Brevet FR2498977A1 — publié le 19820806

Domaine technique La présente invention concerne une scie multiple destinée à la taille de gros blocs de pierre et, plus particulièrement, une scie à châssis vertical. Données de base Pour la taille de blocs de marbre, de béton, de granit, etc. il est courant d'utiliser des scies multiples à mouvement alternatif horizontal ou vertical de la (ou des) lame(s) de scie. Alors qu'à l'origine ces dispositifs fonctionnaient de manière telle que la coupe ne soit effectuée que lors du déplacement des lames de scie soit vers l'avant soit vers l'arrière, avec un déplacement inactif en sens inverse, on est revenu depuis, pour des raisons d'économie, à une méthode de coupe dans laquelle le sciage intervient dans les deux sens. Ainsi, par exemple, le brevet français 986.183 décrit un ensemble horizontal à éléments multiples dans lequel le mouvement alternatif du châssis portant les lames de scie est combiné à un mouvement de montée et de descente grâce auquel le châssis de la scie décrit une figure semblable à une double ellipse ou à un chiffre 8 horizontal.La configuration choisie a pour but de permettre à chacune des lames de scie de couper la pierre pendant son mouvement de va-et-vient du centre vers chacune des extrémités, ce qui constitue un avantage du fait que les boues formées pendant la taille et composées d'eau de refroidissement, de fragments de pierre et d'abrasif usé sont évacuées depuis le milieu du bloc de pierre vers ses côtés, ce qui a une incidence favorable sur l'usure. Cependant, les scies à châssis horizontal ont comme inconvénient fondamental de limiter les dimensions des blocs dans toutes les directions et d'exiger des lames de scie de longueur relativement grande, ce qui impose des sections relativement fortes de ces lames. De plus, le montage des lames de scie sur le châssis exige des efforts de tension élevés ce qui oblige à prévoir des châssis de construction très stable et donc lourde. Ces inconvénients sont éliminés en utilisant des machines à éIéments multiples verticales. Cependant, le petit nombre de réalisations connues jusqu'ici, telles que celle divulguée dans le brevet belge 530.257, présentent l'incon vénient suivant : pendant le mouvement de montée et de descente des lames de scie, ces dernières ne taillent la pierre que dans un seul sens, généralement pendant leur mouvement vers le bas et, par conséquent, ont une course inactive qui diminue le rendement de ces machines. Afin d'améliorer l'efficacité des scies multiples dans la taille de pierres ou de blocs similaires, de réduire l'usure qui s'ensuit et d'obtenir une taille sans défaut, la présente invention a pour objet de combiner les avantages des différentes réalisations de scies multiples sans retenir leurs inconvénients. On atteint l'objectif au moyen de la scie de la présente invention. La disposition verticale du châssis de la scie sur lequel sont montées les lames de scie permet la taille de blocs de longueur pratiquement illimitée en utilisant des lames de scie relativement courtes,ce qui est un avantage tant du point de vue du cout du matériel que d'une faible déviation latérale de coupe, particulièrement du fait que l'on peut choisir une section de lame relativement petite permettant de reduire le poids du châssis étant donné que les efforts de tension nécessaires sont moindres. En raison du guidage du châssis de la scie monté sur pivot en son milieu au moyen des guides de ligne droite supplémentaires prévus, on obtient un guidage en ligne droite relativement efficace sur une grande partie du mouvement ascendant et descendant.En outre, les guides de ligne droite sont avantageux du fait que les glissières, avec leur plus grande tendance à l'usure et essentiellement non uniforme, deviennent inutiles. En conséquence, la course des lames est moins heurtée et plus uniforme, permettant d'effectuer l'opération à vitesse plus élevée, c'està-dire avec des courses plus efficaces et un rendement de taille accru. Enfin, le fait que le point de pivotement du premier guide puisse être déplacé perpendiculairement à la course et en dépend, rend possible le sciage dans les deux directions. Grâce à quoi, les forces de coupe n'agissant que dans une seule et meme direction apparaissent à chacun des segments de lame de scie en fonctionnement.Par suite du pivotement ou basculement du châssis de la scie, au cours d'un déplacement, dans la zone du point mort haut et bas, environ une moitié seulement de la longueur de la lame de scie est engagée dans l'opération de taille, c'est-à-dire qu'il y a toujours la moitié d'une lame de scie opérant dans un sens et la moitié de l'autre lame de scie en sens inverse, de sorte qu'à peu près la moitié du bloc est taillée par chaque moitié de lame de scie, respectivement. Par suite, pour une charge spécifique plus élevée des segments de taille, les lames de scie sont soumises à une charge moindre pendant l'opération de coupe. L'action avantageuse des forces sur les lames de scie dans la zone où elles sont fixées sur le châssis supprime essentiellement le risque d'une déviation latérale de ces lames et se traduit par une taille améliorée. L'effet obtenu est semblable lorsque le pivotement du châssis dans la zone de point mort haut et bas de la course se produit de telle manière que chaque moitié de lame de scie coupe la moitié de bloc qui lui est impartie, de l'extérieur vers l'intérieur car, lors de la taille, ceci n'est effectué au début que dans la région de l'arête, puis est progressivement étendu à la moitié entière du bloc par suite de la légère inclinaison du châssis de la scie par rapport au bloc, afin que les lames de scie soient initialement soumises à une charge minimale ; ceci est utile en vue d'une trajectoire précise et planifiée de la taille. Une autre réalisation utile de l'invention consiste en une configuration dans laquelle l'axe de rotation du châssis de la scie coïncide au point de pivot des guides situé au centre de ce châssis. Dans une réalisation recommandée, le point de pivotement de l'un des leviers des guides de ligne droite situé à l'extrémité du châssis de la scie est monté de manière à pouvoir glisser ou se déplacer sous l'action d'une came entralnée par le volant ou roue motrice entraînant aussi la tige-poussoir qui provoque le mouvement alternatif du châssis de la scie.Grâce à cet agencement, on a créé des conditions très avantageuses tant d'un point de vue cinématique qu'au regard du dimensionnement des pièces, étant donné que le réglage excentrique affecte également les moitiés supérieure et inférieure du châssis cependant que la fonction des guides centrauX reste pratiquement inchangée. Comme avec l'agencement et la configuration de la scie de la présente invention, on obtient des vitesses de coupe supérieures et, par conséquent, un plus grand nombre de courses, et que de fortes masses peuvent être déplacées rapidement, une grande importance est attachée à l'equilibrage des masses : aussi bien, dans une autre réalisation de l'invention, il est possible d'effectuer un équilibrage des masses du premier et, éventuellement, du second ordre. En particulier, il est possible d'effectuer un équilibrage complet des masses, c'est-à-dire d'agencer les masses en mouvement d'une manière connue et de les compléter avec des contrepoids de telle manière que les effets d'inertie à l'in~ térieur du système en mouvement s'annulent réciproquement. Des forces dont il faudrait autrement tenir compte par une réalisation appropriée, lourde et stable, des organes, n'apparaissent pas. Un autre avantage consiste à permettre à la tigepoussoir qui lance le mouvement alternatif du châssis de la scie et des lames de scie correspondantes de s'engager au point de rotation du châssis. I1 est également recommandé de disposer le bloc à tailler suivant sa hauteur de manière que le milieu de celle-ci coïncide approximativement avec le milieu de la course des lames, grâce à quoi l'on obtient une charge sensiblement uniforme des pièces et, en particulier, des deux moitiés de lames de scie. Pour être certain que le bloc à tailler est bien supporté de manière stable et sure et ne change pas de position latéralement ni en hauteur lorsqu'il est poussé vers les lames pendant la taille, l'invention procure une surface essentiellement plane de support du bloc pendant l'opération de manutention et des guides latéraux parallèles plans, par application d'un matériau de remplissage sur sa base et le long de la partie inférieure de ses côtés. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement Figure 1 : une vue de côté de la scie à éléments multiples suivant l'invention, et Figure 2 : une vue en plan. Le châssis 5 de la scie, équipé de lames de scie 14, représentés en pointillé sur la figure 1, est relié par charnières au support 8 au moyen des deux barres 6 et 7 dites "barres de guidage de Watt", appelées aussi barres de guidage "lemniskoid" et dotées chacune de trois leviers a, b et c. Les moteurs 1, au moyen des transmissions 2 et des volants ou roues motrices 3, entrainent les tiges-poussoirs de commande 4 qui sont articulées excentriquement sur les volants 3 par l'intermédiaire des tourillons 15. Les tiges poussoirs étant fixées par charnière à leur autre extrémité au point 13 du châssis 5 de la scie, ce dernier est entrainé avec un mouvement de va-et-vient dans la direction de son extension longitudinale et guidé par les barres de guidage de Watt 6 et 7 de manière approximativement rectiligne.La barre de guidage 7 est agencée sur le châssis 5 de la scie et sur le support 8 de telle manière que l'axe de rotation du levier 7b, relié au châssis 5 de la scie, soit situé au milieu de la course de ce châssis, c'est-à-dire que pour une course complète, il atteint la moitié de la course au-dessous et au-dessus du milieu de la hauteur du bloc à tailler 9. Le levier 6a est relié par charnière au support 8 par l'intermédiaire de la came 10 qui est commandée par la transmission 20 à la même vitesse de rotation que le volant 3. Cette came 10 est adaptée et disposée de manière à déplacer le point de pivotement du levier 6a sur le support 8 pendant le mouvement de va-et-vient du châssis de la scie de la valeur "e" de part et d'autre, respectivement. Le point de pivotement du levier 6b sur le châssis 5 de la scie est, de la sorte, déplacé de la valeur "e/2" de part et d'autre, respectivement. De ce fait, le châssis 5 de la scie effectue au cours de son va-et-vient un mouvement de rotation autour de son point de pivotement 13. Ainsi, les lames de scie 14, pendant leur déplacement vers l'avant avec leur première moitié et leur déplacement vers l'arrière avec leur autre moitié reposent sur la moitié supérieure et inférieure du bloc, respectivement (relativement à sa hauteur) et le coupent pendant leur déplacement dans le sens longitudinal. Il est utile de prévoir un décentrement variable afin d'être en mesure, grâce à un réglage approprié, d'ajuster à la demande le pivotement du châssis 5 de la scie et, par conséquent, l'inclinaison de la coupe sur le bloc 9. Quoique le pivotement de l'ensemble des lames ait lieu sur la totalité de la course, on assure néanmoins, au moyen des guides de ligne droite que la majeure partie du pivotement s'effectue dans la zone proche des positions de point mort haut et bas de la course de cet ensemble, le châssis de la scie décrivant une trajectoire inclinée presque rectiligne dans le sens de la montée comme de la descente. Les galets tendeurs référencés 16 assurent, par l'intermédiaire des dispositifs 18 (par exemple des cylindres pneumatiques), l'application du bloc de pierre 9 contre la table 19 de la scie multiple. Un chariot de transfert réf é- rencé 17 sert au transport ultérieur des morceaux de pierre taillée. Comme on peut le voir sur la figure 2, pour l'qui libre des masses du premier ordre, on a prévu des contrepoids 11 tournant à la mgme vitesse de rotation que les volants 3 et les barres de guidage 5 et 7. Cependant, la masse des contrepoids 11 est divisee par 2, c'est-à-dire que la masse du contrepoids central lib est égale à celle des deux contrepoids extérieurs 11a et lic. Le contrepoids central llb tourne dans le sens opposé au sens de rotation des contrepoids exterieurs lia et lic évitant ainsi des forces libres à l'horizontale qui pourraient agir sur le support de la scie multiple comme forces de basculement. Pour l'équilibre de masses du second ordre, on a prévu des masses 12 qui tournent deux fois plus vite que les volants 3, equilibrant les forces d'inertie créées par l'accélération à variation constante des tiges-poussoirs 4. Aussi bien, les masses sont agencées par paires et tournent en sens opposés de sorte que dans ce cas non plus il n'y a pas production de forces d'inertie libres. Pour l'équilibrage de la moitié du poids des tiges-poussoirs et de la masse des tourillons, des masses correspondantes sont prévues sur les volants ou sont reliées à ceux-ci. Avant de placer le bloc 9 sur la table 19 pour la taille, on le garnit d'un matériau de remplissage sur le dessous et à la partie inférieure de ses côtés longitudinaux afin de constituer une surface de base ainsi que des surfaces latérales de guidage totalement planes et précises. Au moyen d'axes vissés ou de leur équivalent, non représentés, et qui sont entraînés par un bloc d'engrenages (également non représenté), le bloc 9 est amené par un chariot (non representé) vers les lames de scie 5, 14 et, avant de commencer la taille, est appliqué contre la table 19 par le dispositif 16, 18. Derrière l'ensemble des lames 5, 14, des chariots de transfert 17 se chargent de l'évacuation des morceaux de bloc taillés. Dans une variante de la réalisation illustrée, il est évidemment possible de disposer les commandes de la scie multiple à la partie inférieure au lieu de la partie supérieure. De même, le châssis 5 de a scie portant les lames de scie 14 peut être agencé dans une position exactement verticale par rapport à sa position de milieu de course de maniere qu'il soit déplacé dans la zone de son point mort haut et bas, simplement de la moitié de la valeur de décentrement de part et d'autre de la verticale, respectivement.Tout en suivant le principe de l'invention avec ses avantages potentiels permettant d'atteindre de grandes vitesses et de meilleurs rendements de coupe, il est également possible de fournir d'autres dispositifs à cinématique différente pour le guidage du châssis 5 de la scie et des lames de scie 14, ou bien les dimensions, points d'engagement, etc. des pinces représentées peuvent être modifiés de beaucoup de manières. Par exemple, il serait également possible de provoquer le pivotement du châssis 5 de la scie en utilisant des cames, des servo-moteurs ou des disques à came disposés soit dans la région supérieure soit dans la région inférieure du châssis. Ainsi, le pivotement ou basculement du châssis de la scie peut être réalisé dans son principe directement au point mort haut ou bas de la course, de manière plus ou moins brusque, étant bien entendu, dans ce cas, qu'il est nécessaire de prévoir des mesures de réalisation appropriées. REVENDICATIONS 1. Scie multiple destinée à la taille des blocs de pierre ou similaires, caractérisée en ce que le châssis de la scie muni de lames de scie symétriques, puisse pivoter autour du centre de ces lames de scie pendant chaque déplacement alternatif, caractérisée par la combinaison des points suivants a) le châssis de la scie (5) est dispose verticalement b) le châssis de la scie (5) est supporté en son milieu (13) c) des guides de la ligne droite (6 et 7) sont disposés à une extrémité (21) et au centre (13) du châssis de la scie (5) ; et d) le point de pivotement du guide de ligne droite (6) peut être déplacé perpendiculairement à la course à laquelle il est asservi. 2. Scie à éléments multiples selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de rotation du châssis de la scie (5) coïncide avec le point de pivotement (13) au centre du levier (7b) du guide de ligne droite (7) sur le châssis de la scie (5). 3. Scie à éléments multiples selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la commande de l'un des leviers du guide de ligne droite (6) peut être déplacée par une came (10) en fonction du nombre de tours/mn du plateau mené (3). 4. Scie à éléments multiples selon la revendication 3, caractérisée par un équilibrage des masses des premier et second ordre. 5. Scie à éléments multiples selon la revendication 4, caractérisée par un équilibrage total des masses. 6. Scie à éléments multiples selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une tige-poussoir (4) est en prise sur l'axe de rotation du châssis de la scie (5). 7. Scie à éléments multiples selon la revendication 6, caractérisée en ce que le bloc de pierre à tailler (9) est positionné par rapport à sa hauteur de telle manière que son milieu coïncide approximativement avec le milieu de la course de l'ensemble à éléments multiples. 8. Scie à éléments multiples selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'en appliquant un matériau de remplissage on constitue une surface de base sur le dessous du bloc (9) et des surfaces latérales de guidage planes.