Brevet FR2458366A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne une machine pour 1' écorçage de billes de bois. Dans le domaine de l'outillage pour l'usinage du bois, l'emploi de machines plus ou moins complexes, fonctionnelles et automatiques a déjà succédé aux divers systèmes d'écorçage des troncs et grosses branches d'arbres. Parmi les autres types de machines, on connait déjà celles qui comportent des outils d'écorçage montés sur au moins un rotor pour tourner autour de la bille tandis qu' on fait avancer celle-ci axialement entre les outils pour qu'ils en enlèvent l'foorce. On connait aussi des machines munies d'au moins un outil non rotatif, dans lesquelles on fait tourner la bille tandis que l'outil est déplacé parallèlement à l'axe de cette dernière pour qu'il en détache l'écorce, opération qui peut alors être comparée au tournage. L'invention concerne précisément une machine munie d'un outil qui se déplace horizontalement relativement à la bille tandis que celle-ci tourne sur son axe et elle a pour objet de permettre des opérations entièrement automatiques de centrage, d'écorçage et d'éjection d'une bille å la fois, quels que soient le diamètre de celle-ci et les 'irrégularités de la surface à écorcer. L'invention a aussi pour objet de réaliser une machine d'une construction relativement simple, qui ne nécessite pas d'entretien et de service après vente partie liers et qui est en mesure d'écorcer automatiquement et avec un rendement élevé des billes dont la longueur peut varier, même dans de fortes proportions. A cet effet, la machine selon l'invention comprend, associés ou non à des moyens de transport des billes a' écorcer, une plate-forme déplaçable verticalement, en même temps qu'une traverse et en sens inverse de celle-ci, pour approcher à chaque fois une bille et la centrer par rapport à un mandrin qui la saisit et l'entraine en rotation, une paire d'outils, dont l'un incise et l'autre écorce, orientés radialement en direction de la bille, des moyens pour communiquer aux dits outils un mouvement alternatif orienté parallèlement à l'axe du mandrin, des moyens pour l'ouverture et la fermeture du mandrin pour le blocage et le déblocage de la bille de bois et des moyens pour soulever et renverser la plateforme afin d'éjecter la bille écorcée une fois que le mandrin l'a libérée. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette machine: Fig. 1 est une vue d'ensemble, en perspective, de la machine d'écorçage selon l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe verticale de la dite machine, suivant un plan médian orienté transversalement à l'axe du mandrin; Fig. 3 est une vue en coupe similaire à fig. 2, montrant les éléments en position pour la phase de centrage de la bille de bois relativement au mandrin; Fig. 4 est une vue en coupe verticale suivant un plan parallèle à l'axe du mandrin, montrant les moyens de translation du chariot porte-outils; Fig. 5 est une vue de côté de la machine, montrant les moyens d'actionnement du mandrin et du chariot porteoutils;; Fig. 6 est une vue en coupe horizontale suivant A - A de fig. 2; Fig. 7 et 8 sont respectivement une vue de dessus et une vue en coupe du chariot porte-outils; Fig. 9 montre la phase de basculement de la plateforme pour l'éjection de la bille de bois écorcée. Dans les figures, le bâti de la machine, désigné par la référence générale 1, comporte deux flancs verticaux 2, 2, qui délimitent entre eux une ouverture avant 4 et une ouverture arrière 5.Sur l'un de ces flancs, par exemple le flanc 2, est monté à une hauteur intermédiaire un mandrin de serrage rotatif 6, qui est tourné vers le centre de la machine et reçoit son mouvement d'un système de transmission, par exemple à channe 7, prévu sur la face externe du dit flanc et actionné par un moteur.Sur le flanc opposé 2 est monté un contre-mandrin 9, tourné vers le mandrin 6 et déplaçable vers celui-ci de façon à serrer entre eux la bille de bois 10 à écorcer, ce contre-mandrin 9 tournant fou et étant entraîné en rotation par le mandrin 6 par l'intermédiaire de la bille 10, tandis que pour le déplacement alternatif qui le rapproche et l'éloigne du mandrin 6, il est actionné par un vérin hydraulique axial 11. Dans l'alignement du mandrin et du contre-mandrin, il est prévu sur les faces internes des flancs 2 et 2 deux glissières verticales 12, une par face, le long desquelles sont guidées une plate-forme d'appui 12 de la bille,,mon- tée et déplaçable au-dessous de l'axe du mandrin, et une traverse de butée 14, montée et déplaçable au-dessus de 1' axe du mandrin. La plate-forme fl est constituée de préférence par une grille en forme de V dont le sommet est monté à pivotement sur une tigetupport 15 muni à ses deux extrémités de moyens 16 de coulissement le long des glissières verticales 12. La plate-forme 13 peut effectuer des déplacements angulaires autour de l'axe constitue par la tige support 15 dans un but qui sera expliqué plus loin; de toute façon, elle est sollicitée par des ressorts (non représentés) qui, dans des conditions normales, la maintiennent en position horizontale. La traverse de butée 14 présente aussi à ses deux extrémités 14' des moyens de coulissement (non représentés) dans les glissières 12. La plate-forme ç et la traverse de butée 14 'é- loignent et se rapprochent l'une de l'autre et de l'axe du mandrin par des déplacements simultanés et équivalents. De cette façon, une fois que la bille 10 est placée sur la plate-forme 22, il est possible de la centrer relativement à l'axe du mandrin au moyen d'un déplacement vers le haut de la plate-forme 13 et d'un déplacement simultané vers le bas de la traverse de butée 14 jusqu'a ce que la bille soit immobilisée dans l'axe du mandrin, et ce, quel que soit le diamètre qu'elle peut avoir, pour pouvoir ensuite la serrer entre le mandrin et le contre-mandrin et la solidariser ainsi en rotation de ceux-ci pendant la phase d'écorçage. Après les phases de centrage et de serrage de la bille entre le mandrin et le contre-mandrin, la plate-forme 13 et la traverse de butée 14 sont déplacées, la première vers le bas et la seconde vers le haut, vers leur position de repos. Pour les déplacements simultanés de la plate-forme fl et de la traverse 14 dans des sens opposés, il est prévu à chaque extrémité de la tige de support 15 de faire agir de bas en haut un élément de poussée 18, articulé à 1' extrémité libre d'un premier levier 19, dont l'autre extrémité est fixée à une tige 20 montée à pivotement entre les flancs 2 et 2, ainsi qu'à l'extrémité libre d'un second levier 21, dont l'autre extrémité eSt montée à pivotement sur le flanc adjacent ou tout autre point fixe convenable du bâti de la machine. Les deux leviérs 19 et 21 forment les deux côtés opposés d'un parallélogramme déformable de façon à permettre un déplacement correct de l'élément de poussée 18 et à le maintenir constamment en position horizontale au cours de ses déplacements. Le levier 19 est relié par la tige 20 au levier homologue associé à l'autre extrémité de la tige support 15 de la plate-forme 13, de façon que ces deux leviers 19 puissent effectuer des déplacements angulaires simultanés autour de l'axe de la dite tige 20, déplacements commandés par au moins un vérin 22, pneumatique ou hydraulique, dont la tige de piston 23 s'articule par son extrémité libre à l'un des leviers 19. De même, à chaque extrémité 14' de la traverse de butée 14 est associé un élément de commande 24 muni d'une fente 25, dans laquelle est engagée et coulisse la dite extrémité 14'. Cet élément 24 est à son tour articulé aux extrémités libres de deux leviers 26 et 27, qui constituent deux côtés opposés d'un parallélogramme déformable, leur autre extrémité étant articulée sur la flanc adjacent du bâti de la machine. Tandis qu'un de ces leviers, par exemple le levier 27, sert à maintenir l'élément 24 en position horizontale, l'autre levier, par exemple le levier 26, sert de moyen de déplacement vertical de cet é- lément et donc de la traverse 14.A cet effet, le levier 26 présente un prolongement 26', qui s'étend au-delà du point d'articulation du levier sur le flanc du bâti et qui est relié par une tige 28 à la partie intermédiaire du levier 19 sur lequel agit le vérin 22. De cette façon, avec les déplacements angulaires des leviers 19, on obtient par l'intermédiaire des tiges de liaison 28 des déplacements angulaires correspondants des leviers 26, mais de sens opposés, de façon que les éléments de commande respectifs 18 et 24 rapprochent ou éloignent l'une de l'autre la plate-forme 13 et la traverse 14, suivant le sens de la course de la tige de piston du vérin. La plate-forme 13 est de toute façon déplaçable verticalement le long des glissières 12 indépendamment des déplacements de la traverse de butée 14 et alors que les paires de leviers 19,21 et 26,27 restent inopérantes. A cet effet, il est prévu d'associer à la tige 15 de support de la plate-forme 13, deux autres éléments de poussée 29, un par extrémité de la dite tige, qui agissent de bas en haut sur celle-ci.Chacun des éléments 29 est articulé aux extrémités libres respectives de deux leviers 30, 31, qui constituent deux côtés opposés d'un parallélogramme déformable et dont un, par exemple le levier 31, est articulé par son autre extrémité sur le bâti de la machine, tandis que l'autre, par exemple le levier 30, est fixé à une tige 32, qui le relie à son homologue sur le côté opposé de la plate-forme 13. La tige 32 est monté en rotation dans le bâti 1 de la machine de façon à pouvoir effectuer, elle et les leviers 30, 31 des déplacements angulaires commandés par au moins un vérin 22, relié à un au moins des leviers 30. Les déplacements de la plate-forme fl obtenus à vo lonté par l'intermédiaire des leviers 30, 31 servent à recevoir la bille de bois dans la machine et à l'éjecter hors de celle-ci une fois qu'elle a été écorcée. Comme il a été dit plus haut, cette plate-forme peut effectuer des déplacements angulaires autour de l'axe de la tige de support 15 contre la force de ressorts. Ces déplacements angulaires permettent d'incliner la dite plate-forme 13 sur le côté de façon à décharger la bille écorcée par l'ouverture 4 de la machine. L'inclinaison de la plate-forme est obtenue, pendant son déplacement vers le haut au moyen des leviers 30, 31 etopar l'intermédiaire des éléments de poussée 29, grâce à un élément à crochet 34 articulé à sa partie inférieure en 35 et déplaçable d'une position éloignée vers une position rapprochée de la plate-forme .Les déplacements de l'élément à crochet 34 sont commandés par exemple par des bras 36 fi- xés à la tige , de façon qu'à la rotation de cette tige pendant la phase de mise en action des leviers 30 et 31 pour le soulèvement de la plate-forme corresponde une poussée sur l'élément 34 pour qu'il s'approche de la plate forme et s'y accroche, comme on peut le voir en trait discontinu à la fig. 9. Au contraire, la rotation de sens inverse de la tige 32 pendant la phase de retour en position de repos des leviers 30, li et, par conséquent,de la plateforme 13 oblige l'élément à crochet 2 à s'éloigner de la plate-forme et à prendre ainsi une position de repos. Pour l'écorçage de la bille 10, la machine est munie d'une paire d'outils 37, 38, un qui incise et l'autre qui enlève l'écorce, fixés sur un chariot porte-outils 39 déplaçable parallèlement à l'axe du mandrin. A cet effet, le dit chariot comprend un corps 40 monté et guidé le long d'une barre horizontale 41, fixée dans les flancs 2 et 2 du bâti de la machine, et muni à une extrémité de galets 42; qui roulent sur des plans de guidage correspondants 43. Ce chariot est déplaçable alternativement dans un sens et dans l'autre le long des moyens de guidage par exemple au moyen d'une chaine de transmission 44, qui pas se autour de roues dentées 45, 46 et qui est accrochée par ses extrémités au corps du chariot. Une des roues dentées, par exemple la roue-45 est menée, tandis que l'autre, par exemple la roue 46 est menante et associée à un mécanisme de transmission pignoncrémaillère 47 (cf. fig. 4 et 5), dans lequel la crémaillère exécute un mouvement alternatif rectiligne sous l'ac- tion d'un vérin à double effet 48 monté sur la face externe d'un des flancs de la machine. Il convient de noter que chacun des outils 37, 30 est fixé au chariot 39 par l'intermédiaire d'un support basculant 49 conformé en L, qui présente une partie verticale à laquelle l'outil est fixé de façon amovible et une partie horizontale munie de moyens de butée 50, qui prennent appui contre une plaque d'arrêt 51 solidaire du corps de chariot. Contre la partie verticale de chaque support basculant 49 agit enfin un gros ressort d'expansion 52, convenablement monté et immobilisé sur le chariot 39, qui sollicite constamment l'outil vers la bille à écorcer et qui lui permet en même temps de s'adapter élastiquement aux conditions de travail, lesquelles dépendent de la régularité de la surface de la bille et du diamètre de cette dernière. La poussée du ressort 52 associé à chaque outil pourra, dans chaque cas, être modifiée et réglée avantageusement à l'aide de moyens à vis prévus sur le chariot porte-outils. La machine est enfin munie de moyens électriques sous la forme d'interrupteurs de fin de course et de marche-arrêt aptes à assurer un fonctionnement synchronisé des divers organes de la machine pour que se déroulent automatiquement toutes les phases du cycle de travail, depuis la réception et le centrage d'une bille à écorcer jusqu'à l'éjection de la bille écorcée. Dans la machine qui vient d'être décrite, la bille à écorcer 10 est amenée automatiquement sur la plate-forme 13 lorsque celle-ci est en position basse et pendant que les outils 37, 39 sont amenés en position de repos contre un des flancs de la machine. La bille s'installe d'elle-même dans le creux en V de la plate-forme 13 après que celle ci a basculé vers le haut, après quoi la plate-forme se déplace vers le haut, tandis que la traverse 14 se déplace vers le bas, grâce au système de leviers et de tiges 19, 21, 26, 27, 28 commandé par le vérin 22, jusqu'a ce que la bil le soit centrée par rapport au mandrin 6. Le creux en V de la plate-forme 13 et les déplacements égaux et de sens contraires de celle-ci et de la traverse 14 permettent de toujours centrer de la même fa çon la bille à écorcer, quel que soit son diamètre. Une fois la bille centrée, le contre-mandrin 9 est déplacé axialement jusqu'à ce que la pièce de bois soit serrée entre lui et le mandrin 6 et puisse être ainsi en traînée en rotation. A ce moment-là, la plate-forme a est ramenée vers le bas et la traverse de butée est ramenée vers le haut, tandis que commence la course de travail des outils 37, ffi par la mise en marche du système de transmis sion à channe 44, 45, 46. Ceci correspond à la phase d'é corçage de la bille.Après la course de travail, les ou tils sont déplacés en sens contraire vers leur position initiale ou position de repos et la plate-forme 13 est déplacée vers le haut grâce aux leviers 30 et 31 et aux éléments de poussée 29, indépendamment du système de leviers précité 19, 21, 26, 27, 28, de sorte que la traverse de butée 14 peut rester dans sa position extrême haute. Au cours de son déplacement vers le haut, la plate forme 13 est accrochée et retenue par l'élément 34 et donc inclinée sur un côté contre la force des ressorts qui lui sont associés et tendent à la maintenir horizontale. Le contre-mandrin 9 s'étant déplacé vers l'extérieur le la machine, la bille écorcée, qui n'est plus serrée, peut rouler sur l'aile correspondante du V de la plate-forme et sortir de la machine. La plate-forme 13 est ensuite dé placée vers le bas par un déplacement des leviers 30 et 31 inverse au précédent, tandis que l'élément à crochet 34 est déplacé pour la libérer et lui permettre de reprendre sa position horizontale. Les conditions sont alors rétablies pour commencer un nouveau cycle de travail de la machine1 qui se répete pour chaque bille à écorcer. La description qui précède montre la commodité d' emploi de la machine selon l'invention et son fonctionnement entièrement automatique permettant une économie de main d'oeuvre et un rendement élevé, même en présence de billes de diamètres différents et de formes et de longueurs diverses. - REVENDICATIONS 1.- Machine pour l'écorçage de billes de bois, caractérisée en ce qu'elle comporte une plate-forme (13) déplaçable verticalement, en même temps qu'une traverse supérieure de butée (14) et en sens inverse de celle-ci, pour approcher à chaque fois une bille (10) et la centrer par rapport à un mandrin de serrage qui la saisit et l'en trame en rotation, une paire d'outils (37, 38), fixés sur un chariot porte-outils (39) déplaçable parallèlement à 1' axe du mandrin (6) et orientés radialement par rapport au dit axe, commandés par des moyens qui communiquent au chariot un mouvement alternatif, et des moyens pour soulever et basculer la dite plate-forme pour éjecter la bille écorcée une fois qu'elle est libérée par le mandrin, ce soulèvement de la plate-forme s'effectuant indépendamment du déplacement de la traverse supérieure de butée. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans l'axe du mandrin (6) est monté un contremandrin (9) déplaçable axialement, pour le blocage et le déblocage de la bille (10). 3. - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que dans l'alignement du mandrin et du contre-mandrin sont prévues des glissières verticales (12), le long desquelles sont guidées la plate-forme (13) et la traverse supérieure de butée (14), ladite plate-forme se déplaçant au-dessous de l'axe du mandrin, tandis que la traverse se déplace au-dessus de cet axe. 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la plate-forme et la traverse ont des courses égales et de sens contraires, qui ont lieu simultanément, et en ce qu'elles sont soumises à l'action de moyens à leviers (18, 19, 21, 24, 26, 27) articulés entre eux et actionnés par au moins un vérin hydraulique ou pneumatique relié à au moins un d'eux. 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la plate-forme est constituée par un corps ajouré en forme de V ouvrant vers une tige de support (15) et peut effectuer des déplacements angulaires pour prendre une position inclinée contre la force de ressorts qui tendent à le maintenir dans une position horizontale. 6.- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'à la dite plate-forme (13) sont associés des moyens de soulèvement à leviers (29, 30, 31) articulés entre eux et commandés par au moins un vérin hydraulique ou pneumatique (33) relié au moins un d'entre eux, et un élément à crochet (34) agissant sur la plate-forme pour 1' incliner lorsqu'elle est déplacer vers le haut par les dits moyens à leviers pour l'éjection de la bille écorcée. 7.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le chariot porte-outils (39) est guidé le long d'une barre horizontale (41) et sur des plans de guidage au moyen de galets, le dit chariot étant déplaçable alternativement au moyen d'un système de transmission par chaine (44) passant autour de roues dentées (45, 46), dont l'une est motrice et actionnée par un système de transmission pignon-crémaillère commandé par un vérin (48). 8.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque outil est monté sur le chariot porte-outils au moyen d'un support basculant (49) sollicité par un ressort qui tend à maintenir les outils tournés vers la bille à écorcer, le dit support basculant présentant des moyens de butée (50) prenant appui contre une plaque d'arrêt (51) solidaire du chariot.