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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.
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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-
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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
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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
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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
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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,
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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
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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.
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