<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif pour le sciage de blocs de pierre ou autres matières dures au moyen de lames garnies d'abrasifs.
L'usage de lames garnies d'abrasifs pour le sciage des pierres et matériaux durs donne des résultats efficaces et une coupe tres rapide mais, étant donnée la fragilité des revêtements ou agglomé- rés d'abrasifs tels que le diamant, le carborundum, etc.. leur ap- plication est généralement limitée au sciage au moyen de disques.
Cependant pour le sciage des gros blocs, l'usage de disques est difficilement praticable à cause des dimensions excessives que cela exigerait pour ces disques. Le sciage des gros blocs se fait donc encore, en général, au moyen d'un ensemble de lames rectilignes en fer non garnies d'abrasifs, tendues dans un châssis animé d'un mouvement alternatif de va-et-vient, l'usure de la pierre étant obtenue par l'addition d'eau sableuse ou chargée de granules libres d'un corps abrasif.
Etant donné le poids et la rigidité des pièces mécaniques d'une part ainsi que des blocs de matières dures d'autre part, l'opération de sciage provoque des taux de pression tres élevés entre la lame et la pierre, et des chocs brusques, pouvant ainsi occasionner la destruction des revêtements abrasifs.
<Desc/Clms Page number 2>
Suivant l'invention, pour permettre le sciage de blocs de pier- re ou autres matières dures au moyen de lames rectilignes garnies de revêtements fixes d'abrasifs, l'appareil ou dispositif de scia- ge comporte, entre le cnâssis maintenant les lames et le soutien de l'ensemble du mécanisme de sciage, une liaison élastique.
Suivant une particularité de l'invention, ladite liaison élastique est guidée de façon que le châssis soit maintenu dans la voie qu'il doit suivre, c'est-à-dire maintenu dans le plan de va-et-vient sans possibilité de gauchissement.
Suivant une autre particularité de l'invention, ladite liai- son élastique peut être établie de manière à compenser, en tout ou en partie, le poids des pièces supportées élastiquement.
Il y a lieu de prévoir aussi, suivant l'invention, que la liaison élastique pourra être établie ou réglée de telle sorte que les pressions exercées par les lames sur le bloc soient inférieu- res ou supérieures au poids des organes comportant les lames.
Les châssis comportant les lames sont commandés en mouvements de va-et-vient, soit sur glissières, soit, dans la plupart des cas, sur bras oscillants.
Dans le cas des bras oscillants, le mouvement de va-et-vient horizontal se combine avec un mouvement alternatif vertical résul- tant de la flèche de l'arc décrit par les extrémités des bras os- cillants. Cette disposition convient pour l'usage de l'eau sableu- se car elle réalise le relevage de lames à chaque passe, ce qui permet à l'eau sableuse de revenir se placer entre la lame et la pierre; de plus, elle réalise à la zone du milieu de chaque passe, une attaque assez brusque, nécessaire pour faire agir le sable sur la pierre ; toutefois, pour des lames garnies d'un revêtement d'abrasif, cette disposition ne convient pas, par suite de la fragilité de ces revêtements.
Dans le cas général d'un appareil à bras oscillants ou ba-
<Desc/Clms Page number 3>
lanciers, l'appareil comprend entre le châssis portant les lames et les supports de ce châssis ou points d'oscillation des bras, une liaison élastique telle que par exemple un dispositif télesco- pique à ressort, établi de manière à permettre un mouvement recti- ligne alternatif des lames, sans déplacements verticaux de celles- ci au cours des oscillations des bras, par suite des variations de longueur des bras oscillants, rendues possibles grâce à cette liaison élastique. Il en résulte que les lames peuvent ainsi res- ter en contact permanent avec la pierre à scier par suppression de la flèche de l'arc d'oscillation.
En outre la pression de la lame sur la pierre est ainsi con- sidérablement diminuée au début de chaque passe et augmentée dans la zone médiane, en vue de réaliser dans chaque passe une pression progressive de l'abrasif depuis les points extrêmes de l'arc d'os- cillation vers le centre, en évitant toute attaque brusque.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, la liaison élastique de chaque bras oscillante comporte deux ressorts à ac- tion inverse et dont le second entre en action apres détente du premier ressort, pour contrarier une continuation du mouvement correspondant à ladite détente.
Suivant encore une autre particularité de l'invention, les bras oscillants à liaisons élastiques sont reliés entre eux d'une part, dans les plans parallèles aux lames et au plan d'oscilla- tion, par des traverses articulées à leurs extrémités et, d'autre part, dans des plans perpendiculaires aux susdits plans, par des croisillons, de sorte que la rigidité de l'ensemble du parallélé- pipède articulé constitué par quatre bras oscillants, est mainte- nue dans les sens latéraux et longitudinaux.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés donnée à simple ti- tre explicatif et non limitatif. Les mêmes éléments sont désignés
<Desc/Clms Page number 4>
dans les deux figures par les mêmes chiffres de référence.
Les dessins sont relatifs au mode de réalisation de l'inven- tion comportant la suspension du châssis par des bras oscillants.
Fig.l est une vue schématique en élévation d'un côté du dispo- sitif, les plans d'oscillation des lames étant perpendiculaires au plan du dessin. cette figure est donnée avec une brisure partielle.
Fig.2 est une vue schématique longitudinale en élévation, parallèlement aux plans d'oscillation des lames.
Dans les dispositifs ou appareils de sciage de pierres et ana- logues à l'aide de lames rectilignes animées d'un mouvement alter- natif de va-et-vient, quatre bras 2 oscillant à leurs extrémités su- périeures 3 portent à leurs extrémités inférieures 4 un châssis ou cadre horizontal 5 dans lequel sont montées les lames ou scies rec- tilignes 6, échelonnées de gaucne à droite (Fig.1) et dont une seu- le est schématisée Fig.l, vue en bout, et Fig.2 vue de face.
Les axes d'oscillation en 3 sont supportés dans des colonnes 7 formant cadre de soutien de la machine. Les paliers 8 de ces axes sont en forme de coulisseaux taraudés montés sur des tiges filetées 9 dont la rotation provoque une descente progressive de l'ensemble du dispositif au fur et à mesure du sciage. Ce mouvement d'avance- ment (non représenté) est bien connu et étranger à l'objet de l'invention.
Les tourillons 3 pivotant dans les paliers S sont solidaires des parties supérieures 10 des bras oscillants et sont reliés par des arbres d'oscillation 11, perpendiculaires au plan d'oscilla- tion et dont un seul-est visible Fig.l.
Les parties supérieures 10 des bras oscillants, dont un est re- présenté en coupe à droite de la Fig.1 sont constituées d'un tube calibré formant cylindre de coulissement vertical d'un coulisseau !2.
A son extrémité inférieure, la partie ou cylindre 10 est obtu- ré par un bouchon ou chape 13 qui livre passage à frottement doux
<Desc/Clms Page number 5>
à une tige 14 solidaire du coulisseau 12 et constituant la partie inférieure des bras oscillants. Cette tige est reliée à son extré- mité inférieure en 4 au châssis 5 par une articulation ou pivot. Un ressort 15 prenant appui d'une part, sur la cnape 13 et, d'autre part, en dessous du coulisseau 12 tend à raccourcir la longueur to- tale des bras, par soulèvement des coulisseaux 12 dans les tubes ou cylindres 10.
En vue du réglage de la tension initiale du ressort 15, la chape 13 est vissée sur l'extrémité inférieure du cylindre 10 et peut être plus ou moins enfoncée en vue de ce réglage.
La constitution des quatre bras oscillants'est identique à celle décrite pour le bras représenté en coupe, à droite, Fig.l et l'ensemble de quatre ressorts tels que 15 supporte le poids du châssis 5 et des lames qu'il porte.
Un deuxième ressort 16 est disposé au-dessus du coulisseau 12 dans chaque cylindre 10. Ce ressort 16 qui, normalement, n'est pas en action tant que le ressort 15 n'est pas détendu, agit en sens inverse du ressort 15 lorsque ce dernier est détendu, en s'apposant ainsi a un raccourcissement excessif des bras oscillants.
Pour éviter une déformation du rectangle constitué par les deux bras 2 à chaque extrémité latérale et des arbres 11 et côté latéral correspondant du châssis 5, ces deux paires de bras sont entretoisés par des croisillons tels que 17. Le plan de symétrie vertical des croisillons passe par le point de croisement 18 comme schématisé Fig. 1, donnée avec brisures partielles.
En outre, des côtés longitudinaux, c'est-à-dire parallèlement au plan d'oscillation, les deux paires de bras sont reliées par des traverses 19 articulées à leurs extrémités sur les bras correspond dants, réalisant ainsi des parallélogrammes articulés comme visible Fig.2. qui maintiennent les deux bras en question parallèles pen- dant l'opération de sciage. De préférence une traverse est prévue
<Desc/Clms Page number 6>
entre les parties supérieures 10 ou cylindres des bras oscillants et une autre traverse peut être prévue entre les parties Inférieu- res ou tiges de coulisseaux des bras 14 (Fig.2).
On peut évidemment assurer dans leurs plans respectifs, la ri- gidité des paires de bras d'une autre manière que par croisillons et traverses articulées, par exemple par des plaques situées dans ces plans et avec articulations correspondantes là où cela s'avère nécessaire.
En 23 Fig. 2, est représenté un longeron longitudinal du châssis.
La bielle de commande du mouvement d'oscillation des quatre bras, mouvement sensiblement rectiligne en va-et-vient du châssis avec série de lames 6 est schématisée en 20 Fig.2. Les oscilla- tions et déplacements des lames se font ae droite à gaucne et in- versement en considérant la Fig. 2.
Le mécanisme de commande par bielle-manivelle ou analogue, étranger à l'objet de l'invention, n'est pas représent é.
Le mode de fonctionnement du systeme est le suivant et peut se diviser en deux phases. Au début de l'opération de sciage d'un bloc, le poids du châssis avec ses lames est, par exemple, entièrement équilibré par les ressorts 15.
La première attaque des lames se fait donc avec une pression nulle ou approximativement nulle. A ce. moment, par suite des aspé- rités que présentent en général les blocs à scier, les contacts du bloc avec les lames ne comportent qu'une tres faible partie de la longueur de ces lames et si l'effet du poids du châssis n'était pas supprimé, le contact aurait lieu avec une pression extrêmement éle- vée, par unité de longueur, ce qui est de nature a détériorer immé- diatement les revêtements abrasifs et même les dents de scie.
Au contraire, avec le dispositif à liaison élastique conforme à l'invention, la pression pendant cette période est presque nulle,
<Desc/Clms Page number 7>
ce qui évite les dangers de destruction des revêtements. Ensuite, au fur et à mesure du fonctionnement du mécanisme d'avancement en descente 8-9 des lames 6, les très faibles pressions ne suffisant plus pour que la coupe suive le même rythme, il se produit un rac- courcissement élastique des bras au cours de chaque passe et le mouvement du châssis, au lieu de rester oscillatoire suivant un arc tel que par exemple l'arc 21 et la flèche verticale 22, Fig.2. de- vient progressivement rectiligne et horizontal sans pratiquement de composante verticale par compensation due au raccourcissement des bras. Il s'établit ainsi un régime d'équilibre entre l'avance- ment et la coupe.
En même temps, au début de chaque passe la pres- sion est faible et se renforce considérablement jusqu'au milieu de la course sous l'action des ressorts. Elle s'affaiblit ensuite à la fin de la passe pour reprendre de la même manière dans l'autre sens. On réalise ainsi une attaque à faible pression, suivie d'un renforcement progressif et sans choc. En outre, comme en marche normale les lames restent en contact avec la pierre, les résidus de sciage ne peuvent venir se placer entre les lames et la pierre, ce qui diminuerait sensiblement le rendement.
Le mécanisme ou dispositif décrit et représenté peut être ap- pliqué à un mouvement de va-et-vient de la scie et son châssis sur glissières sans mouvement d'oscillation, mais avec liaison élasti- que entre les points fixes de supports des lames à coulissement et le châssis porte-lames en n'importe quel endroit intermédiaire.
Dans tous les cas, on évite ainsi que, lors du début de l'opération de sciage, il y ait destruction prématurée des scies et on assure un sciage plus rapide.
Les dessins et la description sont relatifs à un sciage s'o- pérant verticalement de haut en bas, mais il est évident qu'on pourrait prévoir le même dispositif fonctionnant dans un plan ho- rizontal de droite à gauche et vice-versa ce qui, dans certains
<Desc/Clms Page number 8>
cas, faciliterait l'évacuation des déchets.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté et que bien des modifications peuvent être apportées à la forme, au nombre, au genre et à la constitution des éléments entrant dans sa réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Résumé.
L'invention est relative à un dispositif ou appareil pour le sciage de blocs de pierre ou autres matières dures au moyen de lames garnies d'abrasifs, Elle présente l'une ou l'autre des par- ticularités suivantes prises seules ou en combinaison :
1. Une liaison élastique est montée entre le châssis mainte- nant les lames et le soutien de l'ensemble du mécanisme de sciage.
2. Ladite liaison élastique est guidée pour éviter tout gauchissement.
3. Cette liaison est établie de manière' à compenser en tout ou en partie le poids du châssis porte-lames ou à renforcer l'ef- fet de ce poids.
4, L'appareil ou dispositif de sciage à bras oscillants ou balanciers comporte entre le châssis portant les lames et les supports du châssis ou points d'oscillation des bras, une liaison élastique, telle que par exemple un dispositif télescopique à res- sort, établi de manière à permettre un mouvement rectiligne alter- natif des lames, sans déplacements verticaux de celles-ci au cours des oscillations des bras, par suite des variations de longueur des bras oscillants, renoues possibles grâce à cette liaison élastique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for sawing blocks of stone or other hard materials by means of blades lined with abrasives.
The use of blades lined with abrasives for sawing stones and hard materials gives efficient results and a very fast cut, but given the fragility of the coatings or agglomerates of abrasives such as diamond, carborundum, etc. .. their application is generally limited to sawing by means of discs.
However, for sawing large blocks, the use of discs is difficult to practice because of the excessive dimensions that this would require for these discs. The sawing of large blocks is therefore still done, in general, by means of a set of straight iron blades not lined with abrasives, stretched in a frame driven by a reciprocating back-and-forth movement, wear stone being obtained by the addition of sandy water or loaded with free granules of an abrasive body.
Given the weight and rigidity of the mechanical parts on the one hand as well as the blocks of hard materials on the other hand, the sawing operation causes very high pressure rates between the blade and the stone, and sudden shocks, can thus cause the destruction of the abrasive coatings.
<Desc / Clms Page number 2>
According to the invention, to allow the sawing of blocks of stone or other hard materials by means of rectilinear blades furnished with fixed coatings of abrasives, the apparatus or device for sawing comprises, between the frame holding the blades and the support of the entire sawing mechanism, an elastic connection.
According to a feature of the invention, said elastic connection is guided so that the frame is maintained in the path that it must follow, that is to say maintained in the reciprocating plane without the possibility of warping. .
According to another feature of the invention, said elastic connection can be established so as to compensate, in whole or in part, the weight of the elastically supported parts.
It should also be provided, according to the invention, that the elastic connection can be established or adjusted so that the pressures exerted by the blades on the block are lower or greater than the weight of the members comprising the blades.
The frames comprising the blades are controlled in reciprocating movements, either on slides, or, in most cases, on oscillating arms.
In the case of the swing arms, the horizontal reciprocating motion combines with a vertical reciprocating motion resulting from the arrow of the arc described by the ends of the swing arms. This arrangement is suitable for the use of sandy water because it raises the blades with each pass, which allows the sandy water to return to place between the blade and the stone; moreover, it achieves in the zone of the middle of each pass, a rather abrupt attack, necessary to make act the sand on the stone; however, for blades lined with an abrasive coating, this arrangement is not suitable, owing to the fragility of these coatings.
In the general case of an apparatus with oscillating arms or
<Desc / Clms Page number 3>
Lancers, the apparatus comprises between the frame carrying the blades and the supports of this frame or points of oscillation of the arms, an elastic connection such as, for example, a spring-loaded telescopic device, established in such a way as to allow a recti- reciprocating line of the blades, without vertical displacements of the latter during the oscillations of the arms, as a result of the variations in length of the oscillating arms, made possible thanks to this elastic connection. As a result, the blades can thus remain in permanent contact with the saw stone by eliminating the arrow of the arc of oscillation.
In addition, the pressure of the blade on the stone is thus considerably reduced at the start of each pass and increased in the middle zone, in order to achieve in each pass a progressive pressure of the abrasive from the extreme points of the arc. of oscillation towards the center, avoiding any sudden attack.
According to one embodiment of the invention, the elastic connection of each oscillating arm comprises two reverse-acting springs, the second of which comes into action after relaxation of the first spring, to thwart a continuation of the movement corresponding to said relaxation.
According to yet another feature of the invention, the oscillating arms with elastic links are connected to one another on the one hand, in the planes parallel to the blades and to the plane of oscillation, by cross members articulated at their ends and, d 'on the other hand, in planes perpendicular to the aforesaid planes, by braces, so that the rigidity of the whole of the articulated parallelepiped formed by four oscillating arms, is maintained in the lateral and longitudinal directions.
Other details and features of the invention will become apparent from the description of the appended drawings given for explanatory and non-limiting purposes. The same elements are designated
<Desc / Clms Page number 4>
in both figures by the same reference numbers.
The drawings relate to the embodiment of the invention comprising the suspension of the chassis by oscillating arms.
Fig. 1 is a schematic elevational view of one side of the device, the planes of oscillation of the blades being perpendicular to the plane of the drawing. this figure is given with a partial break.
Fig.2 is a schematic longitudinal elevational view, parallel to the planes of oscillation of the blades.
In devices or apparatus for sawing stones and the like using rectilinear blades animated by an alternating back-and-forth movement, four arms 2 oscillating at their upper ends 3 carry at their ends lower 4 a chassis or horizontal frame 5 in which are mounted the straight blades or saws 6, staggered from left to right (Fig.1) and only one of which is shown schematically in Fig.l, end view, and Fig. 2 front view.
The oscillation axes at 3 are supported in columns 7 forming the support frame of the machine. The bearings 8 of these axes are in the form of threaded slides mounted on threaded rods 9, the rotation of which causes a gradual descent of the entire device as the sawing progresses. This advance movement (not shown) is well known and foreign to the subject of the invention.
The journals 3 pivoting in the bearings S are integral with the upper parts 10 of the oscillating arms and are connected by oscillation shafts 11, perpendicular to the oscillation plane and only one of which is visible in Fig.l.
The upper parts 10 of the oscillating arms, one of which is shown in section on the right in Fig. 1, consist of a calibrated tube forming a vertical sliding cylinder of a slider! 2.
At its lower end, the part or cylinder 10 is closed by a plug or yoke 13 which provides a smooth friction passage.
<Desc / Clms Page number 5>
to a rod 14 integral with the slide 12 and constituting the lower part of the oscillating arms. This rod is connected at its lower end at 4 to the frame 5 by an articulation or pivot. A spring 15 bearing on the one hand on the cnape 13 and, on the other hand, below the slider 12 tends to shorten the total length of the arms, by lifting the sliders 12 in the tubes or cylinders 10.
In order to adjust the initial tension of the spring 15, the yoke 13 is screwed onto the lower end of the cylinder 10 and can be more or less depressed for this adjustment.
The constitution of the four oscillating arms is identical to that described for the arm shown in section, to the right, Fig.l and the set of four springs such that 15 supports the weight of the frame 5 and the leaves it carries.
A second spring 16 is disposed above the slide 12 in each cylinder 10. This spring 16, which normally is not in action as long as the spring 15 is not relaxed, acts in the opposite direction to the spring 15 when this spring. the latter is relaxed, thus relying on an excessive shortening of the swing arms.
To avoid deformation of the rectangle formed by the two arms 2 at each lateral end and of the shafts 11 and the corresponding lateral side of the chassis 5, these two pairs of arms are braced by braces such as 17. The vertical plane of symmetry of the braces passes by the crossing point 18 as shown schematically in FIG. 1, given with partial breaks.
In addition, from the longitudinal sides, that is to say parallel to the plane of oscillation, the two pairs of arms are connected by cross members 19 articulated at their ends on the corresponding arms, thus producing articulated parallelograms as visible in Fig. .2. which keep the two arms in question parallel during the sawing operation. Preferably a cross member is provided
<Desc / Clms Page number 6>
between the upper parts 10 or cylinders of the oscillating arms and another cross member can be provided between the lower parts or slide rods of the arms 14 (Fig.2).
The rigidity of the pairs of arms can obviously be ensured in their respective planes in a way other than by cross members and articulated cross members, for example by plates situated in these planes and with corresponding articulations where this proves necessary.
In 23 Fig. 2 is shown a longitudinal side member of the chassis.
The rod for controlling the oscillation movement of the four arms, a substantially rectilinear back-and-forth movement of the frame with a series of blades 6 is shown diagrammatically in FIG. The oscillations and movements of the blades are made right to left and vice versa, considering Fig. 2.
The control mechanism by connecting rod-crank or the like, foreign to the subject of the invention, is not shown.
The operating mode of the system is as follows and can be divided into two phases. At the start of the block sawing operation, the weight of the frame with its blades is, for example, fully balanced by the springs 15.
The first attack of the blades is therefore done with zero or approximately zero pressure. At this. At the moment, owing to the roughness which the blocks to be sawed generally present, the contacts of the block with the blades only comprise a very small part of the length of these blades and if the effect of the weight of the frame was not not removed, the contact would take place with extremely high pressure, per unit length, which is liable to immediately damage the abrasive coatings and even the saw teeth.
On the contrary, with the elastic connection device according to the invention, the pressure during this period is almost zero,
<Desc / Clms Page number 7>
which avoids the dangers of destroying the coatings. Then, as the downward advancement mechanism 8-9 of the blades 6 operates, the very low pressures no longer sufficient for the cut to follow the same rhythm, an elastic shortening of the arms at the back occurs. during each pass and the movement of the frame, instead of remaining oscillatory along an arc such as for example the arc 21 and the vertical arrow 22, Fig.2. becomes progressively rectilinear and horizontal without practically any vertical component by compensation due to the shortening of the arms. A balance is thus established between the feed and the cut.
At the same time, at the start of each pass the pressure is weak and increases considerably until the middle of the stroke under the action of the springs. It then weakens at the end of the pass to resume in the same way in the other direction. A low pressure attack is thus produced, followed by a gradual reinforcement without shock. In addition, as in normal operation the blades remain in contact with the stone, sawing residues cannot get between the blades and the stone, which would significantly reduce the output.
The mechanism or device described and represented can be applied to a reciprocating movement of the saw and its frame on slides without oscillating movement, but with an elastic connection between the fixed points of support of the blades to. sliding door and the blade-holder frame at any intermediate location.
In all cases, this prevents premature destruction of the saws at the start of the sawing operation and faster sawing is ensured.
The drawings and the description relate to a sawing operating vertically from top to bottom, but it is obvious that one could provide the same device operating in a horizontal plane from right to left and vice versa which , in some
<Desc / Clms Page number 8>
case, would facilitate waste disposal.
It is obvious that the invention is not limited to the example described and shown and that many modifications can be made to the form, to the number, to the type and to the constitution of the elements entering into its production without thereby leaving within the scope of the invention.
Summary.
The invention relates to a device or apparatus for sawing stone blocks or other hard materials by means of blades lined with abrasives. It has one or other of the following peculiarities taken alone or in combination:
1. An elastic link is fitted between the frame holding the blades and the support of the entire sawing mechanism.
2. Said elastic connection is guided to prevent warping.
3. This connection is established in such a way as to compensate in whole or in part for the weight of the blade-holder frame or to enhance the effect of this weight.
4, The apparatus or device for sawing with oscillating arms or rockers comprises between the frame carrying the blades and the supports of the frame or points of oscillation of the arms, an elastic connection, such as for example a telescopic device with spring, established so as to allow an alternating rectilinear movement of the blades, without vertical movements of the latter during the oscillations of the arms, as a result of variations in the length of the oscillating arms, which are possible again thanks to this elastic connection.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.