Brevet FR2531216A1 — publié le 19840203

La présente invention concerne de façon gé- nérale les scies à ruban qui ont une lame souple de scie passant sur plusieurs roues ou poulies et destinée à exé- cuter les opérations de coupe, et plus précisément elle concerne des procédés et appareils de détection de la résistance de coupe dans les scies à ruban. On décrit d'abord la technique connue dans le domaine général de l'invention dans son application à titre illustratif à une scie à ruban de type horizontal, bien que l'invention s'applique non seulement à de telles scies horizontales mais aussi aux scies à ruban verticales. On sait que les scies à ruban horizontales comportent une base sur laquelle une ou plusieurs pièces -à couper sont destinées à être placées et serrées, et une tête de coupe dans laquelle une lame souple et sans fin de scie passe autour de deux roues ou poulies dont l'une est entraînée afin que la lame soit entraînée Dans la tête de coupe, la lame de scie est maintenue et guidée afin qu'elle puisse glisser avec son bord de coupe tourné perpendiculairement vers le bas par deux dispositifs de guidage placés dans la zone dans laquelle la coupe est effectuée de manière qu'elle puisse découper la pièce à usiner La tête de coupe est disposée de manière qu'elle puisse être écartée de la base par soulèvement ou abaissée vers la base par un dispositif convenable tel qu'un moteur hydraulique, par articulation autour d'un axe ou le long d'un ou plusieurs dispositifs de guidage placés vertica- lement Ainsi, dans chaque cycle de découpe, la tête de coupe est d'abord soulevée puis abaissée vers la base afin que la lame de scie qui est entraînée autour des- roues puisse découper la pièce qui a été disposée et ser- rée sur la base En outre, les scies horizontales à ru- ban de type automatique comportent des appareillages des- tinés à soulever et abaisser automatiquement la tête de coupe, et à faire avancer automatiquement les pièces à usiner dans la zone de coupe, après la fin de chaque cy- cle de coupe. Dans de telles scies à ruban de type hori- zontal, il est souhaitable que la lame de scie pénètre dans la pièce à couper en possédant toujours une vitesse optimale d'avance, et sous l'action d'une force optimale d'avance afin que l'opération de coupe soit réalisée ef- ficacement, avec une grande précision et sans réduction de la durée d'utilisation de la lame A cet effet, la vitesse et la force d'avance de la lame de coupe doivent être réglées pendant une opération, par détection précise de la résistance de coupe présentée à la lame. Habituellement, la résistance de coupe pré- sentée à la lame est détectée par obtention d'une contre- pression qui apparaît pendant l'opération de coupe, dans le vérin hydraulique de soulèvement et d'abaissement de la tête de coupe qui porte la lame Selon ce procédé, la force appliquée à la lame pendant les opérations de coupe est détectée sous forme d'une composante normale de la résistance de coupe, d'après la différence entre la contre-pression du vérin hydraulique pendant l'opéra- tion de coupe et en dehors de cette opération Cependant, selon ce procédé classique, la détection des variations temporaires de la résistance de coupe pendant une opéra- tion est impossible, et on ne peut obtenir qu'une résis- tance moyenne de coupe puisque la composante normale de la résistance de coupe appliquée à la lame est obtenue indirectement dans une position éloignée de la zone de coupe de la lame Bien qu'on ait effectué diverses tenta- ti-ves afin de détecter la résistance de coupe dans les scies à ruban, il a été impossible de régler la vitesse et la force -d'avance, instantanément à la suite des va- riations de la résistance de coupe, par mise en oeuvre de procédés classiques. L'invention concerne un procédé et un appa- reil de détection de la résistance de coupe appliquée à une lame de scie dans une scie à ruban. Elle concerne aussi un procédé et un appareil de détection immédiate des variations de la résistance * i de coupe appliquée à la lame pendant l'opération de coupe effectuée dans une scie à ruban. Elle concerne aussi un procédé et un appareil de détection précise de la résistance de coupe exercée sur la lame par multiplication du déplacement de la lame de coupe pendant une opération d'usinage dans une scie à ruban. Plus précisément, l'invention concerne la disposition, dans une scie à ruban, d'un dispositif d'ap- pui qui est maintenu en appui contre la lame de scie afin que celle-ci soit maintenue,d'un dispositif destiné à mul- tiplier le déplacement de la lame de scie,et d'un disposi- tif de détection du déplacement multipli de la lame de scie afin qu'il détecte la résistance de coupe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la des- cription qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels v la figure 1 est une élévation frontale d'une scie à ruban de type horizontal, selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II d'une partie de la scie à ruban de la figure 1, la figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne III-III de la figure 2; et la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 1 représente une scie à ruban de type horizontal portant la référence générale 1 et compor- tant une base 3 en forme de caisson et une tête 5 de sciage, celle-ci étant mobile verticalement en translation par rapport à la base 3, d'une manière classique La tête de sciage 5 est articulée sur la base 1 autour d'un axe 7 de charnière et elle est disposée afin qu'elle puisse être soulevée par rapport à la base 3 par un moteur hy- draulique 9 sous forme d'un vérin Dans la tête 5 de sciage, une lame souple et sans fin 11 passe sur deux roues menante et menée 13 et 15 disposées sur des arbres 17 et 19 respectivement afin que la lame puisse être en- traînée et puisse assurer une découpe lorsque la roue menante 13 est ellemême entraînée La lame 11, dans la zone dé coupe de la scie horizontale 1, est supportée ou guidée afin qu'elle puisse coulisser, son bord de coupe étant dirigé verticalement vers le bas car la lame est maintenue par deux ensembles 21 et 23 de guidage qui sont décrits plus en détail dans la suite du présent mémoire. Les ensembles 21 et 23 sont montés de façon amovible ou solidairement aux extrémités inférieures de bras 25 et 27 qui dépassent vers le bas et qui sont maintenus d'une manière réglable par un organe 29 en forme de poutre fixé à la partie supérieure de la tête 5 En outre, une table 31 de support de pièce est montée sur la base 3, dans la zone de coupe, afin qu'une pièce W à couper puisse -être placée sur la table, et un étau 63 qui a un mors fixe 33 f et un mors mobile 33 m est aussi monté sur la base 3 afin qu'il maintienne la pièce W entre ses mors. Ainsi, lorsque la tête de scie 5 pivote autour de l'axe 7 à partir de sa position haute représentée en traits mixtes sur la figure 1, la lame 11 qui tourne autour des deux roues 13 et 15 dans la tête 5 avance et vient dé- couper la pièce W maintenue par l'étau 33 sur la table 31. Il faut noter à cet égard que l'invention convient à tout type convenable connu de scie à ruban, bien qu'on la décrive plus précisément en référence à une scie à ruban, de type horizontal dans laquelle la tête 5 qui porte la lame 11 peut pivoter vers le haut et - vers le bas autour-de l'axe 7 Par exemple, l'invention convient aussi aux scies à ruban de type horizontal dans lesquelles une tête de coupe se déplace verticalement dans son ensemble le long d'un ou plusieurs dispositifs de guidage vertical, par exemple un ou plusieurs montants, et elle s'applique aussi aux scies à ruban de type verti- cal dans lesquelles une lame se déplace verticalement autour de roues supérieure et inférieure. Comme l'indiquent les figures 2, 3 et 4, l'en- semble 21 de guidage comporte un chassis allongé 35 en forme de canal, fixé verticalement et de façon amovible à l'extrémité inférieure du bras 25 par plusieurs bou- lons 37 Ce châssis 35 de l'ensemble 21 a deux parois parallèles 35 wa et 35 wb formant une concavité 35 c en for- me de canal entre elles, et il comporte aussi, à proxi- mité de l'extrémité inférieure, une cloison 35 p reliant les parois 35 wa et 35 wb et ayant un trou 35 ph permettant le montage Le châssis 35 de l'ensemble 21 comporte en outre, à son extrémité inférieure, deux pieds 35 La et Lb en forme de plaques parallèles, dépassant vers le bas et entre lesquels est disposée une saillie 35 b des- tinée à dépasser du côté opposé à celui de l'ouverture de la concavité 35 c Le châssis 35, dans cette configu- ration, est fixé à l'extrémité inférieure du bras 25 par des boulons 35 de manière que la concavité 35 c débouche ou soit ouverte vers l'ensemble 23 de guidage porté par le bras 27 Dans un mode de réalisation avantageux, le bras 25 a, à son extrémité inférieure; une saillie 25 p en forme de plaque qui dépasse vers le bas et qui a deux fentes 25 sa et 25 sb, et le châssis 35 de l'ensemble 21 est fixé à la saillie 25 b d'une manière réglable verti- calement par une plaque 39 d'entretoise, les boulons 37 passant dans les fentes 25 sa et 25 sb Plus précisément, les fentes 25 sa et 25 sb sont formées sur la saillie 25 b du bras 25 afin qu'elles soient alignées verticalement l'une sur l'autre, et les boulons 37 sont disposes dans les fentes 25 sa et 25 sb afin qu'ils puissent être dépla: cés verticalement et qu'ils maintiennent le châssis 35 de l'ensemble 21 sur la saillie 25 b d'une manière réglable verticalement, à l'aide de la plaque 35 d'entretoiseo Deux organes 41 et 43 de guidage de lame for- més d'une matière résistant à l'usure telle qu'un carbure fritté,7 sont disposes de façon amovible entre les pieds 35 La et 35 Lb du châssis 35 afin qu'ils puissent guider la lame 11 de scie qui coulisse entre eux Le guide 43 est fixé de façon amovible à la face interne du pied 35 Lb du châssis 35 par un boulon 45 alors que le guide 41 est maintenu par un axe 47 repoussé vers le guide 43 à la face interne du pied 35 La du châssis 35 Comme l'indi- que la figure 2, l'axe 47 est fixé au guide 41 et il peut coulisser horizontalement dans un organe 49 en forme de manchon, monté sur le pied 35 La du châssis 35, et il est repoussé vers le guide 43 par un ressort 51 placé dans le manchon 49 Ainsi, la lame 11 est guidée élastiquement entre les deux guides 41 et 43 de manière qu'elle soit toujours repoussée vers le guide 43 par le guide 41. Deux rouleaux 53 et 55 d'appui, destinés à maintenir le bord arrière de la lame 11, peuvent tourner librement entre les pieds 35 La et 35 Lb du châssis 35, à un niveau supérieur à celui des guides 41 et 43 Ces rouleaux 53 et 55 peuvent tourner librement en étant sup- portés par un organe 57 de maintien de manière qu'ils soient alignés radialement l'un sur l'autre aux extrémités opposées de l'organe 57 et roulent sur le bord arrière de la lame 11 Cet organe 57 de maintien a un trou hori- zontal 57 h formé dans sa partie centrale entre les rou- leaux 53 et 55, et il peutpivoter sur un axe 59 fixé horizontalement entre les pieds 35 La et 35 Lb du châsssis , placé dans le trou 57 h En outre, ce trou de l'or- gane 57 est réalisé avec un diamètre supérieur à celui de l'axe 59 afin que cet organe 57 puisse non seulement pivoter par basculement autour de l'axe 59 mais aussi puisse être légèrement écarté vers le haut de l'axe 59. Ainsi, les rouleaux 53 et 55 maintiennent le bord ar- rière de la lame 11 tout en tournant lorsque la lame 11 se déplace entre les guides 41 et 43 et assure une coupe. De plus, les rouleaux 53 et 55 son soulevés par l'organe 57 lorsque la résistance de coupe est élevée, si bien que la lame 11 se déplace vers le haut et soulève l'or- gane 57 puisaue le trou 57 h de l'organe 57 a un dia- mètre supérieur à celui de l'axe 59. Comme l'indique la figure 3, deux rouleaux 61 et 63 de torsion sont disposés sur la saillie 35 b du châssis 35 afin qu'ils tordent la lame 11 puisque les arbres 17 et 19 des roues menante et menée 13 et 15 sont destinés à être inclinés d'un certain angle dans un mode de réalisation avantageux Les rouleaux 61 et 63 de tor- sion sont supportés par la saillie 35 b du châssis 35 afin qu'ils puissent tourner librement, à différentes hauteurs et afin qu'ils tordent la lame 11 par ses deux faces. Ainsi, la lame 11, lorsqu'elle tourné sur les roues 13 et 15, est d'abord tordue par les rouleaux 61 et 63 avant de pénétrer entre les guides 41 et 43 si bien que son bord de coupe peut être maintenu tourné vers le bas dans la zone de coupe. Un arbre 65 est fixé horizontalement entre les parois 35 wa et 35 wb du châssis 35 de l'ensemble 21 au-dessus de la cloison 35 p et parallèlement à l'axe 59 qui maintient l'organe 57 qui supporte les rouleaux 53 et 55 Dans un mode de réalisation avantageux, l'ar- bre 65 est fixé à la paroi 35 wa par plusieurs boulons 67 et à la paroi 35 wb par une vis d'arrêt 69 et un col- lier 71 Un organe allongé 73 de maintien est fixé ver- ticalement à l'arbre 67 afin qu'il dépasse vers le haut de celui-ci, et, à sa partie supérieure, il porte une substance magnétique 75 Un organe basculant 77 qui est sous forme d'un manchon carré, est maintenu sur l'arbre afin qu'il puisse pivoter autour de l'organe 73 de maintien, d'une faible distance, entre les parois 35 wa et 35 wb du châssis 35 Cet organe basculant 77 a une par- tie épaulée 77 S à son extrémité inférieure, cette partie se trouvant juste au-dessus de l'axe 59 de l'organe 57 qui porte les rouleaux d'appui 53 et 55, dans un but dé- crit dans la suite du présent mémoire En outre, un capu- chon 79 est fixé à la partie supérieure de l'organe bas- culant 77 par plusieurs boulons 81, et un dispositif de détection 83 est fixé à la face interne de la came 79 par plusieurs boulons 85 afin qu'il soit placé au-dessus de la substance magnétique 75 Le dispositif de détection 83 est disposé afin qu'il détecte ou capte le déplacement- relatif de la substance magnétique 75 fixée à l'organe 73 et qu'il transmette une tension continue correspon- dant au déplacement de cette substance 75 Ainsi, lorsque l'organe basculant 77 a pivoté sur l'arbre 65 et a dé- placé le capuchon 79, le dispositif 83 de détection est déplacé par le capuchon 79 et détecte le déplacement rela- tif de cette substance 75 En outre, cette substance ma- gnétique 75 et le dispositif 83 de détection sont proté- gés contre la poussière par le capuchon 79. Comme l'indique clairement la figure 3, le capuchon 79 a un patin élastique 87 en L placé à sa partie supérieure et qui lui est fixé par plusieurs boulons 89, et il est repoussé par un ressort rigide 91 vers l'ou- verture de la concavité 35 c du châssis 35 Dans ln mode de réalisation avantageux, le ressort 91 qui est très raide dans un but décrit dans la suite du présent mémoire, est maintenu par un boulon allongé 93 fixé horizontalement sur le châssis 35 par un trou formé dans le patin 87 afin qu'il puisse maintenir le capuchon 79 par l'intermédiaire du patin 87 Ainsi, l'organe basculant 77, avec le capu- chon 79, est repoussé par le ressort 91 autour de l'arbre fixe 65, en face de la concavité 35 c du châssis 35. Comme représenté sur les figures 3 et 4, un axe 95 est disposé dans un trou formé verticalement dans la cloison 35 p du châssis 35 juste audessus de l'axe 59 de l'organe 57 de support des rouleaux 53 et 55 d'ap- pui afin que cet axe puisse être mobile verticalement. Cet axe 95 est aussi disposé afin qu'il soit mobile verti- calement dans la cloison 35 p si bien qu'il peut se déplacer sur l'organe 57 qui porte les rouleaux d'appui 53-et 57 et dépasse versle haut au contact de la partie épaulée 77 S de l'organe basculant 77 formé comme décrit précédem- ment Ainsi, l'axe 95 est repoussé vers le bas, vers l'or- gane 57 de support des rouleaux 53 et 55 par le ressort raide 91 par l'intermédiaire de la partie épaulée 77 s si bien que les rouleaux 53 et 55 peuvent retenir le bord arrière de la lame 11 de scie Cependant, lorsqu'une résis- tance de coupe importante se manifeste et provoque un déplacement vers le haut de la lame 11 et un soulèvement de l'organe 57 de support par l'intermédiaire des rouleaux 53 et 55, l'axe 95 est déplacé vers le haut par l'organe 57 et fait pivoter l'organe basculant 77 autour de l'ar- bre 65, malgré la force exercée par le ressort 91 si bien que le dispositif détecteur 83 est déplacé En outre, ce dispositif détecteur 83, lorsqu'il a été déplacé, dée tecte le déplacement relatif de la substance magnétique et transmet une tension continue correspondant au dé- placement de la substance 75 comme décrit-précédemment. Dans cet arrangement, le déplacement du dispo- sitif de détection 83 et de la substance magnétique 75 est grandement agrandi ou multiplié par rapport au dépla- cement vers le haut de la lame 11, grâce au levier formé par l'organe basculant 77 Ainsi, il faut noter que le déplacement vertical de la lame 11 et la composante nor- male de la résistance de coupe peuvent être détectés par une tension de sortie formée par le dispositif 83 de détec- tion En outre, l'ensemble 21 de guidage est recouvert par une ou plusieurs plaques 97 et est muni d'une tuyau- terie 99 destinée à transmettre un fluide de refroidis- sement et de coupe à la lame 11. Dans l'arrangement décrit précédemment, l'organe 57 de support est maintenu abaissé par le ressort raide 91 par l'intermédiaire du patin 87, de l'organe basculant 77 et de l'axe 95 lorsque la résistance de coupe exercée sur la lame 11 est normale ou n'est pas élevée pendant l'opération de coupe Cependant, dès que la résistance de coupe augmente et provoque le soulèvement de la lame 11, l'organe 57 de su-port est soulevé par la lame 1 i par l'intermédiaire des rouleaux 53 et 55 et soulève l'axe qui déplace l'organe basculant 77 autour de l'arbre , malgré la force exercée par le ressort 91 Lorsque l'organe basculant 77 se déplace autour de l'arbre 65 initialement sous la commande de la lame 11 et par l'inter- médiaire de l'organe 57 de support, le dispositif 83 de détection se déplace par rapport à la substance magnétique et détecte le déplacement relatif de la substance 75 et transmet une tension continue correspondant au dépla- cement détecté La résistance de coupe exercée sur la lame 11 peut ainsi être détectée à partir du signal de sortie du dispositif 83 de détection et règle la vitesse et la force d'avance de la lame 11 à des valeurs optimales. A cet égard, il faut noter que la résistance de coupe appliquée à la lame 11 peut aussi être détectée par déter- mination du fléchissement ou de la compression du ressort 91, à l'aide d'un dispositif convenable tel qu'une jauge dynamométrique. Comme indiqué précédemment, la résistance de coupe exercée sur la lame 11 est détectée par le dispo- sitif 83, selon l'invention, directement à partir du dé- placement vers le haut de la lame 11, pendant l'opération de coupe En outre, le léger déplacement de la lame 11 est amplifié ou multiplié par la fonction de levier de l'organe basculant 77, et permet la détection de la résis- tance de coupe exercée sur la lame 11 Ainsi, la résis- tance de coupe exercée sur la lame 11 et notamment ses variations, peuvent être détectées immédiatement et avec précision pendant l'opération de coupe réalisée selon l'invention. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in- vention. REVENDICATIONS 1, Procédé de détection de la résistance de coupe exercée sur une lame de scie, caractérisé en ce que le déplacement de la lame ( 11), en direction normale à la direction de déplacement de la lame pendant le sciage est détecté par un dispositif ( 83) de détection, après avoir été amplifié par un dispositif multiplicateur ( 77). 2 Appareil de détection de la résistance de coupe exercée sur une lame ( 11) de scie, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'appui ( 53, 55) destiné à maintenir la lame ( 11) et disposé afin qu'il soit re- poussé vers la lame ( 11) et puisse être déplacé élasti- quement en translation par rapport à la lame, un dispo- sitif multiplicateur ( 77) destiné à multiplier le dépla- cement du dispositif d'appui ( 53, 55), et un dispositif ( 83) de détection du déplacement d'un dispositif détec- table ( 75) disposé sur le dispositif multiplicateur ( 77)o 3 Appareil selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le dispositif d'appui comprend des rou- leaux ( 53, 55), et le dispositif détectable est une sub- stance magnétique ( 75). 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de détection ( 83) est destiné à détecter le fléchissement ou la compression d'un dispo- sitif ( 91) de rappel élastique de la lame de scie ( 11). Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif multi- plicateur comporte un levier ( 77).