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"P'rRFCTI0N1VIEIIl'S AUX MACHINES POUR L",4-' TRAVAIL DES METAUX AU CHALUMEAU".
Les machines pour le travail des métaux au chalumeau, notamment pour l'oxy-coupage, comportent, pour le déplacement du chalumeau, soit un chariot, soit deux chariots orthogonaux, soit un pantographe: le chalumeau, supporté par ces dispositifs mobiles, est maintenu à distance constante de la surface à travailler qui peut être gauche, soit par les surfaces elles- mêmes, soit par une autre surface en dépendant, au moyen dtune molette ou d'un organe palpeur équivalent qui prend appui sur les dites surfaces.
D'autre part, pour imposer à la buse du chalumeau de suivre la trajectoire désirée, on fait déplacer. le dispositif d'entraînement du chalumeau suivant une ligne plane, éventuellement courbe, matérialisée par un gabarit qui est, soit la projection horizontale de la trajectoire que doit décrire la buse du chalumeau et que l'on a reproduite par translation, soit une ligne plane qui est en rapport d'homo- thétie directe ou inverse avec cette même projection horizon-
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tale; ceci nécessite l'établissement et le montage d'un gabarit qui doit être soigneusement tracé et mis en place et qui, de plus, est coûteux dans le cas où la trajectoire à reproduire est compliquée.
Dans le. présent'- invention, due à monsieur Alfred PITTIER, on astreint le dispositif d'entraînement à suivre une ligne plane dont le tracé est différent de celui de la ligne obtenue par translation ou par homothétie de la projection horizontale de la trajectoire à ceire décrire à la buse du chalumeau; par exemple on lui fait suivre uie ligne plus simple que la dite trajeç- toire et même, dans certains cas, une ligne droite alors que la buse du chalumeau doit travailler suivant une courbe ; dansd'autres cas, au contraire, on fait suivre au dispositif en- traîneur mobile une courbe plus accentuée que la trajectoire à réaliser par la buse lorsque, par exemple, on attache de l'importance à ce que le jet sortant du chalumeau arrive normalement à la surface à travailler.
Si on le désire, le dispositif suivant l'invention peut d'ailleurs être utilisé également pour fonctionner, conmie jusqu'ici, en faisant suivre au dispositif d'entraînement une ligne obtenue par translation ou par homothétie de la projection horizontale de la trajectoire de la buse du chalumeau.
Suivant l'invention, le chalumeau, au lieu d'être porté directement par le dispositif mobile entraîneur habituel est, tout en continuant à être mû par ce dispotif, placé à l'extrémité d'un bras, articulé sur le dispositif et dont la longueur est suffisamment grande pour que les variations de vitesse et les variations angulaires de la buse causées au cours du travail par la différence existant entre la trajectoire de l'extrémité du bras portant le chalumeau et la ligne plane à faire décrire à l'autre extrémité du bras restent dans des limites compatibles avec la bonne exécution du travail.
Dans ces conditions, on dispose d'une certainte latitude pour l'établissement du gabarit et pour sa mise en place: même si le gabarit a été exécuté confor- mérnent à la technique antérieure, ci-dessus rappelée, son exécution
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et sa fixation sur la maohine peuvent, dans la présente inven- tion, admettre des imperfections. '
De plus, l'invention permet de travailler avec plusieurs chalumeau?: simultanément suivant plusieurs courbes qui peuvent être sur des surfaces parallèles ou non;
par exemple deux cha- peuvent être montés sur deux bras porte-chalumeaux/ lume aux Úcomme définis ci-dessus, articulés chacun a un dispositif mobile d'entraînement, mais, suivant la présente invention, on articule ces deux bras à un seul dispositif d'entraînement par un axe commun et ce dispositif d'entraînement suit un gabarit unique. Les deux bras sont reliés par un ressort à boudin, ou analogue, qui agit sur les chalumeaux pour les appuyer contre les surfaces de guidage et qui peut par conséquent suivre les mouvements horizontaux et verticaux des bras.
La ou les surfaces à travailler peuvent être horizontales; verticales ou inclinées; elles peuvent servir chacune d'appui aux dispositifs de guidage dans le sens horizontal, ou dans le sens vertical, ou à ces deux dispositifs à la fois.
Dans ce cas du dispositif à deux chalumeaux, les bras peu- vent être de longueur quelconque si, par exemple, on a à travail- ler simultanément'sur deux surfaces droites parallèles, auquel cas la ligne à faire suivre au dispositif d'entraîne ent est é- galement une droite.
Les dessins annexés donnent à titre d'exemple plusieurs modes de réalisation de l'invention appliquée à l'oxy-coupage de surfaces verticales.
La figure 1 est une vue en perspective d'une machine pour dé. couper une ligne sinueuse en hauteur sur une surface cylindri- que à génératrice verticale; les figures 2 et 3 expliquent d'une façon schématique, respectivement en élévation et en plan, le fonctionnement de la partie de cette machine conforme à la présente invention ; figures 4 à 10 représentent schémati- quement en plan diverses façons d'appliquer le dispositif au découpage simultané de deux surfaces verticales parallèles ou non ; la figure 11 est une vue en perspective d'une variante d'exécution.
Dans la figure 1, T est la table sur laquelle est fixée 1
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la surface à découper S qui est utilisée au guidage dans le sens horizontal du chalumeau horizontal C tandis que le gabarit de hauteur R sert au guidage dans le sens vertical. M1 est une molette à axe vertical, réglable horizontalement, qui prend appui sur la surface à découper au moyen d'un dispositif connu non représenté, tel qu'un ressort, ou une contre-molette, ou une glissière, ou analogue, et M2 est une molette à axe horizontal montée sur la béquille D réglable en hauteur et prenant appui sur la rampe R par l'effet de la pesanteur.
Pour maintenir et faire mouvoir le chalumeau C, on le porte au bout d'un bras B à double articulation AA' pivotant autour d'un axe vertical X porté lui-même par le chariot E d'une machine d'oxy-coupage d'un type connu, comportant une autre chariot K orthogonal au premier; sur le cheriot est fixé le doigt traceur Q qui doit suivre le gabarit G. L'articulation à axe vertical A permet au chalumeau de se déplacer suivant les variations de courbure de la surface S (voir Figure 5), tandis que celle à axe horizontal A' permet à l'ensemble mobile de suivre les variations en hauteur imposées par 13. rampe R (voir figure 2).
Le bras B peut ainsi osciller dans tous les sens, sa longueur est assez grande pour que la ligne J décrite par l'axe X et la ligne G de gabarit que l'on veut faire suivre au traceur qui en est déduite par exemple par translation dans le cas d'une machine à chariots orthogonaux (ou par homothétie dans le cas d'une machine à pantographe) soient, par exemple, moins sinueuse que la courbe J' qui est la translation de la directrice de la surface S, (voir courbes S,J et le gabarit G sur la figure 3); en même temps on dispose les choses de. façon à éviter de trop grandes variations angulaires de la buse du chalumeau par rapport à la normale à cette surface S.
Le bras B peut être mû par poussée, ou de préférence par traction, pour avoir un mouvement plus doux. Il comporte avan- tageusenient à son extrémité du côté du chalumeau un appendice pivotant F qui permet, avant le travail, d'en faire varier la
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longueur utile ; lechalumeau est monté au bout de cet appendice par les moyens habituels, soit une rotule, soit deux articula- tions perpendiculaires U et V pour régler et fixer, avant le travail, l'axe de la buse en tous sens.
Pour le découpage simultané de deux surfaces S, on attelle les deux bras portant chacun un chalumeau à un seul axe verti- cal commun X. Les deux buses de chalumeau peuvent se faire face et les deux bras sont alors rappelés l'un vers l'autre au moyen d'un ressort à boudin horizontal réglable E agissant par trac- tion (voir figure 4), ou bien les deux buses sont opposées et l'on utilise un ressort de compression H (voir figure 5). Dans ces deux modes de montage, l'emploi d'un lien élastique assure non seulement le portage des molettes à axe vertical contre leur: surfaces à découper respectives, en tolérant une variation de distance entre ces surfaces, mais il permet à chaque chalumeau de se mouvoir verticalement indépendamment de son voisin, du fait de la double articulation de chacun des bras.
Il en résulte une certaine obliquité du ressort par rapport à l'horizontale, mais cela ne présente pas d'inconvénient dans certaines limites, à condition que les poids des équipages soient suffisants pour assurer le portage des molettes à axe horizontal sur leurs ram- pes respectives, ce qui est toujours facile à réaliser.
Dans ces figures 4,et 5, les deux surfaces à découper sont droites et parallèles de sorte que l'axe X peut décrire une droite parallèle à celle-ci et à égale distance des deux, , sans que la longueur des bras intervienne. Toutefois, dans ce cas, leur grande longueur permet d'atténuer les variations angulaires des buses qui se produiraient si les droites, pro- jections horizontales des trajectoires des buses n'étaient pas, notamment par suite d'imperfections, parallèles à la droite à faire suivre au dispositif d'entraînement.
Dans la figure 6 où. les deux surfaces planes ne sont pas parallèles, on détermine la ligne à faire suivre à X par la bissectrice de l'angle qu'elles forment entre elles ; legabarit
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G est alors inutile: il suffit que le chariot K (figure 1) se déplace parallèlement à X. Sur cette figure 6 on voit l'influence de la distance entre les surfaces S sur les variations angulaires des bras et par suite des buses des chalu- meaux liés rigidement à ces bras, variations qui sont d'autant plus faibles que les bras sont plus longs. Le réglage de l'articulation U (voir figure 1 et figure 6) permettra de réduire de moitié environ la valeur absolue de l'angle des axes des buses de chalumeaux avec les normales aux surfaces S.
A cet effet on déterminera l'orientation des chalumeaux par rapport ' aux bras B en un point du parcours ou les surfaces S sont à l'écartement moyen.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, l'axe vertical/est entraîné de la façon habituelle par une machine ordinaire d'oxycoupage xx dont le gabarit de guidage est une courbe plane que l'on peut, pour une même projection horizontale du découpage à réaliser, choisir entre certaines limites compatibles avec la bonne exécution de l'oxy-coupage. Dans le cas de deux surfaces, on peut par exemple prendre comme gabarit une courbe obtenue par translation à partir de laligne moyenne m des directrices des surfaces S (figure 7), cette ligne pouvant être tracée par points suivant un procédé géométrique quelconque. De cette façon, on atténue les variations de vitesse relatives d'un des chalumeaux par rapport à l'autre.
On peut aussi constituer le gabarit d'après une courbe obtenue par translation d'une courbe définie comme suit: soient P (figure 8) un point de la ligne moyenne m et PXo la projection de la bissectrice du triangle formé par Xo (projection de l'axe X) et les deux buses. On s'arrange pour que Xo décrive une courbe telle que PXo soit' tangent à la ligne moyenne. On obtient ainsi des variations égales et minimes de l'inclinaison des buses par rapport à la normale aux surfaces, mais alors les variations relatives de leurs vitesses pourront être assez grandes.
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Dans beaucoup de cas, notamment lorsque les directrices des surfaces à découper sont à courbures assez faibles et si possible de sens àternativement positif et négatif, par exemple des sinusoïdes aplaties (figure'9), le dispositif mobile de la machine peut se déplacer suivant le gabarit G en ligne droite a'b', translation de la droite ab qui est elle-même une moyenne convenablement choisie de la ligne moyenne m.
Une application de cet appareillage se trouve dans le déooupages des ailes de profilés tels que les fers en U, ou les pièces de tôlerie en forme générale de U à ligne moyenne non rectiligne. Un exemple non limitatif d'emploi sera pris dans l'enlèvement des bavures après emboutissage des longerons de véhicules automobiles. La figure 10 montre schématiquement en plan la disposition pouvant être adoptée pour un tel travail.
Le longeron L est fixé par son âme sur une table plane ou gauche formée d'éléments plans assemblés, suivant que l'âme du longeron est plane ou gauche. Le gabarit G pour le¯guidage de l'axe X est exécuté suivant une courbe déduite par translation de la ligne moyenne m des deux ailes ; il pourrait être tracé également de la façon indiquée sur la figure 8, et même il pourrait être constitué par une droite, le tout de façon à éviter au mieux les variations gênantes d'obliquité et de vitesse des deux buses. Les ailes S du longeron sont verticales et les variations de hauteur des chalumeaux engendrées par des rampes analogues à R de la figure 1 donnent au longeron fini, si nécessaire, des ailes de hauteur variable, chaque aile pouvant de plus recevoir une hauteur différente de sa voisine grâce à la disposition des ressorts H.
La description et les dessins s'appliquent au découpage de surfaces verticales avec des chalumeaux à becs horizontaux, mas en disposant ceux-ci verticalement, on peut aussi bien découper des surfaces horizontales, planes ou gauches, qui servent aussi au guidage en hauteur, tandis que des gabarits verticaux disposés convenablement déterminent les déplacements latéraux des chalumeaux. Avec deux chalumeaux par exemple, on
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peut donc sur la présenta machine, découper les flans destinés à fournir leslongerons du véhicule qui, après emboutissage, verront les bavures de leurs ailes enlevées comme on vient de le décrire.
Pour diminuer les variations angulaires de la buse du chalumeau au cours du travail et ramener cette buse continuellement dans une position normale ou sensiblementnormale à la surfs ce à travailler, les appareils ci-dessus peuvent être utilisés en combinaison avec les dispositifs connus permettant d'orienter aussi la buse: ces dispositifs sont constitués par exemple, soit par ur chariotremplaçant la molette unique horizontale M1 et muni de deux molettes rappelées comme celle-ci sur la surface travailler et dont la ligne des centres est normale à la buse du chalumeau, soit par un mécanisme répétiteur d'angle commandé par lesvariations angulairesde la molette qui suit le gabarit.
C'est ce dernier cas qui est donné à titre d'exemple dans la figure 11. Dans celle-ci le chalumeau à corps vertical età buse horizontale, tout en étant porté par lesdeux bras parallèles B, Bo, peut tourner autour d'un axe Y dont le prolongement passe constamment per le point d'attaque du chalumeau sur la surface à travailler et qui est constamment maintenu vertical par le fait qu'il appartient à un parallélogramme articulé comportant les deux bras B, Bo et l'axe vertical X. L'axe Y peut tourner sur lui-même en étant mû par le levier Il parallèle la buse du chalumeau et relié par une tringle munie de deux rotules p,q, au levier 12 parallèle à l'axe de la molette m3 et calé sur l'axe X.
Sur ce dernier est calé également un pignon denté u relié par une chaîne toujours tendue x, au pignon denté de même diamétrs v calé sur l'arbre vertical 2 monté sur la moletted'entraîuemèntM3. Ctte dernière, en suivant le gabarit G qui a établi par translation de la courbe à faire suivre par l'axe x, établie de l'une des façons décrites précédemment, fait, dans ses déplacements, tourner l'arbre Z et, par l'inter- médiaire des pignons u et v, elle fait tourner la buse du cha- lumeau autour de l'axe Y par l'intermédiaire du parallélogramme
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articulé p q r s.
De cette façon, la buse du chalumeau, qui est rappelée vers la surface S par tout dispositif connu, non re- présenté, reste dans ses déplacements toujours parallèle à la normale au gabarit G au point correspondant. Dans le cas où le gabarit est une translation de la directrice S de la surface à travailler, la buse reste rigoureusement normale à celle-ci; dans le cas où il ne lui est pas identique, la longueur des bras B, Bo est telle que les divergences de perpendicularité de la buse par rapport à cette directrice sont en partie corrigées. En même temps, grâce au parallélogramme articulé a b r s, le chalumeau peut se déplacer verticalement sous l'influence de la molette M2 s'appuyant sur la rampe R.
Deux dispositifs identiques à celui décrit au paragraphe précédent, montés sur l'axe X et entraînés'par une même molette se déplaçant le long d'un gabarit commun pour les deux surfaces, peuvent être utilisés au travail simultané de deux surfaces à génératrice verticale, d'une façon analogue à ce qui est repré- senté sur les figures.4 à 10. Dans ce cas, les buses des deux cha- lumeaux restent constamment parallèles entre elles puisque, ainsi qu'on vient de le montrer, chacune d'elles est parallèle à l'axe de la molette d'entraînement qui leur est commune.
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