buter sur lelevier 41 qu'il entraine et ramène tout lesystème. en position initiale. (fig. 9)
Le doigt 61 ayant échappé le levier 43 ce dernier est rappelé par le ressort 49 et le verrou 38 st encl enche automatiquement.
Pendant la course de retour de D4 en D1 un ressort 50 rappelle le levier 46, la bielle 47 et-le levier 48 en position initiale (fig. 7)
Quand la crémaillère est revenue en Dl, le verrou 10 se met en place automatiquement.
Le système sera ainsi prêtâà provoquer une autre coupe, lorsque le doigt 61 continuant son cycle vien- dra à nouveau repousser le levier 43.
Quand la machine utilise un amortisseur hy- draulique, le verrou 31 de l'amortisseur (fig. 8 & SI) se déclenche en même temps que le verrou 10 de la crémaillère.
'Le verrou 31 est relié par une bielle 51
40 à un levier 52 fou sur l'axe'du marteau du déclenchement (fig. 7 et 20). Quand on déclenche le marteau 39 ( fig 8 et 10) le levier 53 (fige 21) calé sur l'axe 40, entrais ne le levier 52 qui par l'intermédiaire de la bielle 51 , provoque l'ouverture du verrou 31.
Quand la crémaillère se déplace de Dl vers
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D4 le système revient en place (figa 22) sous l'action de l'axe 40,dont le mouvement a été expliqué. Le systè- me sera ainsi prêt à agir quand la crémaillère se dépla- çant de D4 vers D1 arrivera en D1,comme il a été expli- ' qué au fonctionnement de l'amortisseur hydraulique.
La machine ci-dessus décrite est complétée par un dispositif permettant de'débiter automatiquement en longueurs marchandes Ses barres sortant d'un train de laminoirs, sans avoir à les arrêter.
Les figures 28 et 26 représentent un schéma d'ensemble de la commande du déclenchement de la cisaille.
Les longueurs à couper étant fonction du dépla - cement angulaire des cylindres, le train entraine en syn- chronisme par l'intermédiaire de renvois et de transmis- sions convenable$un arbre de cycle 54 dont on peut faire varier le nombre de tours par rapport au train, à l'aide d'une boite de vitesse 55 à harnais interchangeables.
La figure 27 représente à plus grande échelle l'arbre de cycle 54. Un embrayage ! cône dont la poulie folle 56 est entrainée en permanence par le train peut transmettre spn mouvement au cône 57 claveté sur l'arbre 54 quand l'on fait agir un électro-aimant 58 dont le poids du noyau maintient le cône débrayé.
A la sortie de la cisaille la barre soulève un volet 59 mobile autour d'un axe 60 placé à distance convenable. Ce mouvement ferme un circuit qui provoque la leée de l'électro et libère ainsi le cône 57 qui, sous l'action du ressort 66, vient embrayer avec la poulie 56.
L'arbre 54 est entraîné durant tout le passage de la barre souslevolet 59.
Le doigt 61 calé sur l'arbre 54 vient à chaque tour repousser le levier 43 (fig.7 à 10) provoquant le déclenchement de la ci saill e.
De la po sition du volet par rapport à la cisdil-
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le, dépend de la longueur de la première barre.
Le dispositif ainsi réalisé permet soit d'af- franchir l'extrémité de la barre soit de la cisailler directement à la longueur demandée; les coupes se suc- cèdent ensuite débitant la barre en longueurs régulières.
Quand la barre entièrement cisaillée a été entrainée hors du volet 59, ce dernier retombe ouvrant le circuit dans lequel est intercalé l'électro.
Le débrayage devant se faire en position fixe ne pourra se produire que si une came 62 calée sur l'ar- bre 54 permet au noyau de l'électro, lerappel, par l'in- termédiat re des leviers 63 et 64, et de la bielle 65 du c8ne d'entraînement 57.
Il est bien entendu que la orme d'exécution que l'on vient de décrire ne présente aucun caractère li- mitatif, et pourra recevoir toutes modifications construc- tives désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.