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Cisaille oscillante pour le découpage de produit la,-.iiné continu.
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La présente invention concerne une cisaille pour le découpage
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do produit laminé avançant en continu1 qui se compose ae deux le- viers oscillants, portant chacun un couteau, et oscillant pendu - lairement autour d'axes .:;arallèles, ces leviers ézant nis en mou- V8:'J.leEG oscillant par des or2'8--.16s, par exemple mécanisme à manivel- le, déterminant le mouvement .Dr=-iidulair--g et leur écartèrent d'axe
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en axe étant variable. Dans une cisaille connue de ce type, les axes parallèles des
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leviers oscillants sont constitués par les manetons d'un arbre à
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plusieurs coudes.
Ceci constitue déjà un support coûteux pour les
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couteaux oscillants, qui ne se prête pas favorablement, coûn'ne piè-
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ce forcée compliquée, à la réception des hautes pressions de coupe,
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L'arbre coudé détermine deux espèces de ul0LlVe[Jl8nt des couteaux : premièrement leur .1l0UVeÜ13at de ferme \.ours et d'ouverture et deuxiè- mement leur mouvement latéral, c'est-à-âire leur mouvement pendu- lire.
Aussi bien le mouvement réciproque ou mouvement de coups
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des couteaux que leur mouvement pendulaire commun pour avancer avec la ratière à couper exige la liaison des deux leviers osc.il- lants par des guides longitudinaux; difficiles à graisser et sou- mis à une usure rapide;, de sorte que la précision du réglage de coupe des couteaux n'est pas garantie pour une longue durée, mais au contraire exige une surveillance continue et des réglages cons-
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tamment renouvelés.
Lé- v.Sm11j1.al.Qra du mouvement pendulaire commun des leviers os- cillants ù J^l.l.ï (le 1'aroL'e z îal:;lC: cOJ.0.'3':' rsuu. ;:icesig,ire iiti.; 'tb'lal¯.a 2.Q articulée en plusieurs -,i ce ±. C o:lJ-j;J1'éL1 ;'1'l. eu ,,10i::.[, o.etd1 lourds bras-guides en for:'19 de fourche et un fléau, dont le support de >ivot peut etrs déplacé longitudinalement au tùoyen a'au- tres leviers par une broche filetç8 la longueur des bras de fîéea at 9'0r là la grendeur des oscillations pendulaires étant codifiée pour edepter le vitesse des couceaux à celle du produit 1c.111:C: éventas!. Ul tes dispositif fait de nombreuses pièces pour la transmission de granas effor-ts de construction bien stable et équipé d'environ di x articu.latioüs') est non seulement coûteux.
. quant à la. construction et a la surveillance, ,l8"is console encore 6;:1 fonctionnement de grandes forces pour la niise en oscillation des lourdes Gwsses. Il s'y ajoute encore que - si l'on veut renore vrriable l'éc3rteeüt d'axe en axe des deux couteaux oscillants pour interrompra le découpage - sur les tourillons de l'arbre cou- dée il faut monter quatre autres leviers à deux bras très stables uui portent les axes d'oscillation pour les leviers à couteau9 et dont li masse agit pour augmenter considérablement les forces né- cessaires à entraîner la¯ cisaille.
h8is ce qui agit surtout dans le sens u' u,n accroissement de ces forces est le fait que les for- ces de coupe plus ou moins grandes suivait la nature du produit la- pine doivent être transmises directement, sans aucun ii.1terulédi8 Ü"e de leviers ou transmissions analogues aVanta6e..lSeS aux leviers à
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couteau par les coudes de l'arbre ce qui entraîne en outra de très grandes charges sur les paliers, pour accélérer les grandes
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masses;, il faut évidemment de grandes forces, et celles-ci ont à
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nouveau, pour résultat une usure rapide, comme les efforts ne crois-
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sent pas simpleu1G.nt ..isis bien suivant la puissance 2 avec le vi- tesse;
cette dernière est enterrée entre des limites qui, dans beaucoup de cas, sont inférieures a la vitesse d'avancement exigée
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actuellejient pour le produit laminée laquelle atteint f'rèqueih1ent au Moins 60 J1J./ÜL).
Un autre défaut ae ce type connu de cisaille est le long par- cours Q' .CCO'tly2YleCtl2it. - environ 100 li11110 - des couteaux pendant la coupe. Cornue les couteaux reçoivent une vitesse par un mouvement
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d'excentrique, ce "GI'a.jet est souvent trop long pour permettre d'éviter des refoulements et des arrachements du produit lamine.
Le mouvement d'excentrique ne donne comme on le sait pas de vi- tesse uniforme en ce qui concerne la composante horizontale. D02C cette dernière ne peut être à peu près égale à la vitesse constan- te du produit laminé que sur un court trajet.. J.:î3.is sur ce court tr'±lj et;) le découpage doit être effectué si des refoulements et dé- chirures du produit l8illiué doivent être évités et que des bords de coupe aussi droits que possible doivent être obtenus.
Ces défauts qui existent dans les cisailles oscillantes de type connu sont éliminés par l'invention.
La nouveauté de l'invention réside en ce que seul un des deux leviers oscillants qui se trouvent des ceux cotes du produit
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laminé est entraîné directement par i'or g9ne (arore coudé) déter- minant le mouvement ,genciuleil"e tandis que la commande do 'autre levier oscillant se fait par une piece de liaison rigide articu- lée aux leviers oscillants.
Outre la commande par excentrique entraînant un levier oscil-
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lant par l'intermédiaire d'une biellej il n'y a donc qu'une pièce rigide due liaison articulée aux .l3viers oscilla1'c.s qui détermine les mouvements pendulaires du deuxième levier oscillant et main - tient les âeux leviers oscillants a. l'écartement précisément néces-
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s¯ire au guidage des couteaux pendant le cisaillement. Les massas oscillantes sont ainsi ramenées à un minimum ce qui signifie une
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notable économie de force par rapport à ce qui est connu.
Une autre simplification consiste en ce que au moins un des deux axes d'oscillation est fixe Gens l'espace. si alors l'axe de l'autre couteau oscillent est, conformément à l'invention, disposé
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éiéplaçable parallèlement au premier, par son logement dans un le- vier oscillant à un bras, fixable en position, les leviers oscil- lents à couteau ainsi montes et ce levier fixable en position for- ment un levier coudée à l'articulation du coude duquel agit la force qui détermine le découpage du produit laminé; cette force, grce au rapport favorable des bras de levier, étant plusieurs fois plus petite que celles nécessaires au découpage dans les ci- sailles connues.
De plus, l'objet de l'invention peut être; par les moyens les plus simples, complété de manière à pouvoir à tout instant exécuter
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de simples découpages élémentaires, isi9 si le produit laminé est un ruban de -cola5 dont il fxut découper des bandes de deux à quatre centimètres de larte pour former des éprouvettes d'examen cze 1g tôle; ceci ne peut être réalisé par les cisailles du type connu ou ne .;.)eu1:' l'être que moyennant de grandes difficultés, par contre, avec le dispositif de l'invention, il ne faut qu'une poignée pour pouvoir utiliser le cisaille à cet effet.
Dans ce but, l'articula- tion de liaison du levier à couteau monté sur le levier oscillant fixable en position et de la pièce rigide de liaison est, suivant l'invention, disposée fixable dans l'espace, et l'axe du levier oscillant fixable qui, pour le fonctionnement continu de cisailla,
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est fixe dans l'espace, est mon'cé dans un guide de telle manière que, lors du mouvement de coupe du levier oscillant à couteau dé- t'¯r;
ni'!8 par traction à l'articulation coudée, peut être soulevé par un contre-bélier absorbant la pression de coupage pendant le foc- tionnement de cisaille continu, et être déplacé vers le couteau os- cillent. Ainsi, pour effectuer une simple entaille, il ne suffit de fixer l'articulation de liaison du couteau oscillant et de la pièce rigide de liaison, et de faire osciller le couteau par une traction exercée sur l'articulation à genouillère.
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Trois exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés au dessin annexé dans lequel : fi.l à 3 donnent chacune une coupe transversale médiane des trois exemples de réalisation,
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fig.4 donne la vue partielle du premier exemple de réalisation l'enveloppe de la cisaille étant coupée;, fig.5 donne la vue de l'extrémité du troisième exemple de
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réalisatioki, fig.6 à 11 sont des coupes transversales scnématiques dans six positions différentes de coupe,
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lib.l et 13 sont des représentations isométriques des cou- teaux.
Dans l'enveloppe 1 de la cisaille, qui comporte deux ouvertu- res 2 et 3 pour l'entrée et la sortie du produit lamine 4, sont montés les deux leviers oscillants 5 et 6 à couteau ; le levier
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supérieur 5 est tonte sur un axe 7 fixe dans l'enveloppe 1 et le levier oscillant inférieur 6 est monte dans un levier oscillant 8 à un bras et fixable en position, lui-même monté dans les deux
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premiers exemples de réalisation sur an axe 9 fixe dads l'envelop- 1, et dans le troisième exemple, sur un axe 2S porte par un le- vier 10 lui-même monté sur l'axe Il fixe pox-"ùé par l'enveloppe 1.
Les aeux leviers oscillants 5-6 qui portent CilaCUl1 un couteau la, 13 sont reliés entre eux par une pièce rigide de liaison 16 L.L101yc.ée sur les axes d'articulation 14, 15 de sorte que les mouvements du levier Lîférieur 6) qui reçoit sa commande d'oscillation par une 'bielle 17 [fij,l) ou 18 (fig2) sont transmis au levier supérieur 5. La bielle 17 e st elle-même reliée d'une part à un organe quel-
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conque de commande par exemple un excentrique 19 (fig.l) ou une tige de piston ;0 (f i.) ez d'autre part au pivot 15 commun au levier inférieur S et à la pièce de liaison 16.
L'arDre coudé 21 est supporté dans l'enveloppe 1 et reçoit sa commande par un moyen
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co-'.u par exemple par un mécanisme à excentrique à entraînement qui permet d'amener la composante Horizontale de la vitesse du couteau au moment du COU1)8-J8 en concordance avec la vitesse cI'av21..-
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cernent du produit laminé 4. pour permettre l'arrêt du coupage
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pendant .L' aVaJ1Ceinent du produit laminé 4 ce Clui per.net d'obtenir de plus grandes longueurs de coupe qui - par exemple pour une commande de scoute 8UX par excentriques - correspondent à un multi- ,.le de la longueur de coupe obtenue pour une seule rotation de l'ex.ceJ:
1trique l'axe 3 de pivo-ùe>1lent du couteau inférieur l3 est monté deplaable parallèlement à l'axe 7 du levier oscillant su- périeur. La distance entre les deux axes 7 et 23 d'oscillation peut alors être modifiée dans des limites telles que le couteau infé-
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rieur 13 n' arrive Dlus, pour l1.i.'le ou un or.ore quelcoaque de rota- tionscle l'arbre 21Q dans le champ de la matière 4 avançant à vi- tesse unitorü187 de sorte que pendant ce temps il ne se produit pas de coupe, La possibilité de déplacement de l'axe 23 du levier oscillant à couteau est obtenue par son montage dans le levier oscillant 8, tandis que le déplacement et le fixation de ce der-
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nier se font au moyen d'une tige i;4.
Celle-ci est, dans les exem- ples représentés un piston déplacé hydrauliquement dans un cylin- dre 25 et attaque l'articulation 23 du levier à genouillère formé par le levier ,'et le levier 8 oscillant tous deux. Le cylindre 25 est monté pivotant sur l'axe 26.
La pièce rigide de liaison 16 peut bien déjà maintenir les deux leviers 5 et 6 à un tel écartèrent l'un de l'autre que les tranchants 12 et 13 soient amenés précisément l'un par rapport à l'autre dans la mesure nécessaire au coupage, sens se toucher.
Comme le plus faible contact mutuel entre les couteaux 12 et 13
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lors du coupage aurait pour résultat leur éffioussage, on peut pré- voir un autre moyen, sous forme de galets 27 et 28 qui empêche le
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contact entre les tra1Cnatlts si le jeu dans les articulations 14 et 15 de la pièce rigide de liaison 16 permettait même Ca contact.
La disposition des rouleaux 17 et 28 est représentée schJlatique- ment aux fig.6 à 11. Ils sont supportés rotatifs sur les axes 14 et 15 et se touchent suivant une génératrice commune de leurs sur- faces de roulement, sur les droites de jonction (lignes des cen- -tres) des axes 14 et 15.
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A la fig.4, il faut se figurer les rouleaux 27 et 28 montés sur des prolongements des deux axes 14 et 15 visibles à cette fi-
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gure. Ils se trouvent ainsi en dehors du chau1p des couteaux la et 13. Leurs surfaces de roulement se trouvent chacune dans une sur'La- ce cylindrique imaginaire dont les axes longitudinaux coïncident chacun avec un axe 14 ou 16 de la pièce rigide de liaison 16, ces surfaces cylindriques imaginaires se touchant, sur la ligne des
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centre s, par une génératrice CO(lU1Une. L8 représentation graphique des surfaces cylindriques imaginaires est identique à celle des
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rouleaux 27 et 28 fig.6 à 11.
Llêuie quand les bords tranchants des couteaux 13 et 13 sont, lors de leur plus fort rapprochement, à un écartèrent d'environ 1 à 3 centièmes de !.1illi(llètre on peut âire cependant qu'ils se trouvent pratiquement dans les surfaces cylin-
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cric;ues le bord du couteau 1 étant parallèle à l'axe longitudinal de la surface cylindrique 27, c'est-à-dire suivant une génératrice de cette surface, tendis que le bord du couteau 13 a la fore d'une ligne hélicoïdale tracée sur -La surface cylindrique 28. on peut ainsi former et réaffûter les bords de coupe des couteaux 12 et 13 simultanément par meulage ou rectification circulaire.
La position dans l'espace des couteaux 12 et 13 par rapport aux surfaces
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cylindriques imaginaires est visible aux fi.là et 13. Le bord de coupe du couteau 1# forme une génératrice de la surface cylin-
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urique et celui du couteau 13 forcie une ligne Hélicoïdale sur cette surface, in outre la surface dorsale 29 du couteau 13 se prouve dans la surface cylindrique de sorte que ce àos, lors du processus de coups pendant lequel il exécute une oscillation autour de l'axe 15, est amene vers le bord due coupe du couteau 12, sans pouvoir venir en contact quelconque avec lui.
La cisaille décrite fonctionne comme suit '. La matière lami- née 4 est amenée à vitesse uniforme entre les couteaux 12 et 13
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par les rouleaux transporteurs 30, étaa-c supportée sur son parcours médian par les rouleaux-supports 31 et 32. Si la vitesse uniforme du produit laminé 4 dans la direction A est de 60 m/min. et que
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l'arbre coudé ex fasse 10 tours/tiiin.9 on détermine deux coupes à
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la minute; qui se trouvent à une distance de 500 mm. sur la ma- tière 4. Si cette matière est. un ruban de tôle on obtient ainsi des tôles de 500 mm. de long.
On obtient d'autres longueurs,par exemple de plus grandes longueurs; en diminuant le nombre de tours de l'arbre 21. Si au lieu de 120, celui-ci ne fait que 60 tours à la minute; on obtient des tôles de 1 m. de long. pendant le fonctionnement; le couteau supérieur oscille autour de l'axe 7 fixe dans l'espace; et le couteau inférieur 13 oscille autour de l'articulation 23. L'amplitude du mouvement pendulaire est détermines par l'excentrique 19 et reste ainsi invariable pour toutes les vitesses (nombres de tours) de l'arbre 21, à l'opposé de ce qui se passe dans les cisailles connues.
En outre, au con- traire de ce qui est connu, les oscillations pendulaires sont faibles, ce qui permet de disposer les rouleaux-supports 31 et 32 très près de l'endroit de coupe; donc de supporter; soutenir le produit à couper directement en avant et en arrière de l'endroit de coupe. De ce fait; la 'cote ne subit pas l'effet nuisible de suspension par son propre poids; qui a une influence néfaste sur la précision de coupe.
De plus; la rebondissement de la tôle di- rectement après la coupe est éliminé, car les rouleaux-supports 31 et 32 sont montés dans l'enveloppe de -Le cisailla 1 et de. ce fait ne participant pas au mouvement pendulaire des couteaux-; comme c'est le cas dans les cisailles connues. De ce fait tous en- dommagemetns de la surface supérieure de la matière sensible à découper., dus aux organes de support oscillant avec les couteaux et à la disposition télescopique et coûteuse de ces organes; sont évités.
De même est supprime le graissage fatiguant des parties glissates de ces organes-supports. Si? pendant l'oscillation pen- dulaire des leviers 5 et 6, l'articulation @3 se trouve dans la position de retour déterminée par le dispositif hydraulique 24,25 et représentée aux fig.6 et 9 à 11, il se fait que les couteaux 12 et 13 n'arrivent en position- reciproque de coupe pour aucune posi- tion de la manivelle 19, et qu'il n'y a donc pas de découpage, ce n'est que lorsque l'articulation 23 a été amenée par le dispositif
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S4? ù,5 dans la position des fig.7 et 8 qùe ,
lors du souvenant pen- dulaire des leviers 5 et 6 sont obtenues des positions de coupe des couteaux 12 et 13 et la coupe commence au moment où le devant
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33 du couteau 12 forme un 8gle droit avec la trajectoire du pro- duit laminé (fi. 7"). Le refoulement du levier articulé 6-8 dieter- mine ainsi essentiellement le mouvement de coupe du couteau 13, ce qui, par rapport aux dispositifs connus, a l'avantage que la durée d'une coupe effectuée pendent le mouvement pendulaire est considérablement raccourcie.
Le chemin que les couteaux 1@ et 13 parcourent avec le produit laminé 4 pendant une coupe comporte pratiquement environ un dixième du trajet commun de coupe des cou- teaux et produit laminé dans les cisailles connues.
Les couteaux et le produit lapine ne restent ici en contact que sur 10 mm. environ au lieu de 100 mule Pour un aussi court trajet, il n'y a. pas de difficultés à mettre très exactement la composante horizon- tale du mouvement d'excentrique en concordance avec la vitesse de la matière 4. On évite ainsi tous arrachements, coincements et ren-
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foncements de la matière 4 qui provoquent un effort additionnel aux couteaux et un bord de coupe, par exemple à la tôle s'écartant de la rectiligne.
En ourre le mouvement additionnel du couteau 13 du bas vers le hau.:1 déterminé par le levier articulé 6-8? c comme effet avantageux que la bavure de coupe qui peut se. former est tou- jours dirigée vers le tl,iz9 et ne peut de ce fa.it lors de l'empi- lage des tôles;, griffer la tôle supérieure ou tas, déjà formé, IIYlü1é- diatement après la coupe le couteau inférieur 13 est, par .L'a.o8is- sement de l'articulation 23 par le dispositif 24 25s abaissé rapi- deine,it de la position de. la fig.8 a celle de la fi.9 par quoi le. passage pour l'avancement du produit laminé est libre et le couteau 13 ne peut entrer en contact avec. le produit laminé même lors de l'oscillation ultérieure et de retour du levier 6.
De plus; le mou-
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vement pendulaire du levier 5 reçoir, par sa liaison avec le levier 6, lors de l'abaissement de l'articulation 23, une accélération qui fait que le couteau supérieur 12 quitte le point de coupe plus vite que lors du mouvement pendulaire normale et de ce fait fait avancer
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plus rapidement le morceau de matière 4 déjà coupd hors du champ des couteaux (fij.9) , Si le levier oscillant 5 n'était entraîné o.i- rec.te<,;
ant que par aa excentrique, il ne pourrait recevoir la dite accélération. contraire-, immédiatement à la fin de la coupe, il se produirait un reta"'de[.le.nt du mouvement pendulaire et ainsi de la composante horizontale de vitesse qui pourrait facilement conduire à une position défectueuse. par rapport au levier 5 ou au couteau 12 du bord de coupe du produit lapine. 4 qui suit à vitesse constante, et à des enfoncements du produit laminé, Si l'on désire
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couper une longueur égale à un multiple de celle dëc-oupée par un seul mouvaient pendulaire, la genouillère 3 est simplement lais- sée en retrait. pendant un ou plusieurs mouvements pendulaires;
de sone que pendant ce temps une ou plusieurs coupes sont passées (supprimées). La commande du dispositif hydraulique 24, 25 ne constitue pas objet de la présente invention. Silo peut être dé- terminée par tous moyens adéquats, tels que par exemple par un
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disque Ceine aal0vible monté sur l'arbre de commande 2l ou sur un prora auxiliaire entraîné par 1.
Gr 01'9 Fw-,ili-clire el1"ur 1.)Pr Pour la commande du passade (suppression) de coupe5 on peut, comme disque came pour la plus gra#>àa longueur de coupe, choisir un disque avec une seule excentrici-Lé, tandis que le dis<'U8 casie pour la plus petite longueur de coupe présente plusieurs excentri- cités ou cames. Ces dernières commandent la soupape de commande du dispositif hydraulique 24, 25. Il faut considérer cornue avantage principal de l'invention le fait que, par l'action de, levier à genouillère en liaison avec l'allure en hélice du couteau inférieur 13, il ne faut, a l'oppose des cisailles connues de ce type, que de faibles efforts pour la commande de la cisaille.
Si la cisaille est à employer seulement pour de faibles vites-
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ses d'avancement du produit à dlbiter, par example 66 2C à 25 1.1/L1in, on peut, pour la coiumande du mouvement pendulaire des couteaux l, 13, employer, au lieu d'une commande à manivelles à nombre de tours
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v3I'ia1)16 un dispositif hydraulique constitué d'un cylindre 34, d'un piston 35 et d'une, tige ae piston 0, comme la montre la :Ei;..
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Pour pouvoir séparer des éprouvettes, par exepla un ruban de --) à 4 cm. de largeur, il suffit d'équiper la cisaille d'un moyen qui maintient l'articulation 15 fixe dans l'espcae, comme il est représenté à l'exemple de réalisation des fig.3 et 5. Ce moyen consiste par exemple en une broche 37 susceptible d'être in- troduite par l'oeillet 36 à l'intérieur de l'enveloppe 1, et d'un court forage longitudinal 38 pratiqué dans l'axe de l'articula- tion 15, susceptible de recevoir cette broche 37. Par cette fixa- tion de l'articulation 15, le levier oscillant 6 et avec lui le couteau 13 ne peut plus osciller qu'autour de l'axe 15.
Si, dans ce but, le dispositif-, hydraulique 24, 25 exerce une traction sur l'articulation 23 dans la direction B, le levier oscillant'6 et le couteau 13 fait une oscillation dans la direction C. De ce fait, l'axe 22 d'articulation du levier 8 doit quelque peu se sou- lever. Il n'est donc, dans cette forme de réalisation, plus monté fixe dans l'enveloppe 1, mais bien sur un levier 10 oscillable dans la direction D autour du pivot 11, ce levier 10 s'appuyant dans la position de repos sur la butée 39. La commande de la ci- saille par l'arbre 21 et la came 19 et l'avancement continu du produit laminé 4 par les galets 30 sont arrêtés lors du découpage d'eprouvettes.
L'avancement du produit lapine lors du découpage d'éprouvettes, à chaque fois pour une largeur de bande de 2 à 4 cm., s'effectue par exemple à la main. Tant pour le découpage continu, comme il ressort des fig.6 à 11, que pour le découpage d'éprouvettes, pour lequel entre en jeu le dispositif des fig.3 et 5, l'endroit de coupe se trouve toujours, pendant le processus de coupe dans un plan imaginaire, dans lequel se trouvent egale- ment les axes -des articulations 14, 15.