Brevet FR2414380A1 — publié le 19790810

La présente invention a pour objet une lame de scie rotative, comportant une denture destinée à la coupe de profilés métalliques, notamment blooms, billettes, ronds, poutrelles en acier à la sortie de trains de laminoirs. Ces scies circulaires sont montées sur des machines de sciage équipant notamment les trains de laminoirs dans l'industrie métallurgique, et elles débitent des ronds, des carrés, des fers plats, des laminés marchands etc..., la coupe étant exécutée à chaud entre 600 et 1200 degrés C, ou à froid, entre 0 et 60006. les scies connues utilisées jusqu'à présent dans l'industrie métallurgique, présentent des dentures de profil très variable certaines dentures ont des dents dont les cotés ont la même inclinaison de part et d'autre du diamètre passant par la pointe de la dent, tandis que dans d'autres dentures, les côtés de chaque dent ont une inclinaison différente sur le diamètre de la scie qui passe par la pointe de la dent. tans d'autres dentures connues, les dents ont des profils plus complexes, asymétriques par rapport à la pointe des dents. les lames de scies circulaires sont réalisées dans des aciers spéciaux, et généralement animées d'une vitesse de l'ordre de 50 à 120 mètres par seconde environ. Ces lames présentent divers inconvé- vients et défauts, notamment les suivants. Au cours de leur travail, les dents s'émoussent,se sefatiguent et engendrent des efforts et des vibrations qui se localisent aux fonds de leurs dentures, et provoquent l'apparition de fêlures. Ces fêlures dites de "fatigue", se dirigent et s'orientent dans le sens de la coupe. les limailles formées en cours de coupe parviennent souvent à recouvrir les creux séparant les dents, et à les boucher. les parties de la lame recouverte de limailles chauffent par frottement et occasionnent d'autres fêlures. la matière arrachée par la lame fond et se colle aux dents, entraînant ainsi un encollage extrêmement gênant de celles-ci. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en réalisant une lame de scie dans laquelle notamment les copeaux ou limailles formés pendant la coupe sont réduits et puissent se dégager complètement des encoches agencées entre les dents, ce qui évite l'encollage des copeaux sur la denture. A cet effet, conformément à l'invention, chaque dent de la denture comprend deux pointes séparées par un creux, et deux dents consécutives sont séparées par un évidement de profondeur supérieure à celle du creux entre deux pointes d'une même dent. la subdivision de chaque dent en deux pointes réduit pratiquement de moitié la taille des copeaux produits, ce qui leur permet de se dégager complètement de lteneoehe ou évidement plus profond ménagé entre deux dents consécutives, et évite 1' encollage des copeaux sur la denture. Suivant une forme de réalisation de la lame de scie visée par l'invention, la hauteur au-dessus du creux adjacent de la pointe de chaque dent qui arrive la première au contact du profilé à découper, compte tenu du sens de rotation de la soie, est légèrement inférieure à la hauteur au-dessus dudit creux de la seconde pointe de cette dent, cette denture étant particulièrement adaptée au sciage de ronds en acier; et le creux entre les deux pointes de chaque dent étant incurvé. Chaque dent est ainsi asymétrique, la pointe avant ayant une hauteur légèrement inférieure à celle de la pointe arrière de la m#me dent. Une telle denture est appropriée au sciage des métaux ferreux, et sa tenue de coupe, ou durée de coupe est considérablement plus longue que celle des lames de scies connues. Ceci permet de diminuer dans une très large mesure la fréquence des changements de lame pour affûtage, et par conséquent augmente très sersiblement la productivité du train de laminoirs. D'autres particularités et avantages de l'inw-ention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemplesnon limitatifs, on a représenté plusieurs modes de réalisation de la lame de scie selon l'invention. - La figure 1 est une vue en élévation avec arrachements d'un premier mode de réalisation de la lame de scie selon l'irvention, destinée à la coupe de métaux ferreux. - La figure 2 est une vue en élévation analogue à la figure 1, montrant une seconde forme de réalisation de la lame de scie, - La figure 3 illustre une troisième forme de réalisation de la lame de scie, destinée au sciage de profilés en métaux non ferreux. - la figure 4 est une vue en élévation analogue aux figures précédentes, montrant une quatrième forme de réalisation de la lame de scie selon l'invention, destinée en particulier à la coupe de ronds en acier. - la figure 5 est une vue en perspective partielle d'une scie circulaire pouvant être équipée d'une lame conforme à l'invention, et installée dans un train de laminoirs. La lame de scie rotative visée par l'invention, comporte une denture destinée à la coupe de profilés métalliques, notamment blooms, billettes, ronds, poutrelles à la sortie de trainsde laminoirs dans l'industrie métallurgique. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, chaque dent 1 de la denture de la lame comprend conformément à l'invention, deux pointes 2 séparées par un creux 3,et deux dents consécutives 1 sont séparées par un évidement 4 dont la profondeur H est supérieure à celle h du creux 3 entre deux pointes 2 d'une meme dent 1. les creux 3 sont incurvés et les hauteurs h des dents 2 au-dessus du fond du creux adjacent 3 qui les séparent sont égales. Ce type de profil pour la denture de la lame de la scie est particulièrement adapté au sciage à chaud de poutrelles en acier dans l'industrie sidérurgique. La forme d'exécution représentée à la figure 2 diffère de celle de la figure 1 par le fait que la hauteur hl au-dessus du creux adjacent 3 de la pointe de chaque dent 2a qui arrive la première au contact du profilé à découper, compte tenu du sens de rotation R de la scie, est légèrement inférieure à la hauteur h2 au-dessus dudit creux 3 de la seconde pointe 2b de cette dent. Cette denture dans laquelle chaque dent 5 est ainsi asymétrique, alors que les dents 1 de la figure 1 sont symétriques, est particulièrement appropriée au sciage à chaud de gros ronds en acier. La différence h2 - hl peut peut varier ~ de quelques dixièmes de millimètre à plusieurs millimètres. la forme d'exécution représentée à la figure 3 est plus particulièrement destinée à la coupe de métaux non ferreux tels que l'aluminium. Dans ce mode de réalisation, les-flancs extérieurs 6 des deux pointes 7 d'une même dent 8, attenant aux deux évidements 9 agencés de chaque eôté de ladite dent 8, sont rectilignes et orientés dans des directions pratiquement radiales, l'angle A formé entre les deux flancs rectilignes intérieurs 11 des pointes 7 étant complémen tairement inférieur à 900. Tes flancs intérieurs 11 sont raccordés par un fond incurvé 12 dont le rayon de courbure peut varier. les flancs extérieurs 6 de deux dents voisines 8 sont également raccordés par une zone concave 18 dont le rayon de courbure K peut varier. il en est de même pour les distances entre deux pointes 7 d'une meme dent, et entre deux pointes 7 séparées par un évidement 9, ainsi que pour la hauteur des pointes 7 au-dessus du fond incurvé adjacent 12. Dans le mode d'exécution de la lame de scie représentée à la figure 4, les pointes 13 d'une même dent ont une hauteur au-dessus du fond du creux incurvé 14 qui les sépare, inférieure à la hauteur h des dents 1 de la réalisation représentée à la figure 1. De même, la profondeur ou hauteur H1 des évidements 1 5 entre deux pointes 1 3 appartenant à deux dents différentes, est inférieure à la hauteur H du mode de réalisation de la figure 1. Cette denture plus aplatie convient à la coupe de métaux ferreux en général. Dans les trois modes de réalisation des figures 1, 2 et 4, prévus pour le sciage de métaux ferreux, les flancs extérieurs, tels que 16 (figure 1) des deux pointes 2 d'une dent, attenant aux évidements 4 agencés de chaque côté de ladite dent 1, sont inclinés sur les rayons (non représentés) de la scie passant par les sommets des pointes 2, de façon à former des évidements 4 à parois rectilignes convergentes, tandis que les flancs intérieurs 17 entre deux pointes 2 d une même dent sont incurvés Par contre, dans la forme d'exécution de la figure 3 prévue pour les métaux non ferreux, les incurvements des creux entre deux pointes d'une même dent, et entre deux pointes appartenant à deux dents consécutives, sont limités auxfoncsdes creux séparant ces dents, à savoir au fond 12 entre deux pointes 7 d'une même dent, et au-fond 18 d'un évidement 9 séparant deux pointes 7 appartenant à deux dents voisines. Ces lames de scie peuvent être montées sur une machine telle que celle représentée schématiquement à la figure 5. Sur celle-ci, on voit un profilé 19, par exemple en acier à la sortie d'un laminoir, se déplaçant sur des rouleaux transversaux 21 en regard d'une lame 22 d'une scie circulaire 23. le profilé ou barre 19, entraîné sur le chemin de roulement constitué par les rouleaux 21, est maintenu latéralement par des presse-barres 24 pendait son découpage en tronçons par la lame 22. On donnera ci-après, à titre indicatif, un exemple numérique non limitatif. Exemple numérique La denture de la figure 1, destinée partieulièrement au sciage de poutrelles d'acier, peut etre réalisée de la manière suivante - pas p : 28 mm - angle entre les flancs extérieurs 16 d'une dent : 600. - distance entre les sommets des deux pointes 2 d'une meme dent 1 : 9 mm - hauteur H des évidements 4 : 12 mm - rayon de courbure du fond d'un évidement 4 : 10 mm - angle B entre deux flancs extérieurs 16 délimitant un évidement 4 : 60 degrés. le diamètre de la lame pourvue de cette denture est de 1830 mm, son épaisseur de Il mm, cette lame comportant 200 dents soit 400 pointes 2. Il a été possible d'exécuter des opérations de sciage de ronds et de poutrelles d'acier pendant huit heures consécutives avant changement de la lame pour affûtage, alors que celui-ci devait être effectué après seulement deux heures de service pour tire lame pourvue d'une denture connue. La résistance mécanique de la lame selon l'invention est donc considérablement accrue, puisque la tenue de coupe de cette lame est quatre fois supérieure à celle des lames antérieures. Pour la durée de service de huit#heures consécutives, on constate pendant les quatre premières heures une puissance consommée correspondant à environ 0,6 à 0,7 de la puissance nécessaire à une scie connue, la puissance consommée pendant les quatre heures suivantes étant'en viron 0,8 à 0,9 de la puissance nécessaire à une lame antérieure. Pendant ce temps, une lame classique n'effectue que 30 à 40 coupes dans les gros ronds, tandis que la lame selon l'lnven- tion peut exécuter 120 coupes avant affûtage. La tenue de coupe de la lame selon l'invention est donc augmentée dans une proportion considérable. le second essai exécuté pour le débit des poutrelles pendant 24 heures, a permis d'effectuer 1200 coupes alors que les lames u connues ne peuvent tenir que huit heures/amaximur, pendant lesquelles environ 300 coupes sont exécutées. Par ailleurs, avec cette lame utilisée pour le sciage de poutrelles, on constate que pendant les douze premières heures de travail, 50 k seulement de la puissance nécessaire à l'exécution de ce travail de coupe avec une lame classique a été consommé ; pendant les douze heures suivantes, avant démontage, la puissance électrique consommée a été environ les 3/4 de celle consommes par une scie classique. D'une manière générale, les avantages techniques des diverses formes de réalisation possibles de la lame de scie prévue par l'invention sont les suivants Le dédoublement de chaque dent en deux pointes séparées par un creux assure une meilleure pénétration des dents dans la matière à chaud.Comme on l'a déjà mentionné plus haut, le volume des copeaux est réduit sensiblement de moitié grce à l'attaque de la matière par deux pointes au lieu d'une seule pour chaque dent, ce qui évite l'encollage des copeaux sur la denture, latéralement et dans le fond des encoches. Ceci explique dans ure large mesure le fat que la tenue de coupe soit 4 à 5 fois supérieure à celle des lames connues. Le fait de pouvoir utiliser la même lame pendant une durée beaucoup plus longue entre deux affûtages, évite l'ftllgation d'arrêter le train de laminoirs à chaque changement de scie, et augmente notablement sa productivité. Par ailleurs, la coupe réalisée est nette et sans bavure du produit coupé et de la lame. Du fait que la pénétration dans la matière est plus aisée, l'énergie électrique nécessaire est inférieure, comme mentionné ei-dessus. La denture ne se fissure pas entre deux dents, contrairement à ce que l'on observe sur les lames de scies habituelles. l'invention n'est pas limitée aux diverses formes de réalisation décrites et peut comporter des variantes d'exécution. Ainsi, les dimensions relatives des pointes, des creux qui les séparent et des encoches ou évidements entre les dents peuvent varier dans une large mesure en fonction du type d'application prévu pour la denture. Comme on le voit d'après la description qui précède, le profil de celle-ci varie largement selon qu'elle est destinée à la coupe de métaux ferreux ou non ferreux. REVEND iCAT IONS 1 - lame de scie rotative comportant une denture destinée à la coupe de profilés métalliques, notamment blooms, billettes, ronds, poutrelles à la sortie de trains de laminoirs, caractérisée en ce que chaque dent de la denture comprend deux pointes séparées par un creux, et en ce que deux dents consécutives sont séparées par un évidement de profondeur supérieure à celle du creux entre deux pointes d'une même dent. 2 - lame de scie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur au-dessus du creux adjacent de la pointe de chaque dent qui arrive la première au contact du profilé à découper, compte tenu du sens de rotation de la scie, est légèrement inférieure à la hauteur au-dessus dudit creux de la seconde pointe de cette dent, cette denture étant particulièrement adaptée au sciage de ronds en aeieWetle creux entre les deux pointes de chaque dent étant incurvé. 3 - lame de scie selon la revendication 1, destinée en particulier au sciage de poutrelles en acier, caractérisée en ce que les hauteurs des deux pointes de chaque dent au-dessus du fond du creux qui les sépare sont égales, le creux précité étant incur vé. 4 - lame de scie selon la revendication 1, destinée à la coupe de métaux non ferreux tels que l'aluminium, caractérisée en ce que les flancs extérieurs des deux pointes d'une même dent, atte nants aux deux évidements agencés de chaque côté de ladite dent, sont rectilignes et orientés dans des directions pratiquement radiales, l'angle formé entre les deux flancs rectilignes inté rieurs des pointes de la dent étant complémentairement inférieur à 90 degrés. 5 - lame de scie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les flancs extérieurs des deux pointes d'une dent, attenants aux évidements agencés de chaque c8té de ladite dent, sont inclinés sur les rayons de la scie passant par les sommçts rectilignes des pointes de façon à former des évidements à parois/co~#ver- gentes, tandis que les flancs intérieurs entre deux pointes de ladite dent sont incurvés.