Brevet FR2520275A1 — publié le 19830729

La présente invention concerne les scies à ruban et a trait notamment à un système perfectionné de mise en tension de la lame reçue sur les volants de la machine. La tendance vers une diminution de l'épaisseur des lames de scies à ruban, afin d'obtenir une coupe plus fine et de réduire les pertes en sciure, se traduit par des problèmes concernant la stabilité de la lame. On trouve donc des perfectionnements apportés. au système de mise en tension pour scies à ruban. Par exemple, le brevet américain NO 3 905 266, au nom de Weavell,décrit un tel système comprenant un ressort à air. Ce système répond suffisamment rapidement a#chocsappliquésà la lame pour résoudre ce problème d'instabilité. D'autres exemples d'un mécanisme de mise en tension comprenant des ressorts à air sont décrits dans les brevets américains n0 3 810 409 au nom de Allen et 3 838 620 au nom de Baldrey. Toutefois, ces systèmes de mise en tension faisant appel à des ressorts à air présentent l'inconvénient d'utiliser une source de pression relativement constante d'air ou d'autres gaz et une canalisation permettant de conduire les gaz au niveau du ressort à air. En outre, de nombreux ressorts à air comprennent des éléments relativement minces en caoutchouc et tout endommagement de ces éléments pourrait avoir pour conséquence la défaillance du système de mise en tension. Une scie à ruban conforme à l'invention comprend un bâti, des premier et second volants destinés à recevoir et à guider la lame, ces volants pouvant tourner autour d'axes de rotation sensiblement parallèles, espacés l'un de l'autre, des premier et second arbres des premier et second volants respectivement, des moyens permettant de monter le premier arbre sur le bâti de façon à empêcher tout mouvement tendant à l'approcher ou à l'éloigner du second arbre, des moyens permettant de monter le second arbre sur le bâti pour lui permettre un mouvement limité l'approchant ou l'éloignant du premier arbre, et un mécanisme de mise en tension de la lame. Le mécanisme de mise en tension comprend un organe de support du second arbre et un organe élastomère porté par le bâti et positionné de façon à porter de manière compressible l'organe de support. Si l'organe de support comprend un bras porteur, l'organe élastomère peut etre reçu de manière compressible entre celui-ci et le bâti et présente une rigidité suffisante pour porter le bras porteur. Par rapport au système de mise en tension faisant appel à des ressorts à air, un système de mise en tension faisant appel au support compressif d'un or gane élastomère permet de supprimer la source de gaz sous pression et la canalisation entre la source et le mécanisme de mise en tension. Grâce à la suppression du système à gaz et à la nature plus durable de ces organes élastomères, par rapport au ressort à air, les interventions à des fins d'entretien sont moins nombreuses. En outre, du fait qu'un organe élastomère peut transmettre des forces importantes, pratiquement la totalité de la force exercée pour la mise en tension de la lame peut agir à travers le ressort en caoutchouc. A ce propos, on peut se reporter, par exemple, à un système tel que celui décrit dans le brevet américain 3 838 620, au nom de Baldrey, selon lequel l'or- gane d'articulation doit transmettre la plupart de l'effort. La suppression d'effort important exercé sur l'aticuiation permet de simplifier la-conception et d'augmenter la durée de cet élément du mécanisme. La présente invention permet de faire en sorte qu'une grande partie des efforts de tension soit transmise à travers le ressort en caoutchouc, et le bras oscillant permet de situer et d'aligner l'arbre d'un volant tout en transmettant des efforts beaucoup moins importants à l'articulation que les bras connus. Lorsqu'il se produit des fuites importantes dans le système à air alimentant les ressorts à air, on peut-s'attendre à une défaillance catastrophique du système entier de mise en tension. Cela test pas possible lorsqu'il s'agit d'un mécanisme de mise en tension de la lame d'une scie à ruban utilisant un organe élastomère pour porter de manière compressible l'arbre.Même si un petit cylin- dre à fluide est installé au-dessous de l'organe élastomère pour indiquer l'effort et qu'il se produit une fuite, la course du cylindre peut être entièrement compensée à l'aide d'un vérin mécanique. Un organe élastomère assure un degré d'amortissement qui ne peut être obtenu avec de l'air. Les systèmes hydrauliques assurent, il est vrai, un amor tassement mais celui-ci risque de varier par suite d'un entretien insuffisant ou de contamination. Bien que le çoefficient d'élasticité et les propriétés d'amortissement d'un organe élastomère varieront en fonction des différences de dureté entre les organes individuels, des changements de température et de l'age, la combinaison de tous ces effets aura une moindre importance que les modifications possibles des propriétés d'un système à fluide dues à une mauvaise installation, à la contamination du fluide, au grippage des pièces, aux fuites et aux variatuions de température. Les organes élastomères sont beaucoup moins susceptibles à la corrosion laquelle peut altérer la durabilité et le coefficient d'élasticité de ressorts d'acierk.moins~ qu'ellésneso#ent constamment lubrifiées, la corrosion par frottement pose un problème avec les rondelles de Belleville par suite des faibles mouvements entre les disques. Pour le même coefficient d'élasticité recherché et la même course, l'enveloppe d'un organe élastomère est beacoup plus petite que celle d'un ressort hélicoïdal ou de ressorts de Belleville. En faisant varier la dureté, on peut faire varier le coefficient d'élasticité d'un organe élastomère sans modifier ses dimensions.Par rapport à un organe élastomère, peu d'amortissement ou aucun amortissement ne serait obtenu avec des ressorts hélicoidaux. Bien que les rondelles de Belleville assurent une certaine absorption d'énergie en raison du frottement entre les rondelles, au lieu d'augmenter avec la vitesse (comme le ferait un amortisseur idéal) le frottement diminue avec la vitesse du fait que la friction statique serait plus important que la friction dynamique. Les variations de déplacement horizontal ~ provoquées par le pivotement du support d'arbre se traduiront par un léger cisaillement de l'organe élastomère. Il n'y a donc pas besoin de prévoir un mécanisme de pivotement ou de glissement au niveau du support d'extrémité du ressort. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale en élévation d'une scie à ruban con forme à l'invention - la figure 2 est une vue en élévation, à plus grande échelle, partiel lement en coupe du mécanisme de mise en tension de la scie à ruban de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue d'extrémité, partiellement en coupe, du méca nisme de mise en tension de la figure 2. Sur la figure 1, on voit une scie à ruban dont la configuration générale est analogue à celle des scies à ruban déjà connues. Cette scie à ruban comprend un bâti 2, un premier volant 4 et un second volant 6 destinés à recevoir et à guider une lame sans fin 8. Les volants peuvent tourner autour des axes de rotation 10 et 12, sensiblement parallèles et espacés l'un de l'autre. Le volant 4 comprend un arbre 14 tandis que le volant 6 comprend un arbre 16. L'arbre 14 du volant 4 est monté en position fixe sur le bâti 2 pour l'empecher de s'approcher ou de s'éloigner de l'arbre 16. La scie à ruban 1 comprend en outre un mécanisme de mise en tension 18 de la lame sans fin 8, comme on le voit au mieux sur les figures 2 et 3. Ce'mécanisme de mise en tension comprend un organe ou bras porteur 20 qui sert de support du second arbre 16. Deux moyens d'articulation 22 et 24 comprenant des broches 26 et 28 assurent des articulations de part et d'autre du bras porteur 20, entre celui-ci et un socle 30 qui fait partie du bâti de la machine. Le premier moyen d'articulation 22 est situé sensiblement au voisinage du volant 6, voir la figure 3, tandis que le second moyen d'articulation 24 est espacé vers l'extérieur par rapport au premier. Les moyens d'articulation permettent au bras porteur 20 de pivoter autour d'un axe 32 qui est sensiblement parallèle aux axes de rotation des volants 4 et 6. De ce fait, le second arbre 16 peut se déplacer dans le sens vertical. Un organe élastomère 34 est reçu, de manière compressible, entre le bras porteur et le support 30 du bâti 2 qui présente une rigidité suffisante pour porter le bras porteur. De tels organes élastomères sont appelés, de manière générale, "des ressorts en caoutchouc". Bien que la sélection du ressort en caoutchouc soit faite en fonction des caractéristiques de la scie à ruban considérée, on peut citer comme exemple typique un ressort en caoutchouc à deux noyaux Aeon (TM) type 0325/55. L'organe 35 est aligné verticalement avec l'arbre 16, comme gn le voit sur la figure 2, et est disposé à proximité du premier moyen d'articulation 22, voir la figure 3. L'organe 34 repose sur une plaque 36 et un cylindre hydraulique 38, disposé entre la plaque 36 et le socle 30, porte ladite plaque ainsi que l'organe élastomère.Une ligne hydraulique 40 relie le cylindre 38 à un manomètre 42 qui indique la pression du fluide à l'intérieur du cylindre 38. Un plongeur relativement grand 44 s'étend verticalement vers le bas à partir du socle 30 et coulisse dans un coussinet supérieur 46 et un coussinet inférieur 48 portés par le bâti 2. De manière analogue, une tige de guidage 50 s'étendant vers le bas à partir du socle 30 coulisse dans un coussinet 52 porté par le bâti 2. Le socle 30 est supporté par un premier vérin à vis 54 qui est monté sur le bâti 2 et qui peut être remonté ou abaissé à l'aide d'un moteur électrique 56. Le vérin 54 peut par conséquent faire monter ou descendre l'arbre 16 pour accroître ou décroître la distance entre les volants 4 et 6 afin de tendre la lame sans fin 8 et pour permettre d'utiliser des lames de longueurs différentes. Les arbres 14 et 16 jouent le rôle de porte-à-faux des volants 4 et 6, parce que les arbres sont supportés par le bâti 2 et font saillie latéralement, les volants étant montés sur ces parties saillantes des arbres. Le bras porteur 20 est situé du même-côté du-bâti que# les arbres. Afin d'aligner correctement la lame 8, on prévoit un mécanisme permettant d'incliner le bras porteur 20 transversalement par rapport au bâti et par conséquent du second volant 6. Bien que le premier moyen d'articulation 22 soit monté directement sur un support 58 du socle 30, le second moyen d'articulation 24 est porté par une tige 60 pouvant coulisser dans un coussinet 62 porté par le socle. La tige 60 est montée sur le second vérin à vis 64 qui est fixé par boulonnage sur la face inférieure du socle 30. Ce vérin 64 est commandé par un volant à main 66 et peut faire monter ou descendre le moyen d'articulation 24 par rapport au moyen d'articulation 22. Cela permet d'incliner latéralement le bras porteur 2 et, par conséquent le second volant 6 à des fins d'alignement de la lame 8, suivant le besoin. Un boulon vertical 68 est fixé sur le socle 30 à l'aide de deux écrous 70 et 72. Le boulon 68 traverse coulissant une ouverture 74 perçée dans le bras porteur 20 et deux écrous 76 imposent la limite supérieure du déplacement du bras porteur. Le premier vérin 54 peut faire monter ou descendre simultanément le socle 30, l'organe élastomère 34, les moyens d'articulation 22 et 24, le bras porteur 20 et le second arbre 16. Il permet par conséquent, d'ajuster la distance entre les volants lors de l'installation de la lame sans fin et d'assurer la tension initiale de la lame. Par contre, le second vérin 64 permet d'in- cliner le bras porteur 20 et l'arbre 16 en vue d'obtenir l'alignement correct de la lame, comme on l'a déjà mentionné. Lors du fonctionnement de la scie à ruban 1, l'organe élastomère ou le ressort en caoutchouc 34 permet des variations de la distance entre les volants 4 et 6, variations dues à l'allongement de la lame 8 lors de la coupe.La valeur de la tension appliquée sur la lame par le vérin 54 et l'organe 34 est indiquée par un manomètre 42 qui indique la pression du fluide à l'intérieur du cylindre 38. Le manomètre indique alors la force de traction exercée sur la lame de la scie. En variante, on peut prévoir un manomètre électronique à affichage numérique en association avec l'arbre supérieur. L'utilisation d'un organe élastomère ou ressort en caoutchouc 34, à la place de ressorts 8 air et d'autres types de systèmes de mise en tension de l'art antérieur, apporte les avantages précis suivants (1) Par rapport à un ressort à air, l'organe élastomère conforme à l'invention n'a besoin d'aucune force de fluide sous pression et, par conséquent, il est moins compliqué et n'est pas sujet à une défaillance par suite d'une fuite de fluide. Du fait que la course du cylindre 38 est relativement faible, le vérin 54 peut aisément s'ajuster à la différence de tension s'il se produit une fuite. (2) Les ressorts en caoutchouc sont par nature plus robustes que les ressorts à air et il est possible de réaliser un ressort en caoutchouc susceptible de supporter tout l'effort de tension de la scie à ruban. Les moyens d'articulation 22 et 24 n'ont pas par conséquent à supporter une partie importante des efforts, tels que dans le brevet américain n0 3 838 620, au nom de Baldrey. La conception de ces organes se voit par conséquent simplifiée. (3) Les ressorts en caoutchouc assurent un degré d'auto-amortissement que l'on ne trouve pas dans les mécanismes faisant appel à des ressorts à air ou à des ressorts métalliques. Des systèmes hydrauliques assurent un amortissement, mais celui-ci ri#sque de varier par suite d'un entretien insuffisant ou de la contamination du fluide hydraulique. De manière analogue, des systèmes faisant appel à une série de rondelles de Belleville assureraient une certaine absorption d'énergie en raison du frottement entre les rondelles, mais la friction décroîtrait avec la vitesse au lieu d'augmenter avec la vitesse, comme le ferait un amortisseur idéal. (4) Quant au contrôle de qualité, il existera quelques différences de coefficient d'élasticité et de propriétés d'amortissement des ressorts en caoutchouc en raison des différences de dureté entre les ressorts individuels, de variations de température et d'âge. Toutefois, ces effets sont en général d' une moindre importance que dans les systèmes à fluide dans lesquels le coefficient d'élasticité et les propriétés d'amortissement varient en raison d'une mauvaise installation, de la contamination du fluide, du grippage des pièces, de fuites et de variations de température. (5) Pour le même coefficient d'élasticité et la même course élastique, l'enveloppe d'un ressort en caoutchouc est beaucoup plus petite que celle d'un ressort héficoidal ou d'un ressort de Belleville. Le coefficient d'élasticité d'un ressort en caoutchouc peut être aisément ajusté en faisant varier la dureté du caoutchouc. (6) A l'opposé des ressorts métalliques, les ressorts en caoutchouc ne sont pas sensibles à la corrosion qui risque d'altérer la durabilité et le coefficient d'élasticité. La corrosion par frottement peut être un problème lorsqu'il s'agit de rondelles de Belleville en raison des faibles mouvements relatifs entre les disques. (7) Le déplacement horizontal, par suite d'un pivotement du bras porteur 20, se traduira par un léger cisaillement de l'organe élastomère 34. Il n'y a par conséquent pas besoin de prévoir un mécanisme de pivotement ou de glissement au niveau du support de ressort. (8) Les organes élastomères ou ressorts en caoutchouc n'ont pratiquement aucun besoin d'entretien. Outre les scies à ruban du type décrit ci-dessus, on peut utiliser des ressorts en caoutchouc ou organes élastomères similaires sur d'autres types de scies à ruban pour obtenir les mêmes avantages. Par exemple, on peut utiliser des ressorts en caoutchouc à la place du ressort à air de la scie à ruban décrit dans le brevet américain 3 905 226. On peut les utiliser également sur les scies où les arbres s'étendent des deux côtés des volants. Dans ce cas, on prévoit un bras porteur des deux côtés du volant supérieur et un organe élastomère porte chaque bras porteur. Les autres éléments décrits ci-dessus pour le bras porteur s'appliquent également à chacun des bras porteurs de cette variante. REVENDICATIONS 1. Scie à ruban comprenant un bâti (2), des premier et second volants (4, 6) destinés à recevoir et à guider une lame sans fin (8), les volants (4, 6) pouvant tourner autour d'axes de rotation (10, 12) parallèles et espacés l'jan par rapport à l'autre, des premier et second arbres (14, 16) des premier et second volants respectivement, des moyens permettant de monter le premier arbre (14) sur le bâti (2) de façon à l'empOcher de s'approcher ou de s'éloigner du second arbre, des moyens permettant de monter le second arbre (16) sur le bâti (2) de façon à lui permettre un déplacement limité en s'approchant ou s'éloignant du premier arbre (14), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un mécanisme de mise en tension (18) de la scie sans fin (8) comprenant un organe de support (20) du second arbre (16) et un organe élastomère (34) supportant de manière compressible l'organe de support. 2. Scie à ruban selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'or- gane de support (20) est constitué d'un bras porteur, l'organe élastomère (34) étant reçu de manière compressible entre le bras porteur (20) et le bâti (2) et présentant une rigidité suffisante pour supporter le bras porteur (20). 3. Scie à ruban selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bras porteur (20) est monté sur l'organe élastomère (34), celui-ci étant supporté par dessous par le bâti (2). 4. Scie à ruban selon la revendication 3, caractérisée en ce que le mécanisme de mise en tension comprend un premier vérin (54) destiné à faire monter ou descendre l'organe élastomère (34). 5. Scie à ruban selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bras porteur (2Q) peut pivoter autour d'un axe parallèle aux axes de rotation (10, 12), pour permettre un déplacement vertical du second arbre (16). 6. Scie à ruban selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'organe élastomère (34) est aligné verticalement avec le second arbre (16). 7. Scie à ruban selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'il comprend un socle (30), de l'organe élastomère (34), porté par le premier vérin# (54). 8. Scie à ruban selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (64) permettant d'incliner transversalement le bras porteur (20) et le second volant (6) à des fins d'alignement de la lame sans fin (8). 9. Scie à ruban selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend deux moyens d'articulation (22, 24) disposés entre le bras porteur (20) et le socle (30) pour assurer le pivotement autour d'un axe parallèle, un premier moyen d'articulat (22) étant disposé sensiblement à proximité du second volant (6) tandis que le second moyen d'articulation (24) est espace vers l'extérieur par rapport à celui-ci. 10. Scie à ruban selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens d'inclinaison transversale (64) comprennent un second vérin monté sur le socle (30),et portant le second moyen d'articulation (24). 11. Scie à ruban selon la revendication 10, caractérisée en ce que les volants (4,6) sont montés en portwe-à-faux par les arbres (14, 16), les arbres s'étendant d'un côté des volants (4, 6) et le bras porteur (20) étant situé de ce côté. 12. Scie à ruban selon la revendication 7, caractérisée en ce que le socle est muni d'un plongeur (44) apte à coulisser verticalement dans le bâti (2), le premier vérin (54) étant constitué d'un vérin à vis pour faire monter et descendre le socle (30). 13. Scie à ruban selon la revendication 10, caractérisée en ce que le second vérin est constitué d'un vérin à vis. 14. Scie à ruban selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'organe élastomère est disposé sensiblement à proximité du second volant (6), le second vérin étant espacé vers l'extérieur par rapport à celui-ci. 15. Scie à ruban selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'organe élastomère est disposé sensiblement à proximité du premier moyen d'articulation et que le second vérin est disposé sensiblement à proximité du second moyen d'articulation. 16. Scie à ruban selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un cylindre à fluide (38), disposé entre le bâti (2) et l'organe élastomère (34), portant celui-ci. 17. Scie à ruban selon la revendication 16, caractérisée en ce quelle comprend un manomètre à fluide (42), raccordé au cylindre à fluide pour indiquer la pression de fluide à l'intérieur de celui-ci et, par conséquent, la tension exercée sur la lame sans fin par le mécansime de mise en tension.