<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A DES MACHINES A 'CISAILLER.
La présente invention a trait à des machines à cisailler de l'espèce de machines destinées à couper ou à affranchir du matériau de forme allongée et est applicable principalement, mais non exclusivement aux machine s à cisailler destinée@ à l'affranchissement à chaud de matériau produit dans des trains à rondins, barres et billettes.
Les types existants de machines employées à cet effet, tendent à courber ou à déformer l'extrémité du matériau, voisine du plan dans lequel a lieu le cisaillement et à rendre ainsi difficile le passage subséquent de ce matériau dans la passe suivante du train. Si le cisaillement a été effectué après la passe finale,le produit comprend une partie endommagée ou chute oû ce courbage ou cette déformation ont eu lieu.
Le but de la présente invention est de présenter une construction perfectionnée dans laquelle ces désavantages sont écartés ou réduitso
Selon 1$ne partie de la présente invention, une machine à cisailler de l'espèce comprenant un corps ou une structure de support analogue sur laquelle sont montés des outils de cisaillement coopérants, relativement mobiles actionnés par moteur., disposés de part et d'autre du parcours d'avance du matériau menant à une zone de cisaillement, ces outils étant décalés longitudinalement par rapport à ce parcours de manière qu'à la zone de cisaillement un des outils soit adjacent à l'autre, mais situé derrière ce dernier dans le sens de l'avance du matériau pour permettre aux outils en coopération de cisailler le matériau avancé le long de ce parcours,
est caractérisée en ce que l'outil arrière est porté par un dispositif établissant pour lui un parcours de mouvement comprenant une partie d'approche menant à la zone de cisaillement, partie qui est sensiblement rectiligne et est adjacente à ce parcours d'avance de manière que cet outil puisse fournir un support au matériau avancé quand il approche de la zone de cisaillement et pendant que l'outil de cisaillement avant agit sur lui, ce qui
<Desc/Clms Page number 2>
empê'che ou s'oppose à tout courbage substantiel ou à toute déformation lon- gitudinale analogue de la partie avant du matériau, adjacente au plan sur lequel a lieu le cisaillement.
L'invention consiste en outre en une machine à cisailler com- prenant un corps ou une structure de support analogue, des outils de cisail- lement coopérants, actionnés par moteur,, montés là-dessus et agences dé ma- nière à se déplacer suivant un cycle sur des parcours fermés, ces parcours comprenant des parties d'approche le long desquelles les outils se déplacent dans la direction générale d'un parcours d'avance de matériau allant vers une zone de cisaillement tout en s'approchant l'une de l'autre des cotés opposés de ce parcours pour se déplacer relativement l'un à l'autre de maniè- re à coopérer entre eux et à cisailler le matériau en cette zone, un outil étant adjacent à l'autre, mais situé derrière celui-ci dans le sens de l'avance du matériau,
le parcours de l'outil avant comportant une partie d'approche courbe menant à la zone de cisaillement, d'une courbure telle que l'outil se déplace transversalement dans et à travers le parcours d'avance pour cisailler le matériau, et le parcours de l'outil arrière com- portant une partie d'approche adjacente au parcours d'avance menant vers la zone de cisaillement, partie d'approche qui est sensiblement rectiligne ou de forme courbe à rayon de courbure sensiblement plus grand que celui de la partie d'approche du parcours de l'outil avant, de manière que, tan- dis que ce dernier se déplace transversalement dans ou à travers le par- cours d'avance pour cisailler le matériau, l'outil arrière puisse offrir un support au matériau pour empécher ou s'opposer au courbage longitudinal ou à une déformation analogue de celui-ci.
Il convient que l'outil de cisaillement avant puisse être supporté par un dispositif établissant un parcours circulaire de mouvement de cet outil, bien qu'il soit entendu qu'il est du domaine de l'invention que cet outil se déplace autrement que suivant un parcours strictement cir- culaire, pourvu que, par rapport à l'outil arrière, il se déplace transver- salement dans et à travers le parcours d'avance du matériau dans une mesure suffisante pour effectuer le cisaillement de celui-ci.
Une autre caractéristique de la présente invention est que les outils de cisaillement peuvent comporter des tranchants dont les longueurs sont disposées obliquement par rapport au parcours d'avance du matériau.
On trouve que cette caractéristique facilite l'entrée subséquente du maté- riau cisaillé dans les passes suivantes d'un train à rondins ou à barres.
Dans une forme préférée, une machine à cisailler construite selon l'invention comprend un corps ou une structure de support sur une par- tie de laquelle est monté un outil de cisaillement rotatif dont le tranchant est dirigé radialement vers l'extérieur par rapport à son centre de rota- tion, mouvement qui s'exécute dans un plan vertical ou approximativement vertical, une partie inférieure du corps ou de la structure portant un sys- tème à tringles oscillantes comprenant un organe supportant un outil de ci- saillement inférieur et agencé de manière à effectuer un mouvement cycli- que le long d'un parcours fermé, dans un plan vertical ou approximativement vertical, et présentant une partie supérieure de forme approximativement rectiligne ou légèrement courbe, adjacente à la partie inférieure du par- cours de l'outil supérieur,
les deux outils étant actionnes synchronique- ment pour coopérer en une zone de cisaillement en vue du cisaillement d'un matériau avancé vers la machine le long d'un parcours d'avance s'étendant entre les outils, tandis que l'organe inférieur de support d'outil se dé- place le long de ce parcours d'approche rectiligne ou légèrement courbe pour venir en prise avec le matériau et supporter ce dernier en une certai- ne position, derrière l'outil de cisaillement supérieur.
L'invention est illustrée sur les dessins annexés.
La figure 1 est une élévation frontale d'une construction de machine à cisailler selon l'invention, les outils de cisaillement étant re-
<Desc/Clms Page number 3>
présentés dans la position qu'ils occupent immédiatement après le cisaille- ment effectif du matériau.
La figure 2 est une élévation latérale de la même construc- tion, une partie du corps étant découpée pour montrer le mécanisme de com- mande des outils de cisaillement.
La figure 3 est une élévation frontale fragmentaire des ou- tils de cisaillement eux-mêmes dans la position qu'ils occupent immédiate- ment après le cisaillement
La figure 4 est une section transversale des outils de cisail- lement suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est un plan des outils de cisaillement, pris en section horizontale suivant l'outil supérieur ou avant.
La figure 6 est un schéma représentant les parcours de mouvement des organes de support d'outils et du mécanisme de commande y associé.
Dans la construction de machine représentée, la machine comprend lesparties principales suivantes -. un corps ou structure de support
10, près d'une face de laquelle;, appelée ci-dessous le front de la machine, sont montés les outils de cisaillement 11 et 12, les dispositifs de support de ces outils étant indiqués d'une manière générale et respective en 13 et 14, et un mécanisme de commande destiné aux dispositifs de support, comprenant un système d'engrenages logé dans le corps ainsi que le montrent clairement les figures 1 et 20
Le corps de la machine peut avoir toute forme adéquate ou convenable et,
dans la construction représentée comprend un bâti creux com- portant une partie de base 15 qui peut être fixée soit directement à un plancher de béton ou analogue soit à une semelle sur laquelle peut être aussi monté un moteur de commande destiné à la machine. Pour permettre aux divers composants du mécanisme de commande et des dispositifs de support d'outil d'étre facilement assemblés au corps, ce dernier peut être fait de trois sections séparées, dont l'inférieure est indiquée en 16, l'intermédiaire en 17 et la supérieure en 18, ces sections étant fixées entre elleset s'assemblant le long de plans de jonction 19 et 20 comme le montrent les dessins, et attachées entre elles par des boulons comme il est indiqué en 21.
Le parcours le long duquel le matériau est avancé et passe à travers la machine est indiqué par la chaînette 22 et bien que les dessins ne le montrent pas, on observera que le corps peut être pourvu d'organes ou de conformations adéquates, destinées à guider le matériau le long de ce parcours, en conjonction avec le support offert au matériau par l'outil de cisaillement 12, ainsi qu'il sera décrit ci-dessous plus en détail.
Les outils de cisaillement 11 et 12 peuvent avoir la forme représentée en détail figures 3,4 et 5, l'outil supérieur 11 étant disposé par rapport à 1-'outil Inférieur 12 de manière à venir en prise avec le matériau en avant de l'outil inférieur. Il est ainsi entendu que l'outil inférieur ou arrière 12,ainsi qu'il est appelé ci=dessous forme un support destiné à l'extrémité avant du matériau tel quil est indiqué en 23 sur le coté arrière du plan de cisaillement tandis que sur le coté avant du plan de cisaillement, l'outil supérieur ou avant 11 déprima en fait le matériau quelque peu en dessous du parcours d'avance indique en 22.
Pour éviter le courbage ou la déformation longitudinale de l'extrémité avant du matériau 23 du coté arrière du plan de cisaillement, l'outil arrière 12 reçoit un mouvement suivant un parcours cyclique en forme de boucle, comme la figure 6 le montre en 24, qui comprend une partie d'approche 25 menant vers la zone de cisaillement 26 et sensiblement rectiligne ou très légèrement courbe, ainsi que le montre le dessin, tandis que l'ou%il avant 11 suit un parcours de mouvement cyclique qui peut avoir une forme
<Desc/Clms Page number 4>
circulaire, ainsi qu'il est indiqué en 27mais qui;, en tous cas, amène cet outil à travers l'épaisseur du matériau 23 tandis que ce dernier est en fait supporté par l'outil arrière pendant Inopérables du cisaillement.
Pour effectuer ces parcours de mouvement de s deux outils de cisaillement 11 et 12, le premier outil est porté par un moyeu rotatif 28 d'oû s'étend une saillie radiale 29 comportant un siège à côté ouvert, de section en L, comme il est indiqué en 30, dans lequel l'outil avant 11 est fixé par des boulons 31.
Le moyeu 28 e-st claveté à un arbre de montage 32 sur lequel est fixé un engrenage 33 s'engrenant avec un autre engrenage 34 ayant le même nombre de dents et fixé sur un arbre de commande 35 parallèle à l'arbre de montage 32, mais espacé verticalement au-dessous de lui. L'arbre 35 peut être actionné de manière adéquate , comme par exemple en l'accouplant à un moteur hydraulique ou éle ctrique à vitesse variable qui peut être monté sur une semelle commune avec la machine de cisaillement elle-même.
Un embrayage mécanique et un frein peuvent être interposés entre le moteur et l'arbre de commande 35
L' outil arrière est porté par un organe de support d'outil 36 de forme allongée, faisant partie du système de tringles 14 et qui comporte une structure saillant vers le haut 37, opposée à la saillie 29 lorsque les outils sont dans la zone de cisaillement, cette structure 37 comportant pa- reillement un siège à côté ouvert, de section en L, dans lequel l'outil 12 est fixé par des boulons 38.
L'organe de support d'outil arrière 36 de forme allongée, est destiné à supporter des efforts substantiels dans le sens descendant et il peut avoir la forme d'un balancier comportant des ailes en 39 à ses bords supérieur et inférieur, et des coussinets annulaires ou des logements y destinés à ses extrémités, comme il est représenté en 40 et 41 respectivement, de diamètre substantiel afin de permettre que les compo- santes requises du mouvement cyclique soient communiquées à cet organe de support d'outil, nonobstant les charges relativement grandes qui s'exercent sur lui.
A son extrémité avant l'organe de support d'outil est monté sur une manivelle rotative, appelée ci-dessous manivelle primaire, indiquée en 42. Cette manivelle est clavetée à l'arbre de commande 35 et exécute donc un tour complet pour chaque tour de l'outil avant.
A son extrémité arrière, l'organe de support d'outil est luimême porté par une tringle pivotante 43 dont l'extrémité inférieure est reliée à une manivelle secondaire 44 fixée à un contre-arbre 45 port ant un engrenage 46 monté fixe là-dessus, s'engrenant avec l'engrenange 34 et ayant la moitié du nombre de dents de ce dernier.
Le fonctionnement de ce système de tringles et du mécanisme de commande peut être saisi le mieux en se référant à la figure 6 dans laquelle le s manivelles de support de l'organe de support d'outil et la tringle de support pivotante sont représentéescomme de simples barres. La position des diverses parties représentées figure 6 est celle qui existe immédiatement après que l'opération de cisaillement a été effectuée, les outils étant, alors en position dans la zone de cisaillement 26.
L'outil arrière supporté par la structure 37 s'est déplacé le long de la partie d'approche 25 de son parcours et, pendant ce temps, la manivelle primaire 42 s'est déplacée d'un angle désigné par a, tandis que la manivelle secondaire 44 s'est déplacée d'un angle b,situé comme le montre la figure.
La longueur de la tringle de support pivotante 43 est sensiblement plus grande que celle de la manivelle secondaire 44 et il s'ensuit que le mouvement communiqué à l'extrémité arrière de l'organe 36 à partir de la manivelle secondaire a principalement une direction ascendante et
<Desc/Clms Page number 5>
descendantes tandis que le mouvement terminal de l'organe 36 dans la direc- tion générale du parcours d'avance du matériau est communiqué principalement par la manivelle primaire 42.
'Dans la position des partie s représentée, l'organe 36 est ap- proximativement parallèle au parcours d'avance du matériau et la manivelle primaire 42 et la tringle de support pivotante 43 lui sont approximativement perpendiculaires, tandis que la position de la manivelle secondaire est telle que, pendant la partie d'approche 25, elle communique à l'extrémité arrière de l'organe 36 un mouvement ascendant opposé au petit mouvement descendant de l'extrémité de l'organe 36, exécuté lorsque la manivelle primaire balaye l'angle a.
Il s'ensuit qu'en un point intermédiaire de l'organe 36 au- quel la structure 37 est attachée,ces mouvements ascendants et descendants s'annulent et le mouvement résultant communiqué à la structure 37 est la composante horizontale du mouvement, communiquée principalement par la ma- nive lle primaire 42.
En outre,pendant cette partie d'approche,la vitesse de l'outil arrière le long de son parcours 24 est sensiblement uniforme si l'on suppose que l'arbre de commande 35 est actionné à une vitesse Uniforme, et la vitesse de l'outil avant l'est aussi lorsqu' 3.1 se déplace le long de la partie d'approche correspondante 47 de son parcourso le mouvement cyclique exécuté par l'extrémité arrière de l'or- gane 36 et indiqué en 48 a la forme d'un chiffre huit du fait du rapport deux à un présenté par la liaison par engrenages des manivelles primaire et secondaire et le résultat est le parcours en boucle allongée 25 qui, au-delà de la zone de cisaillement, s'étend vers le bas, vers la position élevée de la machine indiquée en 49,
et retourne ensuite vers le commencement de la partie d'approche 25, tout en accélérant 1.'outil arrière
Il faut observer, à l'examen des figures 3, 4 et 5,que chacun des outils de cisaillement 11 et 12 comporte un tranchant délimité, dans le cas de l'outil de coupage avant, par l'intersection de faces 50 et 51 et,dans le cas de l'outil de coupage arrière,par l'intersection de faces 52 et 53. Ces trancha @s sont de préférence disposés obliquement par rapport au parcours d'avance de matériau, comme le montre le mieux la figure 5; par exemple, les tranchants peuvent. faire une angle de 45 avec ce parcours.
En outre, pour assurer que les tranchants des deux outils se déplacent l'un vers l'autre et se croisent en des positions étroitement adjacentes,mais sans s'obstruer,des configurationscoopérantes sont prevuespour guider les outils l'un par rapport à l'autre, 9 ne configurations comprenant,dans le cas de l'outil 12, une saillie 54 etdans le cas de 1-'outil 11, la partie avant 55 qui présente une face vers la saillie 54, comme on le voit le mieux figure 3. La saillie 54 comporte une face inclinée oblique 56, apte à s'appuyer contre la partie avant de la face 50 de l'outil 11 pour effectuer le guidage requis aes tranchants qui se croisent.
Il est entendu que dans la description précédente et dans les revendications, le terme de manivelle appliqué aux manivelles primaire et secondaire 42 et 44 est employé dans le sens générique pour désigner des manivelles,des cames ou des excentriques ou tout autre dispositif équivalent adéquat., destiné à créer les composantes requises du mouvement du système de tringles et, pareillement, lorsqu'il s'agit dans les revendications, de liaison de transmission de la manivelle primaire avec la manivelle secondaire et de la manivelle primaire avec le dispositif de support de l'outil avant,il est entendu que cette expression ne comprend pas seulement des engrenages suivant la description et les dessins,
mais tout autre dispositif de transmission établissant une relation de phase positivement main-
<Desc/Clms Page number 6>
tenue entre les manivelles et le dispositif de support de l'outil avant.
En outre, bien que le fonctionnement des outils par un mouvement effectué dans des plans verticaux constitue ordinairement le mède de fonctionnement le plus adéquat de la machine construite selon l'invention. il est entendu que des circonstances peuvent survenir dans lesquelles le mouvement des outils dans un plan horizontal ou dans quelque autre plan désiré peut mieux convenir et que des modifications adéquates peuvent être apportées à cette fin sans s'écarter du domaine de 1-'invention.
Les dimensions des diverses composantes du système de tringles par lequel l'outil arrière est porté sont choisies selon les exigences particulières en ce qui concerne le degré de rectilinéarité requis pour la partie d'approche 25 du parcours de l'outil arrière et selon la vi- tesse à laquelle il est requis qu'il se déplace; toutefois, en tant qu'indications générales, les dimensions suivantes ont effectivement produit des résultats satisfaisants dans la construction de la machine décrite et illustrée en détail :
Longueur du bras de manivelle primaire 42 7 1/2 pouces " " " secondaire 44 2 " " de la tringle de support pivotante 43 16.21/32 " " de l'organe de support d'outil 36 181/2 " Distance des arbres 35 et 45 19 1/2 " Projection horizontale de cette distance 19 1/2 "
La machine est spécialement applicable au coupage de rondins ou de barres en longueurs adéquates, effectué pour préparer la présentation de ce matériau au lit de refroidissement après qu'il sort d'un train de laminage, ainsi qu'au coupage de billettes en longueurs appropriées telles qu'elles sortent d'un train à billettes. Toutefois, la machine peut être appliquée à diverses fins, telle s que le cisaillement des mitrailles à des dimensions voulue s pour la mise en bottes.
En outre, la maqhine peut être employée pour l'affranchissement de l'extrémité avant de bilettes après que celles-ci ont passé par un train dégrossisseur et avant qu'elles ne soient amenées au train finisseur.
REVENDICATIONS 1.- Machine à cisailler de l'espèce comprenant un corps ou une structure de support analogue, sur laquelle sont montés des outils de cisaillement coopérants, relativement mobiles, actionnés par moteur et disposés de part et d'autre du parcours d'avance du matériau menant à une zone de cisaillement, ces outils étant décalés longitudinalement par rapport à ce parcours de manière qu'à la zone de cisaillement, un des outils soit adjacent à l'autre outil, mais situé derrière ce dernier dans le sens de l'avance du matériau pour permettre aux outils en coopération de cisailler le matériau avancé le long de ce parcours, la machine étant caractérisée en ce que l'outil arrière est porté par un dispositif établissant pour lui un parcours de mouvement comprenant une partie d'approche, menant à la zone de cisaillement,
partie qui est sensiblement rectiligne et est adjacente à ce parcours d'avance, de manière que cet outil puisse fournir un support au matériau avancé quand il approche de la zone de cisaillement et pendant que .l'outil de cisaillement avant agit sur lui, ce qui empêche ou s'oppose à tout courbage substantiel ou à toute déformation longitudinale analogue de la partie avant du matériau, adjacente au plan sur lequel a lieu le cisaillement.