Brevet FR2457938A1 — publié le 19801226

La présente invention concerne une poutre ou pilier en bois massif, constitué par des pieces façonnées qui sont réunies par des assemblages à dents collées ou entures digitiformes. Des poutres ou piliers composés en bois massif de ce genre sont utilises de préférence pour la fabrication des meubles, pour les aménagements intérieurs ou des applications analogues, les pièces individuelles étant découpées dans du bois naturel. Il convient de signaler à ce sujet les bois équarris qui servent à la fabrication de châssis de fenêtre ou éléments analogues. Le bois de pin est utilisé de préférence pour cette application, et il comporte souvent de grosses grappes de noeuds. Les pièces de bois équarri débitées à partir du bois naturel sont fa çonnées de façon à éliminer les grappes de noeuds. Les pièces façonnées individuelles sont assemblées par entures digitiformes, de façon à constituer une poutre en bois massif. Ce type de poutres composées en bois massif présente ltavantage que le bois naturel peut être mieux utilisé lors de son débit, de façon que seules les zones comportant des grappes de noeuds donnent lieu à des déchets. Une poutre en bois massif ainsi constituée nTa cependant qu'unie faible résistance, car les entures digitiformes entre les pièces façonnées individuelles 5T étendent sur toute la section transversale et affaiblissent la poutre en conséquence. En outre, une poutre en bois massif ainsi constituée tend, avant comme auprès, à se déformer unilatéralement, tout comme une poutre en bois massif d'une seule pièce. Comme l'indique le modèle d'utilité allemand DE-GM 77 14 596, il est aussi connu d'assembler des planches en bois massif à partir de pièces façonnées individuelles.Dans ce cas,lesdites pièces individuelles sont réunies entre elles--aussi bien dans la direction longitudinale que dans la direction transversale au moyen d'assemblages à dents fines, qui sont également désignés par ltexpression "enture finement dentelée". Les pièces individuelles peuvent être obtenues à partir de plan ches brutes par découpage des grappes de noeuds Lors de la réalisation de planches en bois massif assemblées de cette manière, la proportion de déchets lors du découpage du bois naturel peut encore être sensiblement réduite. La présente invention a pour objet une poutre composée en bois massif pour laquelle les pièces façonnées individuelles pérmettent une utilisation optimale du bois naturel, mais qui présente par rapport aux poutres en bois massif assemblées de manière connue une résistance et une rigidité à la torsion sensiblement accrues. Selon les caractéristiques de l'invention, la poutre en bois massif est réalisée à la manière d'un assemblage collé à partir de plusieurs couches orientées longitudinalement, ces couches comportant sur leurs faces latérales tournées l'une vers autre des dentures grossières complémentaires dont les dents et les entredents sont orientés dans la direction longitudinale de lapoutre, sont emboités les uns dans les autres et sont collés et, par ailleurs, les diverses couches sont constituées par des pièces façonnées distinctes qui sont mutuellement en prise et collées sur leurs faces extrêmes au moyen de dentures fines, les dents et les entredents étant dirigés perpendiculairement au plan de la couche. Dans le cas d'une poutre en bois massif ainsi assemblée, les entures dentelées réunissant les pièces façonnées individuelles des couches et comportant de petites dents n'affaiblissent qu'une partie respective de la section transversale de la poutre et les entures des diverses couches se répartissent dans le sens de la longueur de la poutre de telle façon que la probabilité de leur chevauchement soit très faible. Les entures dentelées supplémentaires comportant des dents grossières entre les couches augmentent la résistance de poutre composée en bois massif, étant donné que, grâce aux parties des couches mutuellement en prise, les assemblages collés sont soulagés et les couches s'appuient elles-mêmes l'une contre l'autre.A cause des diverses couches ainsi im briquées les unes dans les autres, on obtient pour la poutre en bois massif une riqidité à la torsion sensiblement plus élevée de la poutre que pour les poutres composées semblables connues, réalisées à partir de pièces façonnées en forme de bloc. Enfin, à cela s'ajoute l'utilisation optimale du bois d'oeuvre à débiter, telle qu'elle a été obtenue lors de la réalisation connue de planches composées en bois massif. Dans le cas de pièces façonnées très petites, une forme de réalisation, qui s'est avérée avantageuse, est caractérisée en ce que tout au moins des domaines élémentaires des couches formant la poutre sont constitués par plusieurs pièces distinctes, les surfaces tournées l'une vers l'autre de ces dernières comportant des dentures longitudinales grossières complémentaires, dont les dents et entredents orientés dans le sens de la longueur de la poutre sont mutuellement en prise et sont collés ensemble. Selon une autre forme de réalisation, les pièces façonnées des couches et les couches elles-mêmes sont orientées dans la même direction de croissance du bois et sont reliées ensemble. La poutre en bois massif ainsi assemblée a alors une apparence pratiquement semblable à celle d'une poutre en bois massif d'une seule pièce et peut aussi être utilisée sans pli supérieur supplémentaire ou autre revêtement analogue. Selon une autre caractéristique de l'invention, les couches forment, dans le sens de leurs épaisseurs, les grands côtésde la section transversale de la poutre, lorsque-celleci est rectangulaire, pour atteindre la résistance mécanique optimale. Afin que les dents fines d'assemblage ne fassent pas trop saillie dans les couches et assurent néanmoins une liaison suffisante, selon une forme de réalisation, leur disposition est telle que les dents et les entredents des dentures fines présentent une section en forme de triangle isocèle, leur hauteur atteignant 3 à 6 mm et leur base environ 1 à 2 mm. Selon une forme de réalisation, un appui mutuel suffi sant des couches assemblées dans le plan des grosses dentures est obtenu par le fait que les entredents de ces dernières et notamment des grosses dentures longitudinales présentent une section en forme de triangle rectangle dont la base a une longueur comprise entre 4 et 6 mm. Une grande et constante rigidité à la torsion dans toutes les directions est assurée par le fait que les couches ont à peu près la même épaisseur et la même largeur. Pour les poutres en bois massif de section transversale assez grande, la rigidité à la torsion peut être encore accrue en assemblant des poutres composées de couches séparées au moyen de grosses dentures longitudinales avec une poutre de sec tion transversale plus grande. Les couches des diverses pou tres sont alors décalées alternativement de 900. Les poutres en bois massif selon l'invention ne sont pas limitées à des sections carrée ou rectangulaire. Des poutres en bois massif ayant une autre section transversale peuvent également être réalisées en tenant compte des principes tech niques indiqués. C'est ainsi que selon une forme de réali sation d'un type particulier, qui peut par exemple s'appliquer aux châssis de fenêtres et agencements analogues, différentes couches de cette poutre sont plus larges que les autres et les couches les plus larges ne comportent aucune grosse denture dans leurs parties en saillie. Afin que les couches puissent être posées l'une sur l'autre et assemblées à fleur les unes des autres, selon une forme de réalisation, les deux grosses dentures d'une couche intermédiaire sont décalées d'un demi-pas de dents. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 représente en perspective une couche constituée par des pièces façonnées separées qui est destinée à donner une poutre en bois massif et ne comporté une grosse denture que sur la faceinférSre afin de permettre l'assemblage avec une autre couche la figure 2 représente, en perspective, une couche intermédiaire qui est également composée de pièces façonnées mais qui comporte aussi bien sur sa face supérieure que sur sa face inférieure une grosse denture pour assurer la liaison avec d'autres couches la figure 3 représente en perspective une poutre en bois massif réalisée souslaforme d'une pièce de bois équarri, constituée par trois couches la figure 4 représente en perspective une couche qui est constituée;aussi bien dans le sens de la longueur que dans celui de la largeur de la poutre par des pièces façonnées et la figure 5 représente en perspective une poutre composée en bois massif, dans laquelle une couche forme en même temps un battement. Des planches brutes sont découpées de manière connue dans le bois naturel et sont amenées de préférence à une largeur uniforme, qui peut correspondre, par exemple, à une dimension de la poutre en bois massif à réaliser. Pour des bois équarris connus et courants pour les aménagements intérieurs, cette largeur peut atteindre 60, 65, 70, 80, 85 ou 90 mm. Cependant, toute autre cote est concevable. Les grappes de noeuds peu esthétiques, malsaines et volumineuses peuvent être éliminées par de simples coupes transversales des bandes étroites formées par les planches brutes. On obtient ainsi des pièces distinctes Ai ,A2, etc. qui ont certes la même largeur, mais qui ont des longueurs différentes. Comme le montre la figure 1, ces pièces façonnées distinctes Al, A2, etc., sont assemblées de manière à former une couche So. Une fine denture FZ a été ménagée dans ce but dans les faces extrêmes des pièces façonnées Al, A2, etc. Les dents Zf et les entredents de cette fine denture FZ sont orientés perpendiculairement au plan de la couche et ont une section en forme de triangle isocèle d'une hauteur comprise entre environ 3 et 6 mm, la longueur de la base étant comprise entre environ 1 et 2 mm. Les dentures fines FZ sont ajustées les unes par rapport aux autres, de façon quelles puissent s'emboîter parfaitement les unes dans les autres et être collées. Les pièces individuelles Ai, A2 sont juxtaposées bout à bout dans la même direction de croissance. La couche So de la figure 1 ne comporte une grosse denture GZo que sur sa face inférieure pour pouvoir l'assembler avec d'autres couches de façon à former une poutre en bois massif. Les dents Zg et les entre-dents ZL ont une section en forme de triangle rectangle dont la base mesure de 4 à 6 mm environ. Comme le montre la figure 2,les couches Sz utilisées comme couches intermédiaires sont constituées de la même façon par l'assemblage de pièces individuellesA1, A2, etc. L'assemblage est réalisé à nouveau par fines dentures FZ. Cependant, la face supérieure et la face inférieure de cette couche Sz comportent de grosses dentures GZo et GZv. Ces deux grosses dentures GZo et GZv sont décalées l'une par rapport à l'autre d'un demi-pas de dents, de sorte que des couches intermédiaires identiques Sz peuvent être emboitées à fleur les unes des autres et-être reliées ensemble. Cela est clairement visible sur la figure 2 pour la face extrême de la pièce Ai. Les dents Zg et les entredents ZL sont orientés dans le sens de la longueur de la poutre et s'étendent sur les deux larges faces latérales. Dans le sens de la longueur, la couche Sz est à nouveau constituée d'une toute autre façon par des pièces façonnées Ai A2 de longueurs différentes. Comme le montre la vue de la figure 3, la poutre en bois massif est composée d'une coche So, d'une couche intermédiaire Sz et d'une couche Sov. De plus, la grosse denture GZo de la couche So s'engage dans la grosse denture décalée GZv de la couche intermédiaire Sz. La grosse denture GZo de la couche intermédiaire Sz est à son tour en prise avec la grosse denture décalée GZv de la couche inférieure Sov. Cette couche inférieure Sov peut être réalisée par une mise en place appropriée de la grosse denture de façon qu'elle soit identique à la couche supérieure So. La couche inférieure Sov est fixée à la couche intermédiaire Sz en la faisant simplement tourner de 180 . Comme le montre encore la figure 3, il est peu probable que les entures finement denteléesFZ des couches assemblées So, Sz et Sov soient placées juste les unes au-dessus des autres.Par conséquent, la résistance mécanique de la poutre en bois massif n'est très probablement influencée par les entures finement dentelées constituées par les fines dentures FZ que dans une faible partie de sa section transversale Une poutre en bois massif assemblée selon l'invention a par conséquent une résistance mécanique sensiblement supérieure à celle des poutres en bois massif connues constituées par des pièces cubiques distinctes. De plus, la réalisation en plusieurs couches conduit à une -rigidité à la torsion sensiblement supérieure à celle des poutres en bois massif d'une seule pièce. Enfin, à celà s'ajoute la fait que même des pièces façonnées individuelles très petites peuvent encore être incorporées dans les poutres en bois massif ainsi assemblées.Par conséquent, les déchets lors de la coupe du bois naturel peuvent être maintenus à un niveau très faible, en particulier quand des pièces façonnées Al et A3 sont également reliées ensemble à l'intérieur des couche-s dans la direction transversale de la poutre. Comme le montre la figure 4, les pièces façonnées Al et A3 sont alors reliées par de grosses dentures longitudinales complémentaires LZo et LZv. Ces grosses dentures longitudinales LZo et LZv sont disposées de préférence de la même manière que les grosses dentures GZo et GZv entre les couches So, Sz et Sov. En outre, il est parfaitement possible d'appliquer dans le sens de la longueur de la couche So une pièce façonnée distincte A2 couvrant toute la largeur de la poutre,c'est-àdire de la couche So. Il convient encore de noter que le nombre des couches d'une poutre en bois massif assemblée ainsi peut être inférieur ou supérieur à trois. Les couches So, Sz et Sov peuvent avoir des épaisseurs égales ou différentes. De plus, l'invention envisage de réunir à leur tour des poutres com posées individuelles selon la figure 3 pour réaliser des poutres en bois massif de plus grande section. Les couches des poutres individuelles sont décalées alternativement de 90 afin d'augmenter la résistance mécanique et la rigidité à la torsion ou augauddssement. L'assemblage est à nouveau réalisé dans ces conditions par de grosses dentures complémentaires.Les grosses dentures présentent l'avantage, à cause de l'emboitement des dents Zg et des entredents ZL,que les couches s'appuient les unes contre les autres lors de 11 application d'une charge, ce qui soulage la zone de l'assemblage par collage. e Comme le montre la figure 5, il n'est pas non plus absolument nécessaire que les couches So, Sz et Sov aient la même largeur. On peut réaliser avec une couche plus large Sov, qui ne comporte dans sa partie saillante aucune grosse denture GZv, une poutre en bois massif ayant une section transversale qui convient en particulier pour des châssis de fenêtre ou éléments analogues. La partie en saillie de la couche Sov sert de "battement" de la poutre en bois massif. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'â titre indicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes, sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Poutre en bois massif, constituée par des pièces façonnées individuelles, qui sont asser,lblées par entures dentelées collées, poutre caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un assemblane collé de plusieurs couches (So,- Sz, Sov) orientées dans le' sens de la longueur de la poutre, ces couches'comportant sur leurs faces latérales tournées l'une vers l'autre des grosses dentures complémentaires (GZo, GZv) dont les dents (zig) et les entredents (ZL) sont orientés dans le sens de la longueur de la poutre, sont emboltésles uns'dans lesautres et sont collés et, par aillellrs, les diverses couches (So, Sz, Sov) sont constituées par des pinces façonnées distinctes (A1, A2) qui sont mutuellement en prise et ebll6Ps sur leurs faces extrêmes au moyen de fines dentures (FZ), les dents (Zf)-t les entredents étant dirigés peroendiculairement au plan de la couche. 2. Poutre en bois massif selon la revendication 1, caractérisée en ce que tout au moins des domaines élémentaires des couches (par exemple So) destinées à la réalisation de la poutre sont constitués par plusieurs pièces distinctes (par exemple Al et A3), les faces tournées l'une vers l'au- tre de ces dernières (Al, A3) présentant de grosses dentures longitudinales complémentaires (LZo, LZv) dont les dents et les entredents sont orientés dans le sens de la longueur de la poutre, sont emboîtés les uns dans les autres et sont collés. 3. Poutre en bois massif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les pièces individuelles (A1, A2, A3) des couches (So, Sz, Sov) et ces couches elles-mêmes sont orientées dans la même direction de croissance, et reliées ensemble. cq. Poutre en bois massif selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que pour une section transversale rectangulaire de la poutre, les couches (So, Sz, Soz) forment, dans le sens de leurs épaisseurs, les longs côtés de la section transversale de la poutre. 5. Poutre en bois massif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractrisée en ce que les dents (Zf) et les entredents des fines dentures (FZ) présentent une section en forme de triangle isocèle, leur hauteur attei gnant environ 3 à 6 mm et leur base environ 1 à 2 mm. 6. Poutre en bois massif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les dents (Zg) et les entredents (ZL) des grosses dentures (GZo, GZv) et des grosses dentures longitudinales (LZo, LZv) ont une section en forme de triangle rectangle, dont la base mesure de 4 à 6 mm. 7. Poutre en bois massif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les couches (So, Sz, Sov) ont à peu près la même largeur et la même épaisseur. 8. Poutre en bois massif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que différentes couches (par exemple Sov) sont plus larges que les autres couches (par exemple So, Sz) et en ce que les couches les plus larges(Sov, figure 5) ne comportent pas de grosses dentures (GZv) dans les parties saillantes. 9. Poutre en bois massif selon ltune quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les deux grosses dentures (GZo, GZv) d'une couche intermédiaire (Sz) sont décalées d'un demi-pas de dents l'une par rapport à l'autre. 10. Poutre en bois massif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'unie poutre composée de couches distinctes (So, Sz, Sov) est assemblée par de grosses dentures longitudinales avec une poutre de section transversale plus grande. 11. Poutre en bois massif selon la revendication 10, caractérisée en ce que les couches des poutres individuelles sont tournées alternativement de 900.