Brevet FR2023306A1 — publié le 19700821

La prsente invention est relative à une machin. d'un type nouveau pour le rabotage et le ponçage d'éléments de charpentes en bois, et notamment de poutres profilées en bois lamell4-collé. On sait qu'une poutre profile en bois lamellé-collé est obtenu. en raboutant des planches qu'on empile ensuite Jusqu'à l'paisseur voulue. Ces planches étant enduites de colles ou de résines, on les maintient serrées les unes contre les autres à l'aide d'étriers ou vérins et on met L'ensemble en forme jusqu'à solidification. On obtient ainsi des poutres profilées, des fer mes ou dOS portiques Après dmoulage, une telle poutre doit être raboté sur ses deux faces qui correspondent à la tranche des planches élémentaires. Ensuite, on ponce ces faces, puis on les soumet à un traitement ignifuge ou hydrofuge.Sur les installations connues à ce jour, ces opérations sont effectuées successivement, ce qui oblige à reprendre la m8me poutre plusieurs fois0 On rencontre une difficulté particulièrement sérieuse pour le rabotage. En effet, une machine à raboter connue comporte des cylindres d'usinage ayant une largeur limitée Le prix de la machine augmente très rapidement avec la largeur maxima utilisa ble. L'opérateur doit donc - soit investir des sommes considérables pour acheter une raboteuse de grande largeur dont la pleine capacité ne sera utilisée qu'exceptionnellement. ce qui correspond à une perte du peint do vue économique - soit à acheter une machine dont la largeur est suffisante dans la plupart des cas courants, étant entendu que l'en- treprise sera dans l'impossibilité de traiter des pièces de plus grande largeur. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant à peu de frais, une machine susceptible d'effectuer en une seule passe la totalité des opérations de traitement dtune face d'une poutre ou ferme en bois lamellé-collé, le profil et la largeur de cette poutre pouvant autre pratiquement quelconques. Une machine selon l'invention pour raboter et poncer une pièce de charpente en bois lamellé-collé est caractérisée en ce qu'elle comprend un socle horizontal fixe formé de traverses rigides posées au sol parallèlement les unes aux autres et avec un écartement donné, ces traverses étant surmontées à leurs extrémités par deux rails longitudinaux rigides sur lesquels roulent les galets d'un chariot principal transversal horizontal, l'un au moins de ces galets étant moteur, tandis que le chariot porte à son tour deux rails orientés transversalement et sur lesquels roulent les galets d'un petit chariot, l'un au moins de ces galets étant à son tour moteur, lequel petit chariot porte au moins une machine à axe vertical sous laquelle est suspendu un disque abrasif ou coupant que des moyens permettent d'appliquer sur la face supérieure de la pièce en bois dont la face inférieure repose sur les traverses du socle0 Suivant une autre caractéristique de ltinvention, on monte sur le petit chariot, trois machines juxtaposées à axes verticaux, la première étant prévue pour raboter le bois, la seconde pour le poncer et la troisième pour le soumettre à un traitement quelconque en lui-meme connu. Une autre caractéristique de l'invention consiste à munir le petit chariot transversal de palpeurs réglables qui prennent appui sur les faces latérales de la pièce en bois pour en suivre automatiquement le profil en déplaçant le petit chariot sur le chariot principal au fur et à mesure que celui-ci avance le long des rails On comprend qu'une telle machine soit susceptible d'effec- tuer en une seule passe et de façon automatique, un travail qui jusqu'à ce jour s'avérait extrOmemont pénible et immobilisait plusieurs ouvriers. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inv-ntion, les palpeurs qui suivent le profil de la pièce en bois, définissent sur les rails- transversaux du chariot principal, des butées de fin de course entre lesquelles le chariot secondaire est animé en permanence d'un mouvement transversal alternatif. Cette disposition permet do travailler en une seule passe du chariot principal, des pièces en bois de grande largeur Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue d'ensemble d'une machine selon l'in vent ion. Fig. 2 à 5 sont dee vue3 schématiques suivant la direction do la flèche Il (fig, 1) illustrRnt les phases-successives de fonctionnement de la machine sn version automatique. Figo 6 est une vue en bout d'une autre variante où le petit chariot transversal porte trois dispositifs-de travail. Fig. 7 est une vue suivant la direction do la flèche VII (fig. 6)o Fig. 8 est une vue en plan de cette machine où les trois dispositifs de travail peuvent se déplacer séparément sur le chariot. Fig. 9 est une vue latérale d'une autre variante où les trois dispositifs d'usinage se déplacent simultanément sur le chariot. Fig. 10 est une vue en plan correspondante0 Fig. Il est une vue partielle montrant en perspective l'ébauche brute d'une poutre lamellle-collée avant son passage sur la machine selon l'invention Fig. 12 montre cette m8me poutre après passage sur une face dans la machine. Fig. 13 montre la poutre terminée après usinage sur ses deux faces. La machine représentée sur les fig. 1 à 5 comprend un socle fixe ou table formé par la juxtaposition de traverses horizontales 1. Chacune de ces traverses peut être constituée par un fer profilé, par exemple par un fer à I. Les traverses 1 peuvent Autre fixées au sol, à un écartement quelconque, régulier ou non. Sur les extrémités de ces traverses, on fixe deux rails longitudi naux 2, constitués également par exemple par des fers à I. Sur les rails 2 roulent les galets 3 d'un chariot dont le cadre 4 est posé horizontalement en travers des rails 2. L'un au moins de ces galets 3 est muni d'un moteur d'entraînement 5 qui provoque l'avancement du chariot 3, 4 dans un sens ou dans l'au- tre sur les rails 2 (flèche double 6). Le chariot 3, 4 porte à son tour deux rails transversaux 7, parallèles aux traverses 1, et sur lesquels roulent des galets 8 portant un cadre 9. L'ensemble 8, 9 forme un chariot auxiMaire susceptible de se déplacer transversalement (flèche double 10) sur le chariot principal 3, 4. L'un des galets 8 du chariot auxiliaire 8, 9 est entratne en rotation par un moteur 11. Des butées de fin de course 12 équipent les rails 7 pour assurer automatiquement l'inversion du sens de rotation du moteur il lorsqu'il parvient à leur niveau. Ainsi, le chariot auxiliaire 8, 9 est animé en permanence d'un mouvement de va et vient sur les rails 7 entre les deux butées réglables 12. Le chtssis 9 du chariot secondaire porte un mécanisme 13 en lui-m8me connu qui peut Entre par exemple constitué par un groupe moto-réducteur dont l'arbre de sortie vertical dépasse vers le bas et porte à son extrémité libre un outil constitué par un disque rotatif horizontal 14. La face inférieure de ce disque est équipée drune garniture coupante ou abrasive, préférablement à gros grain. La rotation du disque abrasif 14 est lente, par exemple de l'ordre de 50 à 200 tours par minutez Cette machine a pour but d'usiner les faces latérales d'une poutre en bois lamellé-collé qui, à l'état brut, se présente sous la forme de l'ébauche 15 illustrée sur la figo 11.Des planches telles que 16 et 17 présentant une largeur standard 18 sont raboutées par une coupe en biais 19 pour former une planche unique offrant la longueur totale de la poutre. Ces planches composites telles que 16, 17 sont collées les unes contre les autres puis on les met en forme jusqu'à solidification des collés ou résines qui les assemblent. Après durcissement, on obtient l'ébauche rigide 15 dont on voit que les faces latérales 20 et 21 présentent d'importantes irrégularités, du fait des dépassements variables des planches0 Le problème consiste à raboter ces faces latérales pour les araser, après quoi on les ponce puis on les sounet finalement à un traitement ignifuge ou hydrofuge. La poutre peut pré- senter un profil rectiligne comme dans le cas de la fig. 1, ou bien incurvé comme on l'a supposé sur les fig. 2 à 10. Si la poutre est rectiligne, les butées réglables 12 sont fixées sur les rails 7 à une position qui rest + ariable Si au contraire la poutre a un profil incurvé, on laisse chaque butée 12 mobile et on la munit d'un palpeur 22 (fig. 2 à 5). Chacun de ces palpeurs prend appui sur la face latérale correspondante de la poutre ou de l'ébauche 15 et suit son contour. Ainsi, le chariot secondaire 8, 9 et la machine d'usinage 13 sont animés en permanence d'un mouvement de va et vient (fig. 2 et 3) entre deux butées 12 qui se déplacent le long des rails 7 (fig. 4 et 5) pour suivre le profil de la poutre ou de I'ébauche 15 au fur et à mesure que le chariot principal 3, 4 avance sur les rails 2. On obtient ainsi une machine dont le fonctionnement est en tiercement automatique. L'ébauche 15 étant posée sur les traverses 1, on met en marche les moteurs 5 et 11 des deux chariots, ainsi que la machine d'usinage l3o Au fur et à mesure que le chariot principal 3, 4 avance, le chariot secondaire 8, 9 se déplace transversalement suivant un mouvement alternatif qui fait cheminer le disque tournant 4 sur la face supérieure 20 do ltébauche 13. L'axe vertical do ce disque 14 suit donc une trajectoire en zigzag et il laisse derrière lui une face supérieure 20a parfaitement plane (fig. 1 et 12)o Après cette opération, il suffit de retourner l'ébauche 13 pour orienter vers le haut sa face brute 21 (fig. 12 et 13). Une nouvelle passe de la machine transforme cette face brute 21 en une face 21a arasée et plane. On a représenté sur les fig. 6 à 8 une autre variante de réalisation où le chariot principal 3, 4 porte trois paires de rails transversaux 23, 24 et 25. Chacune de ces paires de rails est équipée d'une chariot secondaire 26, 27, 28 portant une machine 29, 30 et 31. Des butées de fin de course éventuellement réglables telles que les butées 12 précitées équipent chaque pai re de rails 23, 24, 23 peur rendre automatique le déroulement du mouvement alternatif de chaque chariot secondaire 26, 27, 28 (fig. 8, flèche double 32, 33, 34) tandis que le chariot principal 3, 4 avance par exemple dans le sens des flèches 35. En définitive, les mouvements de chaque chariot 26, 27, 28 sur le chariot principal 3, 4 peuvent etre indEp-ndunts, sans que lo synchronisme soit nécessaire entre eux. Comme précédemment, chaque butée 12 peut tre, soit fixée sur le rail 23, 24, 25 correspondant, soit immobile et munie d'un palpeur 22 capable de suivre le profil de la poutre (fig. 6). Pour la machine 29 qui est la première dans le sens d' avan canent du chariot principal 3, 4 (fige 7 et 8), on choisira une machine de rabotage, c'est-à-dire munie d'un disque 14 très gros sier capable d'arrach-r une épaisseur importante de bois on vue d'araser les inégalités de la face brute 20 ou 21 (fig. 11). Par centre, la machine 30 qui suit est munie d'un disque rotatif 36 plus fin qui assure le ponçage des faces 20a et 21a. Enfin, la machine 31 peut outre munie de tout système, outil ou dispositif afin de soumettre la face poncé 20a ou 21a à un traitement super- ficiel ignifuge ou hydrofugez On ; représenté sur les fig. 9 et 10 une autre variante où le chariot principal 3, 4 possède une seule paire de rails 7 sur lesquels se déplace transversalement un seul chariot secondaire 8, 9 animé d'un mouvement de va et vient du genre déjà décrit à l'occasion des fig. 1 à 5. Cependant, ce chariot transversal 8, 9 porte les trois machines 29, 30, 31 précitées. Ici, les mouvements des trois machines 29, 30, 31 sont donc automatiquement synchroni sés. Bien entendu, les vitesses de rotation des outils de chacune de ces machines peuvent être différentes. REVEN1 > ICATI0NS 1- Machine pour le travail du bois, et notamment d'éléments ou poutres de charpente en bois lamellé-collé, caractérisée en ce qu'elle comprend un socle horizontal fixe formé de traverses rigides posées au sol parallèlement les unes aux autres et avec un écartement donné, ces traverses étant surmontées à leurs extrémités par deux rails longitudinaux rigides sur lesquels roulent les galets d'un chariot principal transversal horizontal, l'un au moins de ces galets étant moteur, tandis que le chariot porte à son tour deux rails orientés transversalement et sur lesquels roulent les galets dtun petit chariot, l'un au moins de ces galets étant à son tour moteur, lequel petit chariot porte au moins une machine à axe vertical sous laquelle est suspendu un disque coupant ou abrasif que des moyens permettent d'appliquer sur la face supérieure de la pièce en bois dont la face inférieure propose sur les traverses du socle. 2- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que sur le petit chariot sont montés plusieurs dispositifs Jux tapotes à axes verticaux. 3- Machine suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le petit chariot comporte trois dispositifs ou machines juxtaposés à axes verticaux, à savoir un premier prévu pour raboter le bois, un second pour ie poncer et un troisième pour le soumettre à un traitement quelconque en lui-même connu. 4- Machine suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisée en ce que le petit chariot transversal est muni de palpeurs de fin de course réglables qui prennent appui sur les faces latérales de la pièce en bois pour en suivre automatiquement le profil en déplaçant le petit chariot sur le chariot principal au fur et à mesure que celui-ci avance le long des rails. 5- Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les palpeurs qui suivent le profil de la pièce en bois définissent sur les rails transversaux du chariot principal, des butées de fin de course entre lesquelles le chariot secondaire est animé en permanence d'un mouvement transversal alternatif.