Brevet FR2804051A1 — publié le 20010727

La présente invention se rapporte à un procédé de sciage horizontal d'un bloc de pierre disposé sur un bâti fixe et plus particulièrement à un procédé de sciage horizontal à l'aide d'un fil diamanté, unique, disposé sur des moyens de sciage mobiles horizontalement et verticalement sur le bâti, du type comportant une étape d'insertion de cales dans la fente de coupe par des moyens d'insertion. La présente invention se rapporte également à un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans lequel les moyens de sciage sont composés au moins d'un volant d'entraînement entraîné en rotation par un moteur et d'un volant de retour, chargés d'entraîner en rotation le fil diamanté et dans lequel les moyens d'insertion comportent chacun au moins un magasin à cales. L'art antérieur connaît déjà des procédés et des dispositifs de sciage horizontal. En particulier, l'art antérieur connaît la demande brevet internationale N WO 99 l 29456, qui présente une scie à câble pour scier des blocs de pierre ayant un châssis mobile par rapport au bloc de pierre, des poulies pivotantes et un câble sans fin entre les poulies. Selon ce document, le câble présente au moins deux brins de câbles parallèles coupant simultanément et les deux brins de câble coupant sont disposés soit transversalement par rapport au sens de déplacement relatif du bloc de pierre, soit dans le sens relatif des blocs de pierre et éventuellement obliques, du haut vers le bas. Ce document présente également, figure 7, un dispositif de calage, disposé des deux côtés du bloc de pierre, destiné à introduire des cales dans les fentes de sciage des brins de câbles lorsque le sciage est opéré horizontalement. La description précise que l'introduction est opérée par une vanne, mais aucune explication n'est fournie concernant l'automatisme. Ce dispositif est très complexe à mettre en ceuvre et il ne permet d'obtenir la précision requise lors de la coupe du fait que le câble présente au moins deux brins de câble parallèles car la tension dans le deuxième brin de câble, selon le sens de rotation, subit obligatoirement des variations. Or lorsqu'un câble de sciage subit des variations cela provoque des déviations dans le sciage et le bloc ainsi scié doit subir des reprises. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé du type décrit ci-dessus dans lequel l'insertion desdites cales est opérée régulièrement, pendant un arrêt momentané de l'avancement des moyens de sciage, afin de permettre d'opérer un sciage horizontal précis, ne nécessitant pas de reprise. Le sciage horizontal présente l'avantage important de permettre de découper le bloc de pierre selon sa largeur. Le dispositif selon l'invention permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est du type décrit ci-dessus et il est remarquable en ce que les moyens de sciage et les moyens d'insertion sont solidaires et sont disposés mobiles verticalement sur un support vertical, mobile horizontalement par rapport au bâti sur lequel est disposé le bloc de pierre. Avantageusement, le dispositif selon l'invention permet donc de programmer le découpage complet d'un bloc de pierre, en continu, et permet ainsi de gagner beaucoup de temps car la programmation peut être opérée en temps masqué, c'est à dire, pendant qu'un autre découpage est opéré. Avantageusement également, le dispositif selon l'invention comporte au moins un volant-guide disposé entre la fente de coupe et le volant d'entraînement et I ou entre le volant de retour et la fente de coupe, afin d'augmenter la précision lors de la coupe et d'opérer, au besoin, des tranches très fines. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après d'un mode de mise en oeuvre donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles - la figure 1 illustre une vue en perspective et partielle du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 illustre une vue partielle, de face, des moyens d'insertion ; et - la figure 3 illustre une vue partielle, de dessus, des moyens d'insertion. Le procédé selon l'invention, est un procédé de sciage horizontal d'un bloc de pierre (1) disposé sur un bâti (2) fixe, à l'aide d'un fil de coupe (3), du type fil diamanté, unique, monté sur des moyens de sciage (4) mobiles horizontalement et verticalement sur le bâti (2), du type comportant une étape d'insertion de cales (6, 6') dans la fente de coupe (7) par des moyens d'insertion (5, 5'). Ce procédé est caractérisé en ce que l'insertion desdites cales (6, 6') est opérée régulièrement, pendant un arrêt momentané de l'avancement A des moyens de sciage (4). En effet, pour réaliser une coupe horizontale dans un bloc de pierre (1), il est absolument nécessaire de procéder à l'insertion de cales (6, 6') dans la fente de coupe (7) afin que le fil de coupe puisse continuer sa progression et ne pas être écrasé, mais cette insertion qui doit avoir pour effet de maintenir toute la partie du bloc de pierre (1) située au-dessus de la fente de coupe (7), nécessite une certaine force et elle induit souvent des perturbations dans le positionnement du fil de coupe (3). II est donc nécessaire de procéder à l'insertion desdites cales (6, 6'), régulièrement, pendant un arrêt momentané de l'avancement A des moyens de sciage (4). De plus, il est préférable pendant l'opération d'insertion des cales, d'insérer deux cales (6, 6') simultanément dans la fente de coupe (7), chaque cale (6, 6') étant insérée respectivement de chaque côté dudit bloc de pierre (1) par les moyens d'insertion (5, 5'). La présente invention se rapporte également à un dispositif (8), illustré figure 1, de sciage horizontal d'un bloc de pierre (1), permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans ce dispositif (8), les moyens de sciage (4) sont composés au moins d'un volant d'entraînement (9) circulaire entraîné en rotation R par un moteur et d'un volant de retour (9') circulaire, chargés d'entraîner en rotation le fil de coupe (3) et les moyens d'insertion (5, 5') comportent chacun au moins un magasin (10). Le dispositif (8) selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de sciage (4) et les moyens d'insertion (5, 5') sont solidaires grâce à un ensemble de poutres (20) et sont disposés mobiles verticalement sur un support vertical (11) grâce à des glissières verticales (25), ledit support vertical (11) étant mobile horizontalement par rapport au bâti (2) sur des rails (26) horizontaux, solidaires du bâti (2). La tension du fil de coupe (3) est contrôlée grâce au volant de retour (9'), monté mobile horizontalement sur une glissière horizontale (27). Ainsi, la position exacte du fil de coupe (3) est programmable avec précision grâce à un automate chargé de gérer la position et la vitesse de progression des moyens de sciage (4) et des moyens d'insertion (5, 5') par rapport au support vertical (11) et de gérer la position du support vertical (11) par rapport au bâti (2) fixe. Dans une version préférée de l'invention, au moins un volant-guide (12,12') circulaire est disposé entre la fente de coupe (7) et le volant d'entraînement (9) et l ou entre le volant de retour (9') et la fente de coupe (7). Ainsi, lorsque deux volants-guides (12,12') sont disposés de chaque côté latéral de la fente de coupe (7), le fil de coupe (3) est guidé avec précision à son entrée dans le bloc de pierre (1) et à sa sortie du bloc de pierre (1). Pour une meilleure efficacité des volants-guides (12,12'), il est préférable de disposer l'axe de chaque volant-guide (12,12') verticalement, solidaire des moyens d'insertion (5, 5') et des moyens de sciage (4). Dans une version préférée de l'invention, les moyens d'insertion (5, 5') comportent chacun un bras (13) mobile par rapport au magasin (10), à l'extrémité duquel est positionné un doigt de préhension (14) mobile, chargé de prendre les cales (6, 6') à l'extrémité inférieure du magasin (10), comme illustré figures 2 et 3. Pour plus de clarté, le doigt de préhension (14) n'a pas été représenté sur la figure 2. Le bras (13) comporte en outre, à son extrémité, un vérin de calage (15) destiné à finir d'insérer et bloquer les cales (6, 6') dans la fente de coupe (7), afin d'empêcher tout mouvement d'affaissement de la partie supérieure du bloc de pierre (1). Le magasin (10) est composé d'un boîtier à cales (16), mobile verticalement sur une glissière verticale (17) et d'une butée basse (18), fixe. Les moyens de sciage (4), composés au moins du volant d'entraînement (9), du volant de retour (9') tendeur et du fil de coupe (3) sont disposés dans un carter de protection (19), comme illustré figure 1. Pour une meilleure compréhension de l'invention, une description d'un exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention est donnée ci-après. Pour procéder au découpage du bloc de pierre (1), le fil de coupe (3) commence à découper le bloc de pierre horizontalement. Au fur et à mesure du sciage, l'avancement A est stoppé régulièrement, afin de procéder à l'insertion d'une cale (6, 6') de chaque côté du bloc de pierre (1), dans la fente de coupe (7). La distance D entre deux cales, d'un même côté du bloc de pierre, est programmée en fonction de la largeur du bloc de pierre. A chaque cycle de positionnement de cales, l'avancement A étant arrêté, le bras (13), actionné par le vérin pneumatique à double effet (22) avance en coulissant sur un élément horizontal du support vertical (11) et provoque l'incrustation de la cale (6, 6') dans la fente de coupe (7). Dès que la pression dans le vérin pneumatique à double effet (22) est suffisante, le vérin de calage (15) tend la cale (6, 6') dans la fente de coupe (7). Lorsque la tension de pression dans le vérin de calage (15) est atteinte, le doigt de préhension (14) s'écarte, grâce au vérin (23) et le bras (13) recule en position arrière. Lorsque le vérin pneumatique à double effet (22) du bras (13) arrive en contact avec le détecteur de position arrière, le magasin (10) descend de la hauteur d'une cale (6, 6'), en butée basse (18), grâce à la glissière verticale (17). Ensuite, le bras (13) avance en butée intermédiaire (24), doigt de préhension (14) toujours ouvert. Ainsi, il ne reste plus qu'à provoquer la fermeture du doigt de préhension (14) sur la nouvelle cale (6, 6'), à reculer légèrement le bras (13) et à remonter le magasin (10), afin de préparer le bras (13) pour le prochain cycle d'insertion. Le sciage peut alors reprendre son avancement A. REVENDICATIONS 1- Procédé de sciage horizontal d'un bloc de pierre (1) disposé sur un bâti (2) fixe, à l'aide d'un fil de coupe (3), unique, monté sur des moyens de sciage (4) mobiles horizontalement et verticalement sur le bâti (2), du type comportant une étape d'insertion de cales (6, 6') dans la fente de coupe (7) par des moyens d'insertion (5, 5'), caractérisé en ce que l'insertion desdites cales (6, 6') est opérée régulièrement, pendant un arrêt momentané de l'avancement A des moyens de sciage (4). 2- Procédé de sciage horizontal d'un bloc de pierre (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant l'opération d'insertion des cales, deux cales (6, 6') sont insérées simultanément dans la fente de coupe (7), chaque cale (6, 6') étant insérée respectivement de chaque côté dudit bloc de pierre (1) par les moyens d'insertion (5, 5'). 3- Dispositif (8) de sciage horizontal d'un bloc de pierre (1) disposé sur un bâti (2) fixe permettant la mise en ceuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, du type comportant un fil de coupe (3), unique, monté sur des moyens de sciage (4) mobiles horizontalement et verticalement sur le bâti (2), les moyens de sciage (4) étant composés au moins d'un volant d'entraînement (9) entraîné en rotation par un moteur et d'un volant de retour (9'), chargés d'entraîner en rotation R le fil de coupe (3) et les moyens d'insertion (5, 5') comportant chacun au moins un magasin (10), caractérisé en ce que les moyens de sciage (4) et les moyens d'insertion (5, 5') sont solidaires et sont disposés mobiles verticalement sur un support vertical (11), mobile horizontalement par rapport au bâti (2). 4- Dispositif (8) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un volant-guide (12,12') disposé entre le volant d'entraînement (9) et la fente de coupe (7) et I ou entre la fente de coupe (7) et le volant de retour (9'). 5- Dispositif (8) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe du volant- guide (12,12') est disposé verticalement, solidaire des moyens d'insertion (5, 5') et des moyens de sciage (4). 6- Dispositif (8) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'insertion (5, 5') comportent chacun un bras (13) mobile par rapport au magasin (10), à l'extrémité duquel est positionné un doigt de préhension (14) mobile, chargé de prendre les cales (6, 6'). 7- Dispositif (8) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bras (13) comporte en outre, à son extrémité, un vérin de calage (15). 8- Dispositif (8) selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le magasin (10) est composé d'un boîtier à cale (16), mobile verticalement sur une glissière verticale (17) et d'une butée basse (18), fixe. 9- Dispositif (8) selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les moyens de sciage (4), composés au moins du volant d'entraînement (9), du volant de retour (9') et du fil de coupe (3) sont disposés dans un carter de protection (19).