Brevet FR2485430A1 — publié le 19811231

La présente invention se rapporte à un disque pour tronçonner des pierres naturelles et synthétiques, ainsi que de l'asphalte et du béton. Lors de la réfection de routes par exemple lors du découpage de couvercles de canalisation ou d'autres travaux de réparation, on utilise de préférence des tronçonneuses tournant à grande vitesse et qui sont équipées de disques textures en bakélite présentant un diamètre compris entre C et 4CG mm. L'entraînement de ce disques est assuré par un moteur à essence. Le tronçonnage s'effectue à sec et à ulie vitesse périphérique du disque d'environ 8e m/is. La poussière, produite lors du tronçonnage, est aspirée en utilisant des capots protecteurs spéciaux. L'inconvénient des disques en bakélite réside dans leur courte durée de service résultant de leur usure rapide et importante. Le sciage de béton armé ou non, de murs en pierres, le découpage d'ouvertures de porte, de sols d'atelier ou de plafonds tout en obtenant des bords exacts, propres et rec- tilignes pour la pose de conduits ou analogues, sont exécu- tés à ce jour au moyen de tronçonneuses travaillant exclu- sivement par voie humide. L'inconvénient principal de ces procédés par voie humide réside dans l'évacuation de l'eau de refroidissement lors de travaux de transformation et à la présence d'eau dans leslocaux fermés, ce qui peut provoquer des détério- rations importantes. Des essais effectués afin de pouvoir utiliser à sec des disques à tronçonner en acier comportant des segments de coupe diamantés n'ont donné aucun résultat satisfaisant. Sa raison de l'échauffement important du disque de support en acierd'es contraintes et des dilatations thermiques se produisent à l'intérieur du disque, contraintes qui provo- quent, notamment dans la zone périphérique de ce dernier, des fissures faisant que le disque ne tourne plus rond après un temps d'utilisation relativement court ce qui a pour résultat qu'il n'est plus possible d'obtenir, de ce fait, des coupes parfaites. Le danger de la formation de fissures existe également lors d'un refroidissement non progressif et lors de la contraction de l'acier form.n-î le disque de support consécutif à un échauffement inadmissible. ]'échauffement important du disque de support affaiblit également les endroits de liaison par soudage ou brasage entre les segments de coupe diamantés et les banettes de fixation prévues sur la périphérie du disque de support. De ce fait les segments de coupe diamantés peuvent se détacher même lors d'une faible vitesse de rotation et peuvent être éjectés par le disque avec le risque de blesser les ouvriers. La présente invention a pour objet de créer un disque à tronçonner qui permet de couper à sec des pierres natu- relles et synthétiques et qui, par suite de son refroidis- sement propre et de sa conception particulière, n'est pas soumis à des dilatations thermiques et ne présente pas le danger d'une fissuration lors de son utilisation. Ce disque se distingue par rapport aux disques connus et utilisés pour couper des pierres à sec grâce à une résistance à l'usure plus grande. Ces problèmes sont résolus conformément à l'invention par un disque à tronçonner qui est caractérisé en ce que le disque est réalisé en tant que disque à tronçonner à sec destiné à des scies à découper et à des tronçonneuses de mur tournant à grande vitesse et en ce qu'il est constitué par un disque de support monobloc en acier spécial forte- ment allié qui présente des secteurs délimités par des fentes de séparation radiales et sur lesquelles sont fixés des segments de coupe diamantés, le disque présentant éga- lement, réparties uniformément sur la périphérie, des fentes de refroidissement et de dilatation radiales se terminant par un trou de refroidissement. Les fentes de dilatation thermiques sont prévues dans le prolongement des fentes de séparation dans la zone péri- phérique du disque de support. Les fentes de séparation sont réalisées sous forme de fentes de refroidissement larges et le rapport entre la largeur des fentes de séparation et la longueur des secteurs est compris entre 0,5 et 0,7. Selon une autre caractéristique de l'invention, les segments de coupe présentent une longueur tranchante infé- rieure à la circonférence du disque, le rapport entre la longueur tranchante et la circonférence du disque se situ- ant entre 0,015 et 0,025. Par suite de la réalisation suivant l'invention du dis- que de tronçonnage à sec sous forme d'un disque de support monobloc qui présente des fentes radiales pratiquées de façon équidistante dans la zone périphérique pour compenser les dilatations thermiques, fentes qui coopèrent avec les fentes de séparation des secteurs de fixation des segments de coupe, il est possible de compenser les dilatations thermiques apparaissant dans la zone périphérique du disque de support. Cette forme de réalisation du disque à tronçon- ner permet d'empêcher des déformations et une fissuration du disque de support lors de son échauffement et de son refroidissement de manière qu'il tourne rond et assure une coupe parfaite. Le refroidissement intense obtenu grâce aux fentes de séparation larges prévues entre les secteurs de fixation des segments de coupe et produisant en même temps un effet de refroidissement, un échauffement inadmissible du disque à tronçonner est évité et ceci même pour des réactions de coupe élevées. La surface de transmission de chaleur des ponts thermiques formés par les segments de coupe entre la matière à couper et le disque de support se trouve réduite et la montée en température du disque est empêchée grâce à la faible longueur des segments de coupe par rapport à la circonférence du disque. La réalisation du disque de tronçonnage à sec sous forme d'un disque en acier monobloc qui est équipé de segments de coupe diamantés et qui, dans sa zone périphérique présente des fentes de re- froidissement et de compensation de dilatation thermique, permet, d'une part de réduire à son minimum la fatigue ther- mique du disque et assure, d'autre part, une plus longue durée de service tout en obtenant des vitesses de coupe qui sont nettement supérieures àcelles obtenues lors de l'utilisation des disques de tronçonnage à sec connus. Divems autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation latérale partielle d'un disque à tronçonner suivant l'invention. La fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1. Les fig. 1 et 2 montrent un disque 1 destiné à de petites tronçonneuses à vitesse de rotation élevée-et qui sont utilisées notamment dans la réfection de routes pour couper de l'asphalte et du béton. Le disque à tronçonner 1 est constitué par un disque de support 2 monobloc en acier fortement allié. Dans la zone périphérique du disque de support 2 sont pratiquées des fentes de séparation radiales 3 délimitant des secteurs 4 sur lesquelles sont fixés des segments de coupe 5 qui présentent la forme d'un tronçon annulaire. Les segments de coupe 5 sont réalisés par frit- tage en utilisant une poudre métallique à base de tungstène et de cobalt additionnée de diamant et ils sont fixés sur les secteurs 4 au moyen d'une brasure d'argent. Les fentes de séparation 3 sont réalisées sous forme de fentes de refroidissement larges et leur largeur 6, par rapport à la longueur 7 des secteurs 4, est comprise entre 0,5 et 0,7. Les fentes de séparation 3 délimitent les secteurs de fixation 4 servant en même temps à la compensation de di- latations thermiques apparaissant éventuellement au niveau de la zone périphérique du disque de support 2 et créées par la chaleur de friction engendrée lors de la coupe à sec. - La zone périphérique du disque de support 2 présente quatre ou six fentes radiales de refroidissement et de com- pensation de dilatation thermique supplémentaires 8 qui se terminent à leur base par un trou de refroidissement 9 et qui sont situées dans le prolongement des fentes de sépara- tion 3. Les segments de coupe 5 présentent une longueur courte par rapport a la circonférence du disque, ce rapport entre la longueur de coupe IC et la circonférence du disque étant compris entre C,015 et 0,025. în raison de la courte longueur des segments de coupe 5 la surface de transmission de chaleur-des ponts de contact thermique formés par les segments de coupe, entre la matière à couper et le disque de support 2, est relativement réduite ce qui a pour effet de supprimer un échauffement nuisible dans la zone périphé- rique du disque de support 2. L'épaisseur 11 des segments de coupe 5 est supérieure à l'épaisseur 12 du disque de support 2 de façon que les segments de coupe 5 fassent saillie de part et d'autre du disque de support 2. Grâce à l'action complémentaire des fentes de sépara- tion 3 et des fentes de refroidissement et de compensation de dilatation thermique 8 présentant un trou de refroidis- sement 9, un échauffement nuisible du disque à tronçonner dû à la chaleur de friction élevée, développée est évité par un refroidissement intense même lors de réactions de coupe importantes nécessaire au sectionnement à sec d'aspha- lte et de béton. Des dilatations thermiques pouvant se produire éventuellement dans la zone périphérique du disque en raison d'une surcharge temporaire sont également compen- sées de façon qu'il n'y ait pas de déformation du disque et qu'une coupe parfaite soit assurée tout en obtenant une longue durée de service du disque. REvNDIICATIONS 1 - Disque pour tronçonner des pierres naturelles et synthétiques, ainsi que de l'asphalte et du béton, carec- térisé en ce qu'il est constitué par un disque de support C2) monobloc en acier spécial fortement allié qui présente des secteurs (4) délimités par des fentes de séparation radiales (3) et sur lesquelles sont fixés des segments de coupe diamantés (5), le disque (2) présentant également, réparties uniformément sur la périphérie, des fentes de refroidissement et de dilatation radiales (8) se terminant par un trou de refroidissement (9). 2 - Disque suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fentes de dilatation thermiques (8) sont pré- vues dans le prolongement des fentes de séparation (5) dans la zone périphérique du disque de support (2). 3 - Disque suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fentes de séparation (5) sont réalisées sous forme de fentes de refroidissement larges et le support entre la largeur (6) des fentes de séparation (3) et la longueur (7) des secteurs (4), est compris entre 0,5 et 0,7 4 _ Disque suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les segments de coupe (5) présentent une longueur tranchante (10) inférieure à la circonférence du disque, le rapport entre la longueur tranchante (10) et la circonférence du disque se situant entre 0,015 et C,025.