Brevet FR2667817A1 — publié le 19920417

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA DECOUPE EN TRANCHES D'UN CORPS SOLIDE La présente invention concerne les procédés et dispositifs de découpe en tranches d'un corps solide comme le granit, le marbre ou analogue, en vue par exemple d'obtenir des carreaux, dalles, etc... La découpe des matériaux solides, par exemple du marbre, pose des problèmes lorsque, par cette découpe, il faut réaliser des tranches à faces parallèles destinées à devenir des carreaux ou des dalles, par exemple pour la réalisation, la décoration ou l'agencement de bâtiments ou de monuments de toutes sortes. De telles découpes sont actuellement obtenues au moyen de systèmes de coupe comportant des lames diamantées. Cette technique donne de bons résultats mais présente l'inconvénient majeur de ne permettre que la réalisation d'une tranche à la fois, ce qui la rend extrêmement onéreuse. Pour pallier en partie ces inconvénients il a été mis au point des systèmes de sciage comportant des lames de scie travaillant simultanément dans des plans parallèles, dans le but d'obtenir une pluralité de tranches découpées dans un même bloc. Les dispositifs ainsi mis au point permettent bien de diminuer le prix de revient de ces découpes, mais présentent encore des inconvénients qui sont rédhibitoir,es pour certaines applications des plaques obtenues.On constate en effet que les faces des plaques ainsi découpées ne sont pas vraiment parallèles et présentent des ondulaticns qui les rendent inutilisables, notamment pour la réalisation de carreaux pour le dallage des sols. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus et de mettre en oeuvre un procédé de découpe simultanée de plusieurs tranches par la technique du sciage par lames ou analogues, qui permettent d'obtenir des plaques ayani les qualités d'état de surface nécessaires pour leurs applications classiques, par exemple la réalisation de dallages. La présente invention a aussi pour but de réaliser un dispositif mettant en oeuvre le procédé mentionné ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé pour découper en tranches un bloc de matériau solide tel que, par exemple, un bloc de marbre, granit ou analogue, caractérisé par le fait qu'il consiste à - maintenir ledit bloc par une pluralité d'ensembles de forces d'appui opposées s'exerçant sur deux faces opposées dudit bloc, les ensembles de forces d'appui opposées étant respectivement situés dans des plans de maintien parallèles espacés les uns des autres d'une distance nominale, et à - effectuer des découpes dans des plans de découpe parallèles, lesdits plans de découpe étant parallèles auxdits plans de maintien et respectivement disposés entre lesdits plans de maintien. La présente invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour maintenir ledit bloc par une pluralité d'ensembles de forces d'appui opposées s'exerçant sur deux faces opposées dudit bloc, les ensembles de forces d'appui opposées étant respectivement situés dans des plans de maintien parallèles espacés les uns des autres d'une distance nominale, et des moyens pour effectuer des découpes dans des plans de découpe parallèles, lesdits plans de découpe étant parallèles auxdits plans de maintien et respectivement disposés entre lesdits plans de maintien. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaî- tront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels La Figure 1 représente, dans une vue en perspective partiellement écorchée et sous forme schématique, un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention permettant la découpe en tranches d'un corps solide tel qu'un bloc de marbre, La Figure 2 représente, dans une vue de face et sous forme schématique, un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention en accord avec celui représenté sur la Figure I. Le procédé selon l'invention pour la découpe en tranches d'un bloc de matériau solide tel que, par exemple un bloc de marbre, granit ou analogue se caractérise essentiellement par le fait qu'il consiste à maintenir le bloc par des ensembles de forces d'appui opposées s'exerçant sur deux faces opposées de ce bloc, ces ensembles de forces étant respectivement situés dans des plans de maintien parallèles espacés les uns des autres d'une distance nominale, et à effectuer des découpes dans des plans de découpe parallèles respectivement situés entre les plans de maintien et parallèles à ces plans de maintien. Dans une mise en oeuvre avantageuse, le procédé consiste à effectuer les découpes par le déplacement de lignes de coupe dans la masse du bloc solide au fur et à mesure que s'effectue la découpe, engendrant de ce fait les plans de découpe, étant entendu que, par déplacement des lignes de coupe dans la masse du bloc solide, on comprend le déplacement relatif des lignes de coupe et du bloc solide. En effet, dans un mode de réalisation avantageux comme celui explicité ci-après, les lignes de coupe restent fixes par rapport à une référence donnée, alors que c'est le bloc solide qui est déplacé par rapport à cette référence donnée, et donc par rapport aux lignes de coupe. Par le déplacement du bloc d'une amplitude au moins égale à sa longueur à partir de la position correspondant à celle des lignes de coupe situées sur une face du bloc dite "face avant", on obtient ainsi la découpe complète des tranches, selon le but de l'invention. Afin d'obtenir le résultat tel que défini au préambule de la présente description, c'est-à-dire des tranches dont les faces opposées présentent les qualités de parallélisme et de planéité voulues, il est de plus avantageux de guider le déplacement rectiligne du bloc dans des glissières définies dans les plans de maintien. Ces glissières sont avantageusement constituées par des éléments rectilignes mâles coopérant avec des éléments rectilignes complémentaires femelles réalisés dans le bloc lui-même, et sont décrites d'une façon plus complète dans la description suivante donnée en regard des Figures 1 et 2, du dispositif de mise en oeuvre du procédé défini ci-avant. Le dispositif selon l'invention en accord avec le procédé décrit ci-dessus est schématiquement illustré sur les Figures 1 et 2 et, bien que ces Figures ne représentent pas toutes le même mode de réalisation, les mêmes moyens y portent les mêmes références, quelles que soient les Figures sur lesquelles ils apparaissent. Le dispositif i qui permet de mettre en oeuvre le procédé pour obtenir la découpe d'un bloc 2 de matériau solide, en tranches 3, 4, 5, 6..., comporte des moyens 10 pour maintenir ce bloc au moyen d'une pluralité d'ensembles de forces d'appui opposées s'exerçant sur deux de ses faces opposées 31, 32, les ensembles de ces forces d'appui opposées étant respectivement situés dans des plans de maintien 11, 12, 13, 14... parallèles espacés les uns des autres d'une distance nominale, et des moyens 20 pour effectuer, dans la masse du bloc 2, des découpes 21, 22, 23... dans des plans de découpes parallèles 24, 25, 26... respectivement disposés entre les plans de maintien 11-14 et parallèles à eux. Dans un mode de réalisation avantageux du dispositif 1, les moyens 10 pour maintenir le bloc 2 sur deux de ses faces opposées 31, 32 par une pluralité d'ensembles de forces d'appui opposées comportent, pour chaque ensemble de forces d'appui, deux glissières parallèles 33, 34 permettant de transmettre et/ou d'absorber les forces d'appui opposées de cet ensemble, et situées dans un plan de maintien, en l'occurrence le plan 12 pour les deux glissières 33, 34 dans la réalisation illustrée sur la Figure 2. Quant aux moyens 20 pour effectuer les découpes dans la masse du bloc 2, ils sont très avantageusement constitués par des lames de scies planes 40, 41, 42... dont la largeur est choisie la plus grande possible afin d'obtenir des surfaces de coupe les plus planes possible, chaque lame de scie étant bien entendu disposée dans les plans de coupe 24-26 définis ci-avant. Ces lames 4G-42 sont en outre couplées à des moyens 50 pour les animer, dans les plans de coupe, d'un mouvement de translation avantageusement alternatif comme l'illustre la flèche à double sens des Figures 1 et 2. Ces moyens 50 pour animer d'un mouvement alternatif les lames de scies 40-42 dans les plans de coupe sont par exemple constitués par un bras 51 dont une extrémité est reliée auxdites lames et dont l'autre est montée rotative sur un disque 52 autour d'un axe 53 excentré par rapport à l'axe de rotation dudit disque. Les moyens 50 comprennent en outre des moyens pour animer le disque 52 d'un mouvement de rotation. Ces derniers moyens comportent de façon connue un moteur et, dans la mesure où ils ne présentent aucune difficulté de réalisation, ils ne sont pas plus amplement décrits ici, ni illustrés sur les Figures. Le dispositif décrit ci-dessus permet d'obtenir la découpe en tranches d'un bloc solide 2, par exemple de marbre. Pour cela, on commence par réaliser, suivant des directions parallèles et espacées de la valeur nominale mentionnée ci-avant séparant les plans de maintien, des rainures en creux 70 dans deux faces opposées 31, 32 du bloc 2, ces rainures en creux constituant les éléments rectilignes femelles mentionnés ci-dessus et la forme de ces rainures étant complémentaire de celle des glissières 33, 34 qui elles, constituent les éléments rectilignes mâles. On dispose ensuite le bloc solide entre les glissières de telle façon que ces dernières plongent dans les rainures en occupant avantageusement tout leur volume. Bien entendu, les deux jeux de glissières sont montés chacun sur une embase et au moins l'une de ces embases est déplaçable pour que le bloc puisse être facilement placé entre les deux jeux de glissières, par exemple l'embase 71 du jeu situé au-dessus du bloc et correspondant, parmi les éléments illustrés sur les Figures 1 et 2, à celui comprenant la glissière 33. Les glissières sont montées sur les embases de façon à être parallèles et distantes de ladite valeur nominale. Les moyens d'embase 71 ne présentent pas de difficulté de réalisation. Ils n'ont donc pas été particulièrement décrits, mais simplement évoqués sur les dessins. Le bloc ainsi maintenu par la pluralité de forces d'appui opposées exercées sur deux de ses faces opposées par les deux jeux de glissières aptes à coulisser dans les deux jeux de rainures correspondants est poussé, par exemple au moyen d'un vérin très schématiquement illustré par la flèche 73 à la Figure 1, jusqu'à ce que sa face dite "avant" vienne au contact des lignes de coupe 72 des lames de scies 40-42 qui sont, comme décrit ci-avant, animées d'un mouvement de translation alternatif. L'effort de poussée exercée par le vérin sur le bloc étant maintenu, en même temps que le mouvement des lames de scies, ces dernières découpent dans la masse du bloc des tranches dont les faces sont rigoureusement planes et parallèles. LISTE DES REFERENCES Dispositif de découpe 2 Bloc de matériau solide 3-6 Tranches 10 Moyens pour maintenir 2 11-14 Plans de maintien 20 Moyens pour effectuer des découpes 21-23 Découpes 24-26 Plans de découpes 31, 32 Faces opposées de 2 33, 34 Glissières 40-42 Lames de scie 50 Moyens pour animer 40-42 51 Bras 52 Disque 53 Axe excentré de 51 70 Rainures 71 Embase 72 Ligne de coupe de 40-42 73 Flèche REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe en tranches d'un bloc de matériau solide (2) tel que, par exemple, un bloc de marbre, de granit ou analogue, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il consiste à - maintenir ledit bloc par une pluralité d'ensembles de forces d'appui opposées s'exerçant sur deux faces opposées (31, 32) dudit bloc, lesdits ensembles de forces d'appui étant respectivement situés dans des plans de maintien parallèles (11-14) espacés les uns des autres d'une distance nominale, et à - effectuer des découpes (21-23) dans des plans de découpe parallèles (24-26), lesdits plans de découpe étant parallèles auxdits plans de maintien et respectivement disposés entre lesdits plans de maintien. 2. Procédé selon la Revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE, pour effectuer lesdites découpes (21-23), on réalise des coupes suivant des lignes de coupe respectivement dans chaque plan de découpe et on déplace ledit bloc (2) par rapport auxdites lignes de coupe. 3. Procédé selon la Revendication 2, CARACTERîSE PAR LE FAIT QU'il consiste en outre à guider le déplacement dudit bloc entre des glissières (33, 34) définies dans lesdits plans de maintien (11-14). 4. Procédé selon la Revendication 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdites glissières (33, 34) sont constituées par des éléments rectilignes mâles coopérant avec des éléments rectilignes complémentaires femelles (70). 5. Procédé selon la Revendication 4, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdits éléments rectilignes complémentaires femelles (70) sont réalisés dans ledit bloc (2). 6. Dispositif (1) en accord avec les Revendications de procédé définies ci-dessus, CARACTERISE PAR LE FAIT (eU'il comprend - des moyens (10) pour maintenir ledit bloc (2) par une pluralité d'ensembles de forces d'appui opposées s'exerçant sur deux faces opposées (31, 32) dudit bloc, lesdits ensembles de forces d'appui étant respectivement situés dans des plans de maintien parallèles (11-14) espacés les uns des autres d'une distance nominale, et - des moyens (20) pour effectuer des découpes (21-23) dans des plans de découpe parallèles (24-26), lesdits plans de découpe étant parallèles auxdits plans de maintien (11-14) et respectivement disposés entre lesdits plans de maintien. 7. Dispositif selon la Revendication 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les moyens (10) pour maintenir ledit bloc (2) comportent, pour chaque ensemble de forces d'appui opposées, deux glissières parallèles (33, 34) permettant de transmettre et/ou d'absorber lesdites forces d'appui, ces deux glissières étant situées dans l'un desdits plans de maintien (12). b. Dispositif selon l'une des Revendications 6 et 7, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les moyens (20) pour effectuer des découpes (21-23) dans ledit bloc (2) comportent des lames de scies planes (40-42), chaque lame de scie étant disposée dans un plan de coupe, et des moyens (503 pour animer d'un mouvement de translation alternatif lesdites lames de scies dans lesdits plans de coupe. 9. Dispositif selon la Revendication 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdits moyens (50) pour animer d'un mouvement de translation alternatif lesdites lames de scies (40-42) dans lesdits plans de coupe sont constitués par un bras (51) monté rotatif sur un disque (52) autour d'un axe (53) excentré par rapport à l'axe de rotation dudit disque, et par des moyens pour animer ledit disque d'un mouvement de rotation.