<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé et Dispositif pour l'Enlèvement de Métal des Surfaces de Corps Métalliques".
Pour l'enlèvement de métal des surfaces de corps métal-- liques on a employé presque généralement de lourdes machines- outils, effectuant ce travail tres lentement et à grands frais.
La force nécessaire pour enlever du métal d'une surface est fonc- tion de sa dureté. En outre, les outils et le corps métallique doivent exercer un mouvement de va-et-vient réciproque, une fois pendant la marche à vide, une fois pendant la coupe.
Dernièrement, on a essayé de supprimer les inconvénients de ces machines, qu'on a ressenti surtout dans les aciéries pour le dégrossissage de lingots, barres et autres produite mifinis,
<Desc/Clms Page number 2>
par l'emploi de chalumeaux de découpage dont les becs produisent surtout de flammes et amènent un gaz oxydant, afin d'enlever par brûlure la matière en surface de corps métalliques et cela aux endroits voulus, n volume rélativement important de gaz oxydant peut sortir de ces becs à une vitesse rélativement faible, de telle sorte que la flamme produite et l'oxydation du métal (brû- lure) à enlever à la surface produisent de coupes ou rainures à profils inclinés progressivement.
Lors d'un découpage de cette manière, les bavures et les tranchante inclinée sont applatis pen- dant le prochain passage au laminoir, et toute formation de plis est évitée qui, autrement, seraient encore visibles et nuisibles à la pièce terminée.
On s'est servi d'un seul chalumeau de ce genre pour enlever à la main du métal à la surface de corps métallique. Or, il était ainsi impossible d'exécuter de coupes uniformes, car on ne peut jamais maintenir à la main l'angle précis sous lequel le cou- rant de gaz oxydant est dirigé sur la surface à travailler, et parce qu'il était inévitable que l'écartement entre l'extrémité du bec du chalumeau et la pièce à travailler varie. Et enfin, on ne peut pas effectuer avec une régularité suffisante le mouvement réciproque entre chalumeau et pièce. Quand on veut exécuter, avec un chalumeau pareil, plusieurs coupes parallèles, il sera inévitab- le que les coupes se pénètrent entre elles, ce qui nuira aussi bien à l'économie de consommation de gaz, quand on travaille de pièces d'une certaine importance, qu'à la qualité du travail.
En outre, il restera régulièrement une espèce de bavure sur un de cô-
<Desc/Clms Page number 3>
tés d'une coupe pareille, par le fait que le métal enlevé est aussi bien brûlé que fondu et que ce dernier restera accroché sur les côtés de la coupe ou du moins sur un seul. Ce métal fo formera cette bavure difficile à enlever et exigeant pour la p part de cas une retouche à la main, coûteuse et occasionnant de pertes de temps.
L'invention présente a pour but la création d'un dispos tif moine lourd que les lourdes machines-outils autrement néces saires pour les mêmes travaux, et opérant en outre l'enlèvement de métal des surfaces de corps métalliques, plue rapidement et avec une économie supérieure.
Suivant l'invention il est créé un dispositif enlevant progressivement des parties en file de la surface d'un corps mé tallique, parce qu'il les rechauffe à la température d'inflamma' tion et qu'il amène un courant de gaz oxydant dans la direction des parties en file de surface à enlever, incliné en angle aigu vers la partie de la surface à travailler. Le mouvement réci- proque du dispositif d'amenée du courant de gaz et du corps mé- tallique à travailler y est assuré.
L'invention crée un procédé pour l'enlèvement de parties métalliques de la surface d'un corps métallique ou d'une fractio de cette surface, rechauffant au moins le métal à enlever à la température d'inflammation, et amenant avantageusement, sous un angle aigu, une plurité de courante de gaz oxydants sur le métal rechauffé. Les volumes et vitesses par seconde de ces courants de gaz seront tels que le métal réchauffé sera oxydé (brûlé) au moins partiellement et qu'il sera soufflé de la surface re- chauffée. Les courants de gaz arrivant sous un angle aigu et en direction des parties en file de la surface à travailler, aussi le métal brûlé ou fondu sera chassé par les courants de gaz et tombera par gravité de la surface ou de ses bords.
<Desc/Clms Page number 4>
Lors du découpage au chalumeau, du métal est en partie oxydé (brûlé), en partie fondu, et soufflé en tout cas par les jeta de gaz. Pour que le dispositif puisse réaliser toute son ef- ficacité, il est nécessaire que la surface métallique soit portée à la température d'inflammation avant d'y amener Le courant de gaz d'oxydation. Pour cela, on peut porter le corps métallique entier à la température d'inflammation, dans un four ou dans une fosse, ou l'on peut limiter le chauffage aux seules parties de la surfa- ceà travailler, avant d'y amener les gaz oxydants.
Les profondeurs et largeurs d'une coupe dépendent pour chaque cas des volumes et vitesses des gaz oxydants, de l'impor- tance de l'angle aigu sous lequel les jets de gaz sont dirigée contre la surface métallique à travailler, et de la vitesse du mouvement réciproque du courant de gaz et du corps métallique.
C'est pour cela qu'il faut déterminer les volumes et vitesses des gaz d'oxydation, leur angle d'attaque par rapport à la surface mé- tallique à travailler, et enfin la vitesse avec laquelle le cou- rant de gaz oxydant et les corps métalliques doivent se mouvoir réciproquement.
En principe, on doit maintenir cette vitesse uniforme pen- dant l'opération, afin d'obtenir de coupes indentiques dans leur genre et leurs dimensions. Un dispositif correspondant à ce prin- cipe foncier de l'invention doit pour cela comporter de posaibili- tés de réglage pour l'angle d'attaque du courant de gaz, et il faut prévoir une commande aisément réglable pour déterminer les mouvements réciproques du courant de gaz et de la pièce métallique.
Il sera alors possible, d'exécuter des coupes identiques entre
<Desc/Clms Page number 5>
elles, avec un minimum de main-d'oeuvre et de frais. Suivant l'extension de l'invention on utilise une plurité de chalumeau de découpage, en une telle combinaison que l'on pourra travail une surface extrêmement étendue du corps métallique en une set opération de coupe. Par ce procédé on met en vigueur, sur une surface étendue, de courants de gaz d'oxydation (gaz brûlants) sortant des orifices d'une plurité de becs de découpage, ou l' peut même employer un tel nombre de becs de découpage que tout la largeur de la surface à travailler en soit couverte et que toute la quantité de métal puisse être enlevée en une seule pa se.
En travaillant ainsi toute la surface ou du moins une grai partie, et en y enlevant, suivant son mouvement par rapport at courants de gaz de découpage, du métal aux parties plates avo : s inantes et se suivant, on/'réduira considérablement la produ( tion de bavures, ou elle sera complètement évitée. Mais, s'il ne faut enlever que de bavures plus petites, après coup, ou s n'y en a pas du t.out, les frais du travail seront considérable ment moins élevée.
De réalisations types du dispositif suivant l'inv< tion, montrant également le procédé de l'invention, sont expl quées d'après les exemples d'exécution figurés par les dessins mais auxquels l'invention n'est mullement limitée.
Légende des dessines Figure 1 Coupe d'un dispositif suivant l'invention, " 2 vue du dispositif suivant figure 1, " 3 vue latérale, en partie en coupe, d'une autre exé. cution de l'invention, " 4 coupe partielle suivant la ligne 4-4 figure 3,
<Desc/Clms Page number 6>
Figure 5 coupe partielle suivant la ligne 5 - 5 figure 3, " 6 coupe partielle suivant la ligne 6 - 6 figure 4, " 7 coupe longitudinale d'un bec, destiné principalement pour un dispositif suivant figures 1 - 5, " 8 vue de gauche de la buse d'un bec, suivant figure 7.
La réalisation de principe d'un dispositif suivant l'invention, montrée par les figures 1 et 2, comporte un dispositif de décou- page pouvant exécuter un mouvement de va-et-vient, au moyen d'un chariot roulant sur un rail. Le dispositif se compose d'un chas- sis F, portant un berceau ou table 10, sur lequel est fixée la pièce à travailler, par exemple un bloc d'acier 11.
On peut prévoir des installations appropriées pour le transport de la pièce au lieu du travail et pour l'y enlever, surtout quand il s'agit d'un certain nombre de pièces identiques, cequi est par exemple le cas dans les aciéries.
Un plurité de becs de découpage 13 est disposée au- dessus du bloc 11. Ils sont dirigés' sous un angle aigu contre la surface 12 du bloc et on peut les incliner, par rapport au bloc 11, de telle sorte que les flammes de rechauffage et les courante de gaz oxydants sont dirigés contre les parties en file de la sur- face supérieure 12 et qu'ils y enlèvent du métal.
Pour découper ou enlever du métal, de cette manière, efficacement et économiquement, il est nécessaire que les becs laissent sortir un volume relativement important de gaz oxydant à une vitesse relativement faible. Ces becs 13 sont construits en conséquence et contiennent (fig. 7 et 8) un canal central 14 avec un ajutage 15 pour le gaz oxydant, et une plurité de canaux 16, entourant le canal central 14, avec des ajutages 17 pour un gaz inflammable. Afin d'obtenir des courants de gaz oxydants à grand débit et à vitesse relativement faible, la section des ca- naux 14 de chaque bec est considérablement plus grande que celle
<Desc/Clms Page number 7>
des ajutages d'entrée 15, grâce à l'interposition d'un cône 18 entre l'ajutage d'entrée 15 et le canal 14. La sortie 19 a la même section que le canal 14.
Si le tube d'alimentation possède déjà la même section que le canal 14, le cône d'alimentation possède déjà la même section que le canal 14, le cône 18 et la réduction de la vitesse du gaz qui en résulte, ne sont naturel- lement pas nécessaires. Chaque bec porte un raccord 20 pouvant être vissé dans une tête de bec 21, de telle sorte que les aju- tages 15 et 17 entrent en communication avec les orifices corres- pondants dans la tête de bec 21. Le gaz d'oxydation, par exemple de l'oxygène ou un mélange air-oxygène, et le gaz inflammable, par exemple un mélange oxygène-acétylène, aont amenés aux têtes de bec 21 au moyen de tuyauteries 22, reliées à de réservoirs ou (non indiqués sur les dessins)/à d'autres sources.
Quand il s'agit de travailler une bande étroite de surface, un seul bec suffira. Mais quand on doit opérer sur une bande large de surface, il faut alors un jeu ou une plurité de becs de découpage. Sur les figures 1 et 2 on voit que trois becs 13 avec leurs pièces de jonction 21 sont fiées sur une traverse 25, au moyen d'écrous à chapeaux 24. Cette traverse est fixée sur un bras 26, dirigé vers le bas, d'un support 27. L'autre bras 28 de ce support est fixé, au moyen d'un écrou à chapeau 29, sur l'extrémité en fourche d'un bras 30, dirigé vers le haut d'une pièce 31 en U. De cette manière on peut faire pivoter les becs 13 sur la pièce en U 31, et il devient ainsi possible d'ajuster convenablement l'angle d'attaque des becs 13 par rapport a la surface 12 du bloc 11.
Afin de faciliter le réglage d'axe des becs 13 pour un angle aigu donné par rapport au bloc 11, l'extré- mité du bras 28 du support 27 est munie d'un index 32 permettant
<Desc/Clms Page number 8>
la lecture du réglage d'angle sur une graduation 33. La graduation 33 est montée sur un nez 34 de la pièce 31, à distance du bras 30 (fig. 1 et 2). Bien entendu, on peut se passer de ce disposi- tif indicateur ou le remplacer par un autre de construction dif- férente.
Pour l'enlèvement de métal en surface pendant la course du chariot C dans un sens ou dans l'autre, on tourne le bras 26, portant les becs 13, sur le support 27, de telle sorte que les becs pivotent sur un plan essentiellement parallèle à la surface de la pièce à travailler. Un moyeu 88 avec les encoches 90,91 est monté sur le bras 27. L'extrémité cylindrique supérieure du bras 26 peut pivoter dans le moyeu 88. Elle est pourvue d'une poignée 89 pour permettre le changement et surtout le renverse- ment de la direction des becs 13. Afin de maintenir constamment les becs 13 dans l'angle voulu sur la surface à travailler, l'axe de pivotement du moyeu 88 est disposé perpendiculairement à la surface 12, et les dispositifs pour l'ajustage de l'angle d'atta- que des becs sont montés sur l'extrémité inférieure du bras 26.
La poignée 89 est pourvue d'un cliquet 92, pouvant entrer dans une paire d'encoches 90 ou 91 du moyeu 88, ce qui détermine chaque fois la direction des becs 13 suivant la position des en- coches 90 ou 91. Il va de soi que l'on pourra prévoir sur le moyeu 88 un nombre voulu de ces encoches, pour pouvoir placer les becs 13 dans toute direction voulue. Il est clair qu'on peut employer, à la place d'un arrêt par cliquet, tout autre disposi- tif d'arrêt, par exemple un accouplement à serrage.
L-a figure 2 montre un cliquet 92 dans l'encoche gauche 91 ; il est supposé qu'alors les becs 13 sont essentielle-
<Desc/Clms Page number 9>
ment parallèles au sens de la course du chariot C, comme il est montré figure 2, si le chariot avance dans la direction indiquée par les becs. Mais si le cliquet 92 entre dans l'encoche opposée 90, la direction des becs 13 est retournée de 180 et ils agis- sent quand le chariot C effectue son retour en sens opposé.
La paire d'encoches 91 est disposée de telle sorte que la direction' des becs 13 est légèrement inclinée contre la direction du mouve- ment du chariot C. Quand le cliquet 92 est sur l'encoche 91,comme le montre la figure 2, la direction des becs 13 sera un peu incli née contre le sens de mouvement du chariot C quand celui-ci ef- fectue sa course dans la direction des becs visible figure 2, tan- die que l'encoche opposée 90 doit décaler légèrement la direction des becs 13 contre le sens de marche du chariot C, pendant son retour, et le cliquet 92 étant dans cette encoche 90.
-quand on doit opérer une coupe large, on disposera les becs 13 essentiellement parallèles entre eux, comme il est mon- tré par les figures 1 et 2. On obtient ainsi un maximum d'écono- mie de gaz oxydant et une réduction dans la formation de bavures, due aux dépôte de matière. Si l'on applique simultanément plu- sieurs jets de gaz oxydant pour l'exécution d'une coupe plus ou moins large, et si l'on doit alors réduire encore plus le dépôt de métal, il sera avantageux de disposer les becs 13 de telle ma- nière que les jets de gaz convergent un peu, ce qui diminuera également la hauteur de bavures entre les rainures.
Le dépôt de métal et la hauteur des bavures entre les rainures peuvent également être réduits, lors de l'application de jets de gaz essentiellement parallèles, en disposant les becs soue angle aigu inclinés latéralement contre leur sens de mouvement, de telle sorte que les scories formées sont soufflées sur le côté, en totalité ou en partie.
<Desc/Clms Page number 10>
En décalant la direction des becs d'envbron 10" con- tre le sens de marche, tout en les maintenant sur un plan à peu prés parallèle à la surface à travailler, on arrivera à de bons résultats, étant entendu que l'importance de l'angle doit être adaptée aux conditions de chaque cas.
On peut effectuer le réglage de l'angle en plaçant le cliquet 92 dans une encoche correspondante du moyeu 88, par exemple dans une encoche de la paire 91, en dépendance naturel- lement de la direction du chariot C.
Afin de pouvoir faire converger les becs 13 les têtes de becs 21 sont fixées pivotantes, à écartement suffisant entre elles, à la traverse 25, au moyen d'écroua à chapeau 24.
Ce genre de montage permet également une légère déviation des becs transversalement à la direction de la coupe à opérer, donc par exemple une légère déviation sur la surface à travailler 12.
Lors de l'enlèvement ou du découpage de métal, il est quelquefois agréable de pouvoir laisser poser ou glisser les boute des becs 13 sur la partie à travailler du bloc 11, tandis qu'il arrive parfois que l'on veut garder un écartement entre les bouts des becs 13 et la surface à travailler. Nais dans le premier cas on ne tiendra pas que le poids total des becs 13 avez leurs têtes 21 soit porté par la surface à travail. ler, et pour cela on combinera avantageusement de contrepoids 35 avec les becs 13 et leurs têtes 21. Ces contrepoids coulis- sent sur un bras de. levier 36 et on pourra ainsi équilibrer n'importe quelle partie du poids des têtes de becs. Il aera avantageux de n'équilibrer que la plus grande partie de ce poids des têtes de becs.
Le contrepoids 35 est monté en bout du levier 36,mu- nid'un filetage. Il peut y être fixé comme il faut au moyen d'écrous 42. Le poids des becs 13 avec les têtes 21 est ainsi
<Desc/Clms Page number 11>
équilibré à volonté et les bouta des becs 13 portent plus ou moine légèrement sur le fond de la gorge quand ils sont en mou' ment par rapport au bloc 11. Le levier 36 forme la partie à-pe prés horizontale d'un parallélogramme comportant deux leviers ou guides à-peu-près verticaux.
Un de ces leviers est formé pa le bras debout 38 de la pièce en U 38 (fig. 1 et 2) servant en même temps d'axe de pivotement au levier 36, tandis que l'autr levier à-peu-près vertical est formé par le bras vertical droi 37 (fig. 2) de l'autre pièce en U 31, portant sur son extrémit, gauche le bras ajustable 28 de support 27. Le parallélogramme est fermé par un bras 40 (fig. 1 et 2) articulé sur une extrémj té sur le bras 38 et avec l'autre sur le bras 37 (fig. 1 et 2).
Le levier 36 est donc parallèle au levier 40, tandis que les br verticaux 37 et 38 sont parallèles et distantes entre eux.
Le contrepoids 35 sur le levier 36 et avec lui la pression de portée des bouts des becs sur la surface à travaill, sont réglés à volonté, par exemple de telle sorte qu'il y a un minimum de friction et de secousses entre les becs 13 et la sur. face en travail 12 du bloc 11.
Par ce guidage en parallélogramme on obtient en outre que l'angle d'attaque des becs sur la surface en travail reste toujours constant, même si cette surface n'est pas plane et que les becs y portante montent et descendent.
Afin de limiter le mouvement descendant des becs 13, surtout quand le bout du bec doit être maintenu dans un écarte- ment déterminé du fond de la gorge, un nez ou butée 43 (fig.l) est prévu sur le bras 38 de la pièce en U 39. Il vient en contact avec le levier 36 et soulève les becs du bloc 11, aussitôt que le bras 38 est actionné par un dispositif décrit plus loin.
Les becs 13 et les autres organes décrits ci-dessus du
<Desc/Clms Page number 12>
dispositif de découpage sont disposés sur le chariot C de telle manière qu'on peut les ajuster aussi bien verticalement que transversalement au bloc 11. Le chariot C est formé par un socle
44 sur lequel coulisse en queue de poisson une glissière 45.
Cette glissière peut être déplacée sur le socle 44, au moyen d'un dispositif approprié, actionné par un volant sur une extré- mité de la glissière. L'autre extrémité de la glissière porte un guidage 48 par lequel passe le bras vertioal 47 de la pièce en
U 39. Ce bras 47 est muni d'une crémaillère 49, en prise avec un engrenage 50 aur un axe 51 dans le guidage 48. En tournant l'axe 51 avec l'engrenage 50, au moyen de la poignée 52, on sou- levé ou abaisse la crémaillère 49 et avec elle la pièce en U
39 et enfin l'axe de pivotement ou d'appui du levier 36. Si l'on le levé, la butée 43 sur le bras 38 atteindra le levier 36, de telle sorte que ce dernier, sans avoir changé de position, sera entraîné pendant la continuation du mouvement de montée de la pièce en U 39 et soulève les becs 13, ce qui détermine leur écartement vertical du bloc 11.
On peut alors maintenir les beos
53
13 en toute position voulue, en verrouillant, par un boulon, le socle 44 sur le guidage 48.(fig. 1).
Le socle 44 du chariot 0 est de eon côté en prise en queue de pois$on avec un rail en forme de T 55, monté sur la lon gueur du cadre F sur lequel il est fixé par de consoles 56,por- tées par les colonnes 57. Au-dessus du rail et parallèle avec lui est disposée une vis de transport 58 pouvant mouvoir le cha- riot C le long du rail 55. Les extrémités de la vis 58 sont por- tées par paliers 59 aux extrémités du rail 55. Un chapeau 60 est pourvu d'un taraudage et forme la moitié d'un écrou, servant d'accouplement entre le chariot C et la vis de transport 58. Le chapeau 60 est de son côté articulé sur la fourche 63 faisant
<Desc/Clms Page number 13>
partie du socle 44. Il est muni d'une ppignée 61, au moye laquelle on peut le basculer pour établir la priee avec L 58.
Si cela est fait, on peut verrouiller le chapeau au m d'un cran 64 (fig. 1) entrant dans une encoche 65 (fig. 2; un nez du chapeau 60. On pourra par exemple faire entrer 3 64 dans l'encoche 65, de manière élastique, au moyen d'un non indiqué sur le dessin.
La vis de transport 58 est actionnée par un mote électrique, non figuré sur le dessin, au moyen d'une courr et d'une poulie 72, montée sur une extrémité de la vis 58. vitesse de commande peut être réglée à volonté, à l'aide d dispositif approprié, ce qui fait que la vis 58 pourra trar ter le chariot C àla vitesse voulue. Cela fait qu'aussi le 13 sont mie en mouvement à vitesse constante appropriée, ai d'exécuter une coupe (travail) essentiellement uniforme sur te la longueur de la pièce àtravailler.
Le dispositif suivant les figures 1 et 2 fontionn essentiellement comme suit:
Il est supposé que le moteur est mis en marche et le dispositif pour le réglage de la vitesse est réglé de tel aorte que la vis 58 transporte le chariot 0 à la vitesse vou qu'en outre le chapeau 60 est hors prise sur la vis 58 ; que chariot C se trouve sur l'extrémité gauche arrière du châsei que les becs 13 se trouvent dans cette position du chariot d riere le bloc 11 et qu'ils sont amenés par le volant 46 à la sition voulue latérale;
que les becs 13 sont ajustés contre . bloc 11 sous l'angle aigu voulu et que la poignée 52 fixe l'é tement voulu vertical entre les becs 13 et la surface 12 du t
<Desc/Clms Page number 14>
que le contrepoids 35 sur le levier 36 est réglé de telle aorte que les becs 13 posent légèrement sur le fond de la coupe, aussi- tôt qu'ils montent, après le commencementde l'opération, sur le bloc;
et que la tuyauterie 22 amène un mélange approprié oxygène- acétylène. Dans ces conditions un gaz inflammable sortira de la buse 16 et il sera allumé au moyen d'un dispositif d'allumage:, non figuré sur le dessin, par exemple d'un dispositif électrique, Le chariot C sera alors actionné à la main, de telle manière que les flammes chauffantes passent sur le bord arrière du bloc 11.
Aussitôt que cebord sera chauffé a la température d'inflamma- tion, on fera passer de l'oxygène dans les tuyauteries 22, par exemple par l'ouverture dtune soupape, et on abaisse le chapeau 60 au moyen de la poignée 61, ce qui le met en prise avec la via de transport 58. Les jeta de gaz oxydant eprtant des orifices 19 des becs 13 oxyderont (brûleront) alors le métal rechauff é de la surface au bord arrière du bloc, et le métal brûlé formant avec le métal fondu de scories, sera soufflé devant les becs 13 par les jets de gaz oxydant, tandis que les becs 13 seront dirigés le long de la surface de la pièce à travailler, par la via de transport 58 et le chapeau 60.
Comme il est supposé que les becs 13 doivent poser sur le fond de la coupe, l'entraînement du chariot C par la via 58 aura pour résultat que les extrémités des becs 13 montent sur le fond de la coupe au bord arrière du bloc 11 et qu'ils sont ensuite dirigée sur la surface 12 du bloc 11. Ce mouvement est rela- tivement rapide, et les flammes de chauffage réchauffent alors, ensemble avec le métal fondu et les oxydes formée,, des parties de surface en file, à la température d'inflammation, de telle aorte qu'elles peuvent être oxydées (brûlées) par les jeta de gaz oxydant. Les particules métalliques oxydées et fondues sont souf
<Desc/Clms Page number 15>
lées devant les becs et écartées de leur chemin, par les de gaz oxydant.
La coupe (le travail) terminée, on met le peau 60 à la main hors de priae avec la via de transport 58 on ramené le chariot 0 au bord arrière du châssis F. S'il f alora procéder à une coupe (usinage) parallèle à celle exéc précédemment, on déplace les becs 13 transversalement au ch@ F, en se servant du volant 46, ce dernier déplaçant la gliss 45 transversalement par rapport au chariot C.. Quoiqu'il est crit ici une coupe (usinage) commençant à l'extrémité ou bor arrière du bloc 11, on peut, bien entendu, commencer et exéc ces coupes ou usinages à n'importe quel endroit ou bord du b Dans les variantes des figures 3 à 6, un groupe de 120 avec lea têtes 121 est disposé aux surfaces supérieure et inférieure d'un lingot 113.
Pour éviter que le poids total de becs et têtes ne pose sur la surface à travailler, ils sont é libres en totalité ou partiellement, au moyen d'un contrepoids 128 pouvant coulisser sur une extrémité du bras de levier 129.
Ce dernier fait partie d'un guidage en parallélogramme A, form
EMI15.1
attxarâaxmxxlxx par lee parties suivantes: Une barre 13 pouvant porter le support 123 pour les têtes de bec ou le form lui-même, forme en même temps une des bielles verticales du gu dage en parallélogramme, elle est articulée en haut et en bas au leviers 130 et 131 (fig. 3 et 5). Ces leviers sont articulés à leurs autres extrémités en 134 et 135 (fig. 3) sur de nez fixés aux traverses horizontales 116, 116' du cadre: F, ou en faisant partie. Un des deux leviers de la paire 130 fprme une seule pièc avec le bras de levier 129, de telle sorte que l'axe de pivoter
<Desc/Clms Page number 16>
ment de ce dernier est constitué par une des articulations
134.
Le quatrième levier du guidage en parallélogramme est consti- tué par la jonction rigide des articulations 134 et 135. Il est ainsi possible que le contrepoids 128 et les becs 120 puissent os- ciller, autour des articulations fixes 134 et 135, vers le haut et vers le bas, tout en restant parallèles. Leur poids est alors équilibré, totalement ou en partiem, par le contrepoids 128 suivant ses position et blocage ( ce dernier au moyen du boulon 132).
Chaque groupe de becs 120, disposés sur les cotés du lingot 133, peut être tenu en contact avec la paroi latérale du lingot, au moyen d'un guidage en parallélogramme C1. Chaque pa- rallélogramme C1 est formé par une paire de leviers horizontaux
140, disposés sur le même plan horizontal parallèles et distan- tee entre eux, et par une autre paire de leviers 131, disposés horizontalement un peu plus bas et sur les mêmes verticales que les leviers 140. Les leviers 140 et 141, les plus rapprochée du lingot 113, sont articulés sur une extrémité sur un axe vertical
142 porté par les supports 143 et 144, fixée sur les montants la- téraux du cadre F, tandis que les leviers extérieurs 140 et 141 sont articulée sur une extrémité sur un axe vertical 142' porté par les supporte 143', voir 144', fixés sur les montants laté- raux 115 du cadre F.
Les autres extrémités des paires de leviers
140 et 141 sont articulées en haut respectivement en bas sur la barre 145 formant bielle verticale du parallélogramme C1 et peut être faite d'une seule pièce avec le support 123', sur lequel sont montées les têtes de bec 121 sur le côté du lingot.
Afin de diriger le parallélogramme Cl sur le lingot 113 de telle manière que les buses des becs 120 touchent sa paroi, l'extrémité supérieure du levier extérieur 140 est pourvue d'un
<Desc/Clms Page number 17>
nez 146 pointant en angle droit sur le lingot 113, de telle sorte que le levier 140 avec le nez 146 forme manivelle, comme il est visible fig. 4.
Dans l'espace entre les paires supérieures et infé- rieures de leviers 140, 141, est disposé un bras de levier re- lié à la chape pivotante 149, formée sur un des montants latéra 115 du cadre F (fig. 6). Sur le levier 147 peut coulisser un contrepoids 148. En outre, le levier 147 est pourvu d'une butée 150 montant vers le haut et touchant avec son extrémité supé- rieure au nez 146 du levier supérieur extérieur 140. Le contre- poids 148 a la tendance de tourner le bras de levier 147 vers le bas et d'entraîner alors la butée 150, ce qui entraînera de son côté le nez 146 du levier 140 et par conséquent ce derner lui-même. Le parallélogramme C1 serait ainsioscillé contre le lingot 113, autour des axes 142, 142'.
En fixant convenablement, au moyen du boulon 151, le contrepoids sur le levier 147, un peut régler exactement l'effort de torsion exercé par le contre- poids. Il est ainsi possible de régler également la pression avec laquelle les becs 120 posent sur le fond de la coupe à opé- rer. Les becs 120 sur l'autre côtédu lingot l13 sont dirigés d'une façon analogue sur le lingot et appuyés au fond de la coupe à opérer.
Afin d'augmenter l'utilité du dispositif, on pourra écarter d'une manière appropriée les extrémités des becs 120 des surfaces supérieure, inférieure et latérales du lingot 113. par exemple par de cylindres à air comprimé E pouvant être reliés à une souce d'air comprimé non indiquée sur le dessin, et com- portant de pistons avec les bielles 152, passant par un orifice du couvercle rigide du cylindre.
Comme il est montré fig. 3, le cylindre E est fixé,
<Desc/Clms Page number 18>
au moyen d'une plaque 153, eur la partie supérieure 116 du cadre F. La bielle 152 est reliée par un axe de chape 154 à une extrémité d'un guide 155, dont l'autre extrémité est reliée par un axe 156 à l'extrémité supérieure du bras de guide 157.
Ce bras forme le prolongement en angle droit d'un de deux le- viers 130 du parallélogramme A. Le levier horizontal 130 avec le/ braa 157 forme manivelle transformant le mouvement recti- ligne de la bielle 152 en mouvement angulaire du parallélogram- me A. En poussant le piéton à droite sur le dessin, par l'ad- mission d'air comprimé dans le cylindre E, la manivelle, pivo- tante sur le nez 134, tournera à droite et fera osciller le pa- rallélogramme A avec les becs 120 vers le haut, à l'encontre de l'effet du bras de levier 129 avec le contrepoids 128. L'écar- tement entre les buses des becs 120 et la surface supérieure du lingot peut facilement être réglé par le réglage de la pres- sion dans le cylindre E.
Un autre cylindre E est fixé sur la plaque de fonda- tion 114 du cadre F et son piéton est relié au parallélogramme inférieur A de la même manière comme il a été décrit plus haut pour le cylindre supérieur, afin d'écarter le groupe inférieur de becs 120 de la surface inférieure du lingot et de régler son écartement de cette surface.
Les parallélogrammes C1 sur les côtés du lingot 113 sont reliés de la même manière à pivotement aux pistons de cy- lindres E, afin de pouvoir donner aux buées des becs 120 l'écar- tement voulu des côtés du lingot. Comme il est visible fig. 4, un autre cylindre E est monté sur une plaque 158 sur le montant du cadre F. La bielle 152' est reliée par un axe de chape 159 à une extrémité d'un guide 160, dont l'autre extrémité est re- liée par un axe de chape 161 à l'extrémité extérieure du bras de guide 162.
Ce bras forme le prolongement en angle droit d'un de
<Desc/Clms Page number 19>
deux leviers supérieurs horizontaux 140 du parallélogramme @ Le levier extérieur 140 et son bras 162 forment manivelle p@ transformer le mouvement rectiligne de la bielle 152 en mou@ ment angulaire du parallélogramme C1. Comme il a été décrit haut en rapport avec le parallélogramme A, on ajuste l'écart ment entre les buses de becs 120 et les côtés latéraux du li en réglant la pression d'un cylindre E sur les côtés du ling
Le dispositif suivant l'invention présente peut ég lement servir pour enlever du métal en surface de corps de s tion ronde.
Les becs 120 sont alors montés sur une tête rond entourant entièrement ou en partie le corps rond (cylindriqu et les becs sont dirigés sur l'axe de ce corps (lingot) sous angle de 10 à 35 environ. La tête portant les becs peut être composée de plusieurs groupes, tenus par de parallélogrammes comme il a été dit plus haut.
Le dispositif suivant les figures 3 - 6 fonctionne comme suit:
Il est supposé qu'un lingot 113 est placé sur les ri leaux 112 et que son côté droit se trouve près des buses des becs 120; que les contrepoids 128 et 148 sur les leviers 129 e 147 sont réglés de telle sorte que les becs 120 portent légère ment sur le fond de la coupe ; quel'admission de l'air comprim est fermée aux cylindres E et que leurs pistons peuvent se mou voir librement; et que l'alimentation de la tuyauterie a lieu avec un mélange judicieux d'oxygène acétylène.
En allumant alors, par exemple par un dispositif élec trique ou mécanique, le gaz inflammable sortant des buses des becs 120, les flammes de rechauffage agiront sur toute l'étendt; de l'extrémité droite du lingot et la porteront à température d'inflammation. On fera alors passer de l'oxygène dans l'alimen tation 124 et on fera démarrer le moteur M' pour qu'il puisse
EMI19.1
transporter le lingot 1 1 X A- .¯.--,-- ' -
<Desc/Clms Page number 20>
flèche de la figure 3. Lee jets de gaz oxydant sortant des buses des becs 120 sont dirigea sous angle aigu sur les surfaces du lingot 113, afin d'oxyder (brûler) le métal en surface, porté, par les flammes de rechauffage à la température d'inflammation, sur l'extrémité droite du lingot.
Le métal oxydé ensemble avec le métal fondu, formant scories, sera soufflé devant les becs 120 par les jets de gaz oxydants.
Aussitôt que les buses des becs 120 posent sur le fond de la coupe, commencée sur le côté droit du lingot 113, le lingot pourra passer relativement vite sur les rouleaux 112. Les flammes de rechauffage des becs 120 porteront alors les parties en file de la surface du lingot à la température d'inflammation; ces par- ties seront alors oxydées, et le métal fondu et les oxydes seront soufflées devant les becs. Ils tomberont par gravité des côtés et de la surface inférieure du lingot. On peut se servir des cy- lindres E pour écarter les becs 120 des surfaces de la pièce à travailler, quand on veut commencer l'opération sur une extrémité ou sur un endroit entre les extrémités de la pièce à travailler, ou aussi pour donner aux becs la position voulue par rapport à la pièce, avant le commencement de la coupe.
Lee becs sont représentés sous un angle aigu d'environ 250 par rapport à la pièce à travailler. L'angle d'attaque peut varier sans autre entre 10 et 35 . On peut ajuster les buses des becs aux supporta 123 et modifier ainsi l'angle d'atfaque des becs par rapport à la pièce à travailler. On peut prévoir de disposi- tifs pour indiquer l'angle d'attaque. Quoique la modification de l'angle d'attaque des becs ne modifie pas beaucoup la profondeur de la coupe, l'augmentation de l'angle d'attaque des becs peut amener une augmentation sensible de la largeur de la coupe. La largeur de la coupe augmente avec l'augmentation de l'angle
<Desc/Clms Page number 21>
CI(attaque, et également la quantité de métal pouvant être enlevée par kilo de gaz oxydant.
On a désigné ici comme scories le métal ox, dé et fondu, soufflé par les jeta de gaz. Or, si l'invention perm l'enlèvement de métal en surface exclusivement sous forme d'oxyda. tion (brûlure), il n'est pas nécessaire ou désirable de le faire toujours.
On a calculé par exemple qu'il faut environ O m3 126 d'oxygène pour oxyder complètement 0 kg 450 d'acier à faible te- neur en carbone (avec 0.2 % de carbone)! comme in le trouve dans le commerce. Mais en pratique ilestpossible d'enlever le même poids avec environ 0 m3 054 d'oxygène. Il en résulte qu'on n'enlève qu'u partie du métal de surface en état oxydé et que le reste est enle- vé en partie oxydé et en partie non oxyd, surtout fondu, Si l'on enlève une partie considérable de la surface sans oxydation complète te, l'économie de l'invention est augmentée puisque la dépense de gaz oxydant pour l'enlèvement de métal pendant Inexécution de cou- pes, est proportionellement réduite.
Le métal est chassé de l'endroit ou se fait en ce mo- ment la coupe, en direction de métal pas encore travaillé. Il pase alors à l'état granuleux dans lequel il n'adhère pas au corps méta lique. La forme des coupes est montrée par 73, figures 1 et 2; il est visible qu'elles forment de rainures plates a bords tombant doucement.
Par suite du frottement et des secousses entre les bus@ des becs et la surface du corps métallique, les coupée ne sont gén ralement pas lisses comme verre, si les buses des becs portent sur le fond des coupes. Des coupes pareilles peuvent suffir pour une fa brication moyenne. Mais dans certaines conditions on désire avoir des coupes particulièrement lisses. Dans ce cas on ajuste les becs
<Desc/Clms Page number 22>
13 de telle sorte qu'ils se trouvent à l'écartement voulu du fond de la coupe. Cela est obtenu par les butées 43 (fig.1) limitant le mouvement descendant des becs 13 ou 120, aussitôt que leur mouvement vertical est déterminé en tournant la poignée 52.
Quoiqu'on peut obtenir de coupes plus lisses si les buées des beca ne touchent pas au fond de la coupe, il sera plus économique d'exécuter les coupes avec de becs glissant sur le fond de la coupe parce qu'alors on aura besoin d'une moindre quantité de gaz oxydant pour l'enlèvement d'une unité de poids de métal, soue de conditions du reste pareilles. La construction des becs est telle qu'ils laissent échapper un volume relativement grand de gaz oxydant à une vitesse relativement faible, Dans la pratique ' on a constaté qu'on a obtenu, sous de conditions moyennes, les meilleurs résultats avec une pression du gaz oxydant réglée de telle sorte qu'il possède une vitesse d'environ 180 - 250 m par seconde. Il va de soi que l'on peut utiliser de vitesse de gaz plus fortes ou plus faibles, suivant les conditions présentes et les résultats désirés.
Nous nommons par exemple une marge de 60 m à 350 m. Les vitesses de gaz sont alors calculées sur la base que le gaz s'échappe des becs à une température de 22 C pour pé- nétrer dans une pièce à la pression atmosphérique normale.
On peut obtenir des profondeurs de coupes et des hauteurs de borda plus ou moine prononcées qu'elles ne sont figurées, suivant les résultats désirés. La profondeur et la largeur de la coupe dépendent de la vitesse du jet de gaz oxydant et elles augmentent avec sa vitesse croissante. On peut dominer pour cette raison, en partie, les profondeur et largeur de la coupe, en agissant sur la vitesse du courant de gaz oxydant. On peut en outre, dans certaines limites, régler les dimensions de la coape,
<Desc/Clms Page number 23>
en modifiant l'angle dattaque des becs sur la pièce à travail] La modification de l'angle d'attaque ne change pas beaucoup la profondeur de la coupe, mais son augmentation augmente sensible ment la largeur de la coupe. On a exécuté par exemple des coupe satisfaisantes avec de beos dirigés sous un angle aigu d'enviro.
10 à 350,sur la pièce à travai lier. Etant donné que l'on obtie de coupes plus larges par l'augmentation de l'angle d'attaque dE becs, on pourra aussi augmenter la quantité de métal enlevé par unité de volume du gaz oxydant, en augmentant l'importance de l'angle d'attaque des becs sur la pièce à travailler.
Le mouvement relatif des becs par rapport à la pièce à travailler, ou de cette dernière par rapport aux becs, est très rapide. En règle générale, les profondeur et lar- geur de la coupe diminueront avec l'augmentation de la vitesse re lative entre les becs et la pièce. Mais la quantité de métal enle vé par unité de poids de gaz oxydant, restera sensiblement la mêm aux différentes vitesses.
Si, dans de car particuliers, on veut économiser du temps, on pourra faire passer les becs ou la pièce entre eux avec le maximum de vitesse permettant encore les profondeur)( et largem voulues de la coupe. Les vitesses très faibles rendent difficile la production de coupes satisfaisantes, parce que les jets de gaz oxydant ont la tendance de se visser, pour ainsi dire, dans la pièce à travailler. Cette pénétration est occasionnée par le fait que des scories métalliques s'accumulent devant les becs. Pour éviter cela, il faut que le courant de gaz marche à un tel minimum de vitesse par rapport à la pièce qu'il ne touche pas trop long- temps la même partie de la surface de la pièce.
On peut par exemple
<Desc/Clms Page number 24>
encore obtenir de coupes satisfaisantes sur des pièces froides, en faisant marcher les becs à des vitesses entre 1. 25 m et 30 m par minute. Au point de vue d'économie de temps et d'éco- nomie calorique, il est particulièrement avantageux d'enlever du métal des surfaces des blocs, barres etc. pendant que leur température est encore élevée, comme cala est le cas par exemp- le à leur sortie des laminoirs. Autrefois, s'il fallait consta- ter à l'oeil nu et retoucher à la main de fentes à la surface de la pièce à travailler, il était nécessaire de laisser d'abord refroidir la pièce pour pomvoir procéder ensuite à l'examen et à la retouche à la main.
Mais en utilisant le dispositif et le procédé suivant l'invention présente, un examen à l'oeil nu n'est nullement nécessaire, puisque la surface entière est en- levée avec ses défauts possibles. Il n'est donc non plus né- cessaire qu'un ouvrier s'approche de la pièce assez près pour pouvoir l'examiner à l'oeil nu. Pour cette raison on peut tra- vailler la pièce, suivant l'invention, pendant qu'elle a encore la température de laminoir ou même de plus fortes. Si la cha- leur du métal rechauffé est insuffisante pour allumer le cou- rant de gaz oxydant, on doit alors procéder à un rechauffage complémentaire pour pouvoir commencer la coupe. Toutefois, ce réchauffage peut être interrompu sitôt la coupe commencée.
En tous cas, la chaleur restée dans le corps métallique permettra une augmentation de l'économie du procédé suivant l'invention, parce que, pour porter la pièce à la température d'allumage, on peut partir d'un niveau de température plus élevé. En outre, l'invention, travaillant de larges surfaces ou même la circon- férence totale d'un corps métallique et cela en même tempe, représente un progrès en ceci qu'avec un seul réchauffage on
<Desc/Clms Page number 25>
peut rechauffer en même temps â la température d'allumage toute la large étendue des parties de surface a travailler. Le rechauf- fage sera fait avantageusement au moyen de becs de gaz.
Il est ainsi possible d'enlever du métal en surface sur une étendue relativement grande ou la circonférence totale du corps métallique. Il se produit alors une multiplicité de rai- nures séparées entre elles par de dos. Quand on exécute de coupes de profondeur relativement importante, cela augmente aussi la hauteur des bords entre elles. Mais des bords pareils sont avan- tageux dans les aciéries, pour le laminage suivant de lingots et corps métalliques. Les rouleaux agrippent par exemple facilement la pièce entre les bords, et la pièce traverse les rouleaux en ligne droite.
En général, il sera possible d'éliminer tous les dé- fauta de surface en une seule passe. Mais si les défauts pen&trent profondement dans la pièce ou si l'on constate de nouveaux de'- faute après enlèvement de la couche supérieure de raétal, il faut alors enlever une deuxième couche de métal. Mais, pour réduire, le cas échéant, la quantité du métal à enlever en surface et le volume du gaz oxydant, lors d'une deuxième opération, on n'amène dans ce cas aux becs que la quantité de gaz oxydants et inflam- mables, suffisante pour enlever de la pièce une'couche de telle épaisseur que le reste des défauts ou ceux nouvellement découverte soient éliminés.
On a constaté que les métaux relativement dure, comme par exemple l'acier, contenant de grandes quantités de carbone en liaison, peuvent être traités beaucoup plue facilement par de courants de gaz oxydants que les métaux de moindre dureté, comme par exemple les aciers! faible teneur en carbone. Il en résulte
<Desc/Clms Page number 26>
que l'invention crée un dispositif meilleur marché et plus léger pour l'enlèvement de couches métalliques qu'il n'était possible jusqu'à présent au moyen de machines-outils.Les pièces en mou- vement étant légères, et le frottement des bece, pour autant qu'ils portent sur la pièce à travailler, étant minime, une force motrice faible suffit aussi pour le mouvement réciproque des becs par rapport à la pièce à travailler.
Grâce aux différentes poeai- bilités de réglage des becs et du volume de gaz oxydant, il est facile aussi de dominer la profondeur, la largeur et l'aspect des coupes. Les réglages nécessaires une fois faites, comme par exemp- le le réglage de l'angle aigu choisi et de la vitesse de marche des bece, le travail de pièces identiques donnera aussi toujours de coupes d'égale valeur entre elles. Mais on peut aussi obtenir par ces réglages, en outre de l'uniformité des coupes, une con- sommation minimum de gaz oxydant et par conséquent un maximum d'économie.
RÉSUMÉ.
L'invention concerne une installation et un procédé réalisable par cette installation pour l'enlèvement de surfaces, ou de parties de surface, de corps métalliques.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.