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MACHINE DE SCIAGE A CADRE VERTICAL La présente invention est relative à une machine de sciage A cadre vertical, destinée à la coupe d'un ma- tériau dur, comprenant un bâti portant ledit cadre muni d'une série de lames d'armures tendues sur le cadre, animé d'un mouvement de va-et-vient de haut en bas et une table-support portant le matériau a scier.
Elle concerne en particulier une machine à mouvement alternatif vertical des lames, dans laquelle le sciage intervient dans les deux sens.
On connaît par le document FR-A-2498977, une scie a lames d'armures multiples, destinee à débiter en plaques de gros blocs de marbre ou de pierre. Un cadre vertical muni de lames de scie relativement courtes, est animé d'un mouvement de montée et descente. 11 permet le sciage, pendant les deux phases de déplacement du cadre de la scie, de blocs de longueur pratiquement illimitée. Le cadre est guide au point milieu et a l'extrémité superieure de chacun de ses cotes, par deux systemes de guidage de Watt, dotés chacun d'un levier articulé zo chacune de ses extrémités cl un balancier oscillant autour d'un pivot fixe. Cette disposition permet un guidage sensiblement rectiligne du cadre.
Dans ce système de guidage, un des balanciers peut etre actionné par un excentrique, afin d'assurer une courbe de sciage quasiment circulaire de la lame sur le bloc de marbre ou de pierre dans le but de réduire le nombre de dents en prise avec le bloc.
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L'excentrique est entraîné A la même vitesse de rotation que le volant entrainant le mouvement de va-etvient du cadre vertical. Les barres de guidage de Watt oscillent donc en phase avec le cadre vertical.
Un système d'équilibrage sophistiqué compense les forces d'inertie des pieces soumises a un mouvement alternatif. 11 permet d'atteindre une vitesse de 260 coups/min.
Le principal inconvenient de ce dispositif amélioré de Watt réside dans l'invalidité de la courbe de sciage, en ce sens que l'enveloppe des positions successives des lames est une courbe irreguliere qui occasionne de fortes pointes de pression sur chacune des lames A certains moments de la course de basculement du cadre.
Ces pointes de pression soumettent les leviers et balanciers du système de guidage, et notamment les tourillons d'attache A des efforts normes qui entraînent une usure prématurée desdits tourillons.
Par le brevet belge n* 529856, on connalt une machine de sciage qui se compose d'une ou de plusieurs lames d'armure fixée à un cadre vertical auquel on communque à l'aide d'une bielle entraînée par un volant, un mouvement de va-et-vient de haut en bas sur un plan vertical fixe. Une table de transport amène le bloc de marbre ou de pierre à engager dans une direction de sciage sensiblement perpendiculaire aux lames et permet au plan de sciage de croiser le plan d'appui du bloc a scier.
La disposition verticale du cadre permet à la machine de scier des blocs de longueur indéfinie, et ce avec
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des lames relativement courtes de manière a éviter toute déviation intempestive de la lame.
La machine selon le brevet belge emploie des lames d'armure pourvues de dents en métal dur, aptes A effectuer la coupe pendant le déplacement dans un sens seulement.
Pour permettre d'effectuer une coupe graduelle du bloc, pendant le mouvement descendant du cadre, et permettre de dégager les lames pendant le mouvement ascendant du cadre, on imprime aux quatre coins du cadre, un mouvement pendulaire synchronisé A l'aide de quatre bielles articulées, solidarisées par des fourches a quatre tiges horizontales guidées, comman- dées par quatre excentriques entraînés en rotation synchrone par l'arbre principal qui actionne le cadre de scie.
La combinaison du mouvement vertical ascendant et descendant du cadre et du mouvement pendulaire horizontal procure une trajectoire de sciage ovoidale plus ou moins aplatie permettant d'obtenir dans un sens, une pénétration graduelle des dents le long d'une courbe douce et dans l'autre sens, le dégagement des dents, loin du marbre ou de la pierre.
On observe aussi qu'en raison de la nature meme de la courbe ovoldale, toutes les dents des lames ne sont pas sollicitées avec la meme sévérité.
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Le relevement de la lame d'armure à chaque cycle, pour dégager les dents, soustrait regulierement la lame d'armure à la pression de sciage et autorise un relâchement répété mains total de celle-ci. L'engagement
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ultérieur des dents dans la pierre, jusqu'à une pression de contact prédéterminée, induit dans la lame des tensions de sciage importantes et provoque des déformations non négligeables et répétées de la lame d'armure, ainsi soumise A des efforts de fatigues considérables. Ces déformations cycliques de la lame d'armure entraînent des déviations de celle-ci et influencent tres défavorablement la netteté de la coupe du marbre ou de la pierre.
La présente invention vise a remédier A ces inconvénients. Elle propose une machine de sciage à cadre vertical, destinée à la coupe d'un matériau dur, comprenant une série de lames d'armures tendues sur le cadre susdit, animé d'un mouvement de va-et-vient de haut en bas et une table-support portant le matériau à scier, essentiellement caractérisée en ce que le cadre porte au voisinage de chaque coin des patins articules engagés dans des glissières elles-memes montées coulissantes le long de guides fixés au bâti de la machine.
Cette machine de sciage A cadre vertical met en oeuvre des lames d'armure pourvues de dents A concretion diamantée, qui peuvent éventuellement travailler dans un seul sens de sciage. Dans les dents de la lame d'armure travaillant dans un seul sens, chaque grain abrasif présente derriere lui un volume de liant appelé queue de comete qui permet de le soutenir durant son effort de coupe.
Selon une particularité de l'invention, les glissières inférieures sont reliées chacune A une biellette commandée par un excentrique mû dans un plan vertical et les glissieres supérieures sont reliées chacune à une
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biellette commandée par un pignon oscillant a double came enntraîné en rotation complete et parcouru par une paire de galets qui communiquent un mouvement pendulaire A un bras de commande.
Les patins sont articulés au cadre susdit.
En vue de reprendre au mieux les vibrations, la machine selon l'invention comporte un moteur d'entraînement et une paire de volants d'inertie destines à l'actionnement en va-et-vient de haut en bas du cadre, et disposes dans une fosse.
L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre d'une machine de sciage à cadre vertical caracterse en ce que l'on imprime un mouvement rectiligne synchronise aux glissières supérieures du cadre au moyen d'un pignon oscillant à double came entraîne en rotation complete et parcouru par une paire de galets articulée autour d'un arbre de commande.
Dans un mode de réalisation particulier, on imprime A chacun des quatre coins du cadre, un mouvement pendulaire synchronisé resultant pour chaque coin inferieur du cadre de deux mouvements de translation croisés, dont le premier est determiné par la course d'un patin le long d'une glissière et le second par le coulissement de la glissière le long de guides sous l'action d'une biellette mue par un excentrique entraîné en rotation dans un plan vertical et pour chaque coin superieur du cadre,
de deux mouvements de translation croisés dont le premier est déterminé par la course d'un patin le long d'une glissière et le second par le coulisse ment de la glissiere le long de guides sous l'action d'une biellette mue par un pignon oscillant A
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double came à mouvement pendulaire parcouru par deux galets disposés symétriquement par rapport à un arbre de com mande.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de la machine de sciage suivant l'invention.
Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue en elevation laterale d'une machine de sciage selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de bout de la machine illus-
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trée à la figure l ; - la figure 3 est une vue de bout partiellement arra- chée du cadre de la machine susdite ; - la figure 4 est une vue en plan du cadre montré à la figure 3 ; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne VI-VI' d'une glissière supérieure de droite du cadre com- mandée par un mécanisme A mouvement pendulaire syn- chromisé ;
- la figure 6 est une vue en élévation laterale de la glissière de droite montrée à la figure 5 ; - la figure 7 est une coupe analogue A celle de la figure 5 d'une glissière inférieure de gauche, sui- vant la ligne VIII-VIII' ; - la figure 8 est une vue en élévation d'une glissière inférieure de gauche montrée à la figure 7 et com- mandée par un excentrique, et - la figure 9 montre une courbe de sciage de forme ovoidale.
Dans ces dessins, les mêmes signes de reference désignent des elements identiques ou analogues.
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La machine de sciage selon l'invention est une machine à lames multiples portées par un cadre vertical. Elle est destinée A la découpe de blocs de granit ou materiau tres dur sous forme de plaques plus ou moins minces.
Comme illustré a la figure 1, la machine désignée dans son ensemble par le signe de reference 1 est partiellement montée en contrebas, afin de mieux reprendre les vibrations.
Elle comporte un bâti 2 comprenant quatre piliers 3 qui reposent sur les soubassements 4 d'une fosse d'atelier au-dessus de laquelle est montee une tablesupport 5 portant un bloc 9 de matériau à scier. Sur le bâti 2 sont montés des mecanismes 6 de support de glissières d'un chassis de scie forme d'un cadre 7 rectangulaire vertical sur lequel sont tendues A l'aide de tirants, une ou plusieurs lames d'armure 8 pourvues de dents aptes à scier dans les deux sens de déplacement des lames 8.
Le cadre de scie 7 est forme de poutrelles métalliques assemblées A leurs extrémistes par des traverses 10 plus larges de manière A former un encadrement rectangulaire extremement rigide.
Le cadre 7 est soumis à un mouvement alternatif de haut en bas imprime par un moteur 11. Ce moteur 11 entraîne en rotation, par l'intermediaire de courroies 12, un villebrequin 13 à coude unique portant deux volants d'inertie 14 de part et d'autre du coude 13 (figure 2). Un Systeme d'équilibrage 35 permet d'atténuer les vibrations des soubassements 4. 11 est formé de deux volants 36 disposes de part et d'autre
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des premiers volants 14. Ces deux volants 36 sont entraînés en rotation à la meme vitesse que les premiers volants 14, mais en sens inverse par un dispositif d'entraînement non montre.
Une bielle 15 actionne de haut en bas le cadre de scie 7, qui au voisinage de ses quatre coins, porte des patins 16 engages dans des glissières 17, 18, 19, 20 qui imposent au cadre une course contenue dans un plan vertical.
Les glissières 17,18, 19 et 20 sont montées coulissantes par rapport au bâti 2 de la machine 1, le long de guides 31,32 définissant une trajectoire perpendiculaire A la direction de guidage des glissières 17, 18,19 et 20.
Les glissières superieures 17,18 se déplacent ensemble, parallelement A elles-memes le long des guides 31,32 dans le sens des flèches X, Y.
Simultanément les glissières inferieures 19,20 se déplacent ensemble, parallèlement à elles-mêmes le long de guides 31,32 dans le sens oppos6 à celui des flèches X, Y en faisant pivoter le cadre autour d'un axe milieu horizontal non représenté.
Pour permettre un mouvement de pivotement du cadre par rapport aux glissières 17, 18, 19 et 20, les patins 16 sont articules au cadre par des pivots 27 montrés aux figures 3 et 4. Les glissières de droite 17, 19 et les glissières de gauche 18, 20 présentent chacune des surfaces-guides planes 34 et des surfaces-guides 29, 30 en V, c'est-à-dire formant un certain angle entre elles (figures 5 et 7).
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Les glissières 17,18, 19 et 20 ont une position variable déterminée par quatre biellettes 21,23 qui leur impriment un mouvement rectiligne alternatif dans le sens des flèches X, Y le long de deux guides 31,32 fixes au bâti 2 de la machine de sciage 1.
Le mouvement de translation dans le sens des flèches X, Y des glissières supérieures 17, 18 le long des guides 31, 32 est obtenu par la biellette 23 entraînée par un pignon oscillant 24 a double came 25 parcouru par une paire de galets 26 qui transmettent un mouvement pendulaire A un arbre de commande 28 (figure 6).
Le mouvement de translation dans le sens des flèches X, Y des glissières inférieures 19,20 le long des guides 31,32 est transmis par la biellette 21 mue par un excentrique 22 entraîne en rotation dans un plan vertical (figure 8).
Grâce au déplacement synchronis6 des glissières, les coins du cadre 7 sont soumis a deux mouvements simultanks dont l'un est un mouvement rectiligne alternatif de haut en bas et l'autre un mouvement rectiligne alternatif dans un plan horizontal. 11 en résulte que les lames de scie 8 determinent une trajectoire de sciage ovoldale a rayon de courbure progressif (figure 9) qui permet de diminuer l'effort de sciage en rédui- sant le nombre de dents, en contact avec le materiau a scier et d'améliorer l'efficacité de l'arrosage.
On effectue une coupe graduelle du bloc de pierre, en imprimant au quatre coins du cadre, un mouvement pendulaire synchronisé è l'aide des quatre biellettes articulées 21, 23 commandées respectivement par l'excentrigue 22 et le pignon oscillant 24.
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Ce mouvement pendulaire a pour effet de solliciter, dans le sens ascendant, les dents qui garnissent la partie superieure de la lame d'armure et de solliciter dans le sens descendant les dents de la partie infe- rieure de la lame d'armure.
Le dégagement répété d'une partie des dents de la lame d'armure permet d'ameliorer l'efficacité de l'arrosage.
Comme le cadre oscille dans une position fixe, il faut amener le bloc à la rencontre des lames. Ce problème est résolu à l'aide d'une table-support telle que decrite dans la demande de brevet allemand n 3735529. 5. 11 s'agit d'une table-support permettant le déplacement horizontal du bloc qui est engag ainsi sur les lames sous une pression déterminée pendant une partie au moins des deux phases d'oscillation des lames.