FR2640906A1 - Machine for cutting hard construction materials - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une machine de découpe de matériaux de construction durs, naturels ou artificiels, lesdits matériaux étant présentés pour la découpe en bloc, pile, botte, mais également sous forme de pièce unitaire. Elle comporte, à l'intérieur d'un bâti en col de cygne, une table mobile comprenant au moins un gabarit de positionnement et de forme de découpe, deux poulies mues par un moteur et supportant un câble (diamanté, carbure, stellite, etc.) ainsi que des dispositifs de tension et de guidage du câble. Elle est caractérisée en ce que le câble-outil 8 fonctionne en continu dans un sens vertical, et en ce que la table mobile 2 recevant les matériaux 4 à découper se déplace dans un sens perpendiculaire à l'axe des deux poulies 5-5' supportant le câble 8. Ce type de machine permet d'obtenir une découpe précise et d'un fini tout à fait acceptable quelle que soit la forme de coupe souhaitée : droite, biseautée, curviligne. Son faible encombrement la rend, de plus, aisément intégrable dans une ligne de fabrication ou de parachèvement de produits.

Description

La présente invention concerne une machine de découpe de matériaux de construction durs, naturels (pierre ou marbre par exemple) ou artificiels (béton ou fibres-ciment par exemple), les dits matériaux étant présentés pour la découpe en bloc, pile, botte, mais également sous forme de pièce unitaire pleine ou creuse ou profilée. Elle concerne plus particulièrement une scie à cable (diamanté, carbure, stellite, etc ...) susceptible d'éxécuter des coupes ou découpes précises, et sans éclats.

Pour réaliser la coupe ou la découpe des matériaux précédemment décrits, l'on utilise habituellement les dispositifs suivants - des disques de coupe horizontaux ou verticaux qui débitent à sec ou à l'humide. Ce type de matériel implique malheureusement de recourir à un diamètre d'outil relativement important par rapport au matériau à scier, et s'avère de ce fait onéreux à fabriquer. De plus, de par sa configuration et sa vitesse de rotation, il engendre un bruit important particulièrement gênant pour l'utilisateur.

- des scies à mouvement alternatif. Ce type de matériel qui ne pâtit pas des inconvénients décrits pour les disques de coupe, n'est malheureusement opérationnel que dans un sens, le retour ne servant qu'à amorcer à vide la nouvelle coupe, ce qui entraîne une faible productivité du poste de travail et une usure prématurée de l'outil.

- des scies à ruban à dents carburées ou diamantées qui améliorent sensiblement la productivité du poste de travail, l'outil de coupe étant continu Toutefois il s'avère à l'usage que ce genre de dispositif est peu fiable pour les matériaux durs, par suite d'une détérioration rapide du support des dents, et nécessite de ce fait un changement fréquent des lames.

Pour remédier aux différents inconvénients des dispositfs décrits cidessus, l'on s'est efforcé d'utiliser des machines de découpe faisant appel à des cables diamantés travaillant horizontalement par abrasion. Ce genre de matériel offre de multiples avantages parmi lesquels on peut citer : une moindre usure de l'outil de coupe, une émission de bruit nettement inférieure, une rapidité d'exécution accrue, le sciage étant continu.

Bien que les scies horizontales à cable diamanté soient parfaitement opérationnelles et utilisées dans bon nombre d'industries pour travailler les matériaux durs à base de pierre, de béton, de ciment, de fibres-ciment par exemple, il s'avère toutefois qu'avec ces matériels la trace de coupe engendrée par le cable demeure rigoureusement immuable et qu'il est de ce fait impossible d'envisager des coupes ou découpes suivant un traçé autre que plan. Par ailleurs la flèche imposée au cable par les efforts de coupe gêne la précision du trait de coupe, ce qui peut s'avérer facheux pour certains travaux requérant une certaine précision comme par exemple lors de la réalisation de pièces ou d'ébauches de pièces industrielles exigeant des cotes précises.

L'objet de la présente invention vise à remédier aux inconvénients rencontrés sur les dispositifs de l'art antérieur, en proposant une machine à cable (diamanté, carbure, stellite, etc...) permettant une découpe précise, et un fini tout à fait acceptable quelle que soit la forme de découpe souhaitée, de matériaux de construction durs, présentés en botte, pile,bloc, mais également sous forme de pièce unitaire.

Selon un autre objet de l'invention, l'encombrement réduit de la machine de découpe facilite son intégration dans la ligne de fabrication d'une unité de production, ce qui n'est pas toujours évident avec les machines traditionnelles à cable diamanté qui impliquent un mouvement de descente vertical de l'ensemble de découpe.

A cette fin, la machine de découpe, suivant l'invention, de matériaux de construction durs, naturels ou artificiels, comporte, à l'intérieur d'un bâti en col de cygne, une table mobile, deux poulies mues par un moteur et supportant un cable-outil, ainsi que des dispositifs de tension et de guidage du cable. Elle est caractérisée en ce que le cable-outil fonctionne en continu dans un sens vertical, et en ce que la table mobile ecevant les matériaux à découper se déplace dans un sens sensiblement perpendiculaire à l'axe es deux poulies supportant ledit cable.

L'utilisation d'une scie à cable vertical, combinée avec le sens de déplacement de la table mobile support des matériaux à découper, permet d'assurer un trait de coupe précis et quelqu'en soit la forme, d'un bon fini, et avec une fiabilité et une rapidité d'exécution nettement accrue par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. De plus l'agencement de la machine étant plutôt à tendance verticale, celle ci représente un volume réduit au sol et peut donc être logée aisément dans la ligne de production ou de parachèvement des produits.

ra description ci-dessus d'un mode de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et représentée par les dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Parmi les dessins - LA FIGURE 1 : est une vue en élévation, de coté, d'une machine de découpe à cable suivant l'invention.

- LA FIGURE 2 : est une vue de dessus, en plan, de la machine suivant la figure 1.

- LA FIGURE 3 : est une vue en élévation, de face, de la machine suivant les figures 1 et 2.

- T.Tec FIG-BS 4 : sont trois vues de détail de la table mobile parmi lesquelles - LA PIGIIPB 4J1 : est une vue de dessus de la table, - La N- 4/2 : est une vue de la largeur de la table du côté opposé à l'opérateur, - La FI-B 4/3 : est une vue de la longueur de la table de côté.

- LA FIGURE 5 : estune vue de face du tendeur de la poulie (5)
La machine représentée à l'aide des dessins 1 à 5 sera décrite ci après, dans son application particulière à la découpe d'éléments tubulaires en fibres-ciment, mais il est bien évident qu'elle peut également être utilisée pour tout type de matériau de construction dur qu'il soit plan, profilé ou creux et présenté en botte, pile, bloc mais également sous forme unitaire.

Comme le montre la figure 1, une machine de découpe conforme à l'invention comporte à l'intérieur d'un bâti en col de cygne (1), une table mobile (2) comprenant un gabarit (3) de positionnement et de forme de coupe pour le raccord tubulaire (4). De part et d'autre du bâti (1) on a disposé sur un même plan vertical deux poulies (5-5') dont l'une supérieure (5) est folle autour d'un axe central relié au bâti (1), et l'autre (5'), solidarisée au bâti par un axe, est commandée par un dispositif de transmission (6) en contact avec la poulie (7) d'un moteur à démarrage progressif. Un cable diamanté (8) sans fin relie les deux poulies (5-5') de telle sorte qu'une de ses parties verticales (8') soit à l'air libre face à l'opérateur, tandis que l'autre (8") soit protégée par le bâti (1). Le cable < 8) est disposé sous tension dans les gorges en "V" à 900 des poulies (5-5') et guidé côté opérateur (8'), en partie supérieure et inférieure de l'aire de découpe, par des guides-cables (9-9') composés chacun d'au moins deux rouleaux (10 ou 10')à gorges en "V" ouvert Afin de lutter contre le fléchissement imposé au cable lors des opérations de découpe deux dispositifs mobiles ont été prévus. Le premier qui est un système de tension, et comte représenté sur la figure 5, agit directement par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique (14) sur l'axe central de la poulie supérieure (5) relié au bâti par une glissière mobile verticale, de telle sorte que le cable diamanté (8) soit toujours sous une tension constante quel que soit son allongement et l'effort de coupe qui lui est appliqué.

Le deuxième fait appel au guide cable supérieur (9) qui est mobile verticalement contrairement au guide cable inférieur (9') fixe, de sorte qu'il puisse être descendu par l'opérateur le plus prés possible de la pièce ou des pièces (4) à découper et de limiter ainsi au maximum la partie opérationnelle du cable susceptible de se déformer lors du travail de coupe.

Il s'en suit que grâce à la tension constante du cable il est possible d'exécuter rapidement toute forme de découpe, quelle soit droite, biseautée ou curviligne avec un bon fini des surfaces de sciage, sans éclat et avec le respect dimensionnel et la planimétrie dans une fourchette de tolérances de l'ordre de 1 i Inn.

Selon une autre caractéristique de la machine suivant l'invention, les poulies (5-5') sont composées de volants métalliques à âme pleine.

Cet agencement particulier permet de réduire considérablement le bruit engendré par la rotation des poulies, plus particulièrement les sifflements émis par les volants traditionnels du type à branches, et éviter l'effet de ventilation qui pourrait nuire aux systèmes éventuels de captation de poussières.

Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme représenté sur les figures 2 - 3 - 4, la table mobile qui est en mécano soudé et munie sur son plateau supérieur de rainures en T, est prévue pour accepter la pose et la fixation de gabarit(s) de positionnement (3) et de forme(s) de découpe, lesquels pourront être éventuellement asservis à un appareil à copier permettant un suivi des pièces à partir d'un tracé déterminé à l'avance. Le déplacement de la table s'effectue perpendiculairement à l'axé des poulies (5-5') et le long des colonnes de guidage (11) à bagues à billes étanches avec soufflets de sécurité.

Pendant la découpe, le déplacement de la table (2) est assuré par un vérin hydraulique (12) dont la vitesse d'avance est sélectionnée au préalable en fonction du matériau concerné, de son épaisseur, de son encombrement ..., et qui se trouve entre la table (2) et le bâti (1).

Des butées (13-13') avant et arrière viennent compléter le dispositif et limitent le déplacement de la table tandis que des contacts électriques de fin de course déclenchent un retour rapide du vérin (12) avec entraînement simultané de la table.

L'ensemble des mouvements hydrauliques des vérins de déplacement de la table, de tension hydraulique du cable (ou du copieur) est assuré par un groupe hydraulique autonome.

Le fonctionnement de la machine est simple . lorsque les éléments tubulaires (4) à découper ont été mis en place manuellement par un opérateur sur le gabarit (3), la table (2) est déplaçée hydrauliquement par le vérin en direction du cable diamanté (8') qui procède alors à la découpe régulière des produits sur toute leur épaisseur. Ce travail achevé, les contacts de fin de course déclenchent le retour rapide du vérin (12) avec entrainement de la table (2) en direction de l'opérateur qui déchargera alors les pièces coupées.

Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, des tuyaux en fibres-ciment de diamètres extérieurs 115 mm à 385 mm ont été découpés en coupe droite ou biseautée ou curviligne et avec un bon fini de travail de coupe, à l'aide d'une machine à cable diamanté vertical (# extérieur 6,4 mm à 30 perles au mètre) conforme à 11 invention et à des vitesses de coupe de l'ordre de 31 à 35 mètres seconde.

L'invention n'est toutefois pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, elle englobe également toutes les variantes ou améliorations aisément accessibles à l'homme de l'art comme l'adaptation de dispositifs de sécurité, anti-bruits ou anti-poussières.

Claims (9)

1. ~REVENDICATIONS~

   1. Machine de découpe de matériaux de construction durs, naturels ou artificiels, et comportant, à l'intérieur d'un bâti en col de cygne, une table mobile, deux poulies mues par un moteur et supportant un cable diamanté, ainsi que des dispositifs de tension et de guidage du cable, caractérisé en ce que le cable-outil (8) fonctionne en continu dans un sens vertical, et en ce que la table mobile (2) recevant les matériaux à découper se déplace dans un sens perpendiculaire à l'axe des deux poulies (5-5') supportant le dit cable (8).
2. 2. Machine de découpe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux poulies (5-5') sont disposées dans un même plan vertical.
3. 3. Machine de découpe suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la poulie supérieure (5) est folle autour d'un axe central relié au bâti (1) de la machine, tandis que la poulie inférieure (5') est commandée autour d'un axe solidarisé au bâti (1) par un dispositif de transmission (6) en contact avec la poulie (7) d'un moteur à démarrage progressif.
4. 4. Machine de découpe suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cable (8) est guidé côté opérateur (8'), en partie inférieure et supérieure de l'aire de découpe, par des guides-cables (9-9' > composés d'au moins deux rouleaux (10 ou 10').
5. 5. Machine de découpe suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le guide-cable supérieur (9) est mobile verticalement de sorte à pouvoir être descendu par l'opérateur le plus près possible de la pièce ou des pièces à découper (4).
6. 6. Machine de découpe suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tension du cable (8) est assurée constamment par un vérin hydraulique (14), agissant sur l'axe central de la poulie supérieure (5) relié au bâti (1) par une glissière mobile verticale.
7. 7. Machine de découpe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le déplacement de la table (2) s'effectue le long de colonnes de guidage (11) à bagues à billes étanches et à l'aide d'un vérin hydraulique (12) à vitesse d'avance variable suivant les matériaux à découper, situé entre la table (2) et le bâti (1), et doté d'un dispositif annexe de retour rapide.
8. 8. Machine de découpe suvant la revenication 1 ou 7, carctérisée en ce que la table (2) est munie sur son plateau supérieur de moyens de fixation pour au moins un gabarit de positionnement (3), ou au moins une forme de découpe.

   - REVFNDICATIONS
9. 9. Machine de découpe suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le(s) gabarits de positionnement (3) ou forme(s) de découpe sont asservis à un appareil à copier.