Brevet FR2631578A1 — publié le 19891124

Maillon de coupe pour une chaîne à scier d'une tronçonneuse à chaine. La présente invention concerne un maillon de coupe pour une chaîne à scier d'une tronçonneuse à chaîne, composé d'un corps de base avec deux trous de rivets, dont le pied pré- sente une portée antérieure, à peu près au-dessous du trou de rivet précédent, et une portée postérieure, à peu près au-dessous du trou de rivet suivant, et avec une dent de coupe, formée sur le corps de base et dont le sommet de dent, qui prolonge le tranchant, présente un angle de dé- pouille par rapport au plan de coupe imaginaire, un limiteur d'attaque avant étant affecté à la dent de coupe. De tels maillons de coupe, disposés comme maillons dans un chaîne à scier, sont prévus le long de la chaîne, et sur chaque côté de cette dernière, sous forme de maillons droits et gauches alternés. Le système de la chaîne à scier se compose par ailleurs de maillons centraux et d'autres maillons latéraux, articulés entre eux par des rivets. Les maillons latéraux et les maillons de coupe, disposés sur chaque côté de la chaîne, présentent un pied, sur lequel sont prévues des portées antérieures et postérieures, qui permettent de guider la chaîne à scier sur une surface d'une rainure de guidage, pratiquée dans le lamier d'une tron- çonneuse. Si les portées du maillon de coupe s'appliquent fermement sur la surface de guidage, le sommet de dent, qui suit le tranchant, présente un angle de dépouille par rapport au plan de coupe. L'angle de dépouille est absolument indispen- sable pour la fonction du tranchant; il doit être réalisé de manière à garantir une bonne attaque du tranchant dans le bois, en vue d'obtenir un rendement de coupe constant, d'une part, à interdire toute attaque incontrôlée, trop profonde, d'autre part. Une attaque trop profonde est à l'origine d'un comportement de coupe irrégulier, et peut provoquer un choc en retour du lamier (effet "kick-back") en direction de l'opérateur, très dangereux pour ce dernier. Un comportement de coupe régulier est généralement obtenu par une adaptation précise de l'angle de dépouille, associée à des limiteurs d'attaque avant. Dans une autre solution, l'extrémité suivante du sommet de dent présente une saillie arrondie de guidage, qui vise à garantir, avec le limiteur d'attaque, une attaque optimale du tranchant. Sur la chaîne à scier connue, une configuration particulière des maillons individuels, du maillon de coupe en particu- lier, permet généralement d'observer un comportement de coupe régulier, pour un rendement de coupe constant, lorsque la chaine est neuve; mais les vibrations, qui peuvent se produire avec une usure croissante de la chaîne, ont pour conséquence un comportement de coupe irrégulier et une baisse du rendement de coupe; il faut donc remplacer les chaînes à scier connues, après une période de service défi- nie. L'invention vise a réaliser le maillon de coupe pour la chaîne à scier d'une tronçonneuse à chaîne, de manière à obtenir un fonctionnement sans vibrations de la chaîne et un comportement de coupe régulier, pour un rendement de coupe à peu près constant, même après une période de service prolon- gée et un réaffûtage fréquent. Suivant les caractéristiques caractérisantes de l'invention, l'angle de dépouille dans la section suivante, postérieure, du sommet de dent, est inférieur à l'angle prévu dans la section précédente du sommet, qui prolonge le tranchant, et la portée postérieure est plus longue que la portée anté- rieure, de manière à obtenir une perte de hauteur, provoquée par l'usure, à peu près égale sur les deux portées. L'invention part de cette connaissance que la portée posté- rieure du pied du corps de base est soumise à une usure nettement plus forte que la portée antérieure. Ce phénomène est probablement imputable au fait que les forces, qui s'exercent sur le tranchant, soumettent la portée posté- rieure à une contrainte plus élevée que la portée anté- rieure, qui est plutôt soulagée, par suite de la cinématique spécifique au maillon de coupe. Par suite de l'usure plus intense de la portée postérieure du pied du corps de base, la dent de coupe bascule vers l'arrière avec une usure croissante, dans le sens opposé au sens de rotation, ce mouvement modifiant la position du sommet de dent par rapport au plan de coupe; l'angle de dépouille devient supérieur. L'usure de la portée postérieure s'accompagne d-'une érosion du sommet de dent, due aux indispensables opérations de réaffûtage, le tranchant se rapprochant alors de la section du sommet, caractérisée par l'angle de dépouille inférieur. Conformément à l'invention, l'angle de dépouille du sommet de dent diminue avec une usure croissante du tranchant, par suite de la forme de construction indiquée de la dent de coupe, mais cette dernière bascule, dans le sens opposé au sens de rotation, par suite de l'usure de la portée posté- rieure, modifiant ainsi la position du sommet de dent par rapport au plan de coupe, avec une augmentation parallèle de l'angle de dépouille: même après une période de service prolongée, il est donc possible de maintenir cet angle autour d'une valeur, indispensable pour obtenir un comporte- ment de coupe régulier et un fonctionnement sans vibrations de la chaîne à scier. C'est ainsi que l'angle de dépouille, qui suit le tranchant, est de l'ordre de 7 , de préférence, tandis que la valeur, choisie pour l'angle de dépouille inférieur suivant, est de 3 à 6 , de 5 de préférence. Avec une manipulation correcte d'une tronçonneuse, dotée d'une chalne à scier conforme à l'invention, une tendance aux effets "kick-back", nettement réduite, a par ailleurs été constatée. Il peut être avantageux de composer le sommet de dent de deux ou de plusieurs sections rectilignes, avec des angles de dépouille de plus en plus petits, la modification de la valeur de l'angle étant alors discontinue, dans le sens opposé au sens de rotation de la chaîne. Mais la variation de l'angle de dépouille est continue, de préférence, le sommet de dent étant notamment réalisé sous forme de courbe, qui peut avoir une forme convexe. Dans une solution connexe de l'objectif de base, les mesures concernent les portées du maillon de coupe. La portée posté- rieure est plus longue que la portée antérieure, de manière à obtenir une perte de hauteur, provoquée par l'usure, à peu près égale sur les deux portées. Un basculement du maillon de coupe, dans le sens opposé au sens de rotation, étant ainsi évité, l'angle de dépouille, prédéfini par la cons- truction sur le sommet de dent, de 7 de préférence, ne peut pas varier. Si le maillon latéral du système de chaîne, parallèle au maillon de coupe et disposé sur l'autre côté longitudinal, est réalisé avec des portées correspondantes à celles du maillon de coupe, un basculement latéral de ce dernier est également contrecarré. Dans une forme de construction préférentielle, le sommet de dent présente, sur sa longueur, plus de deux sections d'an- gles de dépouille inférieurs. Il peut être avantageux de prévoir une réduction discontinue de l'angle de dépouille sur la longueur du sommet de dent. Dans une forme de construction de l'invention, le sommet de dent se compose de sections partielles rectilignes, avec différents angles de dépouille. Une autre solution avantageuse consiste à composer le sommet de dent de sections partielles incurvées, avec différents angles de dépouille. Dans une autre forme de construction judicieuse, l'angle de dépouille diminue en continu sur la longueur du sommet de dent. Il est avantageux que l'angle de dépouille inférieur soit formé par une couche de matériau, appliquée ultérieurement et à peu près cunéiforme, de préférence. Une dernière solution judicieuse est que la portée posté- rieure devient supérieure, avec une usure croissante, à la portée antérieure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-dessous des exemples de construction, représentés sur les dessins annexés. Ces derniers correspondent à: Figure 1: une vue latérale d'un maillon de coupe conforme à l'invention, Figure 2: une vue latérale du sommet de dent d'un autre exemple de construction du maillon de coupe, Figure 3: une vue latérale du sommet de dent arrondi d'un maillon de coupe conforme à l'invention, Figure 4: une vue latérale d'une autre forme de construction du maillon de coupe, conforme à l'invention, avec des portées de différentes longueurs sur son pied, Figure 5: une vue latérale d'un maillon de coupe, conforme à l'invention, avec un limiteur d'attaque modifié. Le maillon de coupe, représenté dans les exemples de cons- truction, présente un corps de base 1 avec deux trous de rivets 2, 3, dont les centres se situent sur une droite 18, parallèle à une surface de guidage 4. Les trous de rivets 2, 3 ont une disposition telle, que la distance entre le trou précédent 3 et l'arête avant 5 d'une part, le trou suivant 2 et l'arête arrière 6 d'autre part, est à peu près égale. La distance entre les trous de rivets 2 et 3 est par ailleurs divisée en deux par une médiatrice 10. Le pied du corps de base 1 présente une portée antérieure 8 et une portée postérieure 9. La portée antérieure 8 commence à peu près au-dessous du trou de rivet.précédent 3, et se prolonge jusqu'à l'arête avant 5, tandis que la portée postérieure 9 commence à peu près au-dessous du trou de rivet suivant 2, et se prolonge jusqu'à l'arête arrière 6. Une dent de coupe 11, dont le tranchant 12 se situe à peu près au niveau de la médiatrice 10, est formée sur le corps de base 1, au-dessus du trou de rivet suivant 2. En avant du tranchant 12, un limiteur d'attaque 40, qui détermine la profondeur d'attaque du tranchant 12, est par ailleurs formé sur le corps de base 1. Il peut être avantageux de réaliser le maillon de coupe, conforme à l'invention, sans le limi- teur d'attaque 40, et de disposer ce dernier sur un maillon de la chaîne à scier, précédant la dent de coupe 11. Sur sa longueur, qui s'étend dans le sens opposé au sens de rotation 7, le sommet de dent 13, prolongeant le tranchant 12, présente un angle de dépouille différent par rapport au plan de coupe, symbolisé par une droite 17 sur la figure 1. Le plan de coupe 17 est parallèle à la surface de guidage 4 du-lamier, non représenté, d'une tronxonneuse à chaîne, sur lequel s'appuient les portées 8 et 9 du maillon de coupe. Le sommet de dent 13 de l'exemple de construction, représen- té sur la figure 1, d'un premier maillon de coupe conforme à l'invention est réalisé, sur sa longueur, avec deux angles de différentes valeurs. La première section a du sommet de dent 13 se situe dans le prolongement immédiat du tranchant 12, et présente un angle de dépouille 14 de 7 , de préféren- ce. La seconde section b du sommet de dent 13, suivante dans le sens opposé au sens de rotation 7, présente un angle de dépouille 15 inférieur, de 3 à 6 de préférence, de 5 notamment. L'angle de dépouille 15 inférieur, prévu sur la section b, peut être obtenu très facilement en appliquant une couche de matériau 16, cunéiforme de préférence. En cours d'utilisation, le maillon de coupe est soumis à une usure sur ses portées 8 et 9 et, par suite du réaffûtage notamment, sur son tranchant 12, qui se déporte de ce fait vers l'arrière, dans le sens opposé au sens de rotation 7. Il s'est avéré que la portée postérieure 9 était soumise à une usure plus intense que la portée antérieure 8, le maillon de coupe basculant alors vers l'arrière, dans le sens opposé au sens de rotation 7. En conséquence, la ligne de jonction 18 des deux centres des trous de rivets 2 et 3 cesse d'être parallèle à la surface de guidage 4, et forme avec cette dernière un angle aigu, ouvert dans le sens de rotation 7. Ce basculement, provoqué par l'usure plus intense de la portée postérieure 9, provoque une augmentation de l'angle de dépouille réel sur le sommet de dent 13. La longueur des sections partielles a et b, d'angles de dépouilles diffé- rents 14 et 15, est alors choisie de manière que le déport du tranchant consécutif à l'usure et au réaffûtage, dans le sens opposé au sens de rotation 7, atteigne le début de la section b, d'angle de dépouille inférieur 15, pour un bascu- lement de plus de 1 par exemple. L'angle de dépouille réel, alors obtenu sur la section b, se compose de l'angle prédé- fini par la construction, de 5 par exemple, et de l'angle résultant du basculement du maillon de coupe, de 1 par exemple. Cet angle de dépouille réel, de 6 au total, permet donc au tranchant 12 d'entailler le bois, avec un comporte- ment de coupe régulier. Une augmentation de l'angle de dépouille 14 sur le sommet de dent 13, consécutive à l'usu- re, au-delà de la valeur maximale de l'angle de dépouille, de 7 par exemple, prédéfinie par la construction pour un maillon de coupe, est parfaitement évitée par la configura- tion conforme à l'invention, sur une période de service prolongée. Un fonctionnement sans vibrations de la chaîne à scier, pour un rendement de coupe à peu près constant, est donc obtenu, même après une période de service prolongée. Dans l'exemple de construction de la figure 1, le point de jonction des sections a et b se situe exactement sur la verticale 19, passant par le centre du trou de rivet suivant 2. Dans un perfectionnement de l'invention, suivant la figure 2, le sommet de dent 13 est subdivisé en plusieurs sections partielles rectilignes c, d, e et f, dont les angles de dépouille 20, 21, 22, 23 sont réduits graduellement. Il peut être avantageux de remplacer les sections partielles recti- lignes par des sections partielles curvilignes. Une telle forme de construction garantit le maintien de l'angle de dépouille optimal, avec des fluctuations minimes, pendant toute la durée de service du maillon de coupe. Une mesure, alors avantageuse, est de composer le sommet de dent 13 de sections partielles incurvées, présentant différents angles de dépouille. La variation discontinue de l'angle de dé- pouille, sur la longueur du sommet de dent 13, peut être remplacée, notamment, par une courbe de sommet de dent, convexe de préférence, avec un angle de dépouille variant en continu (figure 3) et dont la courbure est choisie en fonc- tion de l'excédent d'usure prévisible sur la portée posté- rieure 9. Une telle courbe, adaptée à l'usure supplémen- taire, permet d'obtenir un angle de dépouille pratiquement constant, sur une période de service prolongée, c'est-à-dire un réglage précis de la valeur de cet angle. Une autre solution, permettant d'obtenir un comportement de coupe régulier, est représentée sur la figure 4. Pour éviter un basculement du corps de base, avec une augmentation parallèle de l'angle de dépouille, la portée postérieure 9 du maillon de coupe est d'une dimension supérieure à celle de la portée antérieure 8. La portée postérieure 9 est plus longue, de préférence, mesure permise par une configuration appropriée du pied du corps de base, sans cofits de fabrica- - tion excessifs. La différence de longueur 11 - 12 étant telle, que l'enlèvement de matériau en hauteur, provoqué par l'usure, est à peu près égal sur les deux portées 8 et 9, la ligne de jonction 18 des centres des trous de rivets 2 et 3 conserve essentiellement sa position, sur la période de service de la dent de coupe; le maillon de coupe gardant ainsi sa position par rapport à la surface de guidage 4, sur toute la période de service de la chaîné, l'angle de dé- pouille 14 du sommet de dent 13 reste également constant. Il est donc possible de réaliser le sommet de dent 13 lui-même, sur l'ensemble de sa longueur, avec un angle de dépouille uniforme, prédéfini par la construction, de 7' de préféren- ce. Il peut être avantageux de réaliser, non seulement le maillon de coupe, mais aussi le maillon latéral, parallèle et au même niveau sur l'autre c8té longitudinal de la chaîne, avec des portées de différentes longueurs, corres- pondantes à celles du maillon de coupe, de telle sorte que la chaîne à scier conserve sa position d'appui dans la rainure de guidage, même après une période de service pro- longée. Le basculement latéral de la dent de coupe est ainsi évité. 5. Dans un perfectionnement de l'invention, la portée posté- rieure 9 a une réalisation telle, que sa surface de contact devient supérieure, avec une usure croissante, à celle de la portée antérieure. Un basculement, dans le sens opposé au sens de rotation 7, est ainsi activement contrarié. I1 peut être avantageux, dans le cadre de l'invention, de réaliser le sommet de dent 13, comme dans les exemples de construction des figures 1 à 3, d'une part, de prévoir des portées différentes, comme proposé sur la figure 4, d'autre part. Pour garantir en outre un appui fiable du maillon de coupe sur le fond de coupe, la surface d'appui 41 du limiteur d'attaque 40, précédant la dent de coupe 11, est prolongée d'une section t2 en direction de la dent 11 (figure 5). L'arête suivante 42 de la surface d'appui 41, tournée vers la dent de coupe 11, s'achève à peu près sur la verticale 43, passant par le centre du trou de rivet précédent 3. La longueur totale t1 + t2 de la surface d'appui 41, mesurée dans le sens de rotation 7, s'appuyant sur le fond de coupe lors du tronçonnage, une partie des forces, exercées sur la portée postérieure 9, est absorbée, et l'usure de la portée 9 est de ce fait réduite. La longueur totale t1 + t2 de la surface d'appui 41 du limiteur d'attaque 40 est alors choi- sie, de manière à obtenir une usure égale des portées 8 et 9, en combinaison avec la mesure de l'exemple de construc- tion de la figure 4, ou à minimiser les fluctuations, autour d'une valeur optimale d'angle de dépouille, en combinaison avec un sommet de dent de différents angles de dépouille. Il est également possible d'obtenir un dimensionnement avan- tageux du maillon de coupe par des mesures cumulées, en 1.1 dotant le sommet de dent 13 de différents angles de dé- pouille sur sa longueur, en réalisant les portées 8 et 9 du pied du corps de base avec des longueurs différentes, et en prolongeant la surface d'appui 41 du limiteur d'attaque 40 en direction de la dent de coupe. Revendications. 1. Maillon de coupe pour une chaine à scier d'une t-ron- çonneuse à chaîne, composé d'un corps de base (1) avec deux trous de rivets (2, 3), dont le pied présente une portée antérieure (8), à peu près au-dessous du trou de rivet précédent (3), et une portée postérieure (9), à peu prés au- dessous du trou de rivet suivant (2), et avec une dent de coupe (11), formée sur le corps de base (1) et dont le sommet de dent (13), qui prolonge le tranchant (12), présen- te un angle de dépouille (14, 15) par rapport au plan de coupe imaginaire, un limiteur d'attaque avant (40) étant affecté à la dent de coupe (11), caractérisé en ce que l'angle de dépouille (15) dans la section suivante (b), postérieure, du sommet de dent (13) est inférieur à l'angle prévu dans la section avant (a) du sommet de dent (13), prolongeant le tranchant (12). 2. Maillon de coupe suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le sommet de dent (13) présente, sur sa longueur, plus de deux sections d'angles de dépouille inférieurs (20, 21, 22, 23) (figures 2, 3). 3. Maillon de coupe suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par une réduction discontinue de l'angle de dépouille (14, 15; 20 à 23) sur la longueur du sommet de dent (13) (figures 1, 2). 4. Maillon de coupe suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le sommet de dent (13) se compose de sections partielles rectilignes (a; b; c, d, e, f) avec différents angles de dépouille (i4, 15; 20, 21, 22, 23) (figures 1, 2). 5. Maillon de coupe suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le sommet de dent (13) se compose de sections partielles incurvées, avec différents angles de dépouille (figure 3). 6. Maillon de coupe suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'angle de dépouille (14) diminue en continu sur la longueur du sommet de dent (13) (figure 3). 7. Maillon de coupe suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'angle de dépouille inférieur (15) est formé par une couche de matériau (16), appliquée ultérieurement et à peu près cunéiforme, de préfé- rence (figure 1). 8. Maillon de coupe suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que l'angle de dépouille supérieur (14, 20) est de 7 environ, l'angle de dépouille inférieur (15, 23) étant de 3 à 6 environ, de 5 de préfé- rence. 9. Maillon de coupe pour une chaîne à scier d'une tron- çonneuse à chaîne, composé d'un corps de base (1) avec deux trous de rivets (2, 3), dont le pied présente une portée antérieure (8), à peu près au-dessous du trou de rivet précédent (3), et une portée postérieure (9), à peu près au- dessous du trou de rivet suivant (2), et avec une dent de coupe (11), formée sur le corps de base (1) et dont le sommet de dent (13), qui prolonge le tranchant (12), présen- te un angle de dépouille (14) par rapport au plan de coupe imaginaire, un limiteur d'attaque avant (40) étant affecté à la dent de coupe (11), suivant.l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5 notamment, caractérisé en ce que la portée postérieure (9) est plus longue que la portée antérieure (8M, de manière à obtenir une perte de hauteur, provoquée par l'usure, à peu près égale sur les deux portées (8, 9) (figure 4). 10. Maillon de coupe suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la portée postérieure (9) devient supérieure, avec 263 1 5 7 8 une usure croissante, à la porté antérieure.