EP0069106B1 - Machine pour le sciage de blocs de pierre - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a machine for sawing particularly hard blocks of stone comprising two parallel saw blades stretched on either side of a chassis driven by a substantially vertical oscillating movement.
- a sawing machine comprising one or more saw blades driven by a rectilinear or oscillating reciprocating movement.
- the saw blades used are either steel blades sprinkled with water carrying an abrasive such as sand, steel shot, or grains of silicon carbide, or blades with diamond segments.
- Some of these machines have only one blade driven by an oscillating movement with a horizontal axis, with horizontal advance of the block to be sawed.
- the saw blade is tensioned in a frame to prevent it from being deflected during sawing. It is advantageous to place the saw blade laterally, so as not to limit the width of the block to be sawed.
- Machines comprising several saw blades are also known.
- a machine of this type corresponding to the preamble of claim 1 is described in Belgian patent BE-A-723,034.
- the various saw blades are stretched parallel in a frame and the latter is driven in an oscillating movement with horizontal axis, with horizontal advance of the block to be sawed.
- the distance between the blades is chosen so as to saw slices of desired thickness.
- the obvious advantage of this type of machine is that a series of slices can be sawed in a single sawing operation.
- the object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by producing a sawing machine with two saw blades allowing the simultaneous sawing of two slices of thickness arbitrarily chosen in two independent blocks placed on either side of the machine. This produces a symmetrical, fast and economical machine.
- Said chassis carries two saw blades arranged on either side thereof, symmetrically and parallel to its plane of symmetry, the fastening parts being arranged overhang on either side of the chassis, and said means of transport are located on either side of said frame and carry adjustment means capable of adjusting the position of the stone blocks.
- said frame assumes the shape of a right prism with a triangular base formed of metal beams arranged along the edges of said prism and assembled by means known per se; the said horizontal pivot axis is located parallel to and near a prism edge perpendicular to the said triangular base, and the longitudinal axis of each of the two saw blades merges with the plane formed by the face of the prism opposite to the said horizontal pivot axis.
- a frame guiding device is provided in the vicinity of the saw blades, so as to prevent any lateral deviation of the saw blades.
- the said guide device consists of metal plates fixed parallel to the planes of the saw blades against a concrete block placed between the saw blades, and the chassis is fitted with rollers located on either side of the block concrete, so as to roll without play on said metal plates.
- said means capable of animating said chassis with a movement oscillating around said horizontal pivot axis consist of a rod-crank system driven by an electric motor by means of a speed reduction device.
- the wire of the saw blades comprises diamond segments, and one can advantageously provide for the other edge of each blade a concave curved shape, so as to distribute the tension forces in the blade.
- said means for fixing the ends of the saw blades to said frame are provided to apply to them tensions in oblique directions relative to the longitudinal axis of the saw blades, in such a way that there appears in each saw blade a tension component perpendicular to the wire of the blades.
- said means for applying to each saw blade oblique tensions relative to the longitudinal axis of this blade are constituted by a system of adjustable screws and locknuts whose axes are located in the plane of this blade, forming an acute angle towards the outside with the longitudinal axis of the blade.
- the said means of transport capable of advancing the blocks of stone towards the saw blades consist of two carriages placed on either side of the machine on horizontal rails parallel to the planes of the saw blades, the advance speed of each of the carriages being adjustable.
- Said means for adjusting the position of the blocks on the transport means are known per se and can advantageously consist of two cylinders integral with said transport means and two measuring fingers.
- the chassis of the sawing machine shown in FIG. 1 affects the shape of a right prism with a triangular base formed of metal beams 1 to 5 arranged along the edges of said prism and assembled by means known per se.
- a horizontal pivot axis 6 secured to a bearing 7 and located along an edge of the prism perpendicular to said triangular base of this prism allows the chassis to pivot.
- the face of the prism opposite to said horizontal pivot axis 6 is provided for carrying two saw blades 8, biconcaves and with diamond segments, situated in two planes perpendicular to said horizontal pivot axis 6 on either side of the chassis.
- the wire of the two saw blades 8 has an arcuate shape, the center of which coincides with the said horizontal pivot axis 6.
- Each of the ends of the saw blades 8 is fixed to fixing pieces 9 integral with the ends of the two horizontal crosspieces 4 and 5 forming the edges of the prism opposite and parallel to said horizontal pivot axis 6; the fasteners 9 are themselves arranged cantilevered on either side of the chassis.
- a system of screws and locknuts 10 mounted on said fixing pieces 9 makes it possible to put the saw blades 8 under tension, by means of connecting members 11 and studs 12, the longitudinal axes of said screws attachment 10 of each blade 8 being located in the plane of this blade by forming with the longitudinal axis of the blade 8 a certain angle towards the outside.
- the upper horizontal cross member 4 is provided with an anchoring lug to which the upper end of a connecting rod 13 which is part of an alternative drive system comprising an electric motor 14 provided with a pinion 15 is fixed.
- the arrangement of the bearings 7 and 19, of the crank 18 and of the connecting rod 13 is such that the longitudinal axis of the saws 8 always remains inclined relative to the vertical in the direction opposite to that of the advance.
- the bearing 7 is placed so that the horizontal pivot axis 6 is located slightly above ground level, and a pit 20 is arranged in the ground between said bearing 7 and the alternative drive system, to allow the lower chassis beams and the lower horizontal crossmember 5 to oscillate freely.
- means of transport consisting of two horizontal railways 21 parallel to the planes of the saw blades 8 and two carriages 22 capable to each carry a block of stone 23.
- the sawing machine shown in FIG. 2 comprises a guide device intended to prevent any horizontal movement of the chassis.
- a concrete block 24 is placed between the metal beams 1 and 2 of the machine, and carries two metal plates 25 on each of its lateral faces.
- the concrete block is placed as a bridge over the pit 20 so as to provide sufficient space for the lower horizontal cross member 5.
- rollers 28 are fixed to the vertical beams 1 and 2 by means of supports 29 bolted to the said vertical beams.
- One of the important advantages provided by the invention resides in the fact that it combines the simplicity and the ease of operation of machines with a single blade with the symmetry and the balancing of the tensions of machines with several blades.
- the machine according to the invention makes it possible to simultaneously saw two different blocks, of different dimensions, and even of different materials, according to slices of thickness arbitrarily chosen.
- Another advantage of the invention is that it makes it very easy to modify the thickness of the sawed slices by a simple adjustment of the position of the blocks on the means of transport. In view of the simplicity of this operation for adjusting the thickness of the wafer, slices of any thickness can be sawn economically.
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Description
- L'invention a pour objet une machine pour le sciage de blocs de pierre particulièrement dures comportant deux lames de scie parallèles tendues de part et d'autre d'un châssis animé d'un mouvement oscillant sensiblement vertical.
- Pour le sciage de pierres dures telles que les granits, il est connu d'utiliser une machine de sciage comportant une ou plusieurs lames de scie animées d'un mouvement alternatif rectiligne ou oscillant. Les lames de scie utilisées sont soit des lames d'acier arrosées par de l'eau véhiculant un abrasif tel que du sable, de la grenaille d'acier, ou des grains de carbure de silicium, soit des lames à segments diamantés.
- Certaines de ces machines ne comportent qu'une seule lame animée d'un mouvement d'oscillation à axe horizontal, avec avance horizontale du bloc à scier. La lame de scie est tendue dans un cadre de manière à l'empêcher de subir des déviations pendant le sciage. Il est avantageux de placer la lame de scie latéralement, de manière à ne pas limiter la largeur du bloc à scier.
- L'inconvénient majeur de ces machines est qu'on ne peut scier qu'une tranche à la fois, ce qui rend l'opération de sciage très lente et coûteuse. Un autre inconvénient provient de la disposition asymétrique de la lame de scie dans le cadre, ce qui produit un mauvais équilibrage des tensions dans la machine et peut dès lors créer des déviations pendant le sciage.
- Des machines comportant plusieurs lames de scie sont également connues. Une machine de ce type correspondant au préambule de la revendication 1 est décrite dans le brevet belge BE-A-723 034. Les diverses lames de scie sont tendues parallèlement dans un cadre et celui-ci est animé d'un mouvement d'oscillation à axe horizontal, avec avance horizontale du bloc à scier. La distance entre les lames est choisie de manière à scier des tranches d'épaisseur voulue. L'avantage évident de ce type de machine est qu'une série de tranches peuvent être sciées en une seule opération de sciage.
- Les inconvénients de ce type de machine sont malheureusement nombreux. En effet, la mise sous tension des lames dans le cadre est une opération longue et laborieuse et il n'est donc pas question de modifier à volonté la distance entre lames. L'épaisseur des tranches sciées ne peut donc pas être réglée en fonction des commandes et l'on doit se contenter d'une épaisseur standard.
- Un autre inconvénient des machines à plusieurs lames de scie provient du cadre dans lequel ces lames sont tendues. Les lames de scie sont en effet comprises dans un cadre généralement rectangulaire au travers duquel le bloc à scier doit nécessairement passer. On voit donc que les dimensions du cadre déterminent celles du bloc. En particulier, la largeur du bloc à scier doit toujours rester inférieure à la largeur intérieure du cadre.
- Il faut encore noter que ce type de machine à plusieurs lames est d'une construction sophistiquée et est donc d'un coût élevé.
- Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en réalisant une machine de sciage à deux lames de scie permettant le sciage simultané de deux tranches d'épaisseur choisie arbitrairement dans deux blocs indépendants placés de part et d'autre de la machine. On réalise de telle sorte une machine symétrique, rapide et économique.
- L'objet de l'invention est une machine de sciage pour les pierres comprenant
- - un châssis monté à pivotement autour d'un axe horizontal, symétrique par rapport à un plan vertical perpendiculaire au dit axe horizontal.
- - des lames de scie dont le fil, dirigé vers le dit axe horizontal de pivotement, est en forme d'arc de cercle dont le centre coïncide avec le dit axe, ces lames de scie étant fixées par leurs extrémités à des pièces de fixation solidaires du dit châssis et équipées de moyens aptes à fixer les extrémités des lames d scie et à mettre ces dernières sous tension,
- - des moyens aptes à animer le dit châssis d'un mouvement oscillant autour du dit axe horizontal de pivotement, l'axe longitudinal des lames de scie formant à tout moment un angle aigu par rapport à la verticale,
- - des moyens de transport, aptes à faire avancer un ou plusieurs blocs de pierre horizontalement et parallèlement aux plans des lames de scie en direction de des dernières.
- Le dit châssis porte deux lames de scie disposées de part et d'autre de celui-ci, symétriquement et parallèlement à son plan de symétrie, les pièces de fixation, étant disposées ent porte à faux de part et d'autre du châssis, et les dits moyens de transport sont situés de part d'autre du dit châssis et portent des moyens de réglage aptes à régler la position des blocs de pierre.
- Suivant une forme d'exécution particulière de l'invention, le dit châssis affecte la forme d'un prisme droit à base triangulaire formé de poutrelles métalliques disposées suivant les arêtes du dit prisme et assemblées par des moyens connus en soi; le dit axe horizontal de pivotement est situé parallèlement et à proximité d'une arête de prisme perpendiculaire à la dite base triangulaire, et l'axe longitudinal de chacune des deux lames de scie se confond avec le plan formé par la face du prisme opposée au dit axe horizontal de pivotement.
- Suivant une forme avantageuse de l'invention, un dispositif de guidage du châssis est prévu dans le voisinage des lames de scie, de manière à empêcher toute déviation latérale des lames de scie.
- Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, le dit dispositiv de guidage est constitué de plaques métalliques fixées parallèlement aux plans des lames de scie contre un massif en béton placé entre les lames de scie, et le châssis est équipé de roulettes situées de part et d'autre du massif en béton, de manière à rouler sans jeu sur les dites plaques métalliques.
- Suivant une forme avantageuse de l'invention, les dits moyens aptes à animer le dit châssis d'un mouvement oscillant autour du dit axe horizontal de pivotement sont constitués d'un système bielle-manivelle entraîné par un moteur électrique par l'intermédiaire d'un dispositif réducteur de vitesse.
- Suivant une forme avantageuse de l'invention, le fil des lames de scie comporte des segments diamantés, et on peut avantageusement prévoir pour l'autre bord de chaque lame une forme courbe concave, de manière à répartir les efforts de tension dans la lame.
- Conformément à l'invention, les dits moyens permettant de fixer les extrémités des lames de scie au dit châssis sont prévus pour appliquer à celles-ci des tensions suivant des directions obliques par rapport à l'axe longitudinal des lames de scie, de telle manière qu'il apparaît dans chaque lame de scie une composante de tension perpendiculaire au fil des lames.
- Suivant une forme particulière d'exécution, les dits moyens permettant d'appliquer à chaque lame de scie des tensions obliques par rapport à l'axe longitudinal de cette lame sont constitués par un système de vis et contre-écrous réglables dont les axes sont situés dans le plan de cette lame en formant avec l'axe longitudinal de la lame un angle aigu vers l'extérieur.
- Suivant une forme avantageuse de l'invention, les dits moyens de transport aptes à faire avancer les blocs de pierre vers les lames de scie sont constitués de deux chariots placés de part et d'autre de la machine sur des rails horizontaux parallèles aux plans des lames de scie, la vitesse d'avance de chacun des chariots pouvant être réglable.
- Les dits moyens de réglage de la position des blocs sur les moyens de transport sont connus en soi et peuvent avantageusement être constitués de deux vérins solidaires des dits moyens de transport et de deux doigts de mesure.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, d'une forme de réalisation particulière de l'invention, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels:
- la Fig. 1 est une vue en perspective cavalière d'une machine de sciage suivant l'invention;
- la Fig. 2 est une vue schématique en élévation d'une machine de sciage comportant un dispositif de guidage;
- la Fig.3 est une coupe verticale (suivant la ligne III-III de la Fig. 2) de la machine de sciage montrée à la Fig. 2;
- la Fig. 4 montre un détail de construction du dispositif de guidage tel que représenté à la Fig. 3.
- Sur totes ces figures, des élémentes identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
- Le châssis de la machine de sciage montrée à la Fig. 1 affecte la forme d'un prisme droit à base triangulaire formé de poutrelles métalliques 1 à 5 disposées suivant les arêtes du dit prisme et assemblées par des moyens connus en soi. Un axe horizontal de pivotement 6 solidaire d'un palier 7 et situé suivant une arête du prisme perpendiculaire à la dite base triangulaire de ce prisme permet le pivotement du châssis.
- La face du prisme opposée au dit axe horizontal de pivotement 6 est prévue pour porter deux lames de scie 8, biconcaves et à segments diamantés, situées dans deux plans perpendiculaires au dit axe horizontal de pivotement 6 de part et d'autre du châssis.
- Le fil des deux lames de scie 8 a une forme en arc de cercle dont le centre coïncide avec le dit axe horizontal de pivotement 6.
- Chacune des extrémités des lames de scie 8 est fixée à des pièces de fixation 9 solidaires des extrémités des deux traverses horizontales 4 et 5 formant les arêtes du prisme opposées et parallèles au dit axe horizontal de pivotement 6; les pièces de fixation 9 sont elles-mêmes disposées en porte à faux de part et d'autre du châssis.
- Un système à vis et contre-écrous 10 monté sur les dites pièces de fixation 9 permet de mettre les lames de scie 8 sous tension, par l'intermédiaire d'organes de liaison 11 et de goujons 12, les axes longitudinaux des dites vis de fixation 10 de chaque lame 8 étant situés dans le plan de cette lame en formant avec l'axe longitudinal de la lame 8 un certain angle vers l'extérieur.
- La traverse horizontale supérieure 4 est munie d'une patte d'ancrage à laquelle est fixée l'extrémité supérieure d'une bielle 13 faisant partie d'un système d'entraînement alternatif comprenant un moteur électrique 14 muni d'un pignon 15, une courroie de transmission 16, un volant 17, une manivelle 18 et un palier 19, l'extrémité inférieure de la bielle 13 étant fixée à l'extrémité de la dite manivelle 18, de sorte que le dit système d'entraînement alternatif est apte à animer le châssis de la machine d'un mouvement oscillant centré autour du dit axe horizontal de pivotement 6.
- La disposition des paliers 7 et 19, de la manivelle 18 et de la bielle 13 est telle que l'axe longitudinal des scies 8 reste toujours incliné par rapport à la verticale en direction contraire à celle de l'avance. Le palier 7 est placé de telle sorte que l'axe horizontal de pivotement 6 est situé légèrement au-dessus du niveau du sol, et une fosse 20 est aménagée dans le sol entre le dit palier 7 et le système d'entraînement alternatif, pour permettre aux poutrelles inférieures du châssis et à la traverse horizontale inférieure 5 d'osciller librement.
- De part et d'autre de la machine sont prévus des moyens de transport constitués de deux voies ferrées 21 horizontales parallèles aux plans des lames de scie 8 et de deux chariots 22 aptes à porter chacun un bloc de pierre 23.
- La machine de sciage représentée à la Fig. 2 comporte un dispositif de guidage destiné à empêcher tout mouvement horizontal du châssis. Un massif en béton 24 est placé entre les poutrelles métalliques 1 et 2 de la machine, et porte deux plaques métalliques 25 sur chacune de ses faces latérales. Le massif en béton est placé en pont par-dessus la fosse 20 de manière à ménager un espace suffisant pour la traverse horizontale inférieure 5.
- Comme montré aux Fig. 3 et 4, des roulettes 28 sont fixées aux poutrelles verticales 1 et 2 par l'intermédiaire de supports 29 boulonnés aux dites poutrelles verticales. Un système de réglage horizontal des plaques métalliques 25, constitué de contreécrous 27 réglables sur les goujons filetés 26, permet d'annuler le jeu horizontal entre les plaques métalliques 25 et les roulettes 28.
- Un des avantages importants fournis par l'invention réside dans le fait qu'elle allie la simplicité et la facilité d'opération des machines à une seule lame avec la symétrie et l'équilibrage des tensions des machines à plusieurs lames.
- La machine conforme à l'invention permet de scier simultanément deux blocs différents, de dimensions différentes, et même de matières différentes, suivant des tranches d'épaisseur choisie arbitrairement.
- Un autre avantage de l'invention est qu'elle permet de modifier très facilement l'épaisseur des tranches sciées par un simple réglage de la position des blocs sur les moyens de transport. Vu la simplicité de cette opération de réglage de l'épaisseur de la tranche, on peut scier économiquement des tranches d'épaisseur quelconque.
- La disposition des lames de scie de part et d'autre du châssis permet le sciage de blocs de largeur théoriquement illimitée puisque celle-ci ne dépendra que des moyens de transport et non pas de la largeur entre lames.
Claims (10)
caractérisée en ce que le dit châssis (1, 2, 3, 4, 5) porte deux lames de scie (8) disposées de part et d'autre de celui-ci, symétriquement et parallèlement à son plan de symétrie, les pièces de fixation (9) étant disposées en porte à faux de part et d'autre du châssis (1, 2, 3, 4, 5), et que les dits moyens de transport sont situés de part et d'autre du dit châssis (1, 2, 3, 4, 5) et portent des moyens de réglage aptes à régler la position des blocs de pierre.
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