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"Perfectionnemnts ou tronconnage d'objets divers sous l'eau"
La présente invention est relative à un pro- cède et à un appareil perfectionnas pour le tronçonnuge d'ojets divers,ladite invention pouvant être très utile- ment appliques du tronçonnage des tiges,barres,tubes et utres objets dialogues que l'on coupe à des longueurs di verses.Toutefois,l'invention n'est nullement limitée à cette application et convient à une grande vartiété d'o- pdrations de tronçonnage.
L'un des buts de l'invention consiste dansut procédé et dans un appareil perfectionnés pour le troncà nage d'objets divers, lesdits procédé et appareil permet- tant d'obtenir d'une manière plus expéditive une coupe droite et nette et aussi de couper des objets divers doit le tronconnage avait été très difficiel jusqu'à ce jour et,dans certains cas etait même considéré comme impossib à réaliser en laissent une extrémité plate et droite.
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La principale caractéristique de l'in- vention consiste à. tronçonner un objet au moyen d'une roue abrasive mince, ledit objet étant immergé dans un liquide qui peut être l'eau ou tout autre liquide convenable; dans la pratique, l'eau a donné des ré- sultats très satisfaisants. La Société demanderesse a conztaté qu'en tronçonnant au moyen d'une roue abra- sive mince des métaux complètement inmergés dans un liquide, on pouvait obtenir une coupe lisse et nette, pratiquement sans bavures sur ses bords et sans brûlement ou chauffage intempestifs du métal Elle a .
également constaté que diverses, autres substances telles que le verre (en tige ou en tube),la porcelaine eu d'autres matières semblables dont, jusqu'à ce jour, le tronçonnage avait été considéré, comme impos- sible à obtenir avec une coupe d'équerre et lisse pouvaient être facilement et rapidement tronçonnées, grâce à la présente invention, et que la coupe pou- vait être d'équerre et présentet une surface lisse avec très peu ou pas d'éclats sur les bords de la coupe.
L'invention a également pour objet la réalisation d'unnappareil perfectionné pour l'appli- cation du procédé; de tronçonnage perfectionné et pour l'obtention des résultats précités.
Sur le dessin annexé, on a représenté, uniquement à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention :
La fig 1 est une coupe transversale ver' ticale par 1-1 de la fig. 2;
La fig.2 est une vue en plan de l'ap- pareil,-
La fig. 3 est une coupe verticale,
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faite sensiblement dans le plan de la figure 1, et montrant, d'une manière schématique, la partie principale de 1'invention
La fig. 4 est une vue, en plan,,d'un disposi- tif chargé de maintenir l'objet à tronçonner;
La fig. 5 est une vue, partie en élévation et par- tie en coupe,du dispositif de sécurité adapté à la roue;
La fig. 6 est une coupe faite à peu près par 6 - 6 de la fig. 5 ;
La fig. 7 représente, en coupe verticale longi- tudinale, la combinaison d'un dispositif chargé de maintenir l'objet à tronçonner avec la roue tronçonneuse, ladite com- binaison Remettant de couper des barres et des tiges lon- gues sans qu'il soit besoin d'un récipient à liquide d'une grandeur excessive.
Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, la caracté- ristique principale de l'invention consiste dans le tronçon- nage, au moyen d'une roue abrasive mince, d'un objet immergé dans un liquide tel que xx l'eau. On a constaté que, pour obtenir des résultats satisfaisants, il fallait immerger 1'ob jet complètemenans le liquide pendant l'opération de tron- çonnage. Par exemple, on a constaté que l'on pouvait tron- çonner rapidement de lourdes barres d'acier ou des tubes de métal mince, pandant leur immersion dans le liquide,sans brûlure du métal et pratiquement sans bavures sur le bord de la coupe.
C'est là un résultat qu'il n'avait pas été pos- sible, auparavant, d'obtenir, par les procédés de tonconange connus.On a constaté également que le présent procédé permet- tait de tronçonner facilement et rapidement des tubes en ver- re à mince paroi, immergés dans le liquide,et d'obtenir une coupe nette et d'équerre, pratiquement sans éclats sur les bords de la coupe. C'est là un résultat dont l'obtention a- vait jusqu'à ce jour été considérée comme impossible.
La raison de ces résultats remarquables n'est pas liai
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connue mais on croit que, dans le cas du tronçonnage du verre, le liquide supprime pratiquement ou entiè- rement les vibeatins dans le verre et dans 1-OU(,-.
Cette dernière agit également à la façon d'une pompe qui fait circuler de grandes quantités deliqueide à travers et sur la .coupe, pendant l'opération de tronçonnage, ce qui débarrasse rapidement et entiè- rement la coupe et la roue de tous les éclats et empêche le surchauffage soit de la matière coupée soit de la roue. Dans le tronçonnage à sec il se dégage une grande quantité de chaleur et il est probable que des parcelles de métal fondu se trouvent Iroï etées tandis qu'avec le présent procédé de tronçonnage sous l'eau on suppose qu'il y a tronçonnage seulement.
On a constate que la température du liquide joue un rôle considérable dans les resultats obtenus.
Ainsi, si la température de l'eau descend jusqu' à 7 degrés, les résultats ne sont pas satisfaisants.
L'effet obtenu s'améliore ' lorsque la température du liquide augmente, et il apparaît que plus la température est élevée mieux cela vaut. La températur doit de préférence dépasser la température ordinaire d'une chambre, d'est-à-dire 20 degrés; bien entendu pour une operation or la températue doit être assez basse pour permettre à l'opérateur de plonger la main dans le liquide sans difficulté.
On a constaté que des roues abrasives minces sont apparemment celles qui donnent lesmeilleurs résultats; c'est probablement parce que plus la roue est mince, plus la coupe est étroite et moins cette dernière implique de travail. L'énergie néces- saire à ce dispositif de tronçonnage sous l'eau est
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très réduite, comparée à l'énergie que nécessite lè tronçonnage à sec, toutes les autres conditions res- tant les mêmes.
On a constate que des roues d'une é- paisseur de 0 m/m 50 à 1m/m 2 donnent des résultats très satisfaisants. .vec une roue d'un diamètre de Om30, la meilleure capaseiru paru être 0m/m7 environ ; ces chiffres sont donnes simplement à titre d'exemple; ils peuvent varier considérablement avec le travail à faire et, pour certains genres de travaux, il faut des épaisseurs beaucoup plus grandes. On a constaté aussi que la vitesse de la roue n'avait pas besoin d'être excessive ; en fait, si la vitesse était trop élevee la coupe ne serait pas bonne. On a obtenu des résultats satisfaisants avec une roue faisant 1200 à 1400 tours à la minute ; des vitesses de 1800 à 200C tours étaient même meilleures.
Toutefois, quand on a porté la vitesse jusqu'à 2800 tours à la minute, l'opération n'a pas donné satisfartion parce qu'à cette vitesse l'eau paraissait entraîner de l'air dans la coupe, ce qui tendait à maintenir les liquides hors cette ce qui brûle de cette coupe, et ce qui brûle ainsi que l'objet ainsi que la roue. Ceci paraît donc indiquer que la vitesse de la roue doit être aussi grande que possible sans toutefois dépasser celle pour laquelle la surface de la roue n'est pas mouillée par le liquide.
On a trouvé que dans le tronçonnage sous l'eau dont s'agit la roué s'usait beaucoup moins rapidement que dans le tronçonnage à sec, ce qui permettait d'ef- fectuer un nombre de coupes beaucoup plus grand avec une roue donnee. Ce procedé de tonconnage a été trou- vé très bot pour les tubes en métal ou en verre ou
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pour les tubes formés de matières analogues même lorsque leurs parois étaient très minces. Ce résultat est probablement dû dans une certaine mesure au fait que, lorsque l'objet tronçonné est immergé dans le liquide, celui-ci est en contact avec toutes les surfaces (intérieure et extérieuredu tube et qu'il existe une circulation très rapide du liquide sur le tube et autour du tube ainsi qu'à l'intérieur de la coupe.
Ledit liquide semble supprimer les vibrations dans le tube ainsi que dans la roue et gerâce à sa circulation , upide il entraîne rapidement, et sur toute la surface de l'objet, les dechets de la coupe en mai tenant cette dernière ahsoument propre La circulation du liquide repartit uniformément les rognures sur le fond du réservoir à liquide de sorte queles rognures ne s'entassent pas sous la roue.
Le dessin annexé represente un mode (le réalisation d'une machine qui a donné satisfaction et qui s'est révélée efficace pour le tronçonnage de tiges, de barres et de tubes formes de diverses maticret L'appareil dont s'agit comprend un banc formant récipient et 10 / pourvu sur son pourtour de parois verticales 11 de façon à constituer un réservoir contenant un liquide 12 (par exemple de l'eau) dans lequel l'objet à tron- çonner (lequel dans le cas considéré Est ici est un tube 13) est immergé pendant l'opération de tronçonnage Le banc ou récipient peut être monté sur un support approprié quelconque tel que le socle 14.
Le récipient peut être pourvu d'oreilles 15, dirigées vers l'arrière et sur lesquelles peut pivoter, par eiemple grâce à un arbre 16, un châssis 17 qui porte la roue tronçonneuse abrasive 18 ot le moteur do cette roue, représenté
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par le moteur électrique 19. Dans le cas considéré ici, la roue est montée, d'une manière amovible,,sur un arbre 20 qui tourne dans des paliers à billes 21 formés dans le châssis 17. Cet arbre est entraîné par une transmission flexible convenable, teile que la courroie 22 en forme de V qui passe sur des poulies 23 et 24 calées sur l'arbre 20 et sur l'arbre de l'induit du moteur.
Il est préférable, également, de prévoie un dispositif pour régler la tension de cette transmission à courroie; dans le cas considéré ici, le moteur est supporte par un chassis 25 fixé à un support vorticl 7 sur le châssis 17 ontec desbras 28 Le support 6 forme également une patte29 pourvue d'une rainure arquée 30 ayant pour centre le pivot 27 . Un boulon de fixation réglable 31, supporte par la patte 32 du châssis 17, permet de maintenir le support 26 dans sa position réglée.
On remarquera que la roue 18 avec sa monture, d'une part, et le moteur 19 d'autre part , sont montés de part et d'autre du pivot 18 du châssis 17. -Les éléments precties se L'ont ansi quilibre de sorte qu'il faut u effort très faible pour faire basculer le châssis de façon à deplacer la roue et à la rapprocher ou à l'éloigner de l'objet à tronçonner. De préference le chassis-support penche du côté du moteur de facon à maintenir la roue dans la position verticale entre les opérations de tronçonnage.
Le chassis 17 est pourvu d'une butée réglable qui limite la descente de la roue et l'empêche de recevoir un trop grand déplacement. Dans le dispositif représenté, cette but.ée comprend une tige 33, vissée dans un taquet 34 du chassis et pourvue d'une maivelle 35 qui permet de la régler. Son extrémité inférieure peut venir porter sur une paroi formant butée 36 qui s'étend vers le haut et qui est
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supportée par le récipient 10 de façon à limiter le mouvement de la roue vers le bas. Comme le moteur est habituellement beaucoup plus lourd que la roune abransive acosores comprsi, un contre- poids 37 peut être suspendu en 39, au châssis,par une tige 38 qui traverse une rainure 40 ménagée dans les parois montant de la proi inférieure du récipient 10.
Le châssis 17 peut basculer sur son pivot de façon à rapprocher et à éloigner la roue de l'objet, grâce à une poignée convenable quelcon- que 17a fixée, d'une manière réglable, en 17b au châssis.
La roue doit être renfermée à l'inté- rieur d'un dispositif de sécurité convenable de façon que si elle se brise, l'opérateur ne soit pas blessé par des pièces volant en eclats. Ce système de sécurité est représenté ici par un élément il[ en tôle 442 qui enveloppe le haut de la roue et comporte d'un côté un masque 43. Sur le côté opposé cette tôle présente un orifice 44 d'un diamètre suffisant pour laisser passer la roue quand on applique cette dernière sur 'ar- bre de transmission 20 ou quand on l'enlève dudit arbre. Une fois la roue mise en place on ferme l'ouverture en question au moyen d'une piaue 45, maintenue en place, d'une manière amovible, par- tout moyen convenable tel que des écrous à oreilles 46,.
La paroi arrièe 43 présente une rainure o.rquée 47 par où nasse l'arbre 20 etqui permet à la roue de monter et de descendre. Le système de sécurité peut être monte, de toute manière convenable; dans 10 ca considère ici il est fixé
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au récipient 10 par des vis 42a
Comme la roue .18, pendant le tronconnage tourne avec sa partie inférieure plongée dans le liquide, il est évident du'elle tend à faire mon- ter ce dernier dans le dispositif de securité. Pour éviter cèle.. on dispose a.u-dessus du niveau du liquide12 une plaque 48 qui s'étend latéralement sur les côtes opposes de la partie postérieure de ici roue.
Cette plaque peut être montée, en 49, sur le dispositif de sécurité, et être constituée par une pièce unique 48 pourvue d'une rainure troi- te 50 qui laisse juste la place suffisante pour que la roue puisse y tourner. Elle écarte efficacement le liquide de la roue et empêche 1'entraînement d'une quantiténuisible de liquide dans ledispo- sitif de securit.
Il est évident, également, que la rotation de cette roue abreasive dans le liquide, provoque une circulation rapide -le ce dernier et une cogitation de coupe violente autour et vers l'arrière du trait/ Pour empêcher ce liquide d'être projeté sur le bord pos- te rieur du récipient, d'autresplaques 51 formant chicanes, s'étendent lateralement à partir des parois laterales du système de sécurité et renvoient le liquide vers l'arrière dans le reci- pient.
Bien entendu, l'objet a couper doit ¯être maintenu dons 1a position immergée convenable dans le liquide du récipient. On a constaté qu'on pouvait obtenir un dispositif donnant satisfaction en utilisant les blocs supports 52, 53, séparés p-r un espace troit 54 pour laisser passer la roue
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ubrsive 18.
Les blocs en question présentent des encoches 55 convenablement conformées pour recevoir
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l'objet qtii,d-ns le cas considéré, ici, est repré- oonto par l(, tube J3. bon encoches dont s'agit peu- vent infecter diverses formes mais, de préférence, leurs parois convergent defacon que l'objet soit maintenu solidement; u système actionna à la main permet également de fixer ou de maintenir l'objet dans les blocs-supports précités. Dans le cas pré- sent ce système de fixation comprend un levier 56, articulé en 57 sur des oreilles 58 montées sur la paroi antérieure du récipient 10. Ledit levier comprend deux bras 59 et 60 écartas l'un de -L'autre et dont l'extrémité libre s'étend du-dessus des .
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blocs 5L et 53.
Ces bras sont suffisamment écartes pour permettre à .La roue 18 de passer entre eux, et ils constituent, avec les blocs 52 et 53, un moyen qui permet (le fixer et de maintenir l'objet de part et d'autre de -La roue. La poignée 61 permet de sou- lever les bras 59 et 60 et de libérer l'objet, et pussi de contrôler le mouvement des brus 59 et 60
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vers la -oosl,ion de retenue de l' obj et . On a, constG- t0 cependant llu '11 ëtuit bon de prevoir un disposi- tif élastique pour maintenir J.es cys Lemes d' at "Lu- che en question contre i'obj et car ce dispositif s'est reve10 plus sat1Sio.isunt. Le levier 56 est *1 ns i pourvu d'un brus 6J dans lequel est vissée une vie de réglage 63 qui porte contre l'extrémité d'un cou-lissehtu 64 monté dans un évidement du ré- cipient 10.
Cet évidement renferme un ressort 65 qui tend à chasser le coulisseau 64 vers l'extérieur contre la vis 63 et à fixer en bas les bras
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59 et 60 sur l'objet à couper. A;rès le réglage, la vis 63 peut être immobilisée en place par l'é- crou de blocage 66 et il est évident, qu'avec le dispositfi on estion on peut regier la tension du ressort et, par suite, la pression exercée par le dispositif de fixation sur l'objet.
On a constate que, pour le tronçonnage des tubes de verre et, en particulier, des tubes à mince paroi, on ne devait pas les fixer trop soli- dement. Le réglette précité de la pression du ressort 65 est très efficace pour assurer la pression élas- tique convenable Il parait , alement bon d'avoir des coussins elastiques pour appuyer sur le haut de 1'objet, specalement quand on coupe des tubes de verre. Dais ces conditions on fait usage de tels coussins 67, de préférence en caoutchouc élas- tique, qui partit contribuer à éliminer les vibra- tions de l'objet.
Comme il existe une circulation rapide et une agitation violente du liquide pendant l'opéra- tion de tronçonnage, il peut se former à la surface une certaine quantité d'écume qui pourrait gêner la visibilité de l'objet. Comme cette éoume est transportée vers l'arrière du récipient 10 par l'action de la roue, on peut de part et d'autre de ajourés celle-ci monter desécrans/vercaus un peu sur 1'arrière de l'objet 13. Ainsi qu'on l'a repré- senté, les cécrans en question sont assez hts pour aller du fond du récipient jusqu'à une distance convenable au-dessus de la. surface du liquide;
lses peuvent être montés, de façon à pouvoir être facile- ment mis en place ou retirés'.) dans des glissières
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vertic Ües 69 femmes dans les parois du réci- pient. On voitainsi que lorsque le liquide est trans-
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porté vers 1' r4 ére du récipient par 1'action de -La roue, il s'écoule latéralement, suivant des direc- tions opposées, vers les extrémités opposées du récipient, et ensuite vers levant. En s'écoulant vers l'avant, le liquide doittraverser les écrans dont s'omit et l'écume est recueillie et retenue par
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ces derniers . Cette écume retient eC;èZlemeut quelques mies des po.rcelles e:hlevees par l'op.:r.tzou do tronçonnage, ce qui contribue a clarifier le liquide.
.écrans 'Il
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Les KsXNES recueillent leoient une grande partie des saletés et des purcelles de suble proven-,nt de la roue ainsi que les parcelles enlevées à l'objet, en mo.intemin.t le liquide que 1, roue entraîne dans là coupe relativement déburrss des matières en question .
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qua,nd on tronçonne l'objet de Iuçon à obtenir des tronçons de longueurs données, on fait généralement Llsige d'un (dispositif de butée -r1.31e qui porte contre l'extrëmitë de la barre ou du tube dans lequel on coupe les tronçons. Dans le cas pre- sent les parois extrêmes du récipient 10 présentent un bossage 70 dans lequel une tige 71 peut être fixee d'une manière réglable, pa r exemple au moyen d'une vis d'arrêt 72.
Une butée 73, montée sur la tige en question, descend dans le liquide dons l'alignement de l'objet à couper et forme butee réglable pour la pièce à tronçonner.
Il est clair que lorsqu'on tronçonne des tu-
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bes (ou us burroù.) .l()1l!.:,:: ni lo Lul.,o (ou ,1, bftT'ro) entier doit être immergé dans le,liquide il faut dis-
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poser d'un long rcipieut 10. Un récipient d'une longueur excessive pourrait présenter des in- convénients et c'est pourquoi on fait usage d'un dispositif permettant d'étendre à volonté la lon- gueur efficace d'un récipient relativement petit .
A:cet effet, les parois de bout opposées du réci- pient 10 sont pourvues d'ouvertures 74 situées dans l'clignement des dispositifsde fixation de l'objet.
Si,Si'on coupe ce dernier en morceaux relativement courts, les ouvertures en question peuvent être fermées par des plaques amovibles 75 retenues par- dessus par tout moyen convenable tel que la vis de fixation 76 Si l'on doit couper l'objet en tronçons plus logs on peut enlever les plaques en question et fixer des uges 77 de toute longueur convenable avec une extrémité ouverte dans l'aligne- ment des ouvertures précitées (voir le côté gauche de la figure @. Ces sauges peuvent être relativement courtes et de différentes longueurs;
on les fixe ensem- @@ de facon a obtenir uno longueru voulue quelcique puis on ferme 1'extrémité extérieure au moyen de la plaque 75 qui a ete retirse de l'ouverture 74.
Le liquide contenu dans cette auge submerge ainsi 1a totalité de Ici tige ou de la barre. Un système convenable quelconque, tel qu'un bouchon de vidange
78 peut servir à vider le liquide du récipient.
S'il n'est pris désirable de faire usage de ces auges l'ornant allonges, les dispositifs d'immobi- lisation de l'objet peuvent être inclinés sur le plan horizontal commele montre la figure 7. Cette dispo- sition permet à l'objet (par exemple la barre 13) de passer sur le bord du récipient 10 tandis que la
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partie de l'objet sur laquelle on opère est immergée dans le liquide. 'Bien entendu, si l'on désire avec cette disposition obtenir des coupes d'équerre, la roue tronçonneuse 18 doit également être inclinée comme on 1'a indiqué de façon à tourner dans un pion. sensiblement normal à l'axe de l'objet. On peut dans ce cas faire usage d'un récipient de longueur ordi- naire pour couper l'objet en tronçons d'une longueur désirée quelconque.
Les systèmes de fixation ou de retenue peuvent être montés sur un support et le récipient à liquide peut être abaissé et écarté desdits systèmes pendant que l'on fixe l'objet en place. On peut alors faire monter le récipient de façon à immerger l'objet dans le liquide avant de le tronçonner.
Cette disposition permetde voir complètemént l'objet pendant qu'on le fixe car la fixation a lieu pendit que l'objet n'est pas immergé dans le liquide. truand on tronçonne l'objet immergé comme on 1'a décrit, le liquide enveloppant parait absorber ou éliminer pratiquement les vibrations de l'objet et de la roue; dans ces conditions on obtient une bonne coupe nette et d'equerre, et des zroues très minces qui pouvaient être facilement brisées par une légère pres- sionlatérale de la main, coupent l'objet d'une facon satisfaisante et sans se rompre.
Ce tronçonnage d'un obj et immerge ne fait pratiquement pas de bruitet il n'y a pas de poussière susceptible de nuire à l'ou- vrio : par suive a'nt pan ho d'un aspirateur pour enlever la poussière. Pratiquement l'objet ne chauffe pas car il estmaintenu sensible- ment à la température du liquide et on a constaté
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que lorsqu'on coupe de l'acier ou une matière analo- gue il n'existe pratiquement pas de bavure sur le bord de la coupe . Ainsi qu'on 1' indique plus haut, la roue en touraant dans le liquide, provoque une circulation rapide .le ce dernier dans la coupe et sur les surfaces de coure.
Dans le cas d'un tube creux il se produit une circulation très rapide non seulement à travers la coupe mais également sur le tube lui-même ce qui assure un nettoyage de 1a coupe et empêche l'ob- jet de s'échauffer.
Quant à la roue elle-même , on peut la faire en diverses matieres. On a constaté que l'on pouvait se servir d'une roue quelconque garnie d'une substituée abrasive convenable, te ll que le carborundum, l' emeri et toute .utre substance abrasive convenable.
L'inven- tion n'est pas limitee a 1'application d'une matière de lied son particulière pour la substance abrasive de la roue; le Caoutchouc, la gomme luque,les résines synthétiques et les matières an alouges ont donne des rsultts satisfaisants On a constaté que grâce au liquide qui recouvre la surface de la troue et pénètre dans la coupe, la. roue ne s'évhauffepas; ddns ces conditions, des matières de liaison telles que le caoutchouc et les matières analogues ne sont pas brûlées comme elles le seraient dans une opération de tronçonnage a sec et les roues durent 'beaucoup plus longtemps et peuvent effectuer beaucoup plus de travail.