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Demande .de brevet anglais du 4 juin 1964 en faveur de J.I. GREENBERGER.
La présente invention concerne une cisaille destinée à sectionner des pièces métalliques et, plus particulièrement, une cisaille destinée à sectionner des brames, des billettes, des blooms et des pièces analogues sans devoir arrêter leur avancement.
Normalement, pour cisailler de telles pièces au cours de leur fabrication dans le laminoir, il faut les maintenir immobiles pendant le cisaillement. Cela est vrai non seulement lorsque ces pièces sont divisées ou cisaillées en tronçons pré- déterminés mais également lorsque les chutes d'extrémité avant ou arrière sont éliminées. Comme les pièces doivent être arrêtées pour pouvoir être cisaillées, l'opération de cisaillement prend
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beaucoup de temps au point de retarder parfois le fonctionnement du laminoir qui précède la cisaille. En vue d'éliminer tout re- tard dû à l'arrêt dés pièces laminées pour les cisail- ler, la Demanderesse a mis au point une cisaille permettant de cisailler ces.lourdes pièces sans les arrêter.
Cela étant, la
La présente invention a pour but de procurer une cisaille économi que, légère et de grande capacité pour sectionner des pièces tel- les que des brames, des billettes et des blooms,qui se déplace . à la même vitesse que les pièces à cisailler et les sectionne à un endroit prédéterminé pendant leur avancement. Dans une forme d'exécution, le cisaillement est effectué par une course montante ce qui permet de ne pas exercer de force de cisaillement sur la table ou évite de devoir prévoir des tables mobiles qui s'abaissent pour compenser cette force de cisaillement.
L'invention a également pour but de procurer une ci- saille actionnée par un fluide comportant un couteau relié à une source d'énergie qui,en fait, sectionne la pièce laminée tandis que l'autre couteau est monté sur une plate-forme oscil- lante comprenant un dispositif servant à faire avancer la plate= forme à la même vitesse et dans le même sens que la pièce la- minée de sorte que, grâce à l'oscillation de la plate-forme, un des couteaux est amené tout près d'une surface de la pièce laminée et l'autre couteau effectue le cisaillement simultané- ment et automatiquement.
L'invention a encore pour but de procurer une cisaille hydraulique servant à sectionner des pièces laminées dans la- quelle des moyens soient prévus pour synchroniser le déplacement de la cisaille dans le sens de l'avancement des pièces laminées . de sorte que lorsqu'un cisaillement est effectué, la cisailla se déplace à la même vitesse que les pièces laminées.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, un socle est prévu pour supporter le mécanisme de la cisaille.
Deux biellettes sont articulées au socle et les extrémités sem-
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blables de ces biellettes sont reliées à une traverse horizontale de sorte que les biellettes travaillent à la manière d'un paral- lélogramme déformable. Dans une autre forme d'exécution, on peut utiliser un coulissement rectiligne au lieu d'un mouvement à parallélogramme déformable. La traverse sert à supporter un bâti à l'extrémité opposée duquel est montée un premier porte-couteau . Le bâti porte également un second porte- couteau mobile qui, dans sa position inactive, est espacé du premier porte-couteau. Le second porte-couteau fait partie du vérin hydraulique dont la partie inférieure comporte une cavité qui reçoit un piston du vérin, l'extrémité inférieure du piston étant montée sur la traverse.
Deux vérins auxiliaires sont prévus de part et d'autre du bâti ¯ et sont reliés au vérin principal pour le rétracter. Des dispositifs sont prévus en contact avec le bâti . pour le fai@e avancer dans le sens de la pièce laminée. Le dernier de ces dispositifs est associé à deux rouleaux pinceurs qui entraînent la pièce laminée vers la cisaille. Un dispositif est prévu pour relier le dispositif d'avancement au rouleau pinceur et pour le libérer de ce dernier de sorte que l'avancement de la cisaille peut être synchronisé avec la pièce laminée et peut ensuite être arrêté de manière à ramener la cisaille rapidement à sa position de départ.
Un dispositif est prévu pour rétracter la cisaille de sa posi- tion avancée à sa position de départ.
Ces buts et avantages ainsi que d'autres encore de l'invention ressortiront clairement de la description donnée ci- après avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en élévation, en partie en coupe, d'une cisaille suivant l'invention: la Fig. 2 est une vue en plan de la cisaille représentée sur la Fig. 1, certaines parties étant représentées en coupe; la Figé 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 1;
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la Fig. 4 est une vue en ,élévation d'une seconde forme d'exécution d'une cisaille suivant l'invention; et la Fig. 5 est une seconde vue en élévation de la ci- saille représentée 'sur la Fig.
Les dessins et plus particulièrement les Fig. 1 et 2 montrent une brame allongée 8 surmontée d'une flèche qui indique son sens d'avancement lorsqu'elle est entraînée par les rouleaux pinceurs 10 et 11. Comme les rouleaux pinceurs sont d'un type bien connu, les détails de leur construction ne sont pas donnés dans ce mémoire. On comprendra que les rouleaux pin- ceurs 10 peuvent être écartés et rapprochés de la surface supé- rieure des brames à des fins de réglage pour recevoir des brames d'épaisseurs différentes et pour obtenir une pression appropriée entre les deux rouleaux de manière à assurer l'avancement positif de la brame vers la cisaille.
En ce qui concerne la cisaille elle-même, comme le montre la Fig. 1, un socle 12 est prévu et comporte une série de bras parallèles 13, 14 qui, se dressent de chaque côté. Des paires de biellettes 15 et 16 sont suspendues à la partie d'extrémité supérieure de chaque paire de bras et sont articulées aux bras par des axes 17 et 18. Les extrémités infé- rieures des biellettes 15 et 16 sont reliées à une traverse hori- zontale rigide 19 par des axes 20 et 21. Les biellettes 15 et 16 sont donc relides l'une à l'autre par la traverse et forment ainsi deux cotés d'un parallélogramme déformable.
Un bâti de cisaille allongé 23 est fixé à la surface supérieure de la tra- verse 19 et est pourvu d'un porte-couteau 24 à son extrémité supérieure auquel est fixé un couteau supérieur 25 en dessous duquel la brame S avance. Un vérin mobile 26 est également relié au bâti 23 mais en dessous de la ligne de passage de la brame, l'extrémité supérieure du vérin servant de porte-couteau infé- rieur 27 auquel un couteau inférieur 28 est fixé dans une posi- tion appropriée. Comme le montre le dessin, la brame S passe
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au-dessus du couteau inférieur 28.
Le vérin, qui, comme décrit plus haut, est monté dans le bâti 23 comporte un alésage 29 dans lequel est logé un piston fixe 30, l'extrémité inférieure du piston étant fixée à la traverse 19. Une plaque sphérique 31 est prévue entre la sur- face inférieure du piston 30 et la traverse et permet au piston de se déplacer légèrement de manière à compenser toute tendance du piston à se déplacer horizontalement. Le cylindre du vérin est également pourvu d'un passage central 32 auquel une conduite 33 est raccordée pour introduire du fluide dans le vérin.
Comme le montre la Fig. 1, le vérin 26 présente,, à son extrémité supé- rieure, entre le piston 30 et le cylindre une cavité d'aisance qui reçoit le fluide et, comme le piston est immobile, la pres- sion du fluide repousse le porte-couteau inférieur 27 vers le ' haut à travers la brame pour la cisailler. Le vérin 26 est donc un vérin à simple @ffet et, pour abaisser le porte-couteau infé- rieur 27, deux vérins 34 et 35 sont montés dans le bâti 23 de part et d'autre du vérin 26, les pistons de ces deux vérins étant reliés à des consoles 36 formées sur le cylindre du vérin 26.
Pour faire avancer le bâti et ainsi les porte-couteau supérieur et inférieur 24 et 37 dans le sens d'avancement de la bra- me S, un dispositif à crémaillère et à pignon est prévu à gauche sur les Fig. 1 et 2. La Fig. 3, comme décrit plus haut, est une cou= pe de ce dispositif et il n'est pas nécessaire de se référer à cette figure pour mieux comprendre la construction représentée.
A gauche de la cisaille, comme le montre la Fig. l, un rouleau 41 est prévu et vient en contact avec une surface verticale du bâti 23, le rouleau étant relié à un poussoir 42 dont la surface intérieure, comme le montre la.Fig. 3, présente des dents 43 qui engrènent un pignon 45 tourillonnant dans une cage 46. Le poussoir 42 est contenu à une extrémité entre deux rouleaux espacés tournant librement 47 et 48 et à l'autre extré-
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mité, en plus du pignon et directement en face de ce dernier, un troisième rouleau de guidage 49 est prévu. Les rouleaux tourillonnent dans la cage 46.
A l'extrémité supérieure de la cage 46 proche de la cisaille, un rouleau 51 qui est monté de manière à pouvoir tourner et supporte la surface inférieure de la brame et est situé dans le même plan que le rouleau pin- ceur inférieur 11.
Pour faire avancer le poussoir 42 et ainsi déplacer le bâti 23 de la cisaille longitudinalement, le pignon 45 ' est relié au dispositif d'entraînement, non représenté, qui fait tourner le rouleau pinceur 11. Comme le montrent les Fig. 2 et 3, un accouplement 52 est prévu à une extrémité du piston. Un pignon à chaîne 53 est prévu à l'extérieur de l'ac- couplement et reçoit une chaîne qui engrène un pignon à chaîne analogue 54 monté sur l'arbre d'entratnement ?$'du rouleau pinceur inférieur 11.
Par conséquent, en supposant que l'accouplement est embrayé, lorsque le rouleau pinceur inférieur 11 tourne, le poussoir 42 avance à une vitesse égale à la vitesse de rotation du rouleau pinceur et déplace le bâti de la cisaille en ligne droite d'une manière correspondante, la cisaille avançant ainsi à une vitesse synchronisée par rap- port à celle de la brame S. Le retour du bâti 23 à sa position initiale est effectué au moyen d'un vérin 56 dont le cylindre est fixé au socle 12 et dont le piston est fixé à une extrémité de la traverse 19.
En ce qui concerne brièvement le fonctionnement de la cisaille représentée sur le.s Fig. 1 à 4, on suppose qu'une brame
S a été avancée entre les deux couteaux 25 et 28, comme le montre la Fig. 1 et que la cisaille est dans la position représentée, c'est-à-dire dans sa position initiale. On suppose également que l'accouplement 52 est embrayé. Mais, il faut remarquer que l'en- clenchement de l'accouplement régit la longueur des pièces à cisailler de sorte qu'il ne doit être embrayé qu'à la réception
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d'un signal d'un dispositif réglable servant à déterminer la longueur des tronçons cisaillés tel qu'un dispositif à cellule photo-électrique représenté sur la Fig. 2 connecté à l'accouplement pour commander son fonctionnement.Une commande du type numéri- que constitue un.autre système approprié.
Une fois que l'accouplement est embrayé, le pignon 45 entratne le poussoir 42 dans le sens de l'avancement de la brame et à la vitesse de celle-ci et entraîne ainsi le bâti 23 de la ci- saille horizontalement. A ce moment, comme le montre la
Fig. 1, le porte-couteau supérieur 24 qui fait partie du. bâti
23 descend et suit le trajet courbe indiqué. Le couteau supérieur
25 est ainsi amené tout près de la brame qui se déplace dans .le sens indiqué par la flèche, mais ne vient pes en contact avec celle-ci.
Lorsque le porte - couteau supérieur 24 est amené tout près de la brame, par un dis- positif automatique, non représenté, du fluide est introduit dans le vérin 26 et fait avancer le porte-couteau inférieur 27 et son couteau 28 vers le couteau supérieur 25 pour sectionner la brame tandis que le bâti 23 avance avec la brame à la même vitesse que celle-ci. Lorsque la brame est sectionnée, les vérins 34 sont automatiquement actionnas pour abaisser le porte-couteau in- férieur 27 dans sa position inférieure. A ce moment, l'accouple- ment 52 est débrayé et permet au vérin 56 de ramener le bâti 23 . de la cisaille dans sa position initiale représentée sur la Fig. 1.
En ce qui concerne la variante de l'invention représentée sur les Fig. 4 et 5, il est à remarquer en comparant la seconde forme d'exécution avec la forme d'exécution représentée dans les figures précédentes que la cisaille des Fig. 4 et 5 se distingue de la cisaille décrite plus haut en ce qu'il s'agit d'une con- struction de cisaille en surplomb dont certains éléments se trou- vent au-dessus du trajet suivi par la brame. Au contraire, la ci- saille représentée sur les Fige 1 à 3 est en substance entière-
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ment située en dessous du trajet de la brame. Comme le montre la Fig. 4, le bâti de la cisaille comprend des montants espacés 57 et 58 qui sont fixés à leur base à la fondation et qui sont réunis à leur partie supérieure par une traverse 59.
Des consoles 62 et 63 sont prévues . à l'extrémité supérieure des montants 57 et 58 et des biellettes identiques 64 et 65 y sont fixées et s'étendent en substance vers le bas, les extrémités inférieures des biellettes étant articulées à une traverse allongée 66. Ainsi, comme dans la première cisaille, les biellettes et la traverse forment trois côtés d'un parallélogramme déformable.
Comme le montre également la Fig. 4, la traverse 66 a la forme d'un U inversé comportant une ouverture 67 dans sa partie inférieure dans laquelle est montéun porte-couteau inférieur coulissant 68 qui est guidé verticalement dans l'ouverture 67 de la traverse 66 par des guides verticaux 69. L'ouverture 67 est fermée à la partie inférieure de la traverse 66 par une plaque 71 qui détermine la position inférieure du porte-couteau 68. Un cou- teau inférieur 72 est fixé au porte-couteau 68 comme représenté sur la Fig. 5.
Comme le montre la Fig. 5, le porte-couteau 68 est pour- vu de saillies d'extrémité 73 et 74 qui reçoivent des biellettes verticales 75 et 76. Les extrémités opposées desiellettes se terminent au-dessus de la traverse 59 et sont reliées par un joug 77. L'extrémité inférieure du vérin hydraulique 78 est montée sur la face supérieure de la traverse 66 et s'étend en sub- stance verticalement, son piston étant relié au joug 77. Un porte-' couteau supérieur 79 est f ixé à la . 'face inférieure de la traverse 66 et un couteau supérieur 81 y est à son tour fixé dans une po- sition appropriée par rapport au couteau inférieur 72.
Il est à remarquer qu'un guide en U 82 peut être prévu à la partie intérieure de la cisaille, comme le montre la Fig. 5, et reçoit une saillie 83 qui s'étend vers le bas depuis la plaque 71
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associée à la traverse 66. Comme le montre la Fig. 4, la longueur du guide 82 qui est supporté par deux profilés 84 est telle qu'une partie considérable de la saillie 83 s'étend dans le guide 82, quelle que soit la position horizontale de la cisaille.
Sur les Fige 4 et 5, il est important de remarquer que la crémaillère, le pignon, l'accouplement et les pignons à chaîne représentés dans la première forme d'exécution sont remplacés par un vérin hydraulique 85 qui, comme le montre la Fig. 4, est disposé avec son piston relié à la plaque 71, son cylindre étant fixé au dispositif à rouleaux pinceurs qui le pré- cède ou à une applique fixée sur le sol'. En plus du vérin 85, une valve de dérivation 86 est prévue et sert à amorcer l'in- troduction réglée du fluide dans le cylindre du vérin.
La syn- chronisation entre les vitesses de la cisaille et de la brame est assurée grâce au fait qu'une pompe, non représentée, pour le vérin 85 est égrenée qur le rouleau pinceur 11 de sorte que le débit fourni au vérin varie proportionnellement à la vitesse de la brame si cette vitesse venait à changer. Le vérin 85 est un vérin à double effet de sorte qu'il sert également à rétracter la cisaille vers sa position de départ initiales
Bien entendu, l'invention n' est 'pas limitée, aux dé- tails d'exécution décrits auxquels des changements et des mo- difications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. Par exemple, les cisailles décrites peuvent être construites pour cisailler des pièces laminées qui se déplacent verticalement.