Brevet FR2582249A1 — publié le 19861128

Lamier pour une scie à chaîne. La présente invention concerne un lamier pour une scie à chaîne avec deux parties latérales assemblées par soudage, entre lesquelles est fixée au moins une partie centrale que dépassent les parties latérales précitées pour former une rainure de guidage de la chaîne à scier. Des lamiers de ce type, prévus pour des scies à chaîne entraînées par moteur, permettent de guider et de supporter la chaîne sans fin qui tourne autour d'eux. De telles tronçonneuses à chaîne portatives sont guidées et/ou tenues à la main en cours de service. C'est la raison pour laquelle les constructeurs s'emploient depuis longtemps à réduire à un minimum le poids de ces scies. Ces efforts sont également centrés sur le lamier qui représente une part notable dans le poids global de la machine, car il est généralement en acier pour des raisons de stabilité. Sur une scie à chaîne déjà connue, le lamier présente à cet effet une construction en sandwich et se compose de deux parties latérales, entre lesquelles est fixée une partie centrale, que dépassent les parties latérales précitées pour former une rainure de guidage de la chaîne. Des soudures par points assemblent les parties latérales et centrale en a- cier. Pour réduire le poids du lamier, des évidements sont prévus dans la partie centrale, qui se compose donc essen- tiellement d'un anneau étroit formant le fond de la rainure, relié par des entretoises au bord opposé. La fonction de cette partie centrale évidée est de garantir un écartement exact entre les deux parties latérales, de définir la pro- fondeur de la rainure et d'interdire la pénétration de copeaux ou autres entre les plaques latérales. Cette construction déjà connue reste toutefois relativement lourde, pour des longueurs de lamiers importantes notamment. L'invention vise donc à créer un lamier comme défini ci- dessus, dont le poids est diminué par l'utilisation, pour la partie centrale, d'un matériau non soudable aux parties latérales et de poids spécifique inférieur, la stabilité obtenue étant équivalente à celle des lamiers déjà connus. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, seules les deux parties latérales sont assemblées par soudage et la partie centrale, composée d'un matériau spécifiquement plus léger que celui des parties latérales, est maintenue par des éléments de blocage entre les deux parties précitées, sans y être soudée. Le soudage avantageux des parties latérales sans la partie centrale, qui est bloquée après le soudage entre les deux parties précitées, permet d'utiliser pour cette partie cen- trale des matériaux non soudables aux plaques latérales, sans pour autant réduire la stabilité du lamier par rapport à la construction déjà connue. Le choix adéquat d'un maté- riau de poids spécifique minime pour la partie centrale permet d'obtenir une diminution de poids notable du lamier. Une mesure préférentielle réside en ce que les deux parties latérales sont assemblées par l'intermédiaire d'éléments de blocage qui pénètrent dans la partie centrale. Dans une forme de construction de l'invention, avec deux plaques latérales en tôle d'acier, les éléments de blocage sont des inserts d'acier situés dans des évidements de la partie centrale, ces éléments étant disposés à proximité du pourtour externe de cette dernière et répartis, avec des écartement mutuels pratiquement égaux, dans les évidements précités qui sont internes à des renflements orientés vers l'intérieur, à partir du pourtour externe de la partie centrale. Il est avantageux que la partie centrale se compose d'un métal léger, d'un alliage léger ou d'un plastique. Une mesure préférentielle est que les éléments de blocage présentent une section circulaire et correspondent à la forme des évidements prévus dans la partie centrale. Dans une forme de construction, suivant laquelle les parties latérales sont assemblées par des soudures par points, les éléments de blocage ont la même épaisseur que la partie centrale. Dans une autre forme de construction préférentielle, des soudures par bossages permettent d'assembler les parties latérales et les éléments de blocage. Les bossages requis pour le soudage, prévus sur les faces supérieures et inférieures des éléments de blocage, peuvent alors dépasser, avant l'opération de soudage, l'épaisseur de matériau de la partie centrale, et présenter une forme lenticulaire ou cylindrique par exemple. Il est également possible de former ces bossages par un surhaussement dans les parties latérales, orienté vers la partie centrale. Dans une autre version préférentielle, les éléments de blo- cage sont des sphères, dont les calottes supérieures et inférieures constituent les bossages requis pour le soudage. Suivant une forme de construction avantageuse, dans laquelle un trou de passage d'huile au moins est prévu dans la zone de fixation des plaques latérales, le trou précité est disposé au niveau du pourtour externe de la partie centrale et atteint le fond de la rainure de guidage. Une dernière mesure préférentielle de l'invention réside en ce que les éléments de blocage, représentés par des sphères, sont emmanchés dans la partie centrale, formant ainsi les évidements, des soudures par bossages permettant d'assembler les sphères précitées aux parties latérales. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des exemples de construction repré- sentés sur les dessins annexés, qui correspondent à: Figure 1: une vue latérale, en coupe partielle, d'un lamier conforme à l'invention, Figure 2: une vue latérale suivant la figure 1, avec une plaque latérale retirée, Figure 3: une vue agrandie d'une coupe suivant la ligne III - III de la figure 1, Figures 4A à 7A: une vue du dessus de différentes formes d'inserts en acier conformes à l'invention, Figures 4B à 7B: une vue latérale des inserts en acier re- présentés sur les figures 4A à 7A, Figure 8: une coupe partielle d'un lamier conforme à l'in- vention, sur lequel les parties latérales sont directement soudées entre elles. Le lamier 1 pour une scie à chaîne, illustré sur les figures 1 à 3, présente une construction en sandwich et se compose essentiellement de trois couches, les deux parties latérales externes 2 et 3 et la partie centrale intermédiaire 4; dans cette forme de construction, cette dernière est assemblée mécaniquement aux parties 2 et 3 par des inserts d'acier 6. Les parties latérales 2 et 3 dépassent la partie centrale sur ses faces supérieure, antérieure et inférieure, formant ainsi une rainure de guidage 8 de la chaîne à scier. Sur les côtés supérieur 14 et inférieur 15 du lamier 1, le fond de la rainure est constitué par la partie centrale 4. Cette dernière se termine avec les parties latérales 2 et 3 sur la face de fixation du lamier 1 (côté gauche sur les figures 1 et 2); sur l'extrémité libre de ce dernier (côté droit sur les figures 1 et 2), la partie 4 s'achève juste avant un pignon libre 11, monté entre les extrémités avant des par- ties latérales 2 et 3. La fixation du lamier 1 dans un carter-moteur non représenté est assurée, comme déjà connu, à l'aide d'un trou longitudinal 12 et de deux alésage 13 supérieur et inférieur à ce dernier, le trou 12 et les a.lé- sages 13 étant alignés au travers des parties latérales 2 et 3 et de la partie centrale 4. Comme le montre la figure 2, la partie 4 se compose essentiellement, dans cette forme de construction, d'un pourtour 4a et de traverses intermé- diaires 4b, qui relient les bords 4a supérieur et inférieur. Le pourtour 4a, relativement étroit, présente des renfle- ments 4c orientés vers l'intérieur, dans lesquels sont pré- vus des évidements 5 pour loger les inserts d'acier 6. Il est avantageux que les évidements 5 soient circulaires, comme dans cette forme de construction, mais ils peuvent présenter d'autres formes géométriques quelconques. La par- tie centrale 4, ainsi que les parties latérales 2 et 3, sont de préférence des pièces de tôle fabriquées à la presse, les évidements 7, parfaitement visibles sur la figure 2, étant découpés pour réduire le poids de la partie centrale 4; cette dernière se compose donc essentiellement du pourtour étroit 4a, avec les renflements 4c, et des traverses 4b. Dans la partie arrière du lamier 1 (côté gauche sur les figures 1 et 2), les parties latérales 2 et 3 présentent des trous de passage d'huile 9, respectivement prévus à proximi- té des côtés supérieur 14 et inférieur 15. Ces trous 9, alignés dans les parties 2 et 3, sont avantageusement dispo- sés de manière à être tangents au pourtour externe de la partie centrale 4, suivant les vues latérales des figures 1 et 2. Ils peuvent être prévus exactement au niveau du fond de la rainure: les parties inférieures des organes moteurs de la chaîne entraînant alors la quasi-totalité de l'huile amenée dans la rainure par ces trous 9, la chaîne est mieux lubrifiée que sur les formes de construction déjà connues. Les deux parties latérales 2 et 3, en acier dans cette forme de construction, sont soudées entre elles par l'intermé- diaire des inserts d'acier 6, situés dans les évidements 5 de la partie centrale 4. Un tel insert 6 est représenté sur les figures 7A et 7B; en forme de plaquette, il est de préférence circulaire et correspond à la forme de l'évide- ment 5, prévu dans la partie centrale 4. Mais d'autres formes géométriques quelconques sont également imaginables, inserts triangulaires par exemple, vus du dessus, dans des évidements circulaires ou autres; seul l'assemblage mécani- que entre l'insert et la partie centrale 4 est à cet égard essentiel. Il s'est avéré que des inserts circulaires 6, logés dans des évidements 5 également circulaires et repré- sentés sur ces figures, étaient la forme de construction la plus avantageuse. Dans l'assemblage des parties latérales 2 et 3 et des inserts d'acier 6 par des soudures par points, les inserts 6 ont la même épaisseur que la partie centrale 4. Pour l'opération de soudage, la partie 4 munie des in- serts 6 est placée et positionnée entre les parties laté- rales 2 et 3, les électrodes de soudage étant ensuite appli- quées, à partir des côtés externes des parties 2 et 3 préci- tées, aux emplacements des inserts d'acier. Les faces supé- rieure et inférieure de ces derniers constituent des sur- faces de contact, que traverse le courant pour passer de la plaque latérale 2 à l'autre plaque 3, la plaque 2, l'insert 6 et la plaque 3 étant ainsi soudés par points. Les soudures, réalisées de préférence à une distance d'axe en axe de 3 cm environ, sont régulièrement réparties sur toute la longueur du lamier, sur les côtés supérieur et/ou inférieur 14 et/ou 15 de ce dernier. La disposition des évidements 5 dans la partie centrale 4 doit être telle, que les points de soudure soient le plus près possible des faces supérieure et/ou inférieure 14 et/ou 15, cette mesure aug- mentant la stabilité du lamier et évitant les risques de gauchissement éventuel. Il convient toutefois de respecter une certaine distance minimale par rapport au fond de la rainure, c'est-à-dire par rapport au pourtour externe de la partie centrale 4, afin d'éviter à tout prix que le soudage par points ne provoque une déformation du fond précité. Dans cet exemple de construction, cette distance est de 4 mm environ, pour un diamètre des inserts d'acier 6 de 10 mm et un diamètre des points de soudure de 5 mm environ. Les figures 4 à 6 représentent d'autres formes de construc- tion des inserts d'acier 6, prévues pour un assemblage des parties latérales 2 et 3 au moyen de soudures par bossages. La réalisation des parties latérales 2 et 3 et de la partie centrale 4 est conforme à celle de l'exemple de construction précédent, la différence résidant exclusivement dans la forme des inserts d'acier 6. Les bossages requis pour les soudures, référencés par 10 sur les figures 4 à 6, sont en saillie par rapport à la partie centrale 4 avant l'opération de soudage. Au cours de cette dernière, ces bossages 10 constituent les ponts de contact avec les parties latérales 2 et 3 et fusionnent avec le corps de base des inserts d'acier, si bien que la distance entre les parties 2 et 3 est encore déterminée par l'épaisseur de la partie centrale 4. La figure 4 représente un insert sphérique 6a, la figure un insert doté d'un corps de base cylindrique et de bossa- ges 10b également cylindriques sur ses faces supérieure et inférieure, la figure 6 un insert muni d'un corps de base cylindrique et de bossages O10c lenticulaires sur ses faces supérieure et inférieure. Dans le dimensionnement des in- serts d'acier 6 prévus pour un soudage par bossages, il convient de veiller à ce que le volume global d'un insert 6 n'excède pas le volume interne d'un évidement 5, afin que l'écartement des parties latérales 2 et 3 reste exclusive- ment déterminé par l'épaisseur de la partie centrale 4. Si les inserts d'acier 6 représentés sur ces figures ont des formes de construction particulièrement avantageuses, il est néanmoins possible de faire varier largement les formes de l'évidement 5 et des inserts 6 correspondants. Il est également possible de prévoir les bossages requis pour le soudage sur les parties latérales 2 et 3, par un emboutissage préalable par exemple. Les inserts d'acier 6 alors utiLisés peuvent être similaires à ceux requis pour un soudage par points, ou être supprimés, comme représenté sur la figure 8. Les parties latérales 2 et 3 sont dans ce cas directement soudées entre elles, si bien que les bossages assemblés 10d constituent un élément de blocage pour la partie centrale 4, en plastique par exemple dans cet exemple de construction. Dans le cadre de l'invention, il est également possible d'utiliser comme inserts d'acier des sphères dimensionnées en conséquence; il est alors inutile de prévoir des évide- ments 5 dans la partie centrale 4, ces évidements étant formés par l'emmanchement des sphères 6a. Il est avantageux que ces dernières soient emmanchées dans la partie centrale 4, de manière à ce que des sections sphériques dépassent des deux côtés de cette partie 4, formant ainsi les bossages 10a requis pour le soudage. Comme les parties latérales 2 et 3, les éléments de blocage, représentés par les inserts 6, peuvent se composer d'un autre matériau que l'acier; la soudabilité des pièces entre elles est toutefois fondamentale, le procédé retenu étant notamment le soudage électrique par résistance. Il s'est avéré avantageux de choisir pour le matériau de la partie centrale 4 de l'aluminium, des alliages légers ou des plas- tiques, les conditions préalables essentielles étant un poids spécifique le plus faible possible, des caractéristi- ques mécaniques certaines et une bonne stabilité thermique. Dans le cas du plastique notamment, il convient de veiller à ce que la chaleur apportée à la pièce par l'opération de soudage ne provoque aucune déformation résiduelle de la partie centrale 4, des effets thermiques en cours de ser- vice, dus à une sollicitation élevée de la machine, devant être également supportés. La stabilité des points de soudure entre les inserts d'a- cier 6 et les parties latérales 2 et 3, correspondants aux formes de constructions précédemment décrites, équivaut à la stabilité présentée par un lamier du type de construction déjà connu, avec une partie centrale en acier. Si la partie centrale 4 est en aluminium ou ou en plastique, comme dans cette forme de construction, il est possible de donner à la profondeur de la rainure une tolérance plus étroite, puisque l'application d'un organe d'entraînement de la chaîne sur le fond de la rainure ne provoque plus le frottement acier sur acier redouté, avec pour conséquence une détérioration du fond précité ou un décollement inoppor- tun des maillons de la chaîne. La tolérance plus étroite de ce fond de rainure est particulièrement avantageuse, car le trou de passage d'huile 9, prévu dans la zone de fixation du lamier, peut se situer exactement au niveau du fond précité, la partie inférieure de l'organe moteur entraînant alors la quasi-totalité de l'huile amenée par le trou 9. Cette mesure permet d'améliorer la lubrification de la chaîne, donc de réduire l'usure, la meilleure répartition permettant par ailleurs de diminuer la quantité de lubrifiant. Les exemples de construction de lamiers, décrits à l'aide des figures, sont relativement simples, donc d'un coût de fabrication réduit; par rapport aux lamiers déjà connus, ils se caractérisent par une diminution de poids notable, pour une stabilité analogue. Revendications. 1. Lamier pour une scie à chaine avec deux parties latérales assemblées par soudage, entre lesquelles est fixée au moins une partie centrale que dépassent les parties latérales précitées pour former une rainure de guidage de la chaîne à scier, caractérisé en ce que seules les deux parties laté- rales (2, 3) sont assemblées par soudage, et en ce que la partie centrale (4), composée d'un matériau spécifiquement plus léger que celui des parties latérales (2, 3), est maintenue par des éléments de blocage (6) entre les deux parties précitées (2, 3), sans y être soudée. 2. Lamier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux parties latérales (2, 3) sont assemblées par l'in- termédiaire d'éléments de blocage (6) qui pénètrent dans la partie centrale (4). 3. Lamier suivant une des revendications 1 et 2, avec deux plaques latérales en tôle d'acier, caractérisé en ce que les éléments de blocage sont des inserts d'acier (6) situés dans des évidements (5) de la partie centrale (4), ces éléments (6) étant disposés à proximité du pourtour externe de la partie (4) et répartis, avec des écartement mutuels prati- quement égaux, dans les évidements (5) précités, qui sont internes à des renflements (4c) orientés vers l'intérieur, à partir du pourtour externe de la partie centrale (4). 4. Lamier suivant une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie centrale (4) se compose d'un métal léger, d'un alliage léger ou d'un plastique. 5. Lamier suivant une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments de blocage (6) présentent une section circulaire et correspondent à la forme des évidements (5) prévus dans la partie centrale (4). 6. Lamier suivant une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les parties latérales sont assemblées par des soudures par points, caractérisé en ce que les éléments de blocage (6) ont la même épaisseur que la partie centrale (4). 7. Lamier suivant une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des soudures par bossages permettent d'assembler les parties latérales (2, 3) et les éléments de blocage (6). 8. Lamier suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les bossages (10) requis pour les soudures, prévus sur les faces supérieures et inférieures des éléments de blocage (6), dépassent, avant l'opération de soudage, l'épaisseur de matériau de la partie centrale (4) et présentent une forme lenticulaire ou cylindrique par exemple. 9. Lamier suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les bossages requis pour le soudage sont formés par un surhaussement dans les parties latérales (2, 3), orienté vers la partie centrale (4). 10. Lamier suivant une des revendications 7 et 8, caractéri- sé en ce que les éléments de blocage (6) sont des sphères (6a), dont les calottes (10a) supérieures et inférieures constituent les bossages requis pour le soudage. 11. Lamier suivant une quelconque des revendications 1 à 10, avec un trou de passage d'huile au moins dans la zone de fixation des plaques latérales, caractérisé en ce que le trou précité (9) est disposé au niveau du pourtour externe de la partie centrale (4) et atteint le fond de la rainute de guidage (8). 12. Lamier suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments de blocage (6), représentés par des sphères (6a), sont emmanchés dans la partie centrale, for- mant ainsi les évidements (5), des soudures par bossages permettant d'assembler les sphères précitées (6a) aux par- ties latérales (2, 3).