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Procédé et dispositif pour scier les pierres, telles que le marbre*
L'invention est relative à un procédé ainsi qu'à des dispositifs pour scier des blocs de pierre de tous genres, particulièrement du marbre, et le principal but de l'invention est de faciliter l'opération et de diminuer le temps nécessaire à son exécution, et par conséquent les prix de revient relatifs à ce sciage . Un autre but de l'in- vention consiste à créer des moyens d'application de ce procédé perfectionné de façon convenable.
Pour le procédé correspondant à l'invention, on utilise un châssis à scie rectangulaire comprenant une ou plusieurs lames de scie parallèles tendues dans sa direction longitudinale, et les principales caractéristiques du pro- cédé consistent en ce que le châssis de la scie reçoit en
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même temps qu'un mouvement alternatif, un mouvement d'oscil- lation autour d'un axe perpendiculaire aux surfaces laté- rales des lames de la scie, cet axe coïncidant sensiblement avec une ligne fictive s'étendant transversalement entre les centres des deux pièces latérales longitudinales opposées du châssis de la scie, et en ce que, lorsque le châssis de la scie se déplace dans un sens ou daine l'autre, sa partie avant, considérée dans le sens du mouvement,
s'abaisse vers le bloc de manière à ce que les lames de la scie agissent sur ce bloc pendant que la partie arrière du châssis de scie, également considérée dans le sens du mouvement,s'é- carte du bloc vers le haut.
Le procédé peut être exécuté en utilisant des lames de scie normales sans dents, connues antérieurement dans le métier du sciage de pierre, mais on préfère utiliser des lames de scie dentées, dont chacune possède un certain nom- bre de dents divisées en deux groupes placés de chaque coté de l'axe d'oscillation, les dents de chaque groupe étant dirigées vers l'extérieur depuis l'axe d'oscillation jus- qu'à l'extrémité voisine de la lame de scie.
Une installation de scie pour l'application du pro- cédé est expliquée avec plus de détails dans ce qui suit, en se référant aux dessins en annexe, sur lesquels:
La figure 1 est une vue de l'installation en éléva- tion.
La figure 3 est une vue en plan suivant la ligne II- II de la figure 1.
La figure 3 est une vue partielle en plan prise suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 représente une vue en plan partielle suivant la ligne IV-IV de la figure 1 vue du dessus.
La figure 5 est une coupe verticale de l'installation
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représentant une construction préférée des moyens de trans- port du bloc.
La figure 6 représente une lame de scie correspon- dant à l'invention.
L'installation comprend deux pièces longitudinales l, munies à une de leurs extrémités de supports 2 et de paliers 3 pour un arbre à manivelles 4 muni d'un volant ou d'une poulie 5. L'arbre à manivelles tourne en outre sur deux supports additionnels 6 placés de part et d'autre du volant 5, qui ne servent que de supports auxiliaires pour l'arbre à manivelles. Sur les coudes de manivelles 41 qui s'éten- dent dans la même direction, tournent les extrémités de deux bielles parallèles coopérant 7 qui s.e déplacent dans des pièces latérales longitudinales 8 d'un châssis de acie, dont les cotes courts sont constitués par des pièces ter- minales 9 et 10 formant une liaison transversale entre les pièces latérales longitudinales S.
Les lames de scie 11 sont tendues entre les pièces terminales 9 et 10 de la ma- nière habituelle, de manière à être parallèles aux pièces latérales 8 du châssis de la scie. Pendant la rotation de l'arbre à manivelles 4, le châssis à scie est donc animé en premier lieu d'un mouvement alternatif dans le sens longitudinal de l'installation. Au point central entre les pièces terminales 9 et 10, les pièces latérales sont munies de chevilles 12 dépassant vers l'extérieur sur lesquelles tournent des barres à coulisse 13 portant le châssis de la scie. Les barres à coulisse 13 sont reliées entre elles de manière à se mouvoir uniformément.
Ces barres à coulis- se s'étendent vers le haut jusqu'à un bloc de glissement 14 -pouvant glisser verticalement sur des montants 15, et les extrémités supérieures des barres à coulisse 13 tournent sur des pivots 16 sur le bloc glissant de manière que le
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châssis à scie puisse osciller à la manière d'un pendule.
Au-dessus des montants 15 existe un bloc de tête 17 recevant les extrémités supérieures des montants et supporté par des membrures 18. A la face supérieure du bloc de tête se trou* vent deux dispositifs à via sans fin dont les roues 19 en- tourent et s'engrènent à des colonnes munies de pas de vis intérieurs 20 reliées de façon rigide au bloc de glissement 14. Ces colonnes filetées 20 passent librement à travers des trous du bloc de tête, et par la rotation des roues 19, elles se meuvent dans le sens vertical, déplacent ainsi le bloc de glissement de façon correspondante et effectuent ainsi un réglage vertical du châssis à scie.
Les dents des roues à vis. 19 s'engagent dans une vis sans fin 21 montée sur le bloc de tête 17 et peuvent être actionnées mécaniquement ou à la main par exemple à l'aide d'une roue à chaîne 22.
Le dispositif décrit jusqu' à présent permet un sciage convenable du bloc de marbre 23 ou d'un bloc analo- gue placé en dessous du châssis à scie lorsque ce châssis s'abaisse lentement au cours de la rotation de l'arbre à manivelles 4, et le châssis à scie effectue un mouvement tel que décrit plus haut. encore
Cependant, on a trouvé qu'il est/préférable de pré- voir des moyens pour soulever également le bloc de marbre 23 pendant le sciage, en même temps qu'on abaisse le châssis de la scie.
Dans ce but on prévoit un pont 24 servant de support au bloc de marbre, et ce pont est monté de manière à pouvoir osciller à une de ses extrémités sur unbras 25 placé sur chacune des pièces longitudinales l à l'extrémité de l'ins- tallation opposée à celle de l'arbre à manivelles 4. Le pont 24 s'étend en dessous du châssis à scie et du bloc de tête 17 et son extrémité intérieure porte des dépassants
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latéraux 26 qui coopèrent avec une des extrémités d'un levier 27 placé de chaque coté du pont 24.
Ces leviers 27 reposent de manière à pouvoir osciller sur des bras formant pivots 28 placés sur les pièces longitudinales, et les autres extrémités sont suspendues aux extrémités inférieures de deux barres de poussée parallèles 29, dont les extrémi- tés supérieures sont reliées de manière à pouvoir osciller sur des pivots 16 placés sur le bloc de glissement précé- demment décrit. En abaissant le bloc de glissement 14, on effectue un soulèvement de 1* extrémité intérieure du pont 24 en même temps qu'un abaissement du châssis à scie, et le bloc de marbre 23 est serré comme entre des mâchoires.
On peut remarquer que si on élève le bloc de marbre dans la direction du châssis à scie pendant le sciage, il n'est pas absolument nécessaire de posséder ou de faire usage de moyens quelconques pour abaisser le châssis à scie. Dans un cas semblable, un sciage convenable peut avoir lieu dans des conditions sensiblement les marnes que si le châssis à scie est réglable seulement dans le sens vertical, mais en fait une action double donne un meilleur résultat, puisque la partie la plus basse du bloc de pierre demeurant non découpée et reliant ainsi les deux morceaux, lorsque le sciage est terminé, peut être réduite à un minimum et que le bloc peut être maintenu dans une position plus convenable pendant toute la durée de l'opération.
Comme les blocs de marbre de dimensions pour les- quelles l'installation est prévue sont lourds et très difficiles à manipuler, on a trouvé convenable de prévoir des moyens pour placer le bloc de marbre en position conve- nable dans l'installation de sciage et pour transporter la bloc vers cette position et l'en enlever. On préfère
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en conséquence construire le pont 24 au moyen de deux pou- trelles en 1 longitudinales et parallèles reliées entre elles à leurs faces inférieures par des pièces transversales 30, et placer entre elles deux rails parallèles 31 formant une voie pour un chariot 32 sur lequel on peut placer le bloc de marbre 23.
Les rails 31 sont supportés sur des plin- thes 33 qui dépassent au-dessus des pièces transversales 30 du pont 24 lorsque le pont est dans sa position la plus basse. Le chariot 32 porte une plate-forme 34 dont la lar- geur est supérieure à l'espace compris entre les poutrelles en I du pont, et on place sur cette plate-forme le bloc de marbre 23 et le fixe de façon appropriée, par exemple par un moulage de béton.
Lorsqu'on abaisse le pont 24 suffisam- ment pour que lesrails reposent sur les plinthes 33, la plate-forme 34 du chariot passe librement au-dessus des poutrelles en I lorsque l'on pousse le chariot dans l'ins- tallation, mais lorsque le pont est soulevé à son extrémi- té intérieure comme il est décrit plus haut, les poutrelles I viennent au contact de la plate-forme 34 et la soulèvent, puisque les rails descendent en même temps de manière à reposer sur les pièces transversales 30 du pont et que leurs tâtes viennent en contact avec l'aile inférieure des poutrel les en I.
Lorsqu'elle est convenablement supportée par le pont 24, la plate-forme 34 peut être serrée ou fixée d'au- tre façon au pont, et le sciage peut avoir lieu de la fa- çon dé cr ite . Du reste, le détachage du chariot et du bloc peuvent s'exécuter dans l'ordre inverse.
Comme tout technicien le comprendra aisément, le châssis à scie 8, 9, 10 avec ses lames de scie 11 exécutera un mouvement alternatif et en même temps un mouvement d'oscillation, pendant que l'arbre à manivelles tourne.
L'axe du mouvement d'oscillation coïncide avec la ligne des
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centres des deux chevilles 12, et l'extrémité avant du châssis à scie, vue dans le sens du mouvement, s'abaissera toujours dans la direction du bloc de marbre, tandis que son extrémité arrière sera soulevée, à causede Inaction des manivelles de l'arbre à manivelles 4.
Bien qu'on puisse utiliser ,dans l'installation, des lames de scie normales sans dents avec de bons résultats, le rendement est notablement augmenté en utilisant des lames de scie d'un genre particulier construit dans ce but.
Une lame de scie de ce genre est représentée sur la figure 6. Cette lame comprend un corps 35 de préférence en acier et porte des dents 36 et 37 de préférence en métal dur ou autre matière dure. Les dents de scie sont divisées en deux groupes occupant chacun une extrémité de la lame, et les dents de chaque groupe sont dirigées vers l'extrémité correspondante de la lame, c'est-à-dire ordinairement vers l'extrémité voisine de la lame. Lorsqu'on emploie une lame de #ie de ce genre pour l'application du procédé de l'inven- tion dans l'installation de l'invention, il est évident qu'ur groupe de dents seulement pénètre et sort du bloc de marbre à un moment déterminé pendant le mouvement du châssis de scie, et la direction des dents de ce groupe correspond toujours à la direction de mouvement du châssis.
Le groupe de dents inactif est soulevé hors du bloc et est ainsi pro- tégé contre toute usure ou rupture.
On peut mentionner qu'une installation de sciage correspondant sensiblement au genre décrit, donne les ré- sultats les plus remarquables en ce qui concerne le temps nécessaire au sciage d'un bloc de marbre normal. Da cette façon, il a été trouvé possible jusqu' à présent d'obtenir une vitesse de pénétration du châssis à scie dans le bloc
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de marbre, c' es t-à-dire la vitesse à laquelle le bloc est scié d'environ 87 1/2 à 100 cms (35 - 40 pouces) par heure, et on s'attend à obtenir des résultats encore plus remar- quables .
Bien que l'invention soit décrite en particulier en se référant à la réalisation représentée sur les des- sins en annexe, il est évident que de nombreuses modifica- tions peuvent être apportées à la construction de l'installa tion sans sortir du domaine des idées inventives. Tout homme versé dans le métier sera également capable d'adapter l'installation conformément aux demandes de sciage de toute pierre naturelle ou artificielle autre que le marbre.
Il est d'ailleurs possible, par exemple, d'utiliser une ou plusieurs bielles aussi bien que deux entre l'arbre à manivelles et le châssis à scie, et de disposer les mani- velles de l'arbre à manivelles à ses extrémités de manière à pouvoir utiliser des paliers à rouleaux pour l'arbre à manivelles. On préfère un réglage automatique et forcé du bloc de glissement au cours du sciage, et il peut être obtenu sans instructions particulières ni sans aucun effort inventif.
REVENDICATIONS.
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Method and device for sawing stones, such as marble *
The invention relates to a method as well as to devices for sawing blocks of stone of all kinds, particularly marble, and the main object of the invention is to facilitate the operation and reduce the time required for its operation. execution, and consequently the cost prices relating to this sawing. Another object of the invention is to provide means for applying this improved method in a suitable manner.
For the method corresponding to the invention, a rectangular saw frame is used comprising one or more parallel saw blades stretched in its longitudinal direction, and the main features of the method are that the saw frame receives in
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at the same time as a reciprocating movement, a movement of oscillation about an axis perpendicular to the side surfaces of the saw blades, this axis coinciding substantially with a fictitious line extending transversely between the centers of the two parts opposite longitudinal sides of the saw frame, and in that, when the saw frame moves in one direction or the other, its front part, seen in the direction of movement,
lowers towards the block so that the saw blades act on this block while the rear part of the saw frame, also seen in the direction of movement, leaves the block upwards.
The process can be carried out using normal toothless saw blades known previously in the stone sawing art, but it is preferred to use toothed saw blades, each of which has a number of teeth divided into two groups placed. on each side of the axis of oscillation, the teeth of each group being directed outwards from the axis of oscillation to the neighboring end of the saw blade.
A saw installation for the application of the process is explained in more detail in the following, with reference to the attached drawings, in which:
Figure 1 is a view of the installation in elevation.
Figure 3 is a plan view taken along the line II-II of Figure 1.
Figure 3 is a partial plan view taken along the line III-III of Figure 1.
Figure 4 shows a partial plan view along the line IV-IV of Figure 1 seen from above.
Figure 5 is a vertical section of the installation
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representing a preferred construction of the transport means of the block.
FIG. 6 represents a saw blade corresponding to the invention.
The installation comprises two longitudinal parts 1, provided at one of their ends with supports 2 and bearings 3 for a crankshaft 4 provided with a flywheel or a pulley 5. The crankshaft also rotates on two additional supports 6 placed on either side of the flywheel 5, which only serve as auxiliary supports for the crankshaft. On the crank elbows 41 which extend in the same direction, turn the ends of two cooperating parallel connecting rods 7 which move in longitudinal side pieces 8 of a steel frame, the short sides of which are formed by end pieces 9 and 10 forming a transverse connection between the longitudinal side pieces S.
The saw blades 11 are stretched between the end pieces 9 and 10 in the usual manner, so as to be parallel to the side pieces 8 of the saw frame. During the rotation of the crank shaft 4, the saw frame is therefore firstly driven by a reciprocating movement in the longitudinal direction of the installation. At the central point between the end pieces 9 and 10, the side pieces are provided with pegs 12 projecting outwardly on which slide bars 13 carrying the frame of the saw turn. The slide bars 13 are interconnected so as to move uniformly.
These slide bars extend upwards to a slide block 14 which can slide vertically on uprights 15, and the upper ends of the slide bars 13 rotate on pivots 16 on the slide block so that the
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saw frame can oscillate like a pendulum.
Above the uprights 15 there is a head block 17 receiving the upper ends of the uprights and supported by chords 18. On the upper face of the head block are two endless via devices, the wheels 19 of which surround and mesh with columns provided with internal threads 20 rigidly connected to the sliding block 14. These threaded columns 20 pass freely through holes in the head block, and by the rotation of the wheels 19 they move. in the vertical direction, thereby moving the sliding block correspondingly and thereby effecting a vertical adjustment of the saw frame.
The teeth of the worm wheels. 19 engage in a worm 21 mounted on the head block 17 and can be operated mechanically or by hand, for example using a chain wheel 22.
The device described so far allows a suitable sawing of the marble block 23 or of a similar block placed below the saw frame when this frame is slowly lowered during the rotation of the crank shaft 4. , and the saw frame performs a movement as described above. again
However, it has been found that it is preferable to provide means for also raising the marble block 23 during sawing, at the same time as lowering the frame of the saw.
For this purpose there is provided a bridge 24 serving as a support for the block of marble, and this bridge is mounted so as to be able to oscillate at one of its ends on an arm 25 placed on each of the longitudinal parts 1 at the end of the installation. installation opposite to that of the crank shaft 4. The bridge 24 extends below the saw frame and the head block 17 and its inner end carries protrusions
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side 26 which cooperate with one end of a lever 27 placed on each side of the bridge 24.
These levers 27 rest so as to be able to oscillate on pivoting arms 28 placed on the longitudinal parts, and the other ends are suspended from the lower ends of two parallel push bars 29, the upper ends of which are connected so as to be able to. oscillate on pivots 16 placed on the sliding block described above. By lowering the slide block 14, a lifting of the inner end of the bridge 24 is effected simultaneously with a lowering of the saw frame, and the marble block 23 is clamped as between jaws.
It can be seen that if the marble block is raised in the direction of the saw frame during sawing, it is not absolutely necessary to have or make use of any means for lowering the saw frame. In a similar case, proper sawing can take place under substantially marl conditions only if the saw frame is adjustable only in the vertical direction, but in fact a double action gives a better result, since the lower part of the block of stone remaining uncut and thus connecting the two pieces, when sawing is finished, can be reduced to a minimum and the block can be maintained in a more suitable position throughout the operation.
As the marble blocks of dimensions for which the installation is intended are heavy and very difficult to handle, it has been found suitable to provide means for placing the marble block in a suitable position in the sawing installation and to transport the block to this position and remove it. We prefer
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consequently build the bridge 24 by means of two longitudinal and parallel 1-shaped gates connected to each other at their lower faces by transverse pieces 30, and place between them two parallel rails 31 forming a track for a trolley 32 on which it is possible place the marble block 23.
The rails 31 are supported on plinths 33 which protrude above the cross pieces 30 of the bridge 24 when the bridge is in its lowest position. The carriage 32 carries a platform 34 the width of which is greater than the space between the I-joists of the bridge, and the marble block 23 is placed on this platform and fixed in an appropriate manner, for example. example by a concrete casting.
When the deck 24 is lowered enough so that the rails rest on the plinths 33, the platform 34 of the carriage passes freely over the I-joists as the carriage is pushed into the facility, but when the bridge is lifted at its inner end as described above, the I-joists come into contact with the platform 34 and lift it, since the rails simultaneously descend so as to rest on the cross pieces 30 of the bridge and that their heads come into contact with the lower wing of the I-beams.
When properly supported by bridge 24, platform 34 can be clamped or otherwise secured to the bridge, and sawing can take place as described. Moreover, the detachment of the carriage and the block can be carried out in the reverse order.
As any technician will readily understand, the saw frame 8, 9, 10 with its saw blades 11 will perform a reciprocating motion and at the same time an oscillating motion, while the crankshaft rotates.
The axis of the oscillation movement coincides with the line of
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centers of the two pegs 12, and the front end of the saw frame, seen in the direction of movement, will always lower in the direction of the marble block, while its rear end will be raised, due to the inaction of the cranks of the crankshaft 4.
Although normal toothless saw blades can be used in the installation with good results, efficiency is significantly increased by using saw blades of a special kind constructed for this purpose.
Such a saw blade is shown in Figure 6. This blade comprises a body 35 preferably of steel and carries teeth 36 and 37 preferably of hard metal or other hard material. The saw teeth are divided into two groups each occupying one end of the blade, and the teeth of each group are directed towards the corresponding end of the blade, i.e. usually towards the neighboring end of the blade. . When such a blade is employed for the application of the process of the invention in the plant of the invention, it is evident that only one group of teeth enters and leaves the block of marble. at a determined time during the movement of the saw frame, and the direction of the teeth of this group always corresponds to the direction of movement of the frame.
The inactive tooth group is lifted out of the block and is thus protected against wear or breakage.
It may be mentioned that a sawing installation corresponding substantially to the kind described gives the most remarkable results as regards the time required for sawing a normal block of marble. In this way, it has been found possible until now to obtain a speed of penetration of the saw frame in the block.
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of marble, that is, the speed at which the block is sawn from about 87 1/2 to 100 cms (35 - 40 inches) per hour, and even greater results are expected to be observed. - fair.
Although the invention is described in particular with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings, it is obvious that many modifications can be made to the construction of the installation without departing from the field of ideas. inventive. Anyone skilled in the art will also be able to tailor the installation to meet the demands of sawing any natural or artificial stone other than marble.
It is also possible, for example, to use one or more connecting rods as well as two between the crankshaft and the saw frame, and to arrange the cranks of the crankshaft at its ends of the crankshaft. so that roller bearings can be used for the crankshaft. Preference is given to automatic and forced adjustment of the sliding block during sawing, and it can be obtained without special instructions or without any inventive effort.
CLAIMS.
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