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Title:
SAW CABLE COMPRISING VARIABLE-DIAMETER SPRINGS BETWEEN THE CUTTING ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/051575
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a saw cable, comprising a bearing cable (2), cutting elements (3) fitted on the cable (2) and defining a longitudinal axis (3A) of the cable-saw (1), springs (4) fitted on the cable (2) each time between two successive cutting elements (3) and a protective material (3) coating at least the cable (2) and the springs (4) between the cutting elements (3), and injected therefor in a mould temporarily arranged around the components of the cable-saw (1), wherein, at least for one spring (4), the external diameter is variable over its length, and a part (8) with larger external diameter is designed to be supported against the inside of the mould so as to be positioned therein coaxial with the longitudinal axis (3A), a part (9) with smaller external diameter is designed to be supported on the bearing cable (2).

Inventors:
HEINE XAVIER (BE)
Application Number:
PCT/BE2001/000215
Publication Date:
July 04, 2002
Filing Date:
December 17, 2001
Export Citation:
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Assignee:
DIAMANT BOART SA (BE)
HEINE XAVIER (BE)
International Classes:
B23D61/18; (IPC1-7): B23D61/18
Foreign References:
FR74920E1961-03-03
EP0761356A11997-03-12
BE522573A
AT394677B1992-05-25
Attorney, Agent or Firm:
Claeys, Pierre (5 Diegem, BE)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Scie à cable, comportant un cable porteur (2), des elements coupants (3) enfilés sur le câble (2), et définissant un axe longitudinal (3A) de la scie à cable (1), des ressorts (4) enfilés sur le cable (2) chaque fois entre deux éléments coupants (3) successifs, et une matière de protection (5) enrobant au moins le cable (2) et les ressorts (4) entre les elements coupants (3), et injectée à cet effet dans un moule dispose temporairement autour des composants de la scie à câble (1), caractérisée en ce que, pour au moins un ressort (4): le diamètre extérieur est variable sur sa longueur, et une partie (8) à plus grand diamètre extérieur est agencée pour prendre appui contre l'intérieur du moule en vue de s'y positionner coaxialement avec I'axe longitudinal (3A), une partie (9) à plus petit diamètre extérieur est agencée pour prendre appui sur le câble porteur (2).
2. Scie à câble suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie (8) à plus grand diamètre est située environ au milieu de la longueur du ressort (4).
3. Scie à câble suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'au moins une des extrémités d'un ressort (4) susdit présente un diamètre extérieur réduit, et est agencée notamment pour tre vissée dans un élément coupant (3).
4. Scie à câble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une partie des spires du ressort (4) sont jointives.
5. Scie à cable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, préalablement à leur montage, le ressort (4) et/ou le câble (2) peuvent tre recouverts d'un revêtement.
Description:
SCIE A CABLE COMPORTANT DES RESSORTS A DIAMETRE VARIABLE ENTRE LES ELEMENTS COUPANTS La présente invention se rapporte à une scie à cable, comportant un câble porteur, des elements coupants enfiles sur le cable, des ressorts enfiles sur le cable chaque fois entre deux elements coupants successifs, et une matière enrobant au moins le cable et les ressorts entre les elements coupants, et injectée à cet effet dans un moule dispose temporairement autour des composants du cable.

Les elements coupants, généralement d'allure cylindrique, sont alignés suivant un axe longitudinal théorique. Ils contiennent des particules abrasives, telles que des grains de diamant mélangés ou non a des carbures ou à d'autres composants durs. Le câble porteur est compose d'un ou de plusieurs torons. La matière d'enrobage sert à rendre mécaniquement solidaires le câble, les ressorts et les éléments coupants disposés usuellement a intervalles bien determines. Cette matière peut tre un élastomère thermoplastique ou thermodurcissable mis en oeuvre par moulage ou injection entre et autour des composants concernes pour former un manchon ou gaine.

L'élastomère a aussi d'autres fonctions telles que de protéger le câble porteur contre des particules abrasives et autres libérées lors du sciage.

Dans certaines applications de découpe de matériaux durs (comme par exemple le sciage de pierre naturelle en carrière, le sciage de béton arme, ou la découpe d'éléments en acier), l'ensemble de la scie à câble est beaucoup plus sollicité qu'en d'autres circonstances. En effet: - un arrosage nécessaire, mais moins aisé à contrôler, est parfois

deficient ou inexistant, ce qui provoque la surchauffe de l'élastomère et la degradation de celui-ci, -il faut souvent scier des surfaces anguleuses, et les éléments coupants peuvent recevoir de grands chocs (volume de copeaux par elements coupants, non limité en cas de vibrations) et le cable peut tre rapidement détruit, - les vitesses de sciage y sont parfois trop élevées, - les conditions de pilotage de la machine d'entraînement de la scie à câble sont assez précaires, et les mouvements des organes de la machine sont moins bien contrôlés.

Comme dans ces conditions l'élastomère finit par se dégrader, il ne maintient plus les elements coupants en place, ce qui a pour consequence de fréquentes ruptures du câble ou un tassement des elements coupants le long du cable avec gonflement des gaines ou manchons élastiques ecrases, ceci risquant de bloquer le cable dans le trait de scie. Pour améliorer les performances de l'ensemble de la scie à câble, la gaine élastique se trouvant entre deux éléments coupants a été renforcée par un ressort. L'élastomère vient alors enrober tous les éléments constitutifs de la scie, y compris les ressorts, ceux-ci renforgant la gaine élastique par frettage et permettant ainsi d'éviter son gonflement sous l'effort.

Les ressorts utilisés jusqu'a présent sont cylindriques et principalement caractérisés par le diamètre de leur fil, leur diamètre intérieur, les nombre de spires, pas et longueur libre. Si le ressort cylindrique améliore la résistance axiale du montage en valeur de crête d'effort de travail, il induit aussi, lors du montage du câble de sciage, des points négatifs tels que décrits ci-apres : - avec un gros diamètre du fil du ressort, on arrive a mieux positionner celui-ci entre le câble porteur et la paroi intérieure du moule (figure 1), mais la quantité de matière élastique enrobant les éléments du câble

diminue dangereusement, et la resistance de l'ensemble à la fatigue diminue sous les flexions répétées à faible rayon de courbure. De plus, la rigidité du câble augmente, - avec un diamètre réduit du fil du ressort (figures 2 et 3), on peut augmenter la quantité de matière élastique mais on accentue dangereusement le problème de décentrement du câble porteur et/ou du ressort dans le moule lors du moulage ou injection. Soit le ressort prend appui sur la paroi intérieure du moule (figure 2) soit il s'appuie sur le cable (figure 3) soit encore il flotte entre le cable et le moule, donc il n'est pas positionne par rapport au cable porteur. Ceci a pour consequence de favoriser l'ovalisation des éléments coupants (usure non cylindrique), - avec un gros fil de ressort et un nombre réduit de spires, on augmente la quantité de matière élastique mais, en mme temps, la rigidité du câble augmente dangereusement et 1'effet du ressort s'amenuise (le frettage de la matière élastique diminue).

Donc, mme lorsqu'on organise, lors de la fabrication, un surmoulage des ressorts, il faut souvent prévoir, en cours d'utilisation, un reconditionnement très coûteux et très problématique pour les utilisateurs de la scie à câble.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer une scie à câble dans laquelle soit assurée une disposition coaxiale réciproque la meilleure possible des divers éléments constituants. L'invention propose que, sans augmenter le diamètre du fil du ressort, celui-ci soit façonné de manière à ce qu'il prenne appui tant sur le câble que sur la paroi intérieure du moule.

A cet effet, suivant l'invention, pour au moins un ressort, le diamètre exterieur est variable sur sa longueur, et une partie à plus grand diamètre extérieur est agencée pour prendre appui contre l'intérieur du moule en vue de s'y positionner coaxialement à l'axe

longitudinal théorique, tandis qu'une partie à plus petit diamètre extérieur est agencée pour prendre appui sur le câble porteur.

L'appui mentionne peut tre direct entre cable et ressort et/ou entre moule et ressort, leurs diamètres intérieurs ou respectivement extérieurs étant égaux. L'appui peut aussi être indirect, obtenu après injection de la matière d'enrobage, un jeu étant prévu entre eux pour que celle-ci puisse s'y infiltrer en vue de les enrober en tout point pour leurs protections.

L'invention porte ainsi sur une geometrie du ressort qui permet d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus : - en assurant une épaisseur suffisante de matière d'enrobage, éventuellement jusque sur le support de l'élément coupant pour une meilleure fixation de celui-ci, et pour garantir une meilleure étanchéité aux boues de sciage, -en maîtrisant correctement le centrage du câble porteur et du ressort par rapport aux elements coupants lors du moulage ou de l'injection, pour obtenir en service une usure cylindrique des elements coupants et augmenter ainsi la durée de vie du cable.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexes au present mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation particulières de le scie à câble suivant l'invention.

Les figures 1 à 3 montrent en coupe axiale trois formes de réalisation de l'état antérieur de la technique, à savoir respectivement un cas à diamètre de fil choisi pour que le ressort soit en contact avec le câble aussi bien qu'avec la paroi intérieure du moule, et deux cas à diamètre de fil réduit, dans l'un le ressort ayant un diamètre extérieur choisi pour tre en contact de positionnement avec la paroi du moule et, dans l'autre cas, le diamètre extérieur du ressort dépendant de son

diamètre intérieur choisi pour un contact de positionnement avec le cable porteur.

Les figures 4 à 6 montrent en coupe axiale trois formes de réalisation du cable suivant l'invention.

Dans les différentes figures, les mmes notations de reference désignent des elements identiques ou analogues.

L'invention concerne donc une scie à cable 1 comportant un cable porteur 2, des elements coupants 3, généralement cylindriques, enfilés sur le cable porteur 2 ainsi que des ressorts 4 enfilés aussi sur le cable 2, usuellement chaque fois entre deux elements coupants successifs. Une matière de protection 5 enrobe au moins le cable 2 et les ressorts 4 situes entre les éléments coupants 3, et est par exemple injectée à cet effet dans un moule (non représenté) dispose temporairement autour des composants de la scie à cable 1. Les éléments coupants 3 sont alignés dans le moule suivant un axe longitudinal théorique 3A.

Suivant l'invention, pour au moins un ressort 4 et logiquement pour chaque ressort 4, le diamètre extérieur est variable sur la longueur du ressort 4. Une partie 8, du ressort 4, à plus grand diamètre extérieur est agencée pour prendre appui contre l'intérieur du moule en vue de s'y positionner suivant l'axe 3A. Une autre partie 9, du ressort 4, à plus petit diamètre extérieur est agencee pour prendre appui sur le câble porteur 2.

Le moule comportant déjà des encoches de positionnement pour les éléments coupants 3, il apparaît que, puisque le moule positionne correctement les uns par rapport aux autres ces éléments coupants 3 et les ressorts 4 et que ceux-ci positionnent de leur côté le câble porteur 2, on ne peut qu'obtenir une excellente position coaxiale de tous les composants de la scie à câble 1, mme lorsqu'on prévoit un jeu entre le câble porteur 2 et le trou de passage dans l'élément coupant 3

pour que la matière d'enrobage 5 s'y infiltre pour leur liaison mécanique.

Une geometrie adequate du ressort 4 avec agencement des spires selon la figure 4 permet de concilier les 3 critères : étanchéité, recouvrement du support 7 et centrage. En effet, le ressort 4 à diamètre extérieur variable apporte les fonctions et les avantages suivants (figure 4).

De preference, les spires au milieu du ressort 4 ont le diamètre extérieur proche du diamètre intérieur du moule de façon à ce que le ressort 4 se centre par rapport au moule d'injection et aux éléments coupants 3. Les spires aux extrémités du ressort 4 ont alors un diamètre intérieur proche de celui du cable porteur 2 et permettent donc de centrer celui-ci par rapport au moule et aux elements coupants 3.

Du fait du centrage automatique, suivant l'invention, du ressort 4 et du cable porteur 2, on peut réduire le diamètre du fil du ressort 4, ce qui signifie plus de souplesse pour la scie à cable 1, mais aussi un meilleur enrobage des spires, une épaisseur plus importante d'elastomere aux extrémités du ressort 4, et enfin, une meilleure continuité de la matière élastique 5 de l'enrobage entre les éléments coupants 3 vers et sur la partie débordante 6, autour du support 7 compris dans l'élément coupant 3.

Au moins une des extrémités d'un ressort 4 susdit peut presenter un diamètre extérieur réduit, et tre agencée notamment pour tre vissée dans un element coupant 3, en particulier dans son support 7.

Le nombre de spires du ressort 4 de l'invention est determine de façon à laisser suffisamment de matière entre les spires, mais en sachant qu'en augmentant le nombre de spires, on diminue aussi la rigidité de la scie à câble 1. Les spires peuvent tre jointives en certaines zones du ressort 4 (exemples : figure 5 aux extrémités, et figure 6 au milieu).

Bien sur, le ressort 4 précité peut aussi tre réalise par une combinaison (non représentée) de plusieurs ressorts de diamètres différents, chacun étant cependant cylindrique. Ils peuvent tre simplement mis bout à bout pour réaliser un ressort 4 à diamètre variable ou alors tre visses l'un dans l'autre pour tre solidaires.

Le câble porteur 2 utilise pour l'invention est soit un câble en acier, soit un cable composite en acier avec une âme en fibres synthétiques, soit un câble en fibres synthétiques. Le cable porteur 2 peut aussi tre préalablement enduit d'une matière élastique, notamment pour sa protection ou pour favoriser l'accrochage de la matière d'enrobage 5. Cela peut tre aussi le cas pour les ressorts 4. II va de soi que dans ces cas, les diamètres considérés sont ceux comprenant la couche ainsi enduite.

II doit tre entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent tre apportées à ces dernières sans sortir du cadre des revendications.

Généralement, le sens du boudinage des ressorts 4 est identique au sens de câblage du câble porteur 2 à structure "parallèle ou Lang"ou bien "croisée". Par exemple, les ressorts 4 sont boudinés à droite et le câble porteur est câblé à droite. Cependant, l'invention concerne aussi le cas où le sens de boudinage du ressort 4 est contraire au sens de câblage du câble porteur 2 à structure "parallèle" ou "croisée",