FR2468795A1 - METHOD AND DEVICE FOR AVOIDING VIBRATION AND NOISE OF MACHINE TOOLS SUCH AS BAND SAWS OR FOR REDUCING THEM TO A MINIMUM - Google Patents

Abstract

Pour empêcher la vibration de la lame sans fin 19 d'une scie à ruban horizontale 1 et supprimer ainsi le bruit aigu et perçant produit par elle lors du sciage et d'autres inconvénients encore, on change périodiquement, à une fréquence élevée, la longueur ou la tension de lame, par exemple en ménageant des rainures orientées transversalement à la lame 19 dans la périphérie de la poulie motrice 21 ou de la poulie menée 23 de la machine.In order to prevent the vibration of the endless blade 19 of a horizontal band saw 1 and thus suppress the high-pitched and piercing noise produced by it during sawing and still other disadvantages, the length is periodically changed at a high frequency. or the blade tension, for example by providing grooves oriented transversely to the blade 19 in the periphery of the driving pulley 21 or of the driven pulley 23 of the machine.

Description

La présente invention concerne de manière géné-The present invention relates generally

rale les machines-outils, notamment les scies à ruban, comprenant un ruban ou lame de scie flexible monté et entraîné en rotation autour de poulies-volants, et elle a plus particulièrement pour objet un procédé et un dispositif pour éviter ou réduire à un minimum les vibrations et les bruits émis par des organes flexibles de forme allongée dans les machinesoutils, notamment par une lame de scie  machine tools, in particular band saws, comprising a flexible band or saw blade mounted and driven in rotation around flywheels, and more particularly relates to a method and a device for avoiding or reducing to a minimum vibrations and noises emitted by flexible elongated members in machine tools, in particular by a saw blade

dans une scie à ruban.in a band saw.

L'invention ayant été faite dans un cadre de perfectionnement de scies à ruban, les problèmes conventionnels de vibration et de bruit de machinesoutils seront décrits ci-après  The invention having been made in the context of an improvement in band saws, the conventional problems of vibration and noise of machine tools will be described below.

relativement aux scies à ruban, bien que l'invention ne soit nul-  with respect to band saws, although the invention is not

lement limitée à de telles machines.  limited to such machines.

On sait que la lame flexible d'une scie à ruban est habituellement montée sur deux poulies rotatives autour de deux axes espacés et sensiblement parallèles, dont l'une est commandée pour faire circuler la lame sans fin par l'appui à frottement d'un We know that the flexible blade of a band saw is usually mounted on two rotating pulleys around two spaced and substantially parallel axes, one of which is controlled to circulate the endless blade by the friction support of a

côté plat de la lame sur elle. Pour que la lame soit tendue conve- flat side of the blade on it. So that the blade is stretched conve-

nablement, l'axe d'une des poulies ou d'une roue de tension supplé- the axis of one of the pulleys or of an additional tension wheel

mentaire est en permanence sollicité radialement dans le sens de son éloignement de l'autre poulie ou des poulies. De plus, l'un des brins de la lame entre les poulies glisse et est guidé dans deux guides afin que ses côtés plats soient perpendiculaires au matériau à scier. Les guides sont placés de part et d'autre du matériau et la longueur de lame comprise entre eux et sciant le matériau forme un tronçon de coupe. Dans les scies à ruban horizontales, les poulies qui supportent et autour desquelles circule la lame sont montées sur un berceau ou bras porte- ruban qui peut être abaissé jusque contre le matériau au début d'une coupe. Dans les scies à ruban verticaleles poulies portant la lame sont espacées verticalement, le tronçon de coupe de la lame est vertical et le matériau est avancé is permanently biased radially in the direction of its distance from the other pulley or pulleys. In addition, one of the blade strands between the pulleys slides and is guided in two guides so that its flat sides are perpendicular to the material to be sawn. The guides are placed on either side of the material and the blade length between them and sawing the material forms a section of cut. In horizontal band saws, the pulleys which support and around which the blade travels are mounted on a cradle or band support arm which can be lowered against the material at the start of a cut. In vertical band saws the pulleys carrying the blade are spaced vertically, the cutting section of the blade is vertical and the material is advanced

horizontalement pour être coupé par la lame.  horizontally to be cut by the blade.

L'un des problèmes épineux posés par les scies à ruban conventionnelles est que la lame vibre pendant la coupe et émet de ce fait un bruit très aigu et perçant qui fait mal aux oreilles et nuit à la santé des opérateurs des scies. Ce bruit peut en plus constituer une nuisance pour l'environnement car les scies à ruban sont très répandues, même dans de petits ateliers implantés  One of the thorny problems with conventional band saws is that the blade vibrates during cutting and therefore makes a very sharp and piercing noise that hurts the ears and harms the health of saw operators. This noise can also be a nuisance for the environment because band saws are very common, even in small workshops

dans des zonas non industrielles.in non-industrial areas.

La vibration de la lame provoquant le bruit aigu et perçant provient principalement de ce que, pendant le sciage, en raison de sa flexibilité, la lame est mise à vibrer à une fréquence propre, non seulement dans le sens latéral mais aussi dans le sens de sa largeur, c'est-à-dire verticalement dans le cas d'une scie à ruban horizontale6. De plus, cette vibration de la lame a tendance à s'accroître ou à s'amplifier du fait que la tension du tronçon de lame venant de couper le matériau est plus élevée que la tension du tronçon de lame qui va couper le matériau, parce que la poulie motrice exerce une forte traction sur la lame. Bien qu'elle soit atténuée par les guides dons lesquels glisse la lame, la vibration de la lame est trop forte pour qu'elle puisse être réduite suffisamment par les  The vibration of the blade causing the sharp and piercing noise comes mainly from the fact that, during sawing, due to its flexibility, the blade is made to vibrate at a natural frequency, not only in the lateral direction but also in the direction of its width, i.e. vertically in the case of a horizontal band saw6. In addition, this vibration of the blade tends to increase or amplify because the tension of the blade section which has just cut the material is higher than the tension of the blade section which will cut the material, because the drive pulley exerts strong traction on the blade. Although it is attenuated by the guides which slide the blade, the vibration of the blade is too strong for it to be reduced sufficiently by the

seuls guides.only guides.

Ce qui est pire encore, la vibration de la lame, outre qu'elle provoque le bruit aigu et perçant, a également des What is worse, the vibration of the blade, in addition to causing the sharp and piercing noise, also has

influences nuisibles sur la précision et le rendement de coupe (sur- detrimental influences on cutting precision and yield (over-

face coupée par unité de temps) et la durée de service de la lame.  face cut per unit of time) and the service life of the blade.

Elle provoque en plus des projections de liquide de coupe. L'une de ces influences est que la surface de coupe du matériau est rendue rugueuse par la vibration de la lame. Une autre est que l'entrée de la fente formée par le sciage est plus large que sa partie normale It also causes splashes of cutting fluid. One of these influences is that the cutting surface of the material is roughened by the vibration of the blade. Another is that the entry of the slot formed by the sawing is wider than its normal part

plus profonde, de sorte qu'une coupe parfaitement droite est prati- deeper, so that a perfectly straight cut is practi-

quement irréalisable. Comme la lame a tendance à flotter, le rende-  hardly achievable. As the blade tends to float, the

ment de coupe est diminué d'autant et l'usure de la lame - pou: du travail inutile - est accrue. La lame vibrante projetant le liquide de coupe sous forme d'un brouillard hors de la scie, il se produit une perte de liquide de coupe plus la salissure des opérateurs et The cutting edge is reduced by the same amount and the wear on the blade - for unnecessary work - is increased. The vibrating blade projecting the cutting liquid in the form of a mist out of the saw, there is a loss of cutting liquid plus the soiling of the operators and

des alentours de la machine.around the machine.

Bien que seuls des problèmes classiques des scies à ruban aient été décrits ci-dessus, à titre d'exemple, d'autres machines-outils aussi connaissent des problèmes de vibration et de  Although only conventional problems with band saws have been described above, by way of example, other machine tools also have problems with vibration and

bruit que l'on aimerait pouvoir résoudre.  noise that we would like to be able to resolve.

Pour revenir aux scies à ruban, un autre problème important est que la lame a tendance à glisser sur les poulies pendant le sciage. Ce glissement provient de ce que la lame est toujours recouverte d'huile de coupe ou d'un autre liquide de coupe pendant le travail. Le liquide est entraîné et déposé par la lame sur les périphéries des poulies, de sorte qu'il y a toujours un film de lubrifiant entre la lame et les surfaces périphériques des poulies. Le glissement de la lame sur les poulies provoque un endommagement plus ou moins sérieux de la lame puisque, pendant un glissement, Returning to band saws, another important problem is that the blade tends to slide on the pulleys during sawing. This slippage results from the fact that the blade is always covered with cutting oil or another cutting liquid during work. The liquid is entrained and deposited by the blade on the peripheries of the pulleys, so that there is always a film of lubricant between the blade and the peripheral surfaces of the pulleys. The sliding of the blade on the pulleys causes more or less serious damage to the blade since, during a sliding,

elle est poussée dans le matériau sans le couper. Quoique le glis-  it is pushed into the material without cutting it. Although the glis-

sement puisse être évité dans une certaine mesure par l'augmentation  can be avoided to some extent by increasing

de tension de la lame, une tension trop élevée provoque l'usure pré- blade tension, too high tension causes pre-wear

maturée ou la rupture de la lame.ripened or broken blade.

L'invention vise donc à apporter un procédé et un dispositif pour éviter ou réduire à un minimum primo le bruit émis par un organe flexible de forme allongée dans une machine-outil, par une lame de scie dans une scie à ruban par exemple, secondo la  The invention therefore aims to provide a method and a device for avoiding or reducing to a minimum firstly the noise emitted by a flexible member of elongated shape in a machine tool, by a saw blade in a band saw for example, secondo the

vibration qui est à l'origine de ce bruit.  vibration that is causing this noise.

Une caractéristique essentielle du procédé de l'invention consiste à empêcher que la combinaison d'une onde courante et d'une onde réfléchie d'une vibration à onde longitudinale - qui s'est avérée être la cause principale du bruit produit par les scies  An essential feature of the method of the invention is to prevent the combination of a current wave and a reflected wave from a longitudinal wave vibration - which has been found to be the main cause of the noise produced by the saws.

à ruban - ne donne naissance à une onde stationnaire. Selon l'inven- ribbon - gives rise to a standing wave. According to the invention

tion, on empoche l'onde stationnaire pouvant résulter de la vibration à onde longitudinale de s'établir en perturbant périodiquement l'onde réfléchie par le changement de longueur ou de tension de l'organe flexible de forme allongée entre ses supports, par exemple par le changement de longueur ou de tension du brin de travail d'une lame  tion, the standing wave that may result from the longitudinal wave vibration is established by periodically disturbing the reflected wave by the change in length or tension of the flexible member of elongated shape between its supports, for example by the change in length or tension of the working strand of a blade

de scie entre les poulies d'une scie A ruban.  saw between the pulleys of a band saw.

Comi2 décrit par la suite, un tel changement de Comi2 later describes such a change in

longueur ou de tension peut être réalisé de différentes manières.  length or tension can be achieved in different ways.

L'invention permet ainsi d'accroître la précision de travail et le rendement de machines-outils, la durée de service des outils - des lames de scie par exemple - par la diminution de l'usure, et d'éviter le glissement de la lame sur les poulies dans  The invention thus makes it possible to increase the working precision and the efficiency of machine tools, the service life of the tools - saw blades for example - by reducing wear, and to prevent slipping of the blade on the pulleys in

le cas de scies à ruban.the case of band saws.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-  Other features and advantages of the invention

tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre  tion will emerge more clearly from the description which follows

d'un exemple de mise en oeuvre préféré mais non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation frontale d'une scie à ruban horizontale dans laquelle l'invention peut être mise en oeuvre; - les figures 2a, 2b et 2c sont des graphiques  of a preferred but nonlimiting example of implementation, as well as of the appended drawings, in which: - Figure 1 is a front elevation view of a horizontal band saw in which the invention can be implemented; - Figures 2a, 2b and 2c are graphs

montrant la variation du bruit émis en fonction de la vitesse li- showing the variation of the noise emitted as a function of the speed

néaire de la lame d'une scie à ruban horizontalecomme celle de la figure 1; - les figures 3a et 3b sont des graphiques blade of a horizontal band saw like that of Figure 1; - Figures 3a and 3b are graphs

analogues montrant la variation du bruit émis en fonction de l'écar-  analogs showing the variation of the noise emitted as a function of the

tement des guides placés de part et d'autre du matériau scié; - la figure 4 est une vue en élévation frontale d'une poulie selon l'invention pour une scie à ruban horizontale comme celle de la figure 1; - la figure 5 est une vue de côté de la poulie de figure 4; - la figure 6 est un graphique illustrant les variations de longueur du brin travaillant de la lame dans une scie  guides placed on either side of the sawn material; - Figure 4 is a front elevational view of a pulley according to the invention for a horizontal band saw like that of Figure 1; - Figure 5 is a side view of the pulley of Figure 4; - Figure 6 is a graph illustrating the variations in length of the working strand of the blade in a saw

à ruban équipée d'une poulie comme celle des figures 4 et 5.  tape equipped with a pulley like that of Figures 4 and 5.

L'invention sera décrite plus en détail relative-  The invention will be described in more detail relative-

ment à une scie à ruban horizontale représentée sur la figure 1 et  ment to a horizontal band saw shown in Figure 1 and

désignée dans son ensemble par 1, mais il est à souligner que l'in-  designated as a whole by 1, but it should be emphasized that the in-

vention est non seulement applicable aussi à d'autres types de scies  vention is not only applicable also to other types of saws

à ruban mais également à d'autres machines-outils. tape but also other machine tools.

La scie 1 possède, comme les scies à ruban hori-  Saw 1 has, like horizontal band saws,

zontalmconventionnelles, un socle parallélépipédique oblong 3, sur lequel sont montés une table 5 et un étau 7 pour tenir une pièce W à scier, et un bras porte-ruban 9 qui comporte des carters espacés 11 et 13 et peut être relevé et abaissé pour l'écarter ou l'approcher du socle 3 et de la pièce W. Le bras porte-ruban 9 peut être articulé sur le socle par un axe charnière 15 et le relevage et l'abaissement peuvent être commandés par un vérin hydraulique 17 ou un autre organe approprié. Une lame de scie 19 flexible et fermée en soi est montée dans le bras 9 sur une poulie motrice 21 et une poulie folle 23 qui sont montées rotatives autour d'axes parallèles espacés 25 et 27, zontalmconventuelles, an oblong parallelepipedic base 3, on which are mounted a table 5 and a vice 7 to hold a workpiece W to be sawed, and a tape-carrying arm 9 which has spaced housings 11 and 13 and can be raised and lowered for the '' move aside or approach it from the base 3 and from the part W. The tape-carrying arm 9 can be articulated on the base by a hinge pin 15 and the raising and lowering can be controlled by a hydraulic cylinder 17 or another appropriate body. A flexible saw blade 19 which is closed in itself is mounted in the arm 9 on a drive pulley 21 and an idler pulley 23 which are rotatably mounted around spaced parallel axes 25 and 27,

l'une dans le carter 11, l'autre dans le carter 13. La poulie mo-  one in the housing 11, the other in the housing 13. The pulley mo-

trice 21 est entraînée en rotation par l'intermédiaire de l'arbre 25 sur lequel elle est calée et elle fait circuler la lame 19, tandis que la poulie folle 23 est sollicitée en permanence dans le sens de son éloignement de la poulie motrice 21 par un dispositif approprié pour que la lame 19 reste convenablement tendue. Dans la zone de coupe de la scie 1, la lame 19 est tenue ou guidée, de manière que son bord coupant reste bien dirigé verticalement vers le bas, par deux guides 29 et 31, définissant entre eux un tronçon de lame appelé tronçon de coupe. Les guides 29-et 31, habituellement conçus pour alimenter la lame de scie 19 en liquide de coupe, sont fixés de façon amovible sur ou sont d'un seul tenant avec les extrémités inférieures de deux bras de support 33 et 35, eux-mêmes portés par une traverse 37 fixée sur une partie supérieure du bras porte-ruban 9. L'un des bras de support 33, 35 ou les deux peuvent être déplacés sur la traverse 37 pour ajuster l'écartement entre les guides 29 et 31 en fonction de la longueur de la coupe à réaliser dans la pièce W. Donc, lorsque le  trice 21 is driven in rotation by means of the shaft 25 on which it is wedged and it circulates the blade 19, while the idler pulley 23 is permanently stressed in the direction of its distance from the driving pulley 21 by an appropriate device so that the blade 19 remains properly tensioned. In the cutting zone of saw 1, the blade 19 is held or guided, so that its cutting edge remains well directed vertically downwards, by two guides 29 and 31, defining between them a section of blade called a cutting section . The guides 29 and 31, usually designed to supply the saw blade 19 with cutting liquid, are removably attached to or are integral with the lower ends of two support arms 33 and 35, themselves carried by a cross member 37 fixed on an upper part of the tape-carrying arm 9. One or both of the support arms 33, 35 can be moved on the cross member 37 to adjust the spacing between the guides 29 and 31 as a function the length of the cut to be made in room W. So when the

bras porte-ruban 9 est abaissé par rotation autour de l'axe 15 pen- tape support arm 9 is lowered by rotation about the axis 15

dant que la lame 19 circule autour de la poulie motrice 21 et de la poulie folle 23, la lame est ameaée en contact avec la pièce W  as soon as the blade 19 circulates around the driving pulley 21 and the idler pulley 23, the blade is made into contact with the part W

tenue par l'étau 7 sur la table 5 puis avancée dans la pièce. held by the vice 7 on the table 5 then advanced into the room.

Un inconvénient classique et sérieux d'une scie à ruban horizontalecomme celle décrite ci-dessus est que la lame 19 se met à vibrer pendant la coupe et produit un bruit très aigu et perçant à cause de cette vibration; un autre inconvénient sérieux est que la lame a tendance à glisser sur les poulies 21 et 23 pendant la coupe. La vibration produisant le bruit de la lame 19 a tendance à augmenter ou à s'amplifier du fait que la tension du tronçon de lame compris entre la pièce W et la poulie motrice 21 est plus élevée que la tension du tronçon de lame compris entre la pièce W et la poulie folle 23. Bien que les guides 29 et 31 atténuent la vibration de la lame 19, sa vibration est trop forte pour qu'elle puisse être réduite suffisamment par les seuls guides, de sorte que la lame 19 vibre néanmoins de façon très intense et produit de ce A classic and serious drawback of a horizontal band saw like that described above is that the blade 19 starts to vibrate during cutting and produces a very sharp and piercing noise because of this vibration; another serious drawback is that the blade tends to slide on the pulleys 21 and 23 during cutting. The vibration producing the noise of the blade 19 tends to increase or to amplify because the tension of the blade section comprised between the part W and the driving pulley 21 is higher than the tension of the blade section comprised between the part W and the idler pulley 23. Although the guides 29 and 31 attenuate the vibration of the blade 19, its vibration is too strong for it to be reduced sufficiently by the guides alone, so that the blade 19 nevertheless vibrates from very intense and product of this

fait le bruit aigu et perçant.makes the sharp and piercing noise.

Cependant, il n'a pas été élucidé jusqu'à présent de quelle manière la vibration de la lame d'une scie à ruban engendre ce bruit gênant. C'est pourquoi la demanderesse a fait différents essais pour analyser la fréquence de la vibration et du son émis par la lame 19 pendant le travail, surtout afin de pouvoir déterminer le type d'onde de vibration produisant ledit bruit. Au cours de ces essais, un rond d'acier inoxydable (selon la norme industrielle japonaise SUS 300) de 200 mm de diamètre était tronçonné avec un rendement de coupe fixe et sous une poussée de 13 kg/cm sur une scie à ruban horizontale du type HA-404 de Amada Company, Ltd et  However, it has not been understood so far how the vibration of the band saw blade causes this annoying noise. This is why the applicant has made various tests to analyze the frequency of the vibration and of the sound emitted by the blade 19 during work, especially in order to be able to determine the type of vibration wave producing said noise. During these tests, a round of stainless steel (according to the Japanese industrial standard SUS 300) of 200 mm in diameter was cut with a fixed cutting yield and under a thrust of 13 kg / cm on a horizontal band saw of the type HA-404 from Amada Company, Ltd and

avec une lame du type GLB-3M de la même firme.  with a GLB-3M type blade from the same company.

Tout d'abord, pour déterminer la variation du son émis en fonction de la variation de la vitesse linéaire de la lame, différents essais de tronçonnage ont été faits avec les guides  First, to determine the variation of the sound emitted as a function of the variation of the linear speed of the blade, various cutting tests were made with the guides

ajustés à un écartement mutuel d'environ 200 mm et des vitesses li- adjusted to a mutual spacing of about 200 mm and limited speeds

néaires de la lame de 30, 40 et 60 m/min. Il ressort de ces essais que le niveau du bruit change avec la fréquence, comme représenté sur les graphiques des figures 2a, 2b et 2c. Ces graphiques montrent que les fréquences fondamentales aux vitesses linéaires de 30, 40 et 60 m/min étaient respectivement de 1400, 1425 et 1425 Hz, comme indiqué par des lignes verticales sur les figures 2a, 2b et 2c. Ces essais montrent donc que la fréquence du son émis, avec 1400 Hz pris comme fréquence fondamentale, ne varie pas tellement avec la vitesse linéaire de la lame. Il semblerait donc que la résonance de la lame  blades of 30, 40 and 60 m / min. It appears from these tests that the noise level changes with frequency, as shown in the graphs of Figures 2a, 2b and 2c. These graphs show that the fundamental frequencies at linear speeds of 30, 40 and 60 m / min were 1400, 1425 and 1425 Hz respectively, as indicated by vertical lines in Figures 2a, 2b and 2c. These tests therefore show that the frequency of the sound emitted, with 1400 Hz taken as the fundamental frequency, does not vary so much with the linear speed of the blade. So it would seem that the resonance of the blade

et du bâti de la scie ait davantage d'influence sur le bruit.  and the saw frame has more influence on noise.

Ensuite, pour déterminer la variation du son émis en fonction de la variation de l'écartement des guides de la lame, différents essais de tronçonnage ont été faits avec une vitesse linéaire de la lame de 30 m/min et des écartements des guides de 200 et 300 mm. Il ressort des graphiques des figures 3a et 3b que les fréquences ne changent pas, avec 1400 Hz pris coime fréquence fondamentale, que l'écartement des guides soit de 200 ou 300 mm. On peut ainsi déduire de ces essais que le bruit résulte principalement de l'onde de vibration longitudinale de la lame dans une scie à ruban  Then, to determine the variation in the sound emitted as a function of the variation in the spacing of the blade guides, various cutting tests were made with a linear speed of the blade of 30 m / min and spacing of the guides of 200 and 300 mm. It can be seen from the graphs in FIGS. 3a and 3b that the frequencies do not change, with 1400 Hz taken as the fundamental frequency, whether the spacing of the guides is 200 or 300 mm. It can thus be deduced from these tests that the noise results mainly from the longitudinal vibration wave of the blade in a band saw

horizontale.horizontal.

Il a été constaté par ailleurs,en tapant avec un marteau sur différentes parties de la machine, que le bâti de la scie à ruban horizontale y compris le bras porte-ruban et les guides de la lame, n'ont pas d'effets de mise en résonance sur la lame. Il a été découvert au contraire que la lame forme un système vibrant indépendant avec les poulies et que le bâti de la machine forme un It has also been found, by tapping with a hammer on different parts of the machine, that the frame of the horizontal band saw, including the band arm and the guides of the blade, have no effect of resonance on the blade. On the contrary, it has been discovered that the blade forms an independent vibrating system with the pulleys and that the machine frame forms a

autre système vibrant indépendant. another independent vibrating system.

Les expérimentations démontrent par conséquent  The experiments therefore demonstrate

que le bruit provient principalement de la vibration à onde longitu-  that the noise comes mainly from the long wave vibration

dinale et que celle-ci est indépendante du bâti de la scie. dinal and that it is independent of the frame of the saw.

Ce résultat est rendu vraisemblable par le calcul mathématique de la fréquence de vibration propre de la scie utilisé  This result is made probable by the mathematical calculation of the natural vibration frequency of the saw used

pour les expérimentations.for experiments.

L'équation différentielle d'une onde longitudi-  The differential equation of a longitudi- wave

nale d'un organe flexible est exprimée comme suit nale of a flexible organ is expressed as follows

= 2 C (1)= 2 C (1)

t sx o C2 = E 7- e = densité E = module de Young t sx o C2 = E 7- e = density E = Young's modulus

Pour ce qui concerne la lame de scie, l'équa-  Regarding the saw blade, the equa-

tion (1) peut être transformée comme suit I.L = -E.A.r r J ' t o: u = déplacement de la lame t = temps x = coordonnées A = section de la lame IJ= moment d'inertie de la poulie folle r = rayon de la poulie motrice et de la poulie folle Lorsqu'uae onde longitudinale de vibration s'établit dans la lame d'une scie à ruban, les conditions à la limite de la lame et des poulies peuvent être exprimées comme suit: 2St 2u x tion (1) can be transformed as follows IL = -EAr r J 'to: u = displacement of the blade t = time x = coordinates A = section of the blade IJ = moment of inertia of the mad pulley r = radius of drive pulley and idler pulley When a longitudinal vibration wave is established in the blade of a band saw, the boundary conditions of the blade and pulleys can be expressed as follows: 2St 2u x

I -(X =L)I - (X = L)

&;x IK 2u = -E.A.r2 i (X = O) St2 x&; x IK 2u = -E.A.r2 i (X = O) St2 x

o: IK moment d'inertie de la poulie motrice.  o: IK moment of inertia of the driving pulley.

Les équations ci-dessus ne suffisent cependant pas pour résoudre l'équation (1); de plus, les moments d'inertie IK et Ij de la poulie motrice et de la poulie folle sont très grands. Par conséquent, à supposer que les deux extrémités du brin travaillant de la lame, entre la poulie motrice et la poulie folle, soient fixes, on obtient les équations suivantes: u = O si x = L u = 0 si x = O (2) L'équation (1) est transformée comme suit: u = Q.X Q = Asin' t + B cosht (3) X = Csin - x + D cos - x o:')= vibrations propres (rad/s) However, the above equations are not sufficient to solve equation (1); moreover, the moments of inertia IK and Ij of the drive pulley and of the idle pulley are very large. Consequently, supposing that the two ends of the working strand of the blade, between the driving pulley and the idler pulley, are fixed, we obtain the following equations: u = O if x = L u = 0 if x = O (2 ) Equation (1) is transformed as follows: u = QX Q = Asin 't + B cosht (3) X = Csin - x + D cos - xo:') = own vibrations (rad / s)

A, B. C, D sont des constantes.A, B. C, D are constants.

En substituant l'équation (2) par les équations (3), les vibrations propres sont exprimées comme suit: i n.! E (4) En utilisant l'équation (4) , les vibrations propres de la lame utilisée pour les essais peuvent être déterminées comme suit: v = n. \ /2_1 x 10 x 980 = 2-.n.1891,2 (rad/s)  By replacing equation (2) by equations (3), the natural vibrations are expressed as follows: i n.! E (4) Using equation (4), the natural vibrations of the blade used for the tests can be determined as follows: v = n. \ / 2_1 x 10 x 980 = 2-.n.1891.2 (rad / s)

,8 \ 7,8, 8 \ 7.8

= n.1891,2 (Hz) (n = 1, 2, 3, 4...) o L = 1358 mm = 135,8 cm E = 2)1 x 104 kg/mm2 = 21 x 109 g/cm2 = 7,8 g/cm2 Le résultat de cet équation étant proche de la  = n.1891.2 (Hz) (n = 1, 2, 3, 4 ...) o L = 1358 mm = 135.8 cm E = 2) 1 x 104 kg / mm2 = 21 x 109 g / cm2 = 7.8 g / cm2 The result of this equation being close to the

fréquence fondamentale de 1400 Hz, on peut en conclure que les résul-  fundamental frequency of 1400 Hz, we can conclude that the results

tats obtenus par les essais sont vraisemblables. states obtained by the tests are probable.

Généralement, une vibration à onde longitudinale d'un organe flexible allongé fixé à une extrémité se propage le long de cet organe flexible comme une onde courante jusqu'à l'extrémité fixe et est ensuite réfléchie par l'extrémité fixe, d'o elle revient comme une onde réfléchie. Dans une telle transmission d'une vibration  Generally, a longitudinal wave vibration of an elongated flexible member fixed at one end propagates along this flexible member like a current wave to the fixed end and is then reflected by the fixed end, hence comes back like a reflected wave. In such a transmission of a vibration

à onde longitudinale, l'onde courante et l'onde réfléchie sont dépha-  with longitudinal wave, the current wave and the reflected wave are depha-

sées mutuellement d'une demi-période et se combinent pour produire une onde stationnaire, laquelle provoque un bruit. L'onde stationnaire peut être être empêchée de se produire lorsque l'onde réfléchie est  half-period mutually and combine to produce a standing wave, which causes noise. The standing wave can be prevented from occurring when the reflected wave is

perturbée périodiquement.disturbed periodically.

Selon l'invention,l'onde stationnaire pouvant résulter d'une vibration à onde longitudinale d'un organe flexible de forme allongée tel qu'une lame de scie est empêchée de se produire According to the invention, the standing wave which can result from a longitudinal wave vibration of a flexible member of elongated shape such as a saw blade is prevented from occurring.

par la perturbation périodique de l'onde réfléchie au moyen du chan-  by the periodic disturbance of the reflected wave by means of the chan-

gement périodique de la longueur ou de la tension de l'organe flexible  periodic control of the length or tension of the flexible member

de forme allongée.elongated.

Les figures 4 et 5 représentent une poulie 21 (23) qui peut être montée comme poulie motrice 21 ou comme poulie Figures 4 and 5 show a pulley 21 (23) which can be mounted as a driving pulley 21 or as a pulley

folle 23 sur une scie & ruban horizontale1 comme celle de la figure 1.  crazy 23 on a horizontal band & saw1 like the one in figure 1.

La poulie des figures 4 et 5 présente à sa périphérie des rainures 39 qui sont destinées à changer la longueur et/ou la tension de la lame 19 pendant le sciage. Les rainures 39 sont parallèles à l'axe 25 ou 27 de la poulie et se succèdent à intervalles réguliers pour modifier périodiquement la longueur ou la tension de la lame et perturber ainsi l'onde réfléchie de la vibration à onde longitudinale. Il est possible aussi, pour obtenir le même résultat, de remplacer les rainures 39 par des nervures, pouvant être constituées par des pièces fixées sur The pulley of Figures 4 and 5 has at its periphery grooves 39 which are intended to change the length and / or the tension of the blade 19 during sawing. The grooves 39 are parallel to the axis 25 or 27 of the pulley and follow one another at regular intervals to periodically modify the length or the tension of the blade and thus disturb the reflected wave of the vibration with longitudinal wave. It is also possible, to obtain the same result, to replace the grooves 39 by ribs, which may be constituted by parts fixed to

la périphérie de la poulie 21 ou 23 ou faisant corps avec la périphé- the periphery of the pulley 21 or 23 or integral with the periphery

rie. En prévoyant des rainres39 sur l'une des poulies 21 et 23, la longueur L du brin travaillant de la lame 19, entre la poulie motrice 21 et la poulie folle 23, change périodiquement entre L + P12 et L - P/.2, comme représenté sur la figure 6. Ce changement de longueur résulte du fait que l'extrémité du brin travaillant s'appuie tantôt d'un côté tantôt de l'autre de chacune des rainures 39 successives.  laughs. By providing grooves39 on one of the pulleys 21 and 23, the length L of the working strand of the blade 19, between the drive pulley 21 and the idle pulley 23, changes periodically between L + P12 and L - P / .2, as shown in FIG. 6. This change in length results from the fact that the end of the working strand sometimes bears on one side sometimes on the other of each of the successive grooves 39.

Les rainures 39 ou les nervures formées à la péri-  The grooves 39 or the ribs formed at the peri

phérie de la poulie 21 ou 23 de la scie à ruban empêchent non seulement la vibration et le bruit, comme décrit dans ce qui précède, elles empêchent également la lame 19 de glisser sur la poulie pendant le sciage. Cela provient de ce que le liquide de coupe entraîné par la lame 19 et déposé par elle sur la périphérie de la poulie est forcé dans les rainures 39, sans former un film lubrifiant entre la lame 19 et la poulie considérée. La lame 19 sera également empêchée de glisser The pulley 21 or 23 of the band saw not only prevents vibration and noise, as described above, it also prevents the blade 19 from sliding on the pulley during sawing. This is due to the fact that the cutting liquid entrained by the blade 19 and deposited by it on the periphery of the pulley is forced into the grooves 39, without forming a lubricating film between the blade 19 and the pulley considered. Blade 19 will also be prevented from slipping

sur la poulie lorsque celle-ci présente des nervures puisque la pres-  on the pulley when the latter has ribs since the pressure

sion appliquée à la lame 19 pour la tendre est concentrée sur ces  Zion applied to the blade 19 to tension it is concentrated on these

nervures pendant le sciage.ribs during sawing.

Pour empêcher la lame 19 de faire du bruit, il est possible aussi d'éviter l'établissement de l'onde stationnaire pouvant  To prevent the blade 19 from making noise, it is also possible to avoid the establishment of the standing wave which may

résulter de la vibration à onde longitudinale en changeant périodi- result from the longitudinal wave vibration by changing periodically

quement la tension, le module de Young (E) ou la densité de la lame 19. only the tension, Young's modulus (E) or the density of the blade 19.

Il est possible encore de changer la longueur et la tension de la It is still possible to change the length and the tension of the

lame 19 en approchant et en écartant périodiquement l'une des pou-  blade 19 by periodically approaching and moving aside one of the

lies 21, 23 par rapport à l'autre par un dispositif approprié, par un vérin hydraulique par exemple. La tension de la lame 19 peut aussi  lies 21, 23 relative to each other by an appropriate device, by a hydraulic cylinder for example. The tension of the blade 19 can also

être changée par une roue de tension installée entre la poulie motri-  be changed by a tension wheel installed between the drive pulley

ce 21 et la poulie folle 23 et exerçant périodiquement une pression  ce 21 and the idler pulley 23 and periodically exerting pressure

sur la lame 19.on blade 19.

Dans ce qui précède, l'invention a été décrite relativement à une scie à ruban horizontale, à titre d'exemple, mais il va de soi, comme déjà mentionné, que l'invention est appliquée à tout autre organe flexible de forme allongée, en particulier de  In the foregoing, the invention has been described in relation to a horizontal band saw, by way of example, but it goes without saying, as already mentioned, that the invention is applied to any other flexible member of elongated shape, especially from

machines-outils mais sans y être limitée.  but not limited to machine tools.

L'invention n'est donc nullement limitée à la forme de réalisation décrite et l'homme de l'art pourra y apporter diverses  The invention is therefore in no way limited to the embodiment described and the person skilled in the art can bring to it various

modifications, sans pour autant sortir de son cadre.  modifications, without going beyond its framework.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I 0 N SR E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé pour empêcher la vibration d'un organe flexible de forme allongée, notamment pour empêcher la vibration et le bruit qui en résulte de la lame sans fin d'une scie à ruban, 1. Method for preventing the vibration of a flexible elongated member, in particular for preventing vibration and the noise which results therefrom from the endless blade of a band saw, caractérisé en ce qu'il consiste à changer périodiquement la lon- characterized in that it consists in periodically changing the length gueur ou la tension de l'organe flexible. or the tension of the flexible organ. 2. Procédé selon la revendication 1, appliqué à la lame d'une scie à ruban, en particulier d'une scie à ruban horizontale, caractérisé en ce que l'on change la longueur ou la tension de la2. Method according to claim 1, applied to the blade of a band saw, in particular of a horizontal band saw, characterized in that one changes the length or the tension of the lame 3 de manière à empêcher, par la perturbation de l'onde réflé-  blade 3 so as to prevent, by disturbing the reflected wave chie, que la combinaison d'une onde courante et d'une onde réfléchie d'une vibration à onde longitudinale de la lame ne donne naissance chie, that the combination of a current wave and a reflected wave of a vibration with longitudinal wave of the blade does not give birth à une onde stationnaire génératrice de bruit. to a standing wave generating noise. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une série de rainures ou de nervures orientées axialement à la périphérie de  3. Device for implementing the method according to claim 2, characterized in that it comprises a series of grooves or ribs oriented axially at the periphery of la poulie motrice (21) ou de la poulie folle (23) de la scie. the drive pulley (21) or the idler pulley (23) of the saw. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un organe moteur, 4. Device for implementing the method according to claim 2, characterized in that it comprises a drive member, un vérin hydraulique par exemple, pour écarter et approcher périodi-  a hydraulic cylinder for example, to spread and approach periodically quement l'une des poulies (21, 23) de la scie de l'autre poulie.  only one of the pulleys (21, 23) of the saw of the other pulley. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2. caractérisé en ce qu'il comprend une roue de  5. Device for implementing the method according to claim 2. characterized in that it comprises a wheel tension installée entre les deux poulies (21, 23) de la scie et exer- tension installed between the two pulleys (21, 23) of the saw and exert- çant périodiquement une pression sur la lame (19). periodically pressing on the blade (19).