FR2459102A1

FR2459102A1 - Procede et dispositif pour commander l'avance de la lame d'une scie a ruban horizontale dans le materiau a scier

Info

Publication number: FR2459102A1
Application number: FR8013515A
Authority: FR
Inventors: Nobuo Sakurai
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1980-06-18
Publication date: 1981-01-09
Also published as: IT8067954A0; DE3022659A1; JPS5822288B2; JPS5621724A; ATA322480A; AU5933480A; DE3022659C2; FR2459102B1; US4358974A; AT384183B; CA1158749A; AU535068B2; SE8004544L; IT1128809B; GB2055686B; GB2055686A; SE449187B

Abstract

POUR QUE LE SCIAGE S'EFFECTUE TOUJOURS AVEC UN RENDEMENT (SURFACE COUPEE EN MILLIMETRES CARRES PAR UNITE DE TEMPS) OPTIMAL SPECIFIE OU CONSTANT, MALGRE L'USURE DE LA LAME 15, ON DETECTE LE COUPLE D'ENTRAINEMENT DE LA POULIE MOTRICE 7, PAR UN CAPTEUR DE COUPLE 59, ON DETECTE LA CHARGE OU REACTION AU DOS DE LA LAME 15, PAR UN CAPTEUR DE CHARGE 53, ET ON COMMANDE LA VITESSE D'ABAISSEMENT DU BERCEAU PORTE-RUBAN 5 PAR LA REGULATION DE LA PRESSION P DANS LA CHAMBRE SUPERIEURE DU VERIN HYDRAULIQUE 33 EN FONCTION DES VALEURS DETECTEES ET DE VALEURS MEMORISEES PREALABLEMENT DANS UN CALCULATEUR 55.

Description

La présente invention se rapporte d'une manière géné-

rale aux scies à ruban horizontales dans lesquelles un berceau portant une lame sous forme d'un ruban sans fin, animée d'une vitesse linéaire de coupe, est abaissé pendant le sciage pour faire pénétrer la lame à une vitesse d'avance dans un matériau à scier placé sous le berceau et elle concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif pour commander l'avance de la lame sur

de telles scies.

Les scies à ruban horizontales comportent un berceau dans lequel un moteur fait circuler un ruban de scie flexible sans fin autour de deux volants ou poulies, de sorte que le ruban peut

couper un matériau lorsqu'il est amené en contact avec lui. Le ber-

ceau porte-ruban peut être relevé et abaissé par rotation autour

d'un axe de charnière ou par coulissement sur un ou plusieurs mon-

tants de guidage sous l'effet d'un organe de commande tel qu'un vérin hydraulique, pour l'écarter et l'approcher d'un support sur lequel est placé le matériau à scier. Pendant le sciage, le

berceau est abaissé, ce qui fait pénétrer et avancer la lame circu-

lant dans le berceau dans la pièce à scier fixée sur le support.

Dans la plupart des scies à ruban horizontales actuelles, le berceau est relevé par un vérin hydraulique, tandis que son abaissement s'effectue sous l'effet de son propre poids, et avec limitation du débit de l'huile hydraulique expulsée du vérin. A cet égard, il est souhaitable que la limite supérieure du mouvement de relevage et

d'abaissement de la lame soit placée à une certaine distance au-

dessus du sommet du matériau à scier, ceci afin d'éviter que la lame ne soit endommagée par l'avance du matériau après qu'un morceau

de ce matériau en a été coupé, étant donné que la plupart des maté-

riaux ne sont pas exactement droits mais plus ou moins irréguliers.

Une question importante dans l'emploi des scies à ruban horizontales est le débit ou rendement de coupe, qui est la surface coupée (en mm2) par unité de temps. Pratiquement toujours, on désire que le sciage s'effectue à un certain rendement optimal spécifié ou constant. Comme de nombreuses pièces métalliques à scier, les barres pleines et les profilésd'acier par exemple, ont des sections telles que la longueur de coupe (dimension de la pièce N

attaquée par la lame ou longueur de la lame en prise avec le maté-

riau) varie sans cesse pendant le sciage, l'avance de la lame doit être gouvernée en corrélation avec cette longueur de coupe pour que la lame puisse travailler au rendement optimal. Sison avance ne _ se fait-pas de manière que le rendement de coupe soit optimal, compte tenu de la longueur de coupe, la lame est sollicitée excessivement

et sera vite usée ou alors elle travaille de façon inefficace.

Pour que le sciage s'effectue avec un rendement donné quelle que soit la longueur de coupe, la lame est conventionnellement avancée sous une poussée donnée dans un système dit à commande de

la poussée. Dans un tel système, pour maintenir la poussée d'avance-

ment de la lame à la valeur voulue, on fait varier la pression du cylindre ou vérin hydraulique qui soutient le berceau porte-ruban

pendant son abaissement. Le réglage de la poussée à une valeur sensi-

blement uniforme maintient la résistance à la coupe à peu près cons-

tante, ce qui correspond à une avance de la lame avec le rendement de

coupe souhaité car la résistance à la coupe est généralement propor-

tionnelle au rendement de coupe. Donc, dans une commande convention-

nelle à maintien de la poussée à une valeur constante, la vitesse d'avance de la lame varie avec la longueur de coupe, de manière que la résistance à la coupe reste sensiblement la même, pendant que la

vitesse linéaire de coupe de la lame reste inchangée.

Toutefois, cette commande conventionnelle a plusieurs défauts et en particulier celui qui consiste en ce que cette commande est basée sur la supposition que la résistance à la coupe par unité de quantité d'avance de la lame est toujours uniforme. Or, en réalité, la résistance à la coupe par unité de quantité d'avance a tendance à croître à mesure que la quantité d'avance diminue. Par conséquent, quand, par exemple, la vitesse d'avance, donc aussi la quantité d'avance, est réduite pour que la résistance reste la même, en réponse à l'augmentation de la longueur de coupe quand la lame attaque une partie de la pièce de plus grande section dans le plan de coupe,

la résistance par unité de quantité d'avance a tendance à croître.

Cette élévation de la résistance à la coupe par unité de quantité

d'avance est très nette, en particulier au sciage de matériaux dif-

ficiles à couper, tels que des aciers inoxydables, qui doivent être coupés avec une faible vitesse d'avance, c'est-à-dire avec une faible quantité d'avance. Donc, les matériaux difficiles à couper ne peuvent pas être sciés à un rendement uniforme optimal par la commande conventionnelle à poussée constante dans une scie à ruban horizontale, bien que des matériaux faciles à couper, pouvant être sciés à une plus grande vitesse d'avance, c'est-à-dire à une plus forte quantité d'avance, puissent être sciés à un rendement optimal sensiblement

uniforme sur la même machine.

La commande conventionnelle par la poussée est égale-

ment défectueuse en ce sens qu'elle est basée sur la supposition que

la résistance à la coupe augmente ou diminue seulement avec la lon-

gueur de coupe. Or, la résistance à la coupe augmente en fait égale-

ment de façon indépendante des variations de la longueur de coupe du matériau, en raison de l'usure ou émoussage de la lame. Par conséquent, lorsque l'état d'usure de la lame augmente pendant le sciage sous une commande conventionnelle par la poussée, la vitesse d'avance de la lame sera réduite sans qu'il y ait eu augmentation de la longueur de coupe, avec le résultat que le rendement de coupe sera diminué. L'invention vise à créer un procédé et un dispositif pour commander l'avance d'une lame à ruban dans une scie à ruban horizontale, de manière que la lame puisse toujours être avancée

avec un rendement de coupe optimal spécifié ou constant, en corré-

lation avec la longueur de coupe, mais quels que soient la nature du matériau et l'état d'usure de la lame, de sorte que l'efficacité du

travail et la durée de service de la lame peuvent être accrues consi-

dérablement. Selon une caractéristique essentielle de l'invention,

on obtient ces résultats par la détection, soit de l'usure ou abra-

sion de la lame, soit de variations ou changements provoqués par cette usure ou abrasion dans la résistance à la coupe pendant une opération de sciage et par la commande de l'avance de la lame en

fonction des résultats de cette détection.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plu-

sieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation frontale d'une scie à ruban horizontale à laquelle l'invention est applicable - les figures 2a et 2b sont des représentations schématiques servant à illustrer l'avance de la lame dans une scie comme celle de la figure 1

- les figures 3, 4, 5 et 7 sont des schémas de plu-

sieurs dispositifs de commande pour une scie comme celle de la

figure 1, selon différentes variantes de mise en oeuvre de l'inven-

tion; et - la figure 6 représente un dispositif utilisé dans les

exemples des figures 5 et 7.

La figure 1 représente une scie à ruban horizontale désignée dans son ensemble par 1 et comprenant un bâti 3 en caisson et un berceau porteruban 5 qui peut être approché et écarté de façon conventionnelle du bâti 3. Le berceau 5 contient une poulie motrice 7 et une poulie menée 9, possédant des axes 11 et 13, autour desquelles est disposée une lame 15 sous forme d'un ruban flexible sans fin, qui est entratnée en rotation et peut produire une coupe lorsque la poulie motrice 7 est entratnée. La lame 15 est maintenue dirigée vers le bas par son bord denté formant le tranchant par et entre deux guides 17 et 19 fixés à des bras de guidage 21 et 23 qui sont supportés de façon réglable par une traverse 25 à la partie supérieure du berceau 5. Le bâti 3 porte une table de travail 27, sur laquelle une pièce à scier M peut être montée à l'aide d'un étau 29 qui est également prévu sur la table et comprend un mors fixe 29f et un mors mobile 29m. Le berceau 5 de la scie représentée à titre d'exemple sur la figure 1 est articulé sur le bâti par un axe de charnière 31 et peut être relevé et abaissé par rapport au

bâti 3 par un vérin hydraulique 33, dont la tige de piston est dési-

gnée par 35. Le berceau de la scie peut cependant aussi être monté relevable et abaissable, par un vérin hydraulique ou un autre organe

moteur, comme décrit par la suite, par coulissement sur un ou plu-

sieurs montants verticaux.

Quelle que soit la forme d'exécution, quand le berceau est abaissé depuis sa position haute représentée en traits mixtes sur la figure 1, la lame 15, circulant autour de la poulie motrice 7 et de la poulie menée 9 dans le berceau, pénètre dans le matériau M à scier, maintenu en place sur la table 27 par l'étau 29, et coupe celui-ci. En outre, après chaque opération de sciage, le matériau à scier M, représenté sous forme d'une barre ronde sur la figure 1, est avancé horizontalement à sa nouvelle position de sciage sur la table 27, habituellement vers l'avant depuis le côté arrière de la scie 1, après le relevage de la lame 15 par le berceau porte-ruban 5

jusqu'à sa limite ou fin de course haute.

Pour illustrer schématiquement l'action de coupe dans la scie à ruban horizontale 1, en vue de l'examen théorique suivant de cette action, les figures 2a et 2b représentent une dent de la lame 15, se déplaçant dans la direction de défilement X de la lame et dans la direction Y de son avance dans le matériau M pendant la coupe de celui-ci. La figure 2a montre que la résistance à la coupe R que rencontre la lame 15 peut être représentée par le vecteur R, lequel peut être décomposé en une composante transversale RT parallèle à la direction de défilement de la lame et une composante normale RN qui est parallèle à la direction d'avance de la lame. d Pour n'importe quel type de scie à ruban horizontale, le rendement de coupe est exprimé comme suit t = S/t = L. Vf/t = L.Vt....... (1) o S est la surface coupée du matériau M, t est le temps, L est la longueur de coupe, Vf est la quantité d'avance de la lame 15 dans

le matériau M et Vt est la vitesse d'avance de la lame.

De plus, la résistance à la coupe R peut être exprimée comme suit R = A. B(w).Vt.L........ (2) o A est une constante de proportionnalité, w est une quantité

d'usure ou abrasion de la lame 15 et B(w) est une fonction de la quan-

tité d'usure ou abrasion de la lame. L'incorporation de l'équation (1) dansl'équation (2) donne: R = A.B(w)......... (3) En outre, comme la résitance à la coupe R peut être

décomposée en une composante transversale RT et une composante nor-

male RN, voir la fiture 2a, on obtient l'équation

R =........ (4)

Il découle de ce qui précède que la résistance à la

coupe R peut être déterminée par la détection de sa composante trans-

versale RT et de sa composante normale RN et que, bien entendu, l'avance de la lame 15 dans le matériau M à scier peut être commandée en fonction de la résistance R ainsi déterminée. Cependant, en vue d'une commande plus simple de l'avance de la lame, en fonction de la seule composante transversale RT ou de la seule composante normale RN de la résistance R. l'équation (3) peut être modifiée comme suit RT = At.Bt(w)."J....... (5) et RN =An.Bn(w).1....... (6) o At et An sont des constantes de proportionnalité déterminées expérimentalement au préalable et Bt(w) et Bn(w) sont des fonctions

de quantités d'usure ou abrasion, déterminées également par expéri-

mentation.

La lame 15 peut donc être avancée dans le matériau M pour que le sciage s'effectue avec un rendement désiré or si la

composante transversale RT ou la composante normale RN de la résis-

tance R satisfait l'équation (5) respectivement (6), le rendement désiré Il étant mis à la place de y. La lame peut donc également être avancée avec maintien du rendement désiré À en cas d'élévation de la résistance R. , par suite de l'usure de la lame 15, si la composante

transversale RT ou la composante normale RN augmente proportionnel-

lement à l'augmentation de la fonction Bt(w) ou Bn(w), afin que l'équation (5) ou '6) soit satisfaite. Le rendement de coupe désiré peut naturellement être déterminé expérimentalement pour différents matériaux & scier, en vue de l'utilisation des valeurs trouvées pour

commander l'avance de la lame 15 en conséquence.

La figure 2b sert plus particulièrement à illustrer la variation de la résistance R sous l'effet de l'usure ou abrasion _ de la lame au cours d'une opération de sciage. Sur la figure 2b, la résistance à la coupe de la lame 15 au début d'une opération de sciage est représentée par un vecteur R0 qui est décomposé en une composante transversale RT0 parallèle à la direction de défilement de la lame 15 et une composante normale RN0 parallèle à sa direction d'avance, le

vecteur R0 faisant un angle eO avec la composante transversale RT0.

La résistance à la coupe de la lame 15 après une certaine usure est

représentée par un vecteur R qui est décomposé en une composante trans-

versale RT et une composante normale RN et qui fait un angle e avec

la composante transversale RT.

Le vecteur R au début du sciage devient donc le vecteur

R au bout d'un certain temps de sciage et l'angle e0 fixant la direc-

tion du vecteur R devient l'angle e fixant la direction du vecteur R. L'angle e du vecteur R peut donc être déterminé par la détection de la composante transversale RT et de la composante normale RN, sur la base de l'équation e = tan RN/RT....... (7) De plus, si la grandeur et la direction de l'angle e du vecteur R sont préalablement déterminées expérimentalement, la fonction B(w) de l'équation (3) peut être exprimée comme suit: B(w) = c(e)...... (8) o C(e) est une fonction de l'angle e indiquant l'augmentation de

la résistance à la coupe R sous l'effet de l'usure w de la lame 15.

L'équation (3) peut donc être transforme comme suit: R = A.c(e).q......1 (9) Par conséquent, la lame 15 peut être avancée dans le matériau M, de manière que le sciage s'effectue avec le rendement de coupe désiré ô', si la résistance R satisfait l'équation (9), o test remplacé par ce rendement désiré ô'. La lame 15 peut donc être avancée avec maintien du rendement désiré ô même en cas d'élévation de la résistance R par suite de l'usure de la lame si la résistance R augmente proportionnellement à l'augmentation de la fonction C(e) en

raison de l'usure de la lame, afin que l'équation (9) soit satisfaite.

Comme déjà indiqué, le rendement de coupe désiré l'î peut être déter-

miné expérimentalement pour différents matériaux à scier, en vue de l'utilisation des valeurs trouvées pour commander l'avance de la

lame en conséquence.

La figure 3 montre un premier exemple d'un dispositif pour commander l'avance de la lame conformément à l'invention. Le berceau porte-ruban 5 dans lequel circule la lame 15 est relevé et abaissé par le vérin hydraulique 33, le berceau pouvant être articulé sur le bâti de la scie horizontale par un axe mais il peut également

être monté coulissant sur un ou plusieurs montants verticaux.

Le vérin 33 possède une chambre supérieure 33U et une

chambre inférieure 33L séparées par un piston solidaire de la tige 35.

La chambre inférieure 33L est reliée à une source 37 de fluide hydraulique par une canalisation 39 sur laquelle est branchée une canalisation 41 menant à une soupape de décharge 43 qui débite dans la boche T et est conçue pour commander la pression hydraulique P1 de la chambre inférieure 33L. La chambre supérieure 33U est également reliée à la source 37, par une canalisation 45 sur laquelle est

branchée une canalisation 47 menant à une soupape de décharge élec-

trique 49, laquelle débite également dans la bâche T et est conçue pour être actionnée par un moteur 51 pour la commande de la pression hydraulique P2 de la chambre supérieure 33U. La pression hydraulique P1 de la chambre inférieure 33L et la pression hydraulique P2 de la chambre supérieure 33U du vérin 33 peuvent donc être commandées, la première par la soupape de décharge 43, la deuxième par la soupape de

décharge électrique 49, en vue de la commande du mouvement du ber-

ceau porte-ruban 5, donc de l'avance de la lame 15. Le poids du ber-

ceau 5 agit comme une force d'avancement de la lame dans le matériau M mais la force d'avancement effective est déterminée par les pressions P1 et P2 dans les chambres inférieure 33L respectivement supérieure 33U

du vérin 33.

L'actinn du vérin 33 commandant le mouvement du ber-

ceau 5 et l'avance de la lame 15 sera décrite ci-après, théorique-

ment, avec utilisation des grandeurs Ar et We, désignant respective-

ment l'aire utile du piston de ce vérin et le poids du berceau 5. Tout d'abord, la pression P1 de la chambre inférieure 33L peut être définie comme suit P We (10) A r Donc, si la soupape de décharge 43 est réglée à la pression P et la

pression P2 de la chambre supérieure est nulle, le poids We du ber-

ceau 5 et la pression P1 de la chambre inférieure sont en équilibre, de sorte que le berceau 5 ne descend pas sous l'effet de son poids, si bien que la lame 15 n'avance pas dans le matériau M.

Pour que la lame avance dans le matériau avec main-

tien d'une résistance à la coupe désirée R', la soupape de décharge électrique 49 doit être actionnée de manière que la pression P2

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de la chambre supérieure 33U corresponde à - 2 = r R................... (11) 2 Ar (l La force F nécessaire pour produire une telle avance peut donc être définie par: F = We + P2 Ar - Pl Ar...... (12) En incorporant les équations (10) et (11) dans l'équation (12), on obtient: F = We + RI Ar--.Ar = R'...... (13) Ar Ar La résistance R' satisfait par conséquent l'équation (9) pour une avance de la lame 15 dans le matériau M avec maintien du rendement désiré ô Pour détecter la composantenormale de la résistance à la coupe R> comme décrit relativement aux figures 2a et 2b, un capteur de charge 53, formé par des éléments sensibles à la pression

par exemple, est installé sur les guides 17 et 19 de manière à détec-

ter la résistance à la coupe ou réaction perceptible au dos de la

lame 15 pendant le sciage. Le capteur de charge 53 transmet la compo-

sante normale RN détectée de la résistance R à une unité de traitement etde calcul ou calculateur 55, lequel est connecté à un organe de commande de pression 57 qui commande le moteur 51 actionnant la

soupape de décharge électrique 49.

De plus, pour la détection de la composante transver-

sale RT de la résistance R., un capteur de couple 59 est installé entre l'arbre 11 de la poulie motrice 7 de la lame 15 et le moteur 61 qui commande cette poulie. Le capteur de couple 59 transmet la composante

transversale RT détectée au calculateur 55.

Le calculateur 55 est programmé avec des calculs basés sur les équations (4), (7) et (9) et il contient dans une mémoire le rendement de coupe désiré 'Dû, lequel a été prédéterminé en fonction

de la nature du matériau M à scier, de même que la constante de pro-

portionnalité A et la fonction C(e) de l'équation (9), ayant été dé-

terminées expérimentalement au préalable. Le calculateur 55 détermine la résistance à la coupe R réelle et l'angle e indiquant la direction du vecteur de la résistance de coupe R, sur la base des équations (4) respectivement (7) et en fonction des composantes transversale RT et normale RN détectées respectivement par le capteur de charge 53 et

par le capteur de couple 59 et transmises au calculateur 55. Ce der-

nier détermine en outre la résistance à la coupe désirée R'sur la base de l'équation (9) et suivant l'angle e déterminé, ainsi que suivant la fonction c(e) et la constante de proportionnalité A, toutes deux mémorisées au préalable. Le calculateur 55 compare la résistance réelle R avec la résistance désirée R' et agit sur l'organe de commande de pression 57 dans le sens du maintien de

l'égalité de ces deux résistances.

L'organe de commande de pression 57 actionne la sou-

pape de décharge électrique 49, par le moteur 51, suivant les ordres reçus du calculateur 55, dans le sens du maintien de la pression P2

de la chambre supérieure 33U du vérin égale à R'/Ar, selon l'équa-

r>>, tion (11). Autrement dit, l'organe de commande de pression 57 com-

mande le vérin 33, par la soupape de décharge électrique 49 et avec maintien de la pression P2 = R'/Ar, de manière que le berceau 5, en descendant, fasse avancer la lame 15 dans le matériau M avec une force d'avancement égale à la résistance désirée R' selon l'équation (13), c'est-à-dire avec maintien du rendement désiré \', l'équation (9)

étant satisfaite.

La figure 4 montre un dispositif de commande de

l'avance selon un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention.

Cet exemple ayant des analogies-avec le précédent, des éléments communs portent les mêmes références et ne sont pas de nouveau décrits

ré", '- en détail.

Dans cet exemple, le berceau 5 est relevé par le vérin hydraulique 33 lorsque sa chambre inférieure 33L est alimentée en fluide hydraulique et le berceau est abaissé sous l'effet de son propre poids lorsque du fluide hydraulique est permis de s'échapper de cette chambre inférieure. A cet effet, la chambre inférieure 33L est reliée à la bâche T par l'intermédiaire d'une soupape 63 à débit réglable, laquelle est actionnée par un moteur 51', lui-même commandé par un organe de commande de débit 57'. La vitesse d'avance de la

lame 15 dans le matériau M est par conséquent commandée par la régu-

lation du débit de fluide hydraulique sortant de la chambre infé-

rieure 33L du vérin 33 au moyen de la soupape 63, elle-même commandée

par le moteur 51' et l'organe de commande de débit 57'.

Dans ce dispositif, la pression hydraulique P1 de la chambre inférieure 33L du vérin 33 est définie comme suit: P1 = (We - RN)/Ar....... (14) o We, Ar et RN sont respectivement le poids du berceau porte-ruban 5, l'aire utile du piston solidaire de la tige 35 et la composante nor-

male de la résistance à la coupe R. comme indiqué dans ce qui pré-

cède. En transformant l'équation (14), on peut obtenir l'équation suivante: RN = We - Ar.P....... (15) La composante normale RN de la résistance R peut par conséquent être déterminée par la détection de la pression hydraulique P1 de la

chambre inférieure 33L du vérin 33.

A cet effet, un capteur de pression 65 est relié à la chambre inférieure 33L et est connecté au calculateur 55, dont la fonction correspond plus ou moins à celle du calculateur portant la

même référence dans le premier exemple de réalisation (figure 3).

Le calculateur 55 est connecté à l'organe de commande de débit 57', auquel il transmet des ordres sous forme de signaux comme décrit par la suite, et il est également connecté au capteur de couple 59, exactement comme dans le premier exemple, ce capteur étant de nouveau prévu entre l'arbre 1l de la poulie motrice 7 et le

moteur 61 et transmettant au calculateur 55 la composante transver-

sale RT de la résistance à la coupe R. Le calculateur 55 de cet exemple est programmé avec des calculs basés sur les équations (4), (7)., (9) et (15) et il est pourvu d'un mémoire dans lequel sont mémorisés le rendement de coupe désiré '', la constante de proportionnalité A et la fonction C(o) de

l'équation (9), exactement comme dans le premier exemple. Le calcu-

lateur 55 détermine tout d'abord la composante normale RN de la résis-

tance R sur la base de l'équation (15) et suivant la pression P1 du vérin 33, puis il détermine la résistance à la coupe réelle R sur la base de l'équation (4) et suivant la composante normale RN et la composante transversale RT. Comme déjà indiqué, la pression P1 est

transmise au calculateur par le capteur de pression 65 et la compo-

sante transversale RT lui est transmise par le capteur de couple 59.

Le calculateur 55 détermine également l'angle e, indiquant la direc-

tion du vecteur de la résistance à la coupe R., sur la base de l'équa-

tion (7) et suivant la composante normale RN et la composante trans-

versale RT. De plus, le calculateur 55 détermine la résistance à la coupe désirée R' et la compare avec la résistance à la coupe réelle R en vue de la commande, suivant la différence, de l'organe de commande de débit 57'.

L'organe de commande de débit 57' actionne la sou-

pape 63 à débit réglable par l'intermédiaire du moteur 51' et suivant les signaux reçus du calculateur 55. L'organe de commande de débit 57' correspond à l'organe de commande de pression 57 du premier exemple mais il règle, comme déjà indiqué, le débit du fluide hydraulique

sortant de la chambre inférieure 33L du vérin hydraulique 33 par l'inter-

médiaire de la soupape 65 et en vue de la commande de la vitesse

d'avance de la lame 15, selon l'équation (2).

Dansè dispositif, la résistance R de l'équation (2) est bien entendu variée de façon correspondante lorsque la vitesse d'avance Vt de la lame 15 dans cette même équation est variée par

l'organe de commande de débit 57' par l'intermédiaire de la soupape 63.

L'organe de commande de débit 57' règle par conséquent la vitesse d'avance Vt de la lame 15 de manière que la résistance R reste égale à la résistance désirée R', suivant les signaux donnés par le calculateur 55,lequel est conçu pour actionner l'organe de commande 57' exactement comme l'organe de commande de pression du

premier exemple. Le rendement 'I est donc maintenu à la valeur spé-

cifiée ou constantesi la résistance R est maintenue égale à la résis-

tance désirée R' par l'organe de commande de débit 57', puisque l'équa-

tion (9) est satisfaite.

La figure 5 montre un troisième exemple de mise en oeuvre de l'invention, qui est très semblable au premier (figure 3)

et correspond aussi plus ou moins au deuxième (figure 4). Pour simpli-

fier, les éléments communs avec les premier et deuxième exemples portent les mêmes références et ne seront pas décrits- en détail encore

une fois.

Ce troisième exemple ne se distingue en fait du pre-

mier que par l'utilisation d'un capteur d'usure 67, venant à la place du capteur de couple 59, pour détecter l'usure ou abrasion de la

lame 15. Le capteur 67 est connecté au calculateur 55, qui est sem-

blable auxcalculateurs 55 des exemples précédentes, et lui transmetl'usure détectée. Tous les autres éléments du troisième exemple

sont identiques à ceux du premier et il en va de même pour le fonc-

tionnement, sauf, bien entendu, que la pression P2 de la chambre supé-

rieure 33U du vérin hydraulique 33 est commandée en fonction de l'usure w de la lame 15, détectée par le capteur 67, et sur la base

de l'équation (6).

Le capteur d'usure 67 peut être choisi parmi des appa-

reils connus ou être conçu et réalisé facilement en fonction des besoins par l'homme de l'art pour qu'il détecte l'usure w de la lame 15 pendant une opération de sciage. Il peut être formé, par

exemple, comme représenté figure 6, par un capteur magnétique cons-

titué d'une armature magnétique 71 et d'une bobine 69 connectée à un circuit 73 de détermination de valeur moyenne et il peut être installé sur le parcours du brin supérieur de la lame 15, entre la

poulie motrice 7 et la poulie menée 9.

Dans le troisième exemple, le calculateur 55 est seu-

lement progammé avec le calcul d'une équation, l'équation (6), tandis

que le rendement de coupe désiré V et la constante de proportionna-

lité An de même que la fonction Bn(w) de l'équation (6) sont mémo-

risés au préalable dans sa mémoire. Le rendement désiré A' est pré-

déterminé pour divers matériaux à scier, exactement comme dans les premier et deuxième exemple, et la constante An et la fonction Bn(w) sont prédéterminées expérimentalement. Le calculateur 55 détermine la composante normale désirée RN' de la résistance à la coupe R sur la base de l'équation (6) et en fonction de l'usure w de la lame 15, transmise par le capteur d'usure 67, du rendement désiré YV, de la

constante An et dela fonction Bn(w) préalablement mémorisés. Le cal-

culateur 55 compare la composante normale désirée RN' ainsi obtenue avec la composante normale RN fournie par le capteur de charge 53, comme dans le premier exemple. De plus, le calculateur 55, comme dans le premier exemple, agit sur l'organe de commande de pression 57 de manière que la composante normale RN détectée et la composante normale désirée RN' de la résistance à la coupe R restert autant que

possible égales l'une à l'autre.

L'organe de commande de pression 57 actionne la sou-

pape de décharge électrique 49, par l'intermédiaire du moteur 51, suivant les signaux reçus du calculateur 55, dans le sens du maintien de la pression de la chambre supérieure 33U du vérin hydraulique 33 à P.-= RN'/Ar, comme dans le premier exemple. L'organe de commande de pression 57 commande par conséquent le vérin 33, par l'intermédiaire de la soupape 49, de manière que la lame 15 avance dans le matériau M pendant que la pression P2 dans la chambre supérieure du vérin reste

égale à RN'/Ar.

La pression P2 étant maintenue à cette valeur, la lame 15 est avancée dans le matériau M avec une force d'avancement qui est égale à la composante normale désirée RN' de la résistance R. La lame 15 avance donc dans le matériau M de manière que le sciage s'effectue avec maintien du rendement désiré Y', l'équation (6) étant satisf ite lorsque la force d'avancement est égale à la composante

normale désirée RN'.

La figure 5 montre un quatrième exemple qui est très semblable au deuxième (figure 4) et correspond également plus ou moins au premier (figure 3) et au troisième (figure 5). Pour simplifier, les éléments de cet exemple de mise en oeuvre de l'invention portent les mêmes références que des éléments des exemples précédentes et ne seront pas décrits en détail puisqu'ils

sont tous contenus dans au moins l'un de ceux-ci.

Ce quatrième exemple ne se distingue pour l'essen-

tiel du deuxième que par l'utilisation du capteur d'usure 67 du troi-

sième exemple à laplace du capteur de couple 59 du deuxième. Le capteur d'usure 67 est connecté au calculateur 55, qui est plus ou moins identique à ceux des exemples précédentes, et lui transmet

l'usure détectée de la lame 15, comme dans le troisième exemple.

Exception faite du capteur d'usure 67, tous les autres éléments du quatrième exemple sont identiques à ceux du deuxième exemple, bien que le calculateur 55 soit dans ce cas légèrement différent, du fait que la vitesse d'avance Vt de la lame 15 est commandée ici en fonction de l'usure w de la lame 15, détectée par le capteur d'usure 67, et

sur la base de l'équation (6).

Dans le quatrième exemple, le calculateur 55 est programmé avec les calculs des équations (6)et 5)et dans sa mémoire sont introduits préalablement le rendement désiré 'V, de même que

la constante de proportionnalité An et la fonction Bn(w) de l'équa-

tion (6). Là encore, le rendement désiré X' est prédéterminé pour divers matériaux à scier et la constante de proportionnalité An

et la fonction Bn(w) sont predéterminées expérimentalement, exacte-

ment comme dans les exemples précédents. Le calculateur 55 détermine tout d'abord la composante normale RN de la résistance à la coupe R sur la base de l'équation (15) et en fonction de la pression hydrau- lique P1 du vérin 33, comme dans le second exemple. Le calculateur 55 détermine également la composante normale désirée RN' de la résistance à la coupe R sur la base de l'équation (6) et en fonction de l'usure w de la lame 15, fournie par le capteur d'usure 67, du rendement désiré "A.', de la constante An et de la fonction Bn(w), comme dans le troisième exemple. Le calculateur 55 compare en outre la composante normale RN avec la composante normale désirée RN' et transmet des signaux fonction de cette comparaison à l'organe de commande de débit 57', comme dans le second exemple. L'organe de commande de débit 57' commande, comme dans le second exemple, le débit du fluide

hydraulique sortant de la chambre inférieure 33L du vérin hydrau-

lique 33, au moyen de la soupape 63 à débit réglable et dans le sens du maintien de la vitesse d'avance de la lame 15 comme défini par

l'équation (2).

L'organe de commande de débit 57' règle par consé-

quent la vitesse d'avance Vt de la lame 15 de manière que la compo-

sante normale RN et la composante normale désirée RN' de la résistance à la coupe R restent égales l'une à l'autre, suivant les signaux reçus du calculateur 55, comme dans le second exemple. La lame 15 est par conséquent avancée dans le matériau M avec maintien du rendement à la valeur constante '1! désirée puisque la composante normale RN et

la composante normale désirée RN' sont maintenues égales, l'équa-

tion (6) étant satisfaite.

Il ressort de ce qui précède que la résistance à la coupe et de la lame 15 est maintenue égale à la résistance à la coupe désirée R' par la variation de la force d'avancement ou de la vitesse d'avancement de la lame 15, de manière que le rendement I. reste constant et égal au rendement désiré 'I qui a été prédéterminé expérimentalement. L'invention réalise donc les différents objectifs

définis au début.

Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux

formes de réalisation décrites et que l'homme de l'art pourra y ap-

porter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Procédé pour commander l'avance de la lame dans le matériau à scier sur une scie à ruban horizontale, caractérisé par le maintien du rendement de coupe (ô) (surface coupée en millimètres carrés par unité de temps) à une valeur spécifiée ou constante en tenant compte des variations ou changements de la résistance à la coupe (R) provoqués par l'usure ou abrasion de la lame.

2. Procédé selon la revendication caractérisé en ce que la commande de l'avance s'effectue par la commande de la force

ou poussée d'avancement de la lame.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de l'avance s'effectue par la commande de la

vitesse d'avance.

4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il

comprend un dispositif pour détecter la résistance à la coupe provoquée par des variations ou des changements de l'usure ou abrasion de la t lame (15) et un dispositif pour maintenir le rendement de coupe à une valeur spécifiée ou constante en tenant compte de la résistance à

la coupe détectée.