Brevet FR2802140A1 — publié le 20010615

L'invention concerne des scies à chaîne ou tronçonneuses utilisées pour la coupe du béton, et plus particulièrement un système pour éliminer des organes coupants une boue consommée. Des tronçonneuses pour la coupe du béton ont une structure fondamentale analogue à celle des tronçonneuses classiques par le fait qu'une tête à moteur entraîne une roue dentée, qu'un guide est monté sur la tête motrice en alignement avec la roue dentée, et qu'une chaîne coupante est entraînée rapidement en formant une boucle autour du guide et de la roue dentée par cette dernière, suivant un trajet en circuit. Des dents faisant saillie de la chaîne mordent les unes à la suite des autres dans une surface soumise à une coupe, enlevant chacune de petits morceaux de matières et formant ensemble par coupe un trait de scie dans la matière. La chaîne est constituée de nombreuses pièces individuelles comprenant des dents coupantes, des maillons latéraux et des maillons centraux formés principalement en acier et, dans le cas d'une scie à béton, les dents des organes de coupe comportent des mises en diamant enchâssées. Alors que des produits constitués de bois, par exemple des arbres, sont communément coupés avec des tronçonneuses dont la chaîne peut couper pendant de nombreuses heures, pendant des jours et des semaines, en ce qui concerne la coupe du béton, la chaîne de coupe s'use rapidement et doit être souvent remplacée, ce qui est très coûteux. Une cause connue de cette usure rapide est la présence de poussière ou de petites particules de béton qui sont immergées dans de l'eau et forment une boue. Les particules contenues dans la boue se trouvent injectées dans les zones des surfaces d'appui de la chaîne. Une chaîne de scie est formée de nombreux maillons individuels qui sont reliés entre eux de façon à pivoter les uns par rapport aux autres. Des trous formés dans les maillons sont alignés, à l'avant et à l'arrière, avec des trous formés dans les maillons précédents et suivants, et des axes ou des rivets passés dans les trous relient entre eux les maillons afin de leur permettre de pivoter les uns par rapport aux autres. Cette action de pivotement qui a lieu en continu pendant que la chaîne est entraînée autour de la roue dentée et du guide produit un frottement surface contre surface, par exemple entre les rivets et les trous dans lesquels ils passent. Du fait de l'injection des particules de béton entre ces surfaces, l'usure des surfaces augmente notablement et cette usure entraîne un allongement de la chaîne avec l'agrandissement des trous. La chaîne doit être tendue et, lorsqu'elle s'allonge, le support sur lequel la chaîne est montée doit être réglé et ceci prend du temps. La chaîne finit par s'allonger à un degré tel qu'elle n'engrène plus avec la roue dentée d'entraînement et doit être remplacée. Ceci se produit souvent avant que les dents de coupe soient totalement usées, cette usure étant normalement prévue comme déterminant la fin de vie. L'invention a pour objet de réduire la vitesse d'usure provoquée par de la boue de béton injectée dans les joints articulés d'une chaîne de scie. On a procédé à des études et on a déterminé que des quantités importantes de boue sont entraînées par la chaîne circulant rapidement au moment o la chaîne entre dans le boîtier situé à l'extrémité à roues dentées d'entraînement du guide. On pense que ce boîtier ou cette enceinte piège la boue et que la chaîne fonctionne à la manière d'un organe d'impulsion entraînant la boue dans et à travers le boîtier à l'extrémité arrière du guide o la boue se trouve concentrée. Etant donné que la chaîne est entraînée à force à travers la zone de concentration, la boue présente une plus grande propension à pénétrer dans les joints articulés avec, comme résultat, l'usure indésiree. Antérieurement à l'invention, la partie de boîtier renfermant la roue dentée d'entraînement et l'extrémité du guide (parfois appelée capot ou capotage) était encochée au-dessous de la roue dentée dans l'idée que la boue descendrait par gravité à travers les encoches. La quantité de boue retombant de la chaîne à travers les encoches était minime et la présente invention vise à procurer une autre solution au problème. On considère que l'écoulement de boue suit le trajet de la chaîne et est quelque peu tumultueux car les diverses forces agissent de façon à diriger la boue suivant un trajet circulatoire autour de la roue dentée d'entraînement. La moindre de ces forces est celle de la gravité qui est largement dépassée par la force vive et la force centrifuge, et il y a donc peu de chances que la boue tombe à travers les encoches. Dans une forme appréciée de réalisation de l'invention, un élément de déviation sous la forme de barrières ou de déflecteurs, par exemple des chicanes, est placé dans le trajet d'écoulement de la boue. Ces déflecteurs (chicanes) sont placés dans le capot ou en tant que partie du capot dans la zone o la chaîne arrive à la roue dentée d'entraînement. Ils sont avantageusement placés dans la zone o la chaîne passe autour de la roue dentée, et en particulier dans la courbe à 90 degrés o la chaîne est inversée, c'est-à-dire au point de la courbe situé le plus en arrière. Les chicanes sont positionnées à proximité étroite du trajet d'avance de la chaîne de scie lorsqu'elle passe autour de la roue dentée et elles sont avantageu- sement orientées radialement par rapport à la roue dentée. Dans cette orientation, la boue est projetée contre les chicanes et déviée de ces dernières vers le bas du capot. Les chicanes sont renfermées par le capot pour former un carter collecteur et le carter est pourvu d'un ou plusieurs trous d'évacuation. Lorsque la boue afflue dans le capot et que la chaîne commence à tourner autour de la roue dentée, la boue s'écoule contre les chicanes et est déviée par ces dernières dans le carter o elle sédimente et s'écoule vers le bas à travers les trous d'évacuation. En tant que seconde partie de l'invention, juste avant l'arrivée de la chaîne de scie sur la roue dentée d'entraînement, une buse à eau est placée sur le boîtier dans une position qui se trouve sur le côté intérieur de la chaîne (à l'intérieur de la boucle formée par la chaîne), la buse étant orientée de l'intérieur vers l'extérieur à travers la chaîne. De l'eau forcée à travers la buse chasse la boue de la chaîne pour l'amener dans la trajectoire de la boue par ailleurs propulsée par les dents de la chaîne o elle entre en contact avec les chicanes et est déviée par celles-ci, nettoyant ainsi la chaîne avant que les articulations commencent à pivoter comme cela est demandé pour changer de direction en passant d'une trajectoire en ligne droite à une trajectoire incurvée et en revenant à une trajectoire en ligne droite à la partie supérieure de la roue dentée. La combinaison d'une buse de chasse et de chicanes de déviation d'écoulement produit une élimination notablement accrue de la boue. On a procédé à des essais et l'élimination de la boue a amélioré l'aptitude à l'usure des articulations pivotantes de la chaîne, procurant un allongement de la durée de vie atteignant ou dépassant %. On a en outre constaté que la durée de vie des dents coupantes est allongée, ce qui semble être dû à la chasse ou un nettoyage supplémentaire des dents par la buse à eau ajoutée, ci-dessus. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'une scie à chaîne ou tronçonneuse pour la coupe du béton; - la figure 2 est une vue partielle en perspective de la tronçonneuse de la figure 1, illustrant la chaîne de la scie en traits tiretés; - la figure 3 est une vue de côté de la tronçonneuse de la figure 1; - la figure 4 est une vue suivant la ligne 4 - 4 de la figure 3; et - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5 - 5 de la figure 3. La figure 1 illustre une scie à chaîne ou tronçonneuse 10 conçue pour couper des matériaux sous forme d'agrégats tels que du béton et analogues. La scie 10 comporte une tête motrice 12 qui supporte une barre de guidage 14. Une roue dentée 16 d'entraînement est alignée avec la barre de guidage 14. La roue dentée 16 est entraînée en rotation par un moteur d'entraînement 18 (voir figures 2 et 5). Une chaîne de scie 20 est entraînée autour de la barre de guidage 14 et de la roue dentée d'entraînement 16. La rotation de la roue 16 entraîne la chaîne de scie 20 autour de la barre de guidage 14 dans le sens indiqué par une flèche 15. Dans cette forme de réalisation, le moteur d'entraînement 18 est du type hydraulique et de la puissance est fournie au moteur d'entraînement 18 au moyen de tuyaux 19. Les tuyaux 19 peuvent être raccordés à une source d'énergie connue. La barre de guidage 14 présente habituellement des canaux intérieurs 17 (figure 3) destinés à diriger un écoulement d'eau vers la chaîne 20 de la scie. Un tuyau 22 s'étend depuis un corps de vanne 26 et est raccordé à une source d'alimentation en eau connue. Un tuyau 23 s'étend depuis le corps de vanne 26 comme montré sur la figure 4 et est raccordé à une rainure 24 de la tête motrice 12 pour amener de l'eau à la barre de guidage 14 (voir également les figures 2 et 3). De l'eau est amenée par l'intermédiaire de la rainure 24 de la tête motrice 12 aux canaux intérieurs de la barre de guidage 14. L'eau s'écoule dans les canaux 17 de la barre de guidage 14 et sort dans la gorge de guidage 21 de la barre pour inonder la chaîne de scie 20. L'eau inondant la chaîne de scie 20 se combine avec les particules fines produites par la chaîne 20 pendant qu'elle coupe le matériau sous forme- d'agrégat. Cette combinaison de l'eau et des particules forme une boue qui est très abrasive et qui, si elle n'est pas éliminée de la chaîne de la scie et de la barre de guidage, accélère l'usure des pièces de la chaîne et de la barre. En outre, en se déplaçant autour de la barre de guidage 14, la chaîne de scie 20 se comporte à la manière d'un organe de transport ou d'impulsion propulsant la boue le long de la chaîne et autour de la barre de guidage. Il est souhaitable d'éliminer cette boue et de réduire ainsi le facteur d'usure engendré par la boue. Dans cette forme de réalisation, une pulvérisation supplémentaire d'eau est dirigée sur la chaîne de scie à son entrée dans le boîtier pour aider à éliminer la boue d'entre les pièces de la chaîne de la scie. Comme on le voit sur les diverses vues des figures, une buse 30 montée sur une extrémité d'un tube 32 est positionnée judicieusement par rapport à la chaîne de scie 20 et avantageusement à proximité du point o la chaîne de scie 20 entre en prise avec la roue dentée 16 (voir la figure 2). Le tube 32 passe dans un trou oblong 34 du boîtier de la tête motrice 12. Le tube 32 est raccordé au tuyau 23 d'alimentation en eau qui est raccordé à la rainure 24. Un carter 40 est monté sur la tête motrice à proximité étroite de la roue dentée d'entraînement 16 et est aligné avec le chemin parcouru par la chaîne de scie 20. Le carter 40 présente une chambre destinée à recueillir et décharger la boue enlevée de la chaîne 20. Comme mentionné précédemment, on considère que le mouvement de la chaîne 20 entraîne de la boue le long du trait de scie en cours de formation et la propulse à l'intérieur du boîtier de la tête motrice 12. Le carter 40 situé dans le boîtier présente un côté ouvert 42 qui est adjacent à la roue dentée d'entraînement 16 et à la chaîne de scie 20 entraînée sur cette dernière. Des déflecteurs 44 sont prévus sur le côté ouvert 42 de façon -à diriger l'écoulement de boue vers l'intérieur de la chambre du carter 40. Les déflecteurs 44 sont inclinés d'un certain angle par rapport au trajet parcouru par la chaîne de scie et ils s'étendent de préférence à peu près radialement à partir de l'axe de la roue dentée. Des trous (ouvertures) multiples 46 sont prévus dans la partie de base du carter pour décharger la boue et l'eau retenues. Pendant le fonctionnement, la chaîne de scie 20 est propulsée rapidement autour de la barre de guidage 14 par la roue dentée d'entraînement 16. Lorsque la chaîne 20 entre en prise avec le matériau devant être coupé, de l'eau est amenée à la barre de guidage 14 par l'intermédiaire de la rainure 24. L'eau amenée à la barre de guidage 14 s'écoule de la gorge de guidage 21 le long de la chaîne de scie pour constituer un fluide lubrifiant ainsi qu'un fluide de rinçage enlevant les particules fines produites par la chaîne 20. Le fluide de rinçage enlève la plus grande partie des particules fines de la gorge de guidage de la barre de guidage, mais la suspension est entraînée par la chaîne à travers le trait de scie et vers le boîtier de la tête motrice. La buse 30 projette une pulvérisation sur la partie de la chaîne de scie 20 qui se déplace entre le point o la chaîne quitte la barre de guidage et celui o elle arrive à la roue dentée d'entraînement 16 pour détacher la boue adhérant aux différentes parties de la chaîne 20 en la propulsant comme indiqué par une flèche 50. Cette composante de la boue entre dans l'écoulement de boue propulsée par la chaîne à travers le trait de scie comme indiqué par une flèche 52. La boue est ensuite soumise à l'effet de la force centrifuge et de la force vive pour s'appliquer contre les déflecteurs 44. Les déflecteurs 44 du carter 40 renvoient l'écoulement de boue vers l'intérieur de la chambre du carter 40 comme indiqué par des flèches 54. Les déflecteurs assurent alors une forme de protection pour réduire la turbulence et permettre à la boue de se déposer et de s'écouler du carter à travers les trous 46. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la scie décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, les chicanes ou déflecteurs ont pour objet d'interrompre et/ou dévier l'écoulement de boue qui, jusqu'à présent, parcourait d'abord le brin droit de la chaîne de scie sous l'effet de la force vive, puis passait autour de l'extrémité formée par la roue dentée d'entraînement en suivant de nouveau la chaîne, mais au moins partiellement du fait du trajet incurvé défini par le capot entourant l'extrémité de la roue dentée d'entraînement. Cette interruption ou déviation semble être réalisée de façon optimale par les déflecteurs décrits. Cependant, d'autres formes de déviation peuvent comprendre l'utilisation d'une pulvérisation d'air ou d'eau orientée transversalement à l'écoulement de la boue et fonctionnant en tant qu'élément de déviation. Le capot lui- même peut être configuré de façon à produire une déviation souhaitée en évitant la configuration enroulée qui facilite l'action d'impulsions et à présenter plutôt une configuration canalisant (déviant) la boue à l'écart de la roue dentée et de la chaîne. La boue est ainsi propulsée vers l'arrière suivant un trajet rectiligne pendant que la chaîne s'incurve autour de la roue dentée. REVENDICATIONS 1. Scie à couper le béton, caractérisée en ce qu'elle comporte une tête motrice (12), une roue dentée (16) entraînée par la tête motrice, une barre de guidage (14) montée sur la tête motrice et s'étendant depuis cette dernière en alignement avec la roue dentée, et une chaîne de scie (20) formant une boucle autour de la roue dentée et de la barre de guidage et définissant ainsi un côté intérieur et un côté extérieur de la chaîne, cette dernière étant entraînée par la roue dentée et guidée par la barre de guidage au cours d'une opération de coupe du béton; une source (23) d'alimentation en eau prévue pour chasser la poussière de béton et les particules de la barre de guidage et de la chaîne de scie pendant une opération de coupe du béton qui produit une boue formée d'eau et de particules de béton, un partie de cette boue étant entraînée par la chaîne de scie vers la roue dentée et la tête motrice, et une enceinte entourant la roue dentée, ladite partie de la boue étant entraînée par la chaîne de scie jusque dans l'enceinte et le long d'un trajet adjacent à la chaîne de scie, l'enceinte comprenant un élément de déviation (44) qui éloigne en la déviant la boue du trajet de la chaîne. 2. Scie à couper le béton selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de déviation est un déflecteur (44) positionné sur le trajet de la boue pour dévier l'écoulement de la boue. 3. Scie à couper le béton selon la revendication 2, caractérisée en ce que le déflecteur est placé de façon à être adjacent à la chaîne de scie lorsqu'elle est placée sur la roue dentée et se trouve dans un quadrant s'étendant entre la position d'arrivée de la chaîne sur la roue dentée et le point situé le plus en arrière de la roue dentée. 4. Scie à couper le béton selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un carter (40) associé au déflecteur pour recueillir l'écoulement de boue dévié, le carter présentant une ouverture (46) pour évacuer la boue du carter. 5. Scie à couper le béton selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs déflecteurs (44) orientés sensiblement radialement depuis l'axe de la roue dentée et déviant ensemble la boue vers l'intérieur du carter. 6. Scie à couper le béton selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une buse à eau (30) située dans la tête motrice et positionnée pour pulvériser de l'eau à travers la chaîne de la scie depuis un côté intérieur vers un côté extérieur de celle-ci et jusque dans le trajet de la boue au moment o cette dernière entre dans l'enceinte. 7. Scie à couper le béton, caractérisée en ce qu'elle comporte une tête motrice (12), une roue dentée (16) entraînée par la tête motrice, une barre de guidage (14) montée sur la tête motrice et espacée de la roue dentée à partir de laquelle elle s'étend, et une chaîne de scie (20) formant une boucle autour de la roue dentée et de la barre de guidage et définissant ainsi un côté intérieur et un côté extérieur de la chaîne, la chaîne de scie étant entraînée par la roue dentée et guidée par la barre de guidage au cours d'une opération de coupe du béton; une source (23) d'alimentation en eau prévue pour chasser des particules de béton de la barre de guidage et de la chaîne de scie pendant une opération de coupe du béton qui produit une boue formée d'eau et de particules de béton, une partie de cette boue étant entraînée par la chaîne de scie vers la roue dentée et la tête motrice, et une enceinte entourant la roue dentée et la partie de la boue entraînée par la chaîne de scie dans l'enceinte et suivant un trajet adjacent à la chaîne de scie, une buse (30) de projection d'eau étant positionnée dans l'enceinte pour diriger une pulvérisation d'eau à travers la chaîne de scie depuis le côté intérieur de la chaîne vers son côté extérieur et jusque dans le trajet suivi par la boue au moment o elle entre dans l'enceinte. 8. Scie à couper le béton selon la revendication 7, caractérisée en ce que la buse à eau est positionnée à l'intérieur de la boucle formée par la chaîne entre la barre de guidage et la roue dentée.