Brevet FR2641997A1 — publié le 19900727

L'invention concerne une affûteuse pour une scie se présentant notamment sous la forme d'un ruban, d'une lame ou d'un disque, et portant une pluralité de dents, chaque dent présentant plusieurs parties en des matériaux de dureté différente, l'affûteuse comprenant : un outil affûteur; des moyens pour maintenir la scie en face de l'outil; et des moyens de déplacement, agencés pour assurer un déplacement relatif entre l'outil et la scie à une vitesse prédéterminée, en fonction d'une forme de dent prédéterminée à obtenir L'affûtage d'une scie dont chaque dent présente des parties en des matériaux de dureté différente, est délicat.Soit l'affûtage est effectué à une vitesse suffisamment lente pour permettre l'affûtage complet des parties de dent les plus dures dan-s une même passe, auquel cas la durée de la passe est importante, soit l'affûtage est effectué à une vitesse rapide permettant d'affûter complètement seulement les parties de dent les moins dures dans une même passe, auquel cas il y a lieu d'effectuer plusieurs passes successives jusqu'à obtenir un affûtage complet des parties les plus dures. Dans les deux cas, la durée de ltopération d'affûtage est importante. De plus, dans le second cas où l'affûtage est effectué à vitesse rapide, les parties les plus dures de la dent usent l'outil d'affûtage (une meule en général). Il est par conséquent nécessaire de réajuster la position de l'outil d'affûtage au cours d'une même passe, pour tenir compte de cette usure. Le but de l'invention est donc de proposer une affûteuse du type mentionné au début de l'exposé, qui permette de réduire la durée de l'opération d'affûtage d'une scie à dureté variable, et d'éviter une usure rapide de l'outil d'affûtage. Selon l'invention, l'affûteuse inclut des moyens de variation de vitesse, agencés pour faire varier ladite vitesse au cours d'un cycle d'affûtage de chaque dent de façon que, dans chaque partie de dent, l'affûtage s'effectue à une vitesse d'autant plus faible que le matériau constituant cette partie est de dureté élevée. Selon une forme préférée de réalisation de l'affûteuse, outil affûteur est monté mobile par rapport à un bâti de l'affûteuse selon une première direction, et la scie est montée mobile par rapport au bâti selon une seconde direction, lesdits moyens de déplacement comprenant: un arbre à cames entraîné en rotation par un moteur commandé par un variateur de vitesses; une came de forme agencée pour coopérer avec l'outil affûteur de façon à le déplacer selon la première direction; une came de pas agencée pour coopérer avec la scie de façon à la déplacer selon la seconde direction; et des moyens de commande pour commander le variateur de vitesses en fonction d'un type de dent prédéterminé présentant plusieurs parties en des matériaux de dureté différente. Selon une forme de réalisation préférée, lesdits moyens de commande comprennent une came de vitesse présentant un profil variable périphériquement, qui est fonction dudit type de dent prédéterminé, et un capteur monté fixe sur le bâti pour détecter les variations dudit profil et commander le variateur de vitesses en conséquence. En variante lesdits moyens de commande comprennent un programmateur programmé en fonction dudit type de dent prédéterminé et commandant le variateur de vitesses en conséquence. Dans le cas où il y a lieu d'affûter une scie présentant un corps dans lequel sont pratiquées une pluralité de dents juxtaposées, chaque dent présentant une pointe délimitée par un dos et une face qui portent un revêtement en un matériau plus dur que le matériau constituant le corps de scie, lesdits moyens de variation de vitesse sont agencés pour produire un cycle d'affûtage de chaque dents, qui comprend : une première phase pour affûter à une grande vitesse une partie du corps de scie comprise entre deux pointes juxtaposées ; une seconde phase pour affûter à une petite vitesse le dos de la pointe ; une troisième phase pour éloigner l'outil affûteur de la scie puis l'en rapprocher ; et une quatrième phase pour affûter à une petite vitesse la face de la pointe. Pour réaliser ce cycle d'affûtage, ladite came de vitesse est en forme générale de disque dont le bord comporte périphériquement deux secteurs s'étendant selon un premier rayon autour de l'arbre à cames, et deux secteurs alternant avec les précédents et s'étendant selon un second rayon inférieur au premier. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme préférée de réalisation de l'invention, en regard des dessins annexés-sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'une affûteuse connue La figure 2 est une vue partielle de l'affûteuse de la figure 1, selon la flèche II, après retrait des pièces relatives au mécanisme d'avance de la scie; La figure 3 représente une partie de scie à-ruban sur laquelle a été rapporté un diagramme des vitesses de rotation de l'arbre à cames de l'affûteuse, tel que prévu selon l'invention; et La figure 4 est une vue de face de la came de vitesse selon l'invention, et de son capteur associé. L'affûteuse représentée sur les figures 1 et 2 est connue en-soi et est spécialement adaptée pour l'affûtage de scies à ruban. Sa constitution, conforme dans son principe au modèle JED 25 commercialisé par la Société française ALLIGATOR, sera rappelée brièvement ci-après. L'affûteuse comprend un bâti 1 s'étendant verticalement, sur lequel est fixé un support de lame 2 équipé de deux paires de galets 3, chaque paire de galets étant agencée pour pincer le bord longitudinal inférieur d'une lame de scie à ruban horizontale, dont on a représenté une portion 4 sur la figure 1. Le bord longitudinal supérieur de la lame de scie 4 est pincé par un mors fixe 5 coopérant avec un mors mobile 6 dans la zone d'affûtage, et elle est guidée en aval de cette zone-par un bras 11 contre lequel elle est plaquée par une tige mobile 17. Une meule 7 en forme de disque est montée à rotation autour d'un axe 8 incliné par rapport à l'horizontale, au-dessus des mors 5, 6 de façon à pouvoir coopérer avec le bord longitudinal supérieur de la lame de scie 4. La meule 7 est logée dans un carter 9. Elle est entraînée en rotation au moyen d'un moteur électrique 10, De façon également connue en soi, l'ensemble constitué par la meule et ses moyens d'entraînement en rotation est monté sur le bâti 1 de façon à pouvoir se déplacer en translation verticale. Des moyens sont prévus pour déplacer la lame de scie 4 en translation horizontale par glissement sur le support de lame 2, et pour déplacer la meule 7 en translation verticale. Ces moyens connus comprennent un arbre à cames 12 horizontal stétendant perpendiculairement au support de lame 2 et entraîné en rotation par un moteur logé dans le bâti et non visible sur les figures. L'arbre à cames 12 porte une came de forme 14 (figure 2) et, devant celle-ci, une came de pas 15 (figure lj. En dessous de l'arbre à cames 12 et parallèlement à celui-ci, s'étend un arbre de poussée 20 sur lequel est monté par une extrémité un levier d'avance 21. Le levier d'avance 21 est monté en rotation sur l'arbre de poussée 20 de façon que sa seconde extrémité soit rappelée élastiquement vers la came de pas 15. A la seconde extrémité du levier d'avance 21 est montée à rotation une tige de poussée 23 rappelée élastiquement en rotation de façon qu'une extrémité libre 24 de celle-ci repose sur le mors fixe 5. Sur l'arbre de poussée 20 est encore monté à rotation par une extrémité un levier de relevage 22 (figures 1, 2) dont une seconde extrémité coopère avec la came de forme 14. Un levier de renvoi en forme de L 25, monté à pivotement autour d'un axe 26, est relié au levier de relevage 22 par un élément de liaison 27 (figure 2). Une tige de poussée 28 est montée à pivotement sur le levier de renvoi 25 et est attelée à l'ensemble constitué par la meule 7 et ses moyens d'entraînement en rotation, d'une manière non représentée sur la figure 2. En fonctionnement, l'arbre à cames 12 tourne. La rotation de la came de pas 15 provoque le déplacement de la tige de poussée 23 vers la gauche de la figure 1 sur une distance égale au pas existant entre les dents de la lame de scie 4. Par ailleurs la rotation de la came de forme 14 provoque le déplacement vertical de la tige de poussée 28 (figure 2) et donc celui de la meule 7, laquelle affûte la lame de scie selon une forme de profil de dent déterminée. Selon l'invention, et dans une forme préférée de réalisation, une came de vitesse métallique 16 en forme générale de disque est montée sur l'arbre à cames 12, devant la came de pas 15 (figure 4). La came de vitesse 16 présente un bord à profil variable périphériquement, qui comporte deux secteurs A, C s'étendant selon un premier rayon autour de l'arbre à cames 12, et deux secteurs B, D alternant avec les précédents et s'étendant selon un second rayon inférieur au premier. Dans l'exemple illustré, les secteurs A, B, C, D s'étendent respectivement sur les angles suivants = 1400, 600, 750, 850. Ces valeurs pourront être quelque peu modifiées en fonction du pas des dents de la lame de scie à affûter. Sous la came de vitesse 16 est disposé un capteur 30 fixé sur le bâti 1 par une patte 31. Il s'agit d'un capteur de déplacement à liaison non matérielle, agencé pour détecter le passage d'un secteur de bord de came quelconque au suivant, en face du capteur. Un capteur à courants de Foucault ou un capteur capacitif pourront. notamment être utilisés. En variante, un capteur à liaison matérielle pourra être utilisé, qui prendra par exemple appui sur le bord de la came de vitesse 16. Le capteur 30 est relié à un variateur de vitesse non représenté, qui commande le moteur entraînant l'arbre à cames 12. Lorsque la came de vitesse 16 est dans une position de rotation dans laquelle l'un de ses secteurs A, C à grand rayon fait face au capteur 30, l'arbre à cames 12 est entraîné en rotation à une vitesse dite "grande vitesses, tandis que lorsque l'un des autres secteurs B, D à petit rayon fait face au capteur 30, l'arbre à cames 12 est entraîné en rotation à une vitesse dite "petite vitesse". Sur la figure 3 est représentée une portion de la lame de scie 4 comportant deux dents 32, 33 sur lesquelles a été rapporté par soudage un revêtement en alliage dur 34, 35, la dent 32 étant représentée après affûtage tandis que la dent 33 est représentée avant affûtage. L'alliage dur est notamment un alliage à base de cobalt, de carbure ou de nickel, dont la dureté Rockwell varie entre 43 et 52 HRC. Le bord supérieur de la lame de scie 4 a été décomposé, sur une longueur de lame correspondant au pas existant entre deux dents, en quatre secteurs A', B', C', D'. A la fin de l'affûtage de la dent 32, la meule 7 affûte le secteur A', c'est-à-dire le matériau constituant la lame de scie 4, compris entre les deux revêtements en alliage dur 34, 35. Cette phase d'affûtage s'effectue alors que le secteur A de la cames de vitesse 16 fait face au capteur 30, c'est-à-dire lorsque l'arbre à cames 12 tourne à grande vitesse, dans le sens de la flèche 36 (figure 4). Durant cette phase d'affûtage, la lame de scie 4 se déplace à grande vitesse dans le sens de la flèche 37 (figure 3), et la meule 7 se déplace verticalement à grande vitesse, en fonction du profil des cames de pas 15 et de forme 14 respectivement. Une seconde phase d'affûtage consiste à affûter le secteur' B', c'est-à-dire le dos du revêtement en alliage dur 35, et elle s'effectue alors que le secteur B de la came de vitesse 16 fait face au capteur 30, c'est-à-dire lorsque l'arbre à cames 12 tourne à petite vitesse. Durant cette phase, la lame de scie se déplace horizontalement à petite vitesse, et la meule se déplace verticalement à petite vitesse. L'épaisseur de revêtement en alliage dur 35 retirée dans cette phase varie en général de 0,4 à 1,2 mm. Une troisième phase du cycle d'affûtage consiste à lever la meule 7 sur une certaine distance puis à la baisser sur la même distance comme représenté en C'. La durée de cette phase, dans laquelle la meule 7 n'affûte pas le revêtement en alliagedur, est choisie en fonction de la durée d'affûtage du dos et d'une face du revêtement en alliage dur 35 correspondant aux secteurs B' et D', et permet de maintenir constante la durée du cycle d'affûtage quelque soit la durée d'affûtage du revêtement en alliage dur. Cette troisième phase du cycle d'affûtage peut éventuellement être supprimée. Elle s'effectue alors que le secteur C fait face au capteur 30, c'est-à-dire lorsque l'arbre à cames 12 tourne à grande vitessé. Durant cette phase, la lame de scie est immobilisée et la meule se déplace verticalement à grande vitesse. Une quatrième phase d'affûtage consiste à affûter la face du revêtement en alliage dur 35, et elle s'effectue alors que le secteur D fait face au capteur 30, c'est-à-dire lorsque l'arbre à cames 12 tourne à petite vitesse. Durant cette phase, la lame de scie est encore immobilisée et la meule se déplace vers le bas à petite vitesse. L'épaisseur de revêtement en alliage dur retirée durant cette phase varie en général entre 0,2 et 0,8 mm. On notera que l'affûtage des flancs du revêtement en alliage dur-35, qui s'étendent parallèlement à la lame de scie 4, s'effectue sur une autre machine d'affûtage. La valeur de la grande vitesse de rotation de l'arbre à cames 12 est choisie notamment en fonction du type de meule et du matériau constituant la lame de scie : elle ne doit pas dépasser un maximum au-delà duquel la lame risque d'être brûlée. Elle correspondra en général à une vitesse d'affûtage, exprimée en nombre de dents affûtées par minute, inférieure ou égale à 45. La valeur de la petite vitesse de rotation de l'arbre à cames 12 dépend peu du type de meule et du type de revêtement des dents. Elle correspondra en général à une vitesse d'affûtage comprise entre 5 et 15 dents/min, notamment égale à 10 dents/min. Un boîtier de commande 40 comporte notamment un bouton de réglage de grande vitesse, qui permet à l'utilisateur de sélectionner une grande vitesse, par exemple par paliers entre 10 et 45 dents/min. Quant à la petite vitesse, elle est de préférence fixée une fois pour toute en usine en fonction de l'utilisation envisagée. Ainsi, quelque soit la valeur de grande vitesse sélectionnée, le variateur de vitesse commandera le moteur entraînant l'arbre à cames 12 en vue de le faire tourner à la petite vitesse fixée, pour l'affûtage du revêtement en alliage dur. Un bouton à deux positions peut être prévu sur le boîtier de commande pour sélectionner soit un mode de fonctionnement sans petite vitesse pour affûter des scies qui ne comportent pas de revêtement en alliage dur, soit un mode de fonctionnement avec petite vitesse pour -affûter les scies qui en comportent. Des essais ont permis de comparer la durée d'une opération d'affûtage effectuée avec une affûteuse traditionnelle à la vitesse constante de 10 dents/min, avec celle d'une opération effectuée avec l'affûteuse de l'invention selon les deux vitesses de 45 -dents/min et 10 dents/min alternativement. On constate que l'invention a permis de diviser par deux la durée de l'opération d'affûtage. Par ailleurs, la vitesse de rotation de la meule 7 est constante durant tout le processus d'affûtage de la lame de scie. Sa valeur est fixée en fonction du diamètre de la meule. On notera que l'invention s'applique aussi bien à un affûtage à sec, qu a un affûtage sous arrosage par un liquide de coupe. Bien que la description ci-dessus ait concerné l'affûtage d'une scie à ruban, l'invention s'applique naturellement à l'affûtage de lames-châssis se présentant sous la forme de lames dont la longueur est limitée, qui sont maintenues durant l'affûtage par un châssis se déplaçant sous l'affûteuse. L'invention s'applique aussi une affûteuse pour scie circulaire. Dans tous les cas où l'affûteuse comprend un arbre à cames possédant une came de forme coopérant avec ou dispositif de déplacement de la meule, et une came de pas coopérant avec un dispositif pour pousser la scie - éventuellement par l'intermédiaire d'un plateau diviseur dans le cas des scies circulaires - la mise en oeuvre de l'invention pourra s'effectuer en rajoutant une came de vitesse comme dans l'exemple décrit ci-dessus. L'invention peut également s'appliquer à une affûteuse utilisant une fraise à la place de la meule 7, l'axe de la fraise s'étendant perpendiculairement au plan de la lame de scie. L'utilisation d'une came de vitesse 16 pour commander la variation de vitesse de l'arbre à cames, est une solution peu coûteuse et pouvant être adaptée facilement à une affûteuse existante. Toutefois d'autres solutions peuvent être envisagées, notamment l'emploi d'un programmateur commandant le variateur de vitesses du moteur entraînant l'arbre à cames. REVENDICATIONS 1.- Affûteuse pour une scie (4) se présentant notamment sous la forme d'un ruban, d'une lame ou d'un disque, et portant une pluralité de dents (32, 33), chaque dent présentant plusieurs parties en des matériaux de dureté différente, l'affûteuse comprenant - un outil affûteur (7) - des moyens (2, 5, 6, 11, 17) pour maintenir la scie en face de l'outil ; et - des moyens de déplacement (12, 14, 15, 21, 22, 23, 28), agencés pour assurer un déplacement relatif entre l'outil affûteur (7) et la scie (4) à une vitesse prédéterminée, en fonction d'une forme de dent prédéterminée à obtenir caractérisée en ce qu'elle inclut des moyens de variation de vitesse (16, 30), agencés pour faire varier ladite vitesse au cours d'un cycle d'affûtage de chaque dent de façon que, dans chaque partie de dent, l'affûtage s'effectue à une vitesse d'autant plus faible que le matériau constituant cette partie est de dureté élevée. 2.- Affûteuse selon la revendication 1, dans laquelle l'outil affûteur (7) est monté mobile par rapport à un bâti (1) de l'affûteuse selon une première direction, et la scie (4) est montée mobile-par rapport au bâti (1) selon une seconde direction, lesdits moyens de déplacement comprenant - un arbre à cames (12) entraîné en rotation par un moteur commandé par un variateur de vitesses - une came de forme (14) agencée pour coopérer avec l'outil affûteur (7) de façon à le déplacer selon la première direction ; - une came de pas (15) agencée pour coopérer avec la scie (4) de façon à la déplacer selon la seconde direction ; et - des moyens de commande (16, 30) pour commander le variateur de vitesses en fonction d'un type de dent prédéterminé présentant plusieurs parties en des matériaux de dureté différente. 3.- Affûteuse selon la revendication 2, dans laquelle lesdits moyens de commande comprennent une came de vitesse (16) présentant un profil variable périphériquement, qui est fonction dudit type de dent prédéterminé, et un capteur (30) monté fixe sur le bâti (1) pour détecter les variations dudit profil et commander le variateur de vitesses en conséquence. 4.- Affûteuse selon la revendication 2, dans laquelle lesdits moyens de commande comprennent un programmateur programmé en fonction dudit type de dent prédéterminé et commandant le variateur de vitesses en conséquence. 5.- Affûteuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, agencée pour affûter une scie (4) présentant un corps dans lequel sont pratiquées une pluralité de dents juxtaposées (32, 33), chaque dent (33) présentant une pointe délimitée par un dos et une face qui portent un revêtement (35) en un matériau plus dur que le matériau constituant le corps de scie, lesdits moyens de variation de vitesse étant agencés pour produire un cycle d'affûtage de chaque dent (33), qui comprend - une première phase pour affûter à une grande vitesse une partie du corps de scie comprise entre deux pointes juxtaposées (34, 35) - une seconde phase pour affûter à une petite vitesse le dos de la pointe (35) - une troisième phase pour éloigner l'outil affûteur (7) de la scie (4) puis l'en rapprocher ; et - une quatrième phase pour affûter à une petite vitesse la face de la pointe (35). 6.- Affûteuse selon la revendication 5 en combinaison avec les revendications 2 et 3, dans laquelle ladite came de vitesse (16) est en forme générale de disque dont le bord comporte périphériquement deux secteurs (A, C) s'étendant selon un premier rayon autour de l'arbre à cames (12), et deux secteurs (B, D) alternant avec les précédents et s'étendant selon un second rayon inférieur au premier.