Brevet FR2674469A1 — publié le 19921002

APPAREIL DE SCIAGE La présente invention a pour objet un appareil de sciage. De façon plus précise, la présente invention concerne un appareil capable de scier une pièce et, en particulier, une pièce minérale du genre pierres de construction, plaques de marbre ou granit, etc. Dans les appareils de sciage connus, l'organe de sciage proprement dit est constitué par un disque dont la paroi externe est munie d'éléments de sciage tels que des dents ou un dépôt de matériaux abrasifs tels que de la poudre de diamant. L'organe de sciage est entraîné en rotation par un arbre disposé selon l'axe de révolution du disque et relié à celui-ci par un moyeu. La pièce à scier est attaquée par une des extrémités de la roue tangentiellement à celle-ci. Le plus souvent c'est l'extrémité inférieure de la roue de sciage qui entre en contact avec la pièce à scier. La figure annexée 1 montre une pièce 10 à scier attaquée par une scie circulaire 12 de type classique. Le trait 14 montre le front de sciage dans la pièce 10. L'expérience montre que, en particulier, lorsque le matériau à scier est un minéral du genre pierre ou analogue, ce type d'attaque tangentielle illustrée par le trait 14 provoque une sorte de bourrage par la poudre minérale sur les éléments de sciage qui diminue très sensiblement l'effet de sciage. Pour permettre effectivement le sciage de la pièce 10, il est alors nécessaire de n'attaquer qu'une partie de la tranche de la pièce 10 comme celà est représenté sur la figure 1 par le trait 16. On comprend qu'ainsi à la suite d'une première passe de la scie, seule la tranche repérée par la ligne en pointillé 18 va être sciée.En conséquence, pour obtenir le sciage de la totalité de la pièce 10, il sera nécessaire de procéder à plusieurs passes successives. On comprend qu'ainsi le temps total de sciage de la pièce 10 est très sensiblement accru d'une part du fait de la nécessité d'effectuer plusieurs passes et d'autre part même en sciant successivement des tranches d'épaisseur réduite e la vitesse de sciage, c'est-à-dire la vitesse de progression de l'organe de sciage dans la pièce 10 est limitée. Pour remédier à cas inconvénients, un objet de la présente invention est de fournir un appareil de sciage, notamment pour pièce minérale, qui permette d'accroître très sensiblement la vitesse de sciage des pièces. Pour atteindre ce but, l'appareil de sciage de pièces minérales, selon l'invention, se caractérise en ce qu'il comprend un organe de sciage en forme de couronne plane circulaire présentant un bord interne circulaire et un bord externe circulaire, un desdits bords étant muni sur toute sa périphérie d'éléments de sciage des moyens de mise en rotation de l'organe de sciage autour d'un axe passant par le centre de la couronne plane ; et des moyens pour guider en rotation l'organe de sciage pour maintenir ledit organe de sciage dans un plan fixe perpendiculaire à l'axa de rotation et pour le maintenir en rotation autour dudit axe, les moyens de mise en rotation et l'ensemble des moyens de guidage étant disposés, à l'extérieur d'un volume parallélépipédique rectangle disposé parallèlement au plan de la couronne et contenant le centre de celle-ci. On comprend que, grâce à la disposition particulière de l'invention, la zone centrale de l'organe de sciage, qui est habituellement occupée par l'arbre d'entraînement en rotation de la roue de sciage, est totalement dégagée puisque les organes d'entraînement en rotation et de guidage en rotation sont reportés à l'extérieur d'un volume parallélépipédique disposé au centre de l'organe de sciage. Il est ainsi possible d'attaquer à l'aida de l'organe de sciage la pièce à scier non plus tangentiellement mais selon une direction diamétrale de la couronne formant l'organe de sciage. Selon un premier mode de mise en oeuvre, les éléments de sciage, par exemple des dents ou des pastilles# de diamant ou analogue, sont disposées sur le bord externe circulaire de la scie ; selon un deuxième mode de réalisation, les éléments de sciage sont disposés sur le bord interne de la couronne formant la scie. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles - la figure 1, déjà décrite, illustre le principe de sciage d'une pièce selon l'art antérieur - la figure 2 montre sous une forme schématique l'appareil de sciage selon l'invention - la figure 3 montre un mode préféré de réalisation de l'appareil de sciage en vue en perspective ; et - la figure 4 montre l'appareil de sciage de la figure 3 en vue de côté. En se référant d'abord à la figure 2, on va décrire le principe de l'invention. L'appareil de sciage est essentiellement constitué par une couronne plane métallique 20 de centre O formant l'organe de sciage. La couronne 20 définit ainsi un bord circulaire externe 22 portant les éléments de sciage 22a, par exemple des dents, et un bord circulaire interne 24. La couronne 20 est entraînée en rotation autour d'un axe XX' passant par son centre 0, par un moteur 26 agissant sur les faces de la couronne 20 par l'intermédiaire d'un système de transmission 28. La couronne 20 est guidée en rotation autour de l'axe XX' d'une part par une série de quatre galets 30 agissant sur le bord interne 24 de la couronne 20. Les galets 30 sont disposés de telle manière qu'ils centrent en permanence la couronne 20 autour de son axe de rotation XX'.Des rouleaux de guidage tels que 32 servent à maintenir la couronne 30 lors de sa rotation dans un plan fixe perpendiculaire à l'axa XX', plan qui constitue aussi le plan de sciage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les éléments d'entraînement, c'est-à-dire le moteur 26 et sa chaîne cinématique 28 ainsi que l'ensemble des éléments de guidage et de maintien constitués par les galets 30 et les rouleaux de guidage 32, sont disposés à l'extérieur d'un volume qui, dans le plan de sciage, est défini par les lignes parallèles 34 et 36. Dans le cas de la figure 2, les lignes 34 et 36 sont horizontales et elles sont distantes d'une longueur H, les lignes 34 et 36 étant symétriques par rapport au centre O de la couronne 20. On comprend qu'ainsi, grâce au mode particulier d'entraînement en rotation et de guidage en rotation de l'organe de sciage 20, il est la partie centrale de la couronne de sciage limitée par les droites 34 et 36 et totalement libre contrairement à ce qui se produit dans les appareils de sciage classique. Il est donc possible que la pièce à scier 40 soit déplacée par rapport à l'organe de sciage 20 selon une direction diamétrale comme le montre la figure 2, la pièce 40 lors de l'opération de sciage se déplaçant à l'intérieur du volume défini par la bande 38 limitée par les droites 34 et 36. On comprend qu'ainsi la bord d'attaque ou de sciage 42 dans la pièce 40 présente une courbure réduite par rapport au cas d'une scie de type classique. L'expérience montre que, grâce à ce type d'attaque de la pièce 40 à scier, il est possible sans risquer de phénomènes de bourrage de scier en une seule passe la totalité de la tranche de la pièce 40 à condition bien sûr que celle-ci présente une épaisseur inférieure à H. Le dimensionnement de la couronne de sciage doit être fait d'une part pour définir un volume libre, c'est-à-dire une hauteur H libre adaptée aux dimensions des pièces à scier. Le dimensionnement doit également donner un rayon de courbure externe, c'est-à-dire du bord 22 de sciage, suffisant pour autoriser une vitesse de coupe convenable. En effet, on comprend que plus le rayon de courbure sera grand, plus la vitesse de sciage pourra être élevée pour une pièce de hauteur h donnée. Dans le cas de la figure 2, on a représenté un organe de sciage dans lequel les éléments de sciage 22a sont. disposés sur le bord externe de la couronne 20. On comprend cependant qu'on pourrait tout aussi bien prévoir des éléments de sciage sur le bord 24 interne de la couronne. Dans ce cas, les galets de centrage 30 pourraient être munis de dents ou avoir un profil apte à coopérer avec les éléments de sciage disposés sur le bord interne 24. Il serait également possible de prévoir le centrage de la couronne par des éléments analogues au galet 30 mais coopérant avec le bord externe 22 de la couronne 20. En se référant maintenant aux figures 3 et 4, on va décrire un mode préféré de réalisation de l'appareil de sciage selon l'invention. L'appareil de sciage comprend outre les moyens de sciage proprement dit un chariot 50 sur lequel est placé en porte-à-faux la pièce 52 à scier. Le chariot 50 se déplace sur des rails de guidage 54 qui sont bien sûr parallèles au plan de sciage. Les moyens de sciage 56 comprennent un bâti vertical 58 comportant une aile supérieure 60 et une aile inférieure 62. Les ailes 60 et 62 dégagent ainsi un volume libre horizontal 64 au centre des moyens de sciage. Les moyens de sciage 56 comportent également la couronne de sciage 20 qui est munie sur son bord externe 22 des éléments de sciage 22a représentés ici par des dents. L'entraînement en rotation de la couronne 20 autour de son axe xx' est assuré par exemple par deux moteurs électriques 66 et 68 qui entraînent deux disques à friction 70 et 72 agissant sur chaque face 20a et 20b de la couronne. On retrouve également les galets de centrage 30 qui sont par exemple montés fous sur des axes horizontaux 74 solidaires respectivement des ailes supérieure 60 et inférieure 62 du bâti 58.Sur la figure 3, on a également représenté des rouleaux de guidage 76 qui coopèrent avec des contre-rouleaux non représentés pour maintenir la couronne 20 dans son plan de sciage par rapport à l'axe de rotation xx'. Il va de soi que l'entraînement de la couronne 20 en rotation et le guidage de cette couronne ainsi que son centrage pourraient être assurés par d'autres moyens que ceux qui ont été décrits à titre d'exemples en liaison avec les figures 3 et 4. Il faut cependant que cas moyens de guidage, de centrage et d'entraînement soient disposés de telle manière qu'ils laissent libre la zone médiane 64 pour permettre le passage de la pièce à scier 52. De même, comme on l'a déjà indiqué, les éléments de sciage pourraient être disposés sur le bord interne de la couronne 20. En outre, la zone libre de sciage est disposée horizontalement. On comprend qu'on ne sortirait pas de l'invention si cette zone était disposée verticalement ou selon toute direction angulaire convenable. De même au lieu que ce soit la pièce à scier qui soit déplacée par rapport aux moyens de sciage 56, on pourrait prévoir un appareil de sciage dans lequel la pièce 52 à scier soit maintenue verticale, les moyens de sciage étant alors déplacés et globalement en translation. Une autre caractéristique de l'invention consiste dans le fait que la lame formée par la couronne est guidée et maintenue (galets, rouleaux) très près du bord de sciage. Cela permet de réduire sensiblement l'épaisseur de la couronne. Cela entraîne trois avantages principaux : le coût de fabrication de la scie est réduite ; l'épaisseur du trait de scie est également diminuée, ce qui entraîne une moindre perte de matériau minéral ; enfin la pénétration de la lame (couronne) dans le matériau est améliorée. REVENDICATIONS 1. Appareil de sciage de pièces minérales, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de sciage en forme de couronne (20) plane circulaire présentant un bord interne (22) circulaire et un bord externe circulaire (20), un desdits bords étant muni sur toute sa périphérie d'éléments de sciage (22a), des moyens de mise en rotation (26, 28) de l'organe de sciage autour d'un axe (XX') passant par son centre (O); et des moyens (30, 32) pour guider en rotation ledit organe de sciage pour maintenir ledit organe de sciage dans un plan fixe perpendiculaire audit axe de rotation et pour le maintenir en rotation autour dudit axe, lesdits moyens de mise en rotation et lesdits moyens de guidage étant disposés à l'extérieur d'un volume parallélépipédique rectangle (34, 36, 38, 64) disposé parallèlement au plan de la couronne et contenant le centre (O) de celle-ci. 2. Appareil de sciage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de sciage (22a) sont disposés sur le bord externe (22) de ladite couronne (20), en ce que lesdits moyens de guidage comprennent des galets de guidage (30) coopérant avec le bord interne (24) de ladite couronne et des rouleaux de guidage (32) coopérant avec les faces (20a, 20b) de ladite couronne. 3. Appareil de sciage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement en rotation comportent des moyens moteurs (28, 66, 68) dont la sortie est reliée à des moyens de transmission (26, 70, 72 coopérant avec ladite couronne (20) pour lui transmettre le couple moteur. 4. Appareil de sciage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de sciage sont disposés sur le bord interne (24) de ladite couronne. 5. Appareil de sciage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le volume parallélépipédique a un axe horizontal passant par le centre (O) de la couronne (20) et présentant selon la direction verticale une hauteur (H) supérieure à la hauteur (h) des pièces à scier.