Brevet FR2515998A1 — publié le 19830513

L'invention concerne une machine à couper ou cisaille actionnable à la main au moyen d'un levier pour la coupe de profilés metalliques, mais particulièrement de ronds compris dans une plage de dimensions et/ou de diamètres relativement large. La mise en oeuvre de la machine dans une plage de dimensions relativement large est réalisée en r#- glant, en fonction de la section du profilé à couper, la pD- sition de la lame fixe par rapport à la lame mobile, de ma nitre à faire coincider la position de l'opirateur et la position du dispositif à genouillère qui offrent le plus grand rendement, d'une part, et, d'autre part, la plus grande demande de travail. En l'état actuel de la technique, les machines à couper ou cisailles pour profiles métalliques et particuliè- rement pour ronds à béton utilisés dans la construction sont munies d'un cinématisme à levier et engrenages qui réalise une condition avantageuse constante pendant tout l'arc de déplacement du levier.Pour stabiliser les conditions avantageuses qui permettent d'obtenir de la machine des prestations optimales, la course est limités et, en général, la course limitée sert, il est vrai, à permettre un plus grand effort nécessaire pour couper des profilés plus gros, mais en localisant la course de la lame mobile loin de la lame fixe on peut, il est vrai, couper des sections plus grandes, mais au détriment des sections plus petites, qui demandent une rencontre ou une avance substantielle des lames, Pour remédier à cet état de choses, on a pensé àdoter les dispositifs qui président au fonctionnement des machines à engrenages connues de la possibilité de reculer ou de faire sauter une dent de l'accouplement denté, afin de positionner la course de la lame mobile dan-s une position proche ou éloignée de la lame fixe ou vice versa suivant la dimension du profilé à couper. Les machines 9 couper du type connu avaient, par exemple, le levier de commande localise a une extrémité de la machine et actionnable entièrement a l'extérieur, avec avecla conséquence de solliciter la machine à se renverser. Pour empêcher le renversement de la machine et en permettre l'utilisation, la machine était fixée sur des tables épaisses de bois ou à poutrelles de fer.Les machines à couper connues étaient, par exemple, munies dun arrêt fixe pour empêcher la déformation du profilé pendant la coupe, arrêt qui était à régler chaque fois que lton modifiait la section du profilé. Les machines connues présentaient divers inconvénients. L'avantage constant du dispositif à engrenage, an présence d'une force exercée par ltopérateur, largement dépendante de la position du levier et de la posture de l'opé- rateur, donnait aussi lieu dans la plage de mise en oeuvre à des intervalles critiques dans lesquels à une déficience de la force appliquée due à l'incommodité de la position du leZ vier et donc de l'opérateur correspondait l'exigence d'un effort porté à son summum.. Dans ces conditions, il n'était pas possible de couper le profild et,si l'on ne voulait pas y renoncer, on devait demander l'intervention de deux opérateurs ou plus. En effet, on peut calculer que lorsque le long levier et le corps et les bras de ltopérateur sont dressés,la force axer- çable par un opérateur moyen n'est pas supérieure à 35 Kg,-; lorsque le long levier a été abaissé au point que l'opérateur se trouve dans une position telle qu'il semble donner une bénédictionrla force peut entre calculée à 55 Kg.; lorsque l'extrémité du levier se trouve à la hauteur de la taille de l'opérateur et que celui-ci se trouve incliné sur celle-ci, la force exerçeble est de 80 Kgo. Ces chiffres dépendent beaucoup, bien entendu, de la stature, du poids et de la robustesse de l'opérateur, ce qui revient à dire que les machines à couper connues ne peuvent être actionnées par n'importe qui. Le caractère transportables des machines à couper connues était grandement compromis par la nécessité de disposer sous ces machines des poutrelles ou des tables d'un poids élevé et de les y fixer sans empocher ou entraver leur mobilité sur le chantier0 Par ailleurs, dans les machines connues, l'arrAt qui empêche le pliage des profilés devait être réglé chaque fois en utilisant des clefs ou outils semblables sans point de repère précis. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients précités et d'offrir, en outre, divers avantages. L'inventeur, par invention originale, a conçu une machine à couper, caractérisée par la présence dtun dispositif dont le caractère avantageux croit en raison de la force de l'opérateur, donc dans une mesure essentiellement exponentielle, ou l'intervalle de puissance est réglable en tant que position de sa manifestation en correspondance avec valle dans lequel en fonction de la section de coupe spécifique l'effort le plus grand est exigé. Puisque la courbe de la force demandée à l'outil de coupe, dans le cas d'une section ronde, a essentiellement l'allure d'une parabole irrégulière à croissance douce et décroissance raide, la courbe optimale de la force disponible exprimable essentiellement par une courbe expone#ntielle est calculée tangente à la courbe essentiellement au point où la courbe se rapportant à la section maximale pouvant titre coupée commence à réduire le paramètre angulaire.C'est-à-dire que la force disponible est toujours surabondante, excepté en un point où elle est égale à celle qui est nécessaireo Par conséquent, meme un opérateur incapable dans la meilleure des conditions d'exercer une force de 80 Kg., par exemple par manque de poids, peut accumuler de l'énergie cinétique dans l'espace de temps où il y a surabondance de force pour l'exercer d'un coup au point d'apex. Il en résulte dans la pratique que,toutes autres conditions égales,on peut couper un rond d'une section dd 25 % supérieure à celle d'une machine à engrenages classique. Selon une forme préférée de réalisation pratique de la présente invention, le mouvement du point d'appui du levier porte-lame est réalisé au moyen d'un dispositif à excentrique qui permet des réglages continus dans le champ d'excentricité encore que dans la pratique trois réglages peuvent être considérés suffisants. Gr3ce à cette structure de l'excentrique, la compensation des sollicitations et des frottements rend les position de réglage relativement stables. L'adoption du dispositif de réglage à excentrique a suggéré à l'inventeur l'idée de rendre aussi réglable automatiquement Irarret qui empêche le rond de se plier pendant la coupe. L'adoption du dispositif à genouillère suggère ensuite le mouvement du levier de commande vers l'intérieur de la machine, un système déjà adopté dans certaines machines pour la coupe des carreaux et objets semblables, par exemple suivant la demande de brevet No. 29 393 A/76 au nom de Ba; Arturo. En corollaire à ce dernier dispositif est la prédisposition d'un pied extensible éventuellement jusqu'à la verticale de l'extension maximale du levier abaissé. Pour mieux comprendre les caractéristiques de la présente invention, on se reportera aux dessins annexés, lesquels montrent une forme possible de réalisation pratique, d'une manière schématique et uniquement explicative. La fig. I est une vue latérale d'une machine à couper selon la présente invention, réglée à la position prévue pour la coupe d'une section moyenne, les lames étant complètement ouvertes et le levier dressé. La fig. 2 est une vue arrière de la machine de la fig. l. La fig. 3 est une vue en plan de la machine des fig. 1 et 2. La fig. 4 est une vue latérale de la machine des fig. 1 à 3 de la partie opposée à la fig. 1, dans laquelle la machine est réglée pour la coupe de sections plus grandes et est représentée ouverte en traits pleins et fermée en traits et points. La fig. 5 est une vue en perspective des pièces essentielles de la machine, en particulier de celles constituant le dispositif de réglage, certaines de ces pinces étant représentées en coupe. La fig. 6 est une vue latérale penticuliere du noyau fonctionnel de la machine à la position ouverte et réglé afin de fournir les prestations maximales, c'est-à-dire afin de pouvoir couper la section la plus grande possible0 La fig. 7 est une vue schématique mettant en éviden- ce les particularités cachées de la fig. 6. La fig. 8 est essentiellement une répétition de la fig. 6, mais en condition de réglage intermédiaire, c'est-àdire celle de couper des sections intermédiaires. La fig. 9 est essentiellement une répétition de la fig. 7, mais mettant en évidence les particularités cachées de la fig. 8. La fig. 10 est essentiellement une répétition des fig. 6 et 8, mais en condition de réglage minimal, c'est-à- dire celle de couper des sections réduites. La fig. 11 est essentiellement une répétition des fig. 7 et 9, mais mettant en évidence les particularités cachées de la fig. 10. La fig. 12 représente symboliquement les positions dressiss de l'opérateur et du levier de commande de la machin ne, dans lesquelles la force exerçable est minimale, par exemple de 30 Kg. La fig. 13 est un schéma mécanique des leviers quand la machine se trouve dans la position correspondant essentiellement à celle de la fig. 12. La fig. 14 est essentiellement une répétition de la fig. 12, mais avec l'opngrateur: dans une position telle qu'il semble donner une bénédiction et le levai r incliné, c'est-~à- dire dans des positions dans lesquelles iâlle ioir exercable est moyenne, par exemple de 55 Kg.. La fig. 15 est essentiellement une répétition de la fig. 13, mais dans une position correspondant essentiellement à celle de la fig. 14. La fig. 16 est essentiellement une répétition de la fig. 14, mais avec l'opérateur dans une position inclinée et le levier dans 1'action finale de mise an oeuvre, ce qui revient à dire dans les positions dans lesquelles la force exerçable est maximale, par exemple de 80 Ka.. La fig. 17 est essentiellement une r pétition des fig. 13 et 15, mais dans une position correspondant essentiellement à celle de la fig. 16. La fig. 18 est un graphique reportant en abscisse les déplacements S du levier effectués par l'opérateur et en ordonnée la force K obtenue en correspondance avec les lames. En se reportant aux figures, une machine à couper pour profilés, en particulier pour ronds pour la construction, consiste classiquement en un bâti 1 essentiellement rectangulaire et se développant vers le haut, lequel est constitué par deux épaulements 1' et 1 qui à la partie supérieure présentent essentiellement au centre un évidement 10 délimité par une lame fixe ll et dans lequel agit, venant de la partie opposée et en opposition à la lame fixe, une lame mobile 22 fixée solidairement à une extrémité 21, dans la position de résistance, d'un levier du premier genre 2 prenant appui en 3, avec puissance en 23, actionné indirectement par le levier de commande 4.Classiquement, le levier de commande, ainsi que celui du premier genre, présente à l'extrémité de résistance un secteur denté (non représenté) qui Si engrène avec un secteur denté correspondant (non représenté) localisé sur la puissance 23 du levier du premier genre 2. D'où, devant actionner le levier 2 porte-lame dans le sens des aiguilles d'une montre (par rapport aux fig. 4, 13, 15 et 17), on doit actionner le levier de com- mande dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et, par conséquent, dans une direction causant le renversement de la machine autour du point d'appui 6oui. Toujours sur les machines classiques, pour avoir en relation avec les lames 11 et 22 une force suffisante pour couper la section maximale, on recherche un rapport de leviers adéquat au détriment de la course. La course, en effet, est à peine suffisante pour couper la section maximale et quelque peu inférieure à celle nécessaire pour couper les sections inférieures. La plage entière des sections ou champ d'excursion de la lame mobile est, par suite, couverts an franchissant une dent dans l'accouplement entre les deux secteurs.On en vient ainsi å superposer deux courses qui dans la pratique embrassent tout le champ d'excursion de la lame mobile 22 exigé. Sur le graphique de la fig. l8, où sont tracées les courbes X, Y, Z, W représe##tant par exemple la force nécessaire pour la coupe d'un rond d'un diamètre de vingt, dixhuit et seize millimètres, ainsi que les courbes en trait interrompu M et N, qui représentent l'effort K et la course S disponible de la lame mobile respectivement pendant une course ou pendant l'autre avant ou après le saut de la dent ou vice versa, les courbes M et N étant l'expression d'une force résultante devraient être représentées par une ligne parallèle à l'axe de l'abscisse.Si cependant on con sidare que lorsque l'opérateur et le levier sont dressés, la force exerçable est d'environ 30 Kg. (fig. 12), que lorsque l'opérateur est dans une position telle qu'il semble donner une bénédiction et le levier incliné, la force exerçable est d'environ 55 Kg. (fig. 14), tandis que l'opérateur étant incliné elle est d'environ 80 Kg. (fig0 16), on voit comment ces forces multipliées par une constante peuvent justement entre représentées par les lignes M et N, chaque position étant indiquée sur le graphique par des symboles minuscules correspondants. Du graphique de la fige la et en se reportant aux courbes M et N, il ressort clairement qu'avec la machine classique, à laquelle ces courbes se rapportent, il n'est pas possible de couper des ronds d snction X, mais 'jlement des ronds de section Y inférieurs d'environ 20 %. Enfin, les machines connues sont munies d'un arrêt 5 qui empêche le profilé de se plier pendant la coupe, lequel doit être dÉplacé en intervenant chaque fois qu'on change de section avec des moyens appropriés pour le desserrer et le fixer dans la nouvelle position. Selon la présenté invention, le point d'appui 3 du levier 2 porte-lame est rendu mobile et réglable en lui donnant la forme d'un excentrique, dont il sera parlé par la suite. Naturellement, en rendant le point d'appui 3' mobile, il faut prévoir un moyen pour appliquer la force sur la puissance 23 du levier 2 rendu mobile. Toujours selon la présente invention, la force sur la puissance 23 du levier 2 est appliquée au moyen d'un dspositif à genouillère 40, 41, 42, 43 dans lequel la puissance 23 prend -la forme d'un curseur de dispositif à genouillère.Le dispositif è genouillère adopté a été emprunté à la demande de brevet NQ. 29 393 Ai75 du 17 Novembre 1976, au nom de Baj Arturo, qui fait référence à un " Dispositif de commande h pignon-secteur denté à genouillère, particulièrement pour mechi es à couper les carreaux ". L'addition de ce dernier dispositif conduit aussi à ce que l'actionnement du levier de com#mande 4 dans la direction de la lame 22 résulte en une diminution d'au moins une portion de bras correspondent RU déplacsment du point d'appui 60 de renversement de la machine.Dans l'intention d'éviter le renversement de la machine sans être obligé de la fixer, ce qui est le cas des machines classiques, sur de longues poutrelles ou sur des tables, toujours selon la présente invention le socle de la machine est muni d'un outil 6" extractible to talisant de préférence avec le socle 100 de la machine une longueur égale à celle du levier de commande 4. Une vis 66 sert à bloquer le pied 6, soit lorsqu'il a été retiré, -soit lorsqu'il a été tiré. Ainsi qu'on le sait, les systèmes à genouillère permettant d'obtenir des forces treks Iss, à limite infinie, mais au détriment de coursas rbduiwes à O à la limite. Dans le cas présent, ainsi qu'il ressort des fig. 13, 15 et 17, on se contente d'une force croissante et d'une course décroissante correspondant à l'intervalle dans lequel se Si- tue la demande de force majeure. P r conséquent, cet effet croissant apporté par le dispositif à genouillère devient essentiellement géométrique en se multipliant par 1' effet croissant déterminé par le plus grand rendement des positions de l'opérateur et du levier, essentiellement, comme cela se produit arithmétiquement dans les machines classiques (fig. 12, 14 et 16) donnant lieu h des courbes M, N, 0 ayant jus tement une allure essentiellement exponentielle. grâce à la contribution apportée par le dispositif à genouillère, à égalité des autres conditions, la machine selon la présente invention, ainsi qu'il ressort du graphique de la fig. 18, permet de couper un rond plus gros. Ce plus grand rendement est le fruit en partie de la réduction de la course et en partie de la localisation de l'apex de force disponible correspondant à l'apex de force exigé. Cette localisation que l'on peut faire d'une manière continue et minutieuse en agissant sur l'excentrique permet d'étendre le champ d'excursion et d'avoir des courbes infinies du type M, N, O.On a choi Si trois de ces courbes infinies M, N, O correspondant aux trois positions de l'excentrique 3 représentées aux fig. 6, 7, 8, 9 et lU, 11. En effet, l'excentrique 3 présente un bras radial 30 muni d'un verrou 31 sollicite en fermeture par un ressort 32 et d'une pomme suspendue 33. En faisant tourner radialement le bras 30, on fait varier la position de l'excentrique- 3 et, de ce fait, on déplace le point d'appui 31 du levier 2. Des trous 13, correspondant aux points de réglage du levier ou de l'excentrique 3, sont pratiqués sur le bSci 1 pour recevoir le verrou 31. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la composante qui tendrait d" faire tourner l'excentrique 3 en altérant le réglage prédisposé est substantiellement grade par les frottements difrérentiels et opposés. Toujours selon la présente invention, la mobîli- sation de l'excentrique 3 ou du point d'appui 31 du levier 2 est utilise pour rendre mobile automatiquement et oppositionnellement l'arrtt 5, lequel prend la forme du secteur 50 tournant autour de l'axe 56 à trois gradins 51, 52, 53. En effet, l'excentrique 3 présente dans la partie opposée à la partie radiale du levier 30 une branche 56 à came radiale qui tàte automatiquement le secteur 50 et le positionne avec les dents 55, 52, 53 d'une manière convenable pour empêcher les pliages du profilé X, Y, Z, W pendant la coupe. Etant donné que l'invention a été décrite et représentée à simple titre indicatif et non limitatif, on p#ut, bien entendu, apporter de nombreuses modifications à son ensemble et à ses particularités, sans toutefois stécarter des principes fondamentaux sur lesquels se fonde la présente invention. REVENDICATIONS 1. Machine à couper pour profilés métalliques, en particulier pour ronds à béton en acier pour la construction, constituée par au moins un bâti (1) présentant un évidement (10) avec une lame fixe (11) et un levier porte-lame mobile prenant appui relativement près de la lame fixe et actionnable par des mécanismes de leviers se rattachant à un long levier de commande (4), caractérisée en ce que le point d'appui du levier (2), qui porte la lame mobile (22) , est déplaçable de façon à pouvoir rapprocher et/ou éloigner, à égalité de position du levier de commande (4), la lame mobile (22) de la lame fixe (ll)o 2.Machine à couper suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif qui rend le point d'appui mobile est un excentrique (3) et en ce que le réglage de l'excentrique est confié à un levier radial (30) solidaire de ltexcentrique et muni d'un verrou (31) apte à coopérer avec deux sièges ou plus pratiqués dans une partie fixe de la machine. 3. Machine à couper suivant les revendications 1 eut 2, caractérisée en ce que le dispositif est muni de moyens aptes à manoeuvrer directement et automatiquement l'arrêt (S) ou le support qui emp8che le profilé de se tordre pen- dant la coupe. 4. Machine à couper suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'arrêt (5) ou le support qui emp#- che le profilé de se tordre a la forme d'un secteur dent (5G) à positions radiales scalaires correspondant aux positions de réglage de l'excentrique. 5. Machine à couper suivant la revendication 1, caractérisée n ce que les mécanismes-de leviers qui agissent sur la puissance du levier qui porte la lame mobile ont la forme d'un système à genouillère (40, 4i, 42, 43), dans lequel la puissance (23) du levie-r qui porte la lame mobile remplit les fonctions de curseur du système. 6. Machine à couper suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif à genouillère est struc turé et combiné de façon à. exercer, à égalité de force appliquée sur le levier de commande (4), une force croissante sur les lames et, an présence d'une force naturellement croissante sur le levier de commande, une force croissant géométriquement sur les lames. 7. Machine à couper suivant les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le dispositif à genouillère, essentiellement du type décrit et revendiqué dans la demande de brevet No. 29 393 A/76, au nom de Baj Arturo, est structuré de façon que l'actionnement du levier de commande (4) se fasse dans la même direction que le déplacement de la lame mobile (22). 8. Machine à couper suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bati (1) de la machine est muni d'un point d'appui extrac tible et prédisposant un appui solidaire du bâti, afin de porter le point d'appui de renversement (60) de la machine le plus possible à la verticale de l'extrémité du levier de commande abaissé.