Brevet FR2320169A1 — publié le 19770304

La présente invention concerne un dispositif destiné par ticulierement à conserver une tension constante dans une scie à Lir be re façon connue, une scie à ruban circule entre un volant moteur et un volant de renvoi. L'écartement entre ces deux vo lasts est réglé de façon à creer une tension dans les portions rectilignes constituant un brin mou et un brin tendu qui doivent être rigides dans les zones de sciage. Or, une scie à ruban est constitue par une lame mince et flexible. La rigidité dans la zone de sciage est obtenue uniquement par-la tension au cours du fonctionnement, la scie s'échauffe, le ruban onge. La tension, donc la rigidité, a tendance à diminuer. Au contraire, des dechets peuvent passer entre le ruban et l'un des volants. La tension de la scie augmente brutalement et la lame peut se rompre. On conna-tt déjà plusieurs types de dispositifs tendeurs destinés à absorber ces variations de tension. Pour cela le vo laut de renvoi est monté dans une glissière et est soumis à ltac- tion de moyens plastiques (ressort hélicoïdal ou rondelle de type "Belleville"). La tension du ruban varie avec l'écrasement du ressort. Un autre dispositif consiste à utiliser un contre poids. Ce type de tendeur est généralement onéreux. De plus, il est pu facile de modifier le réglage pour maintenir une tension constante dans un ruban mince, au fur et à mesure de- son usure, D'autres dispositifs tendeurs utilisent des vérins hydrau liques.Ces systèmes sont lourds, d'un prix de revient élevé et leur entretien est souvent dslicat. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de oraliser un dispositif tendeur à fonctionnement pneumati- que permettant d'absorber les plus petites variations de tension tout en constituant un système de sécurité pour la scie à ruban et le volant supérieur de renvoi, mobile en translation. Un dispositif tendeur selon l'invention, notamment pour une scie à ruban dont la lame circule entre un volant- moteur infériez tournant autour dtun axe fixe et un volant supérieur tournant autour d'un axe mobile en translation comprend une semelle fixes une pièce transmettant par l'une de ses extrémités, les efforts de tension à l'axe du volant supérieur et il est caracterisé en ce que l'autre extrémité de cette pièce de transmission est re liée au piston d'un vérin pneusatique dont le cylindre est porté par la semelle fixe, tandis que ce vérin est alimenté à partir d'un réservoir principal, l'alimentation pneumatique étant équiZ pée de systèmes pour le contrôle, la mesure et le réglage de la pression,. alors qu'enfin des dispositifs de sécurité équipent d'une part le réservoir pour signaler une chute de pression et d'autre part le vérin pneumatique pour freiner le débit d'entrée ou de sortie d'air Suivant une autre caractéristique, le circuit pueurnati que du dispositif tendeur est alimenté en air comprimé de façon continue à travers un système anti-retour monté à l'entrée du réservoir dont la sortie est reliée à ltune des chambres du vérin tendeur à travers un mano-detendeur permettant de régler la pression d'utilisation.La sortie sur l'atmosphère de la seconde chan > bre de ce vérin est équipée d'un dispositif limitant le débit. Ainsi le dispositif tendeur pneumatique constitue un circuit ou vérin alimenté en air comprimé, la tension étant maintenue constante par le réglage de la pression à travers le mano-détendeur ouvert sur l'atmosphère. Suivant une autre caractéristique, le réservoir d'ap- point est équipé d'un manostat relié à un système d'alarme qui est déclenché aussitôt que la pression dans le réservoir tombe au-dessous d'un seuil prédéterminé au moins égal à la pression d'utilisation nécessaire pour obtenir la tension désiréeFJ Suivant une autre caractéristique, un manomètre-de lecture est monte' en amont du vérin pneumatique. Ce manomètre est par exemple gradu en millimètres correspondant.à la largeur de la lame de scie .Il suffît de modifier le régate du mano-déten- deur pour conserver une pression d'utilisation fournissant une tension constante dans le ruban de scie au fur et à mesure de l'affltage de la lame. Suivant une autre caractéristique, le limiteur de débit équipe la chambre supérieure du vérin pneumatique, Si bien qu'il constitue un système de freinage du volant supérieur qui serait projeté vers le haut an cas de rupture de la lame. Suivant une autre caractéristique, le limiteur de débit fonctionne également en sons inverse, csest-à-dire freine le débit d'entre d'air dans la seconde chambre, lorsqu'une surtension sur la lame tend o enfoncer le piston Le limiteur de débit ralentit et amortit le mouvement du piston et du dispositif tendeur. Le dessin annoF donn j titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention, Figure 1 est une vue simplifiée d'une scie à ruban équipée d'un système de tension constante selon l'invention. Figure 2 est une vue latérale montrant un mode de réalisa tion du dispositif tendeur selon l'invention à commande pneumati que, Figure 3 est une vue schématique de circuit pneumatique. Figure 4 est une vue en élévation du système de tension, avec une coupe tartielle du vérin dsutilisation Figure 5 est une vue de oté illustrant notamment le circuit entre le réservoir et le vérin. Figure 6 est une vue en plan montrant notamment l'alimenta- tison du réservoir et le dispositif d'alarme. Figure 7 correspond à la figure 1 et-illustre le fonctionnement du dispositif lorsque la lame de-scie est soumise a une surtension. Figure 8 illustre le rtle du limiteur de débit en cas de rupture du ruban de scie. On a représenté sur la figure 1 un ruban de scie 1 circulant entre un volant inférieur 2 et un volant supérieur 3. De façon connue, un moteur 4 entraîne en rotation le volant inférieur 2 qui pivote autour d'un axe 5 immobile on translationq Le volant supérieur 3 est fou autour d'un arbre 6 susceptible de coulisser pour augmenter ou diminuer la distance entre les volants 2 et 3. Ce coulissement est assuré par un dispositif tendeur 7 comprenant un circuit pneumatique 8 porté par une semelle fixe 9 et relié élastiquement par une ce 10 A l'sme do pivotement du volant supérieur 3. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2 - la semelle fixe 9 porte un réservoir principal d'appoint 12 dont la sortie est reliée à la chambre inférieure d'un vérin pneumatique Il. L'alimentation en air comprimé du système pneumatique se fait à travers un dispositif anti-retour 13. La pression dans le réservoir est mesurée par un mano-contact 14 relié à un dispose tif d'alerte 15. Le corps 16 du ri 11 est porté par la semelle 9 tandis que la tige 18 du piston 17 est solidaire de la iece de transmission 10-. Sur les canalisations reliant la sortie du réservoir 12 a L'entre de la chambre inférieure 19 du vérin pneumatique, on 4 intercale : un mano-détendour 20 pour le réglage de la pressiond'air mesure sous la tete du piston 17 - un manomètre de lecture-21 dont le cadran est par exemple, gradué, directement en millimètres, cette graduation correspon ant a la largeur de la lame A. Enfin, la chambre supérieure 22 du vérin Il s'ouvre sur 11 atmosphère par une canalisation 23 sur laquelle est monté un double limiteur de débit 24 et 24a. Ce dispositif ralentit l'en- trée ou la sortie de l'air content dans la chambre 22. Comme on le verra plus loin, son ralle est de freiner le mouvement du plston 17 dans les don sens. Le circuit pneumatique est schématisé sur la figure 3. L'air comprimé arrive en 26, traverse le clapet anti-retour 13 et est stocké dans le réservoir 12 à une pression Po gale a 10 bars. Cette pression PS est appliquée d'une part à un manostat ou mano-contaet 14 dont le basculement est commandé par une chute de pression au-dessous d'un seuil prédéterminé, chute due par exemple à une rupture du circuit d malimentation. D'autre part PS est injecté sur le mano-détendeur 20 qui est réglé à la pression d'utilisation PU nécessaire dans le vérin pour obtenir la tension désirée sur la scie 10 On notera que la pression de stockage PS doit entre supérieure à la pression d'utilisation En cours de fonctionnement normal et pour obtenir une tension onsi-ante sur la lame de scie, il faut modifier la valeur de la prossion PU lorsque la largeur de la lame varie (affütage, usure Le réglage du mano-détendeur 20 est facilement adapté à partir de la lecture du manomètre 21 gradué en unités de longueur oorrespondant à la largeur de la lame de scie utilisée. La pression d'utilisation est appliquée N la chambre infé- rieure 19 du vérin pneumatique 11 pour définir la position du piston 17 donc celle du volant supérieur 3. Sur la canalisation de sortie 23 de la chambre spi rieur 22, on monte un limiteur de débit qui comprend don éléments 24 et 24a disposés en sens inverse l'un de l'autre. Ainsi, lors d'une brusque variation de pression dans la cabre 22 du ri pneumatique 11, l'entrée (ou la sortie) de l'air est freinée. Le coulissement du piston 17 est ralenti.Le limiteur de débit a un rôle @mortisseur et évite les oscillations du piston 17 et du volant 3. Un mode de réalisation préférentiel du dispositif tendeur selon l'invention est illustré sur les figures t't1 5 et 6. On re nargue que le mano-détendeur 20 possède une canalisation de fuite 27 permettant l'évacuation de l'air en cas de surpression dans la chambre inférieure du vérin'-. Bien entendu ce mode de réalisation n'est pas limitatif et on ne sortirait pas du cadre de l'invention en modifiant les détails d'exécution. Le fonctionnement du dispositif tendeur est le suivant s on désire maintenir une tension constante T notamment sur le brin tendu lb constituant les portions rectilignes du ruban de scie 1 tournant suivant les flèches 30 entre le volant moteur 2 et le volant supérieur 3 (figure 1). Après affûtage, la lame a une largeur 31 (figure 2) égale par-exemple à dix millimètres. La tension T est équilibrée par la poussée exercée par le piston 17 et transmise par la pièce 10 à l'axe o du volant 3. Il suffit d@@@@ de maintenir cette poussée constante gracie au circuit pneu- matique décrit précédemment. La lame étant mise en place entre les deux volants, on ouvre le-mano-détendeur situé à la sortie du réservoir 12 et on le rè- gle de façon que l'aiguille du manomètre de lecture 21 coïncide avie la-graduation correspondant à la largeur de la scie (dix millimètres). Alors, une pression d'utilisation PU (inférieure à la pression de stockage PS dans le réservoir 12) est appliquée sur la face inférieure du piston 17. La chambre supérieure 22 est ouverte à l'atmosphère à travers les limiteurs de débit 24 et 24a. Sous l'effet de la pression Pu égale par exemple à 6 bars-alors que la pression de stockage peut atteindre 10 bars, le volume de la chambre inférieure 19 augmente tandis que le vo- lume de la chambre supérieure 22 diminue.Le piston monte dans le vérin jusqu'à une position d'équilibre atteinte lorsque la poussée P fournie par la pression PU est ale et opposée - la tension T du ruban de scie. En cours de fonctionnement, le ruban métallique 1 s'échauffe et s'allonge. La tension T a tendance à diminuer. La pousse P reste constante et définie par le réglage du mano-détendeur du système pneumatique'. Un déséquilibre se produit. On a P plus grand que T ; la pression PU repousse le piston 17 > - l'axe 5 et le volant 3 vers le haut jusqu'à revenir à une position d'e'ai- libre ow P = T. Au cours du sciage divers incidents peuvent se produire Le dispositif tendeur selon l'invention permet malgré cela de main- tenir la tension constante es la lame de soie ou de déclencher une sécurité. Par exemple (figure 7) les dents de la lame 1 peuvent entratrer un déchet 31 qui passe entre le volant 3 et le ruban 1. On a une brusque augmentation de la tension Te On a : T plus grand que P. Le piston 17 s'enfonce. Le volume de la chambre 19 diminue et sa-pression devient supérieure a la pression d'utili- sation Pue L'air est refoulé à travers la canalisation d'arrivée et la canalisation de Suite 27 du mano-détendeur de façon à rétablir l'équilibre. Après un affûtage, la lame de scie est plus étroite. L'ef fort qui se transmet au volant supérieur 3 diminue. Pour conserver une tension constante, il faut modifier le réglage du mano- détendeur 20. Ceci est facilement réalisable grace au manomètre de lecture 21 gradué directement en unités de longueur. Par exemple, si la largeur de la lame est ramenée de dix à neuf mil- limètres, on règle le mano-détendeur de façon que le repère du manomètre 21 vienne en face du repère 90 Dans Ta zone de sciage, la lame doit être rigide donc ten due* Cette tension est assurée par la poussée T due à la pres sion PU dans le vérin 11.En cas de rupture de l'alimentation en air comprimé, l'air est pompé pendant un certain temps sur le reservoir de stockage 12. Lorsque la pression P8 dans ce réser- voir passe au-dessous d'un seuil prédéterminé, au oins égal à la pression d'utilisation, elle fait basculer un mano-contact 14 qui déclenche un système d'alarme de type quelconque connu (lampe témoin, klazon...). Ufn, dans le cas d'une rupture de la lame de scie 1, la tension s'annule brusquement. La poussée P due à la pression PU a alors tendance ì projeter vers le haut le piston 17 et le volant 3 en expulsant l'air de la chambre supérieure 22 du vérin 114 Le choc et les vibrations qui résulteraient due mouvement trop rapide du piston sont éliminés grâce au limiteur de débit 24 qui freine la sortie de air contenu d dans la chambre 22. La pression dans cette chambre augmente et ralentit les mouvements ascentionnels du piston et du volant. On voit ainsi que, par un système à fonctionnement entiè rement pneumatique, c'est-à-dire ne nécessitant qu'une arrivée d'air comprimé, on obtient un dispositif tendeur efficace, faci lement réglable et peu onéreux. En particulier, il constitue en lui-même un mécanisme de contrôle, d'alarme et de sécurité. REVDNDICATIONS 1. Dispositif tendeur destiné notamment à é2quiper une soie à ruban dont la lame circule entre un volant moteur in@érieur tournant autour d 'un axe fixe et un volant u supérie W tournant autour d'un axe mobile en translation, comprenant une semelle fire et une pièce pour transmettre par l'une de ses extrémités les efforts de tension a l'ase du volant SUPéRIEUR, caractéris en ce que l'autre extrémité de cette pièce de transmission est reliée au piston d'un vérin pneumatique dont le cylindre est porté par la semelle fixe, tandis que ce vérin est alimenté a @artir d'un réservoir principal, l'alimentation pneumatique étant équi- pée de systèmes pour le contrôle, la mesure et le réglage de la pression, alors qu'enfin des dispositifs de sécurité équipent d'une part le réservoir pour signaler une chute de pression et d'autre part le vérin pneumatique pour freiner le débit d'entrée ou de sortie d'air. 2. Dispositif tondeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit pneumatique est alimenté en air comprimé de façon continue à travers un système enti-retour monté à l'entrée du réservoir dont la sortie est reliée à l'une des chambres du vérin tendeur à travers un mano-détendeur permettant de régler la pression d'utilisation. 3. Dispositif tendeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caract@risé en ce que la seconde chambre du vérin pneumatique est ouverte sur l'atmosphère à travers un dispositif limitant le débit d'air. 4. Dispositif tendeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en un circuit pneumatique alimenté en air comprimé, la tension en la lame de scie étant maintenue constante par le réglage de la pression tans le vérin pneumatique à l'aide du trano-ddtendeur ouvert sur l'atmosphère. 5. Dispositif tendeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir principal, ou réservoir de stockage est équipé d'un tianastat relié à un système d'alarme qui est dé clenche aussitôt que la pression dans le réservoir tombe au-des- sous d'un seuil prédéterminé au moins égal à la pression d'utilisation nécessaire pour obtenir la tension désirée. 6. Dispositif tendeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un manomètre de lecture est intercale sur le cir- cuit pneumatique entre le réservoir de stockage et le vérin d'utilisation. 7. Dispositif tendeur suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le manomètre comporte un cadran gradue directement en millimètres correspondant à la largeur de la lame de scie, si bien que pour maintenir-une ten sion constante dans le ruban de scie au fur et à mesure de l'af fûtage de la lame, il suffit de modifier le réglage du manodétendeur de façon à afficher sur le manomètre la largeur de la scie. & Dispositif tendeur suivant les revendications I et 3, caractérisé en ce que le limiteur de débit équipe la chambre suprieure du vérin pneumatique, Si bien qu'il constitue un szrstè me de freinage du volant supérieur qui serait projeté vers le haut en cas de rupture de la lame. 9L.; Dispositif tendeur suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le limiteur de débit freine également l'entrée d'air dans la chambre supérieure, lorsqu'une surtension sur la lame tend à enfoncer le piston, si bien que ce limiteur ralentit et amortit le mouvement du piston et du dispositif tendeur.