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" Scie à éléments d'attaque rotatifs ".
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L'invention a pour objet un outil spécialement destiné pour débiter des pierres et, d'une manière générale, tout maté- riau pierreux.
Cet outil est essentiellement caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un support souple ou articulé com- portant, équidistants, des outils rotatifs, lesquels se trouvent donc entraînés simultanément en rotation et dans le mouvement de
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translation continu ou alternatif dudit support souple ou arti- culé. On réalise de la sorte une scie d'un genre nouveau dans laquelle les éléments d'attaque sont rotatifs. Les axes de rotation des outils se trouvent pratiquement dans le plan du support commun et perpendiculaires aux traits de sciage.
Les outils sont profilés de telle manière qu'ils pré- sentent un encombrement transversal supérieur à l'épaisseur du support commun. En outre, les outils rotatifs peuvent être dis- posés à un même niveau ou disposés de tronçon en tronçon à des niveaux différents, mais les différences de hauteur seront toujours inférieures à la hauteur d'un outil rotatif.
Préférablement, tous les outils seront entraînés simul- tanément et à même vitesse de manière à réaliser un travail con- tinu etrégulier.
L'invention s'étend également à une armure capable de supporter, guider et mouvoir une pluralité de lames de sciage pour la taille de pierres et cette armure se distingue par le fait que tous les mouvements pour le débitage de la pierre sont entièrement automatiques. Cette armure comprend, en combinaison, un support fixe, un support mobile verticalement, et capable de se déplacer sur le support fixe, un support coulissant hori- zontalement dans ledit support mobile, des lames de sciage in- dividuelles amovibles montées sur le support doulissant, lesdites lames de sciage étant conditionnées comme révélé ci-dessus, des moyens pour imprimer un mouvement de va-et-vient au support coulissant, des moyens pour imprimer un mouvement de rotation aux outils tournants et des moyens pour déplacer,dans le sens verti- cal, le support mobile.
Tous ces mouvements sont provoqués préférablement à partir d'un seul moteur et le retour du support mobile à sa position initiale s'effectuant à l'aide d'un dispositif d'entraînement auxiliaire.
Les caractéristiques de l'outil de sciage et de l'armure
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permettant de réaliser un appareillage automatique à très grand rendement ,ce qui est révolutionnaire dans l'économie de l'ex- ploitation d'une carrière, par exemple, ressortiront davantage des exemples de réalisation décrits à titre purement documentaire ci-après, sans aucun caractère restrictif et avec références aux .dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation d'une lame de sciage selon l'invention.
La figure 2 en est une vue en plan.
La figure 3 en est une vue de côté.
La figure 4 est une coupe partielle selon la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est une vue perspective d'une variante d'exe cution de l'outil conforme à l'inventiono
La figure 6 est une vue en élévation de l'outil de la figure¯ 5 et montrant plus particulièrement l'amorçage d'une opé- ration de sciage.
La figure 7 est une vue de profil à plus grande échelle de l'outil de la figure 5.
La figure 8 est une vue en plan d'un tronçon de support commun d'un outil selon la figure 5.
La figure 9 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de l'outil conforme à la figure 5.
La figure 10 est une vue perspective de l'armure de sciage caforme à l'invention.
La figure 11 est une vue de détail du dispositif d'entrat- nement du support mobile, de l'armure de la figure 10.
La figure 12 est un schéma explicatif de la commande du mouvement de descente du support mobile.
Dans l'exécution dès figures 1 à 4, l'outil de sciage est constitué par une lame rigide 1, par exemple en acier. Cette lame est pourvue de bras latéraux 2 par l'intermédiaire desquels
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à l'intervention d'un dispositif approprié quelconque (non représenté) , on peut transmettre à la lame un mouvement de va- et-vient. Cette lame 1 sert de support commun à des broches rota- tives et à cet effet ladite lame comporte par exemple des renflements équidistants constituant en quelque sorte des paliers pour lesdites broches rotatives.
Celles-ci portent in- férieurement les outils 2 qui peuvent être des molettes, fraises, ou autres outils quelconques en une matière abrasive, ou garnis localement d'une matière abrasive, telle que, par exemple, du carbure de tungstène, un acier spécial ou toute autre matière appropriée au travail à exécuter.
En vue de leur entraînement les broches sont subdi- visées en deux groupes . A cet effet, sauf les deux broches ex- trêmes, elles portent toutes supérieurement deux poulies 6, les deux broches extrêmes n'en comportant qu'une. Chaque broche est, par courroie trapézoïdale 7 solidarisée aux deux broches voisines. La broche médiane préférablement porte une troisième poulie 12 réunie par une courroie 13 à la poulie 10 du moteur 8 lequel est monté sur une console solidaire de la lame 1. Il résulte de cette disposition que ledit moteur 8 attaque, en quel- que sorte, individuellement, les deux tronçons de lame se trou- vant respectivement à gauche et à droite de la broche médiane.
En effet, l'un des tronçons est entraîné par la poulie 14 et le second tronçon est entraîné par la @ulie 15 de la broche médiane.
Cette disposition offre l'avantage que, pratiquement, toute la puissance du moteur peut être reportée sur le premier tronçon lorsqu'il attaque la pierre, ce qui est favorable à un bon rende- ment mécanique.
Cet outil de sciage fonctionne substantiellement comme suit : les outils rotatifs 1 sont amenés en position d'amorçage par un réglage approprié de la position relative entre la lame 1 et la masse pierreuse à débiter. La lame est ensuite animée d'un
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mouvement de va-et-vient à l'aide d'un dispositifapproprié, tandis que les outils .2 tournent autour de leur axe. Il suffira de donner aux mouvements de va-et-vient l'amplitude suffisante pour que les morsures des outils rotatifs successifs se super- posent au moins partiellement, en sorte que l'on obtient ainsi une saluée continue sur toute la longueur de la pièce attaquée.
Il est ainsi possible de réaliser des saignées ou traits de scie de longueur relativement considérable moyennant un mouvement de va-et-vient d'une amplitude réduite. Il faudra évidemment prendre la précaution de donner aux outils rotatifs simples un encombre- ment transversal plus grand que l'épaisseur de la lame 1 en ma- nière telle que le trait de sciage soit suffisamment large pour permettre à ladite lame de s'y engager.
Dans cet exemple, tous les outils rotatifs se trouvent à même niveau. Dans l'exemple des figures suivantes les outils rotatifs sont disposés, au moins pour certains d'eutre eux, à des niveaux différents.
Dans la réalisation des figures 5 à 8, la lame 1 présen- tant des renflements équidistants 4, supporte les axes ou broches 3 lesquelles se trouvent donc pratiquement dans le plan de la lame 1 et perpendiculairement au trait de sciage produit par la lame ainsi arancée. Le bout inférieur des broches .1 porte les outils rotatifs 5, comme exposé ci-dessus. Toutefois, la lame 1 présente la caractéristique d'avoir le bord inférieur profilé en cascade ou en paliers successifs 16-17-18-19 et la différence de niveau entre chaque palier est moindre que la hauteur h d'un outil rotatif. Il en résulte que la morsure des outils successifs se superpose donc en hauteur.
L'entraînement des différentes broches 3, est assuré par des poulies ou organes équivalents 6 fixés à l'extrémité supérieure desdites broches et entraînées par courroie, chaîne Gale, ou par tout autre dispositif de transmis-
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sion approprié (non représenté)La lame 1 est prolongée de part et d'autre par des tringles ou lattes 20-21 à l'aide desquelles et par l'intermédiaire de tout dispositif approprié (non re- présenté) on peut imprimer à l'outil de sciage un mouvement de va-et-vient.
La figure 6 schématise la position relative entre un outil de sciage conforme à l'invention et un bloc de pierre A à débiter. Dès lors, lorsqu'un mouvement de va-et-vient est imparti à la lame±, horizontalement, les outils rotatifs .2 at- taquent la pierre en amorçant cette attaque par l'outil rotatif se trouvant au niveau le plus haut, c'est-à-dire donc que l'amor- çage se pratique favorablement préparant la saignée pour l'outil suivant, et ainsi de suite. Il suffit d'imprimer à la lame 7. en plus de son mouvement de va-et-vient, un mouvement de baisse pour assurer chaque fois à tous les outils un travail identique uniformément répété et relativement très rapide.
Comme déjà prévu pour l'exécution précédente, il conviendra de prévoir que l'encombrement transversal des outils rotatifs .2 soit plus grand que l'épaisseur la plus grande de la lame 1 en sorte de pratiquer une saignée de largeur suffisante pour permettre à ladite lame de s'y engager aisément.
On peut opérer soit sur un seul outil de sciage, soit sur une pluralité de tels outils travaillant dans des plans parallèles ou non. A cet effet, on peut faire usage de toutes armures, supports, bâtis et dispositifs mobiles en principe quelconques appropriés au genre de travail à réaliser et au dispositif moteur à mettre en jeu.
Une réalisation complexe est schématisée à la figure 10 et réalise une armure permettant de débiter quai mathématiquement un bloc de pierre en une pluralité de tranches ou de toute autre manière.
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Dans cette exécution l'armure comprend substantielle- ment denxsupportsfixes 22 sur lequel sont fixées deux colonnes verticales 23, les colonnes 23 des supports 22 étant reliées entre elles par des traverses 24.
Sur les colonnes-montantes 23 est guidé un support m@bile 25 capable d'effectuer un mouvement de montée et de descente. Ce mouvement est produit par l'intermédiaire de tiges filetées 26 traversant le support mobile 25 dans des alésages taraudés formant en quelque sorte écrou pour lesdites tiges file- tées. L'entraînement de ces dernières est opéré par l'intermé- diaire de renvois gz-28, ce dernier renvoi 28 étant actionné par un arbre 29à l'aide d'un mécanisme qui sera décrit par après.
Les faces latérales intérieures du support mobile 25 sont agencées de façon à former des guidages pour des barres 30 capables de coulisser dans lesdits guidages longitudinalement et ce mouvement de translation est favorisé par l'intermédiaire d'éléments de roulement.
Lesdites barres 30 sont fixées sur les faces latérales d'un support ou bâti rigide 21 et dont la fonction est de recevoir, en les fixant correctement, un certain nombre de lames de sciage 32 généralement disposées parallèlement et équidistan- tes, mais pouvant néanmoins recevoir toute position adéquate au cebi tage de la masse pierreuse.
La figure 9 montre plus spécialement un détail d'une telle lame de sciage. La lame proprement dite 32 est munie, à ses extrémités, de prisonniers 33 traversant des trous 35 ménagés dans les plaques terminales du support coulissant 31, lorsque les lames se trouvent en place. Des écrous 34 sont vissés exté- rieurement sur les prisonniers 33 de façon à permettre de tendre les lames 32 lors de leur serrage en s'appliquant contre la face frontage de la plaque terminale du support 31.
Chaque lame de sciage 32 sert de support à un certain
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nombre d'outils rotatifs ± qui peuvent être constitués par des fraises, ou autres, d'une forme quelconque et en une matière abrasive appropriée, telle que carbure de tungstène, acier au vanadium, ou autre, suivant les matériaux à travailler. Les outils 1 sont entrainés en rotation à l'aide d'arbres d'entraî- nement 3. qui sont guidés dans des paliers 4¯ constitués par exem- ple par des renflements de la lame 32.1 l'extrémité extérieure, les arbres d'entraînement 3 portent des pignons 36, chaque pignon engrenant avec le pignon adjacent. De cette façon deux outils consécutifs tournent en sens inverse, fait dont il faut tenir compte pour l'agencement des outils 5.
Il est encore àremarquer que des outils consécutifs 1 sont échelonnés dans le sens de la hauteur de telle façon qu'une passe de la lame de sciage 32 pratique une saignée dont la profondeur est déterminée par le dénivellement entre le bord d'attaque supérieur de l'outil le plus haut et le bord d'attaque inférieur de l'outil le plus bas, l'outil le plus haut attaquant le premier.
Le pignon extrême 36 de chaque lame de sciage engrène avec une vis sans fin unique transversale 37 qui porte à une extrémité un pignon 3±,engrenant avec une crémaillère 39 solidaire d'un plateau 40 monté sur le support mobile 25. Grâce à cet agencement, un mouvement de coulissement du support coulissant 31 par rapport au support mobile 25 provoque la rotation de tous les outils tournants 1 de toutes les lames de sciage 32.
Un moteur 41 est monté sur le plateau 40. Ce moteur entraîne, par l'intermédiaire d'un dispositif de renversement de marche électromagnétique 42, un pignon 43 qui engrène avec une crémaillère 44 se présentant devant lui à travers une fente pratiquée dans le plateau 40, cette crémaillère étant solidaire du support coulissant 31, de telle façon que la rotation du pignon 43 dans un sens ou dans l'autre déplace le support coulissant 31
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horizontalement dans un sens ou dans l'autre.
Le dispositif de renversement de marche électromagné- tique 42 est commandé au moment opportun par des interrupteurs fin de course 46 placés sur le support mobile 25 et coopérant avec des butées 47, de préférence réglables, qui sont montées -sur les extrémités d'une barre latérale 30 du support coulissant 31.
Les outils tournants 1 garnissant les lames de sciage 32 ne sont actifs que pour un sens de rotation déterminé, qui s'établit, par exemple, lors de l'aller du support coulissant 31.
Par conséquent, une saignée est pratiquée dans le bloc à débiter
48 pendant la course d'aller du support coulissant, tandis que les outils retraversent simplement les saignées pratiquées aupa- ravant par eux, pendant la course de retour du support coulissant
31. A la fin de cette course de retour, quand les lames de sciage
32 sont complètement sorties des saignées pratiquées par elles, le support mobile doit être descendu d'une quantité appropriée pour permettre la passe active consécutive des lames de sciage.
Ce mouvement de descente est opéré de la façon suivante: l'arbre de commande 29 (voir figurell), qui porte à son extrémité infé- rieure le pignon conique 49 faisant partie du renvoi 28, est muni de cannelures longitudinales 50.Un pignon 51 tourne fou sur l'ar- bre 29. Ce pignon engrène avec une rémaillère mobile 54 de longueur limitée qui peut coulisser dans un logement 55 pratiqué à cet effet dans le support mobile 2. Le déplacement longitudinal de la crémaillère 54 est commandé par des talons 56 et 22 disposés sur le support coulissant 31.
Le pignon fou 51 porte, sur sa face inférieure, des dents d'encastrement 52 qui peuvent engrener avec une denture correspondante d'ue roue dentée 53 pouvant coulisser sur l'arbre
29 dans le sens longitudinal mais rendue solidaire de celui-ci à l'aide d'appendices appropriés coopérant avec les cannelures 50.
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Le dispositif ci-dessus constitue un entraînement intermittent à roue libre. En effet, étant donné que la longueur de la crémaillère 54 est sensiblement inférieure à celle de la course du support coulissant 31, cette crémaillère est actionnée seulementpendant la dernière partie de la course du support coulissant. D'autre part, les dents d'encastrement 52 actionnent la roue dentée 53 et ainsi l'arbre de commande 29 seulement pour un sens de rotation déterminé de la roue dentée 21, tandis qu'el- les se dégagent de la denture de la roue 53 en repoussant la roue 51 dans l'autre sens de rotation.
La figure 12 montre schématiquement les relations entre l'agencement de la crémaillère 54 et de ses talons de commande 56 et 57, et la course des lames de sciage 58 atta- quant le bloc 48. Au début de l'opération, les lames de sciage occupent la position indiquée en ,58 tandis que la crémaillère mobile occupe la position indiquée en pointillé par 54a. Lors de sa course d'aller, qui est dirigée dans l'exemple représenté de gauche à droite, les lames de sciage pratiquent une saignée dans le bloc 48. A la fin de la course d'aller, la crémaillère est amenée par le ta lon 56 à la position représentée en traits pleins en 54. Le déplacement de la crémaillère de la position 54a à la position 21: entraîne le pignon 51 engrenant avec la crémaillère.
Toutefois, cette rotation de la roue 51 ne provoque pas l'entraînement de la roue dentée associée 53, étant donné que l'ensemble 51,52,53 fait roue libre pour ce sens de rotation de la roue 51. Par conséquent, l'arbre de commande 29 n'est pas actionné, et le support mobile 25 garde sa position en hauteur, de telle façon que la course de retour des lames de sciage s'ef- fectue à la même hauteur que la course d'aller.
Lorsque, sur sa course de retour, après avoir traversé la saignée pratiquée lors de l'aller, la lame 58 revient à la position représentée en trait plein à la figure 12, le talon 57
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entre en contact avec la crémaillère mobile 54. Lors de la continuation de la course de retour, la crémaillère 54 est ame- née par le talon :il à la position 54a. Ce déplacement provoque la rotation de la roue dentée 51, mais étant donné que pour ce sens de rotation les dents d'encastrement 52 coopèrent avec la .denture de la roue dentée 53 de façon à actionner celle-ci, l'arbre de commande 29, avec lequel la roue 53 est solidaire en rotation, est tourné de façon à actionner les tiges filetées 26 par l'intermédiaire des renvois 27 et 28.
La rotation des tiges filetées 26 provoque la descente du support mobile 25 de telle façon que les lames de sciage parviennent à la position 58a à la fin de la course de retour.
Lors de la course d'aller suivante, les lames de sciage attaquent donc de nouveau le bloc 48 pour parvenir à la fin de cette course à la position 58b. Ensuite, les opérations se répètent de la façon exposée ci-dessus.
Il résulte du mode de fonctionnement décrit- ci-dessus, que la distance entre le point 59 correspondant au bord d'attaque du talon 56 agissant à la fin de la course d'aller, et le point 60 correspondant au bord postérieur d'une lame de sciage à la fin de la course de retour, doit être égale à la distance entre les points 60 et 61 correspondant aux positions du bord postérieur d'une lame de sciage à la fin de la course de retour et à la fin de la course d'aller respectivement.
Etant donné que le dispositif ci-dessus n'effectue que la descente du support mobile 25, celui-ci doit être ramené à sa position initiale, à la fin d'une opération de taille complète, à l'aide d'un dispositif auxiliaire quelconque (non représenté) à commande manuelle ou automatique.
Le fonctionnement du dispositif est évident. Lorsque le moteur tourne, le jeu des interrupteurs fin de course 46 coopérant avec les butées 47 et actionnant le dispositif de ren-
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versement de marche 42 provoque, par l'intermédiaire de la roue dentée 43 coopérant avec la crémaillère 44 solidaire du support coulissant 31 des lames de sciage 32, un mouvement de va-et-vient continu de ce support. En même temps, le mouvement relatif entre le support coulissant 31 et le plateau du support mobile 25 provoque, grâce à la coopération de la crémaillère 39 avec le pignon 38, la rotation de tous les outils 5 de toutes les lames de sciage 32, ce mouvement de rotation s'effectuant dans des sens opposés pendant l'aller et le retour du support coulissant 31.
A la fin de chaque cycle de travail comprenant ure course d'aller et de retour des lames de sciage, le support 25 est descendu d'une hauteur appropriée par le jeu du dispositif de commande exposé en référence aux figures 11 et 12.
Il est à remarquer que tous les mouvements de travail, c'est-à-dire le mouvement de va-et-vient des lames de sciage, le mouvement de rotation des outils tournants montés sur les lames de sciage, et le mouvement de descente du support mobile après chaque cycle de travail, sont dérivés à partir du seul moteur 41. En outre, tous ces mouvements s'effectuent d'une façon re entière ment automatique.
Bien entendu, le mode de réalisation décrit- ci-dessus et représenté sur les dessins n'est donné qu'à titre de simple exemple non limitatif, et on peut modifier de toute manière convenable, la forme, la nature, la disposition et le montage de ses éléments sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le renversement de marche peut être obtenu d'une façon différente, par exemple en inversant le sens de rotation du moteur. Là forme des lames de sciage et des outils équipant celles-ci peuvent être différentes de celles représentées. En outre, le dispositif à roue libre faisant partie de la commande du support mobile peut être de tout type approprié.