Brevet FR2464130A1 — publié le 19810306

Cette invention est relative à un dispositif à surfacer pouvant être utilisé, notamment, pour effectuer les travaux de finition fine de la surface d'une pièce de bois, notamment d'une charpente. On sait que les machines pour planer, raboter ou découper la surface d'une pièce de bois, telle qu'une charpente, peuvent être rangées en deux catégories: d'une part, les raboteuses, qui sont pourvues de lames rotatives, et, d'autre part, les machines à surfacer, qui comportent des lames fixes. La présente invention concerne cette dernière catégorie. Les machines à surfacer sont généralement utilisées pour effectuer la finition précise ("super- finition") de la surface d'une pièce de bois, qui a été préalablement planée à l'aide d'une raboteuse. Des exemples typiques de machines à surfacer sont décrits dans les Modèles d'Utilité japonais publiés sous les numéros: -23439 et 51-54317. Dans ces dispositifs connus, les lames effectuant le surfaçage sont maintenues immobiles pendant l'opération de planage, tout en pouvant être déplacées pour modifier la valeur de l'angle entre leurs arêtes coupantes et la direction d'avancement de la pièce de bois. Pendant son utili- sation, il peut arriver que la lame s'émousse progressivement, ou que son arête coupante soit endommagée ou ébréchée, ce qui entraîne son changement. Dans ce cas, il est nécessaire d'arrêter la machine de surfaçage, et, bien entendu, l'opération de planage est interrompue pendant le changement de lame. Dans le mode de réalisation de la machine décrite dans le modèle d'utilité japonais n0 51 -54317, on prévoit une table rotative sur laquelle sont fixées une pluralité de lames de surfaçage, ce qui permet d'effectuer un changement de lame pendant qu'une autre lame est utilisée. Cependant, en pratique, il est nécessaire d'arrêter la machine, étant donné que la nouvelle lame doit être ajustée. La période de temps pendant laquelle une lame de surfaçage peut être utilisée efficacement de façon continue, après son affû- tage, correspond généralement à une longueur de 50 mètres de pièce de bois, et, afin d'obtenir une qualité uniforme de finition de surface, il est nécessaire de changer plus fréquemment la lame de surfaçage. Il en résulte une diminu- tion du rendement, et, en outre, l'inconvénient majeur selon lequel ce type de machine ne peut pas être utilisé dans une ligne de production continue. En conséquence, la présente invention se propose d'apporter un nou- veau dispositif à surfacer permettant de réaliser un affûtage de la lame de 2 2464130 surfaçage sans qu'il soit nécessaire d'interrompre l'opération de surfaçage. La présente invention concerne un dispositif de surfaçage qui com- porte une pluralité de lames de surfaçage qui sont supportées selon une ran- gée sur un support de lame sans fin. Ce support sans fin est conçu, réalisé et entraîné de façon que les arêtes coupantes des lames formentune ligne droite qui traverse une fente, dite "fente de lame", ménagée dans la surface de travail supérieure de la table, afin de réaliser l'opération de surfaçage dans cette position. On prévoit un dispositif d'affûtage dans une autre position, le long de la trajectoire des lames, afin d'affûter les arêtes coupantes lors- que les lames traversent ce dispositif. Grâce au mouvement du support sans fin des lames, les arêtes coupantes sont successivement affûtées, et l'opéra- tion de surfaçage est toujours effectuée par des lames à bords bien tranchants. Par ailleurs, on prévoit, selon l'invention, des moyens pour soulever ou re- lever les lames vers la surface de la table, d'une distance qui correspond à la valeur de la réduction de largeur de l'arête coupante résultant de l'affû- tage. Il en résulte que le dispositif selon l'invention peut fonctionner de façon continue pendant de longues périodes de temps, sans qu'il soit nécessaire de l'arrêter pour changer les lames, comme c'est le cas avec les machines à surfacer selon la technique antérieure. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressorti- ront de la description faite ci-après en référence aux dessins, qui en il- lustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la Figure 1 est une vue en plan avec arrachement partiel, cer- tains éléments ayant été supprimés, représentant schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif de surfaçage selon la présente invention; - la Figure 2 est une vue en élévation latérale, en coupe selon 2-2 de la Figure 1 et à échelle agrandie, illustrant une partie essentielle du dis- positif; - la Figure 3 est une vue en élévation latérale représentant la même partie que celle visible à la Figure 2, cette vue étant en coupe, à échelle agrandie, selon 3-3 de la Figure 1; - la Figure 4 est une vue en plan, en coupe partielle, représentant une partie d'un support de bande sans fin utilisée dans le dispositif de la Figure 1; - la Figure 5 est une vue en élévation postérieure, représentant à plus grande échelle une partie de la structure représentée sur la Figure 4 - la Figure 6 est une vue en élévation latérale, en coupe selon 6-6 de la Figure 5; - la Figure 7 est une vue en élévation latérale, en coupe selon 7-7 de la Figure 5; et, - la Figure 8 est une vue en élévation latérale, en coupe selon 8-8 de la Figure 5. Sur toutes les Figures, les mêmes références désignent des élé- ments correspondants. En se référant aux Figures 1 à 3, qui illustrent un mode de réalisa- tion préféré de l'invention, on voit que le dispositif de surfaçage comprend une table de travail 10 et un système d'alimentation en pièces de bois permet- tant de déplacer une telle pièce 12 (représentée en traits mixtes), dont la surface doit subir l'opération de surfaçage, le long de la surface supérieure de la table 10, selon la direction de la flèche 14. Le système d'alimentation -qui, en général, est constitué d'une courroie ou d'une bande sans fin en caoutchouc, comme décrit dans les publications japonaises mentionnées ci- dessus- n'a pas été représenté sur les dessins, et il ne sera pas décrit ici, étant donné qu'il s'agit d'un mécanisme bien connu, n'ayant pas de rapport direct avec cette invention. Une fente 16, que l'on désigne en général par le terme de "fente de lame", est prévue latéralement à la direction 14 d'alimentation de la pièce de bois 12, dans la surface supérieure de la table 10, des lames principales de surfaçage 18 et des lames auxiliaires de surfaçage 20 s'étendant oblique- ment vers le haut au travers de cette fente. Comme on le décrira en détail ci-après, un certain nombre de ces lames de surfaçage 18 et 20 sont mon- tées sur un support sans fin 22. Ainsi qu'on l'a représenté en traits mixtes sur la Figure 1, le support de lames sans fin 22 est tendu entre une paire de roues à chaîne 24 et 26, qui sont supportées par des arbres 28 et 30, res- pectivement, sur un bâti mobile 32, et qui sont entraînées dans la direction de la flèche 34 par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement approprié 36. Le bâti mobile 32 est supporté par une paire de bâtis fixes inclinés 38 et 40 qui, de préférence, font partie intégrante de l'embase 42 de la table. Ainsi qu'on l'a représenté en traits interrompus sur la Figure 3, les bâtis inclinés 38 et 40 présentent des tenons en queue d'aronde, sur leurs surfaces inclinées, qui viennent s'ajuster dans des mortaises, également en queue d'aronde, prévues dans la surface inférieure du bâti mobile 32, de façon que ce dernier puisse coulisser sur les bâtis inclinés 38 et 40 selon une direction oblique qui est parallèle au plan vertical contenant la direction d'alimentation en pièces de bois 14. On se réfère maintenant aux Figures 4 à 8. On voit que chaque lame principale de surfaçage 18 présente une forme sensiblement rectangulaire, et qu'elle se compose d'une arête coupante relativement longue 44 et d'une plaque de dos en métal 46, soudée sur sa face postérieure. Chaque lame auxi- liaire de surfaçage 20 présente la forme d'un T plat, et elle se compose d'une arête coupante relativement courte 48 et d'une plaque de dos en métal , similaire à la plaque 46, soudée sur la face postérieure de l'arête 48. 1 5 Les plaques de dos 46 et 50 sont prévues afin de faciliter l'enlèvement et l'élimination des copeaux. Ces plaques sont réalisées en métal mou, par exemple de l'aluminium ou du bronze. Le support de lame 22 comprend un certain nombre de plaques de fixation et de montage 52 et 54, portées par une chaîne sans fin 56. La plaque 52 est munie, en son centre, d'un trou d'axe 62, d'une surface d'appui 64 en forme de gradin pour la lame, cette surface étant ménagée à la partie supérieure de cette plaque, et, sur ses deux bords, d'encoches oblique 66 et circulaire 68. La lame de surfaçage principale 18 est fixée sur sa surface d'appui 64 à l'aide de quatre vis de serrage 58. La plaque de montage 54 est munie, en son centre, d'un trou d'axe 70, d'une surface d'appui 72 en forme de gradin pour la lame, cette surface étant ménagée à la partie supérieure de la plaque, et, sur ses bords, d'encoches oblique 74 et circulaire 76. Cette lame auxiliaire 20 est fixée sur sa surface d'appui 72 par l'intermédiaire de quatre vis de fixation 60. La chaîne sans fin 56 se compose d'une paire de tringleries consti- tuées d'arrangements alternés de maillons de même longueur 78 et 80 couplés par des axes 82 et 84. Les axes 82 viennent s'ajuster dans les trous d'axe 62 de la plaque de montage 52, et dans les encoches circulaires 76 de la plaque de montage 54, au travers de manchons 86, cependant que les axes 84 s'a- justent dans les trous d'axe 70 de la plaque de montage 54 et dans les en- coches circulaires 68 de la plaque 52, par l'intermédiaire de manchons 86 (Figures 5, 6 et 8). Les axes 82 et 84 ont des géométries identiques, et leurs extrémités 88 s'étendent vers l'extérieur à partir des maillons 78. Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 4, les parties d'extrémités 88 des axes 82 et 84 viennent en prise avec les dents des roues à chaîne 24 et 26. Les mail- lons 78 et 80 de la chaîne 56 sont verrouillés en positionavec les plaques de fixation et de montage 52 et 54, sur les axes 82 et 84 à l'aide de clips 90, avec l'interposition de rondelles 92. Il résulte de cette disposition propre à l'invention que, lorsque le support de lame 22 est tendu entre les roues à chaîne 24 et 26, comme repré- senté à la Figure 4, les arêtes coupantes 44 et 48 des lames de surfaçage 18 et 20 sont disposées selon une paire de rangées, et que les lames auxiliaires sont positionnées sur les bords des lames principales adjacentes 18. Grâce à cette disposition relative des lames de surfaçage 18 et 20, les traces, sous la forme de bandes, réalisées lors du surfaçage par les lames principales 18, à l'emplacement des bords des lames adjacentes, sont éliminées par le tra- vail de surfaçage effectué par les lames auxiliaires 20, ce qui assure une sur- face finie lisse. Une ouverture oblique 94, de forme rectangulaire, est formée sur chacun des bords des lames principales adjacentes 18, à l'aide d'encoches obliques rectangulaires ménagées dans les deux côtés de chaque système plaque de fixation - lame principale, ces ouvertures servant de trous d'éva- cuation pour les copeaux produits par le surfaçage réalisé par les lames auxiliaires 20. Dans les parties inférieures des plaques de montage et de fixation 52 et 54, on prévoit des rainures de guidage 96 et 98, qui viennent en prise avec des rails de guidage 100 et 102 prévus sur le bâti mobile 32 (Fig. 1 et 3), afin d'assurer avec précision l'alignement des arêtes coupantes 44 et 48 des lames 18 et 20 sur deux lignes droites, entre les roues à chaîne 24 et 26. En se référant à nouveau à la Figure 3, on voit que le bâti mobile 32 comporte une saillie centrale 104 s'étendant vers le bas à partir de sa partie inférieure, cette partie en saillie 104 étant munie d'un alésage taraudé. Cet alésage est en prise avec une tige filetée 106, prévue à l'une des extré- mités d'un arbre 108 qui est monté dans un palier 110, fixé sur un pied fixe 112. A l'autre extrémité de l'arbre 108 est fixée une roue de vis sans fin 114 qui est entraînée en rotation par un moteur 118, par l'intermédiaire d'une autre roue 116. On comprend que la mise en route du moteur 118 en- traine la rotation de la roue 114 et de l'arbre 108, ce qui provoque un dépla- cernent vers le haut ou vers le bas du bâti mobile 32, le long de la surface inclinée du bâti fixe 38. Ce déplacement permet de compenser les pertes de matière résultant de l'usure des lames de surfaçage, comme on le décrira ci-après. En se référant à nouveau aux Figures 1 et 2, on voit que deux dispo- sitifs d'affûtage 120 et 122 sont positionnés sur le bâti mobile 32, sur les deux côtés inférieurs de ce dernier. Les deux dispositifs d'affûtage présentent une structure sensiblement identique. Ils comportent chacun un pied 123, ayant une embase 124, un moteur 126 monté sur le pied 123, et une meule d'affûtage rotative 128 entraînée par le moteur 126. Ainsi qu'on l'a représen- tée en traits interrompus sur la Figure 2, l'embase 124 possède une mor- taise en queue d'aronde dans sa surface inférieure, qui vient en prise avec un tenon en queue d'aronde prévu sur la surface supérieure du bâti mobile 32, de façon à pouvoir se déplacer à glissement le long de la surface du bâti mo- bile 32, dans la même direction que ce dernier se déplace sur le bâti fixe 38. L'angle d'attaque et le contour de la surface de meulage de la meule 128 sont choisis de façon que le système d'affûtage puisse simultanément affûter les deux lames de surfaçage 18 et 20, selon un angle d'arête coupante prédéter- miné, lorsque la meule est convenablement positionnée sur le bâti mobile 32. Lorsque le système de lame sans fin se déplace selon la direction de la flèche 34 de la Figure 1, les dispositifs d'affûtage 120 et 122 peuvent être utilisés respectivement pour effectuer un affûtage de dégrossissage et un affûtage fin. Chaque dispositif d'affûtage 120, 122 est muni d'un dispositif d'ali- mentation automatique 130. Ce dispositif 130 comprend un câble ou une bande 1 32, par exemple en acier, présentant un faible coefficient d'allongement, dont une extrémité est fixée à l'embase 124, et dont l'autre extrémité est couplée à un étrier 134 qui fait partie intégrante de l'embase de table 42, et une petite poulie 136, montée à rotation sur le bâti mobile 32. Le câble ou la bande 132 est tendu sur la poulie 136 par l'effet du poids du dispositif d'af- fûtage. Ce mécanisme 130 provoque un déplacement du dispositif d'affûtage qui est égal au double du déplacement du bâti mobile 32 lorsque ce dernier est entraîné par le moteur 118 (Fig. 3). Par conséquent, les dispositifs d'af- fûtage 120 et 122 peuvent suivre automatiquement le déplacement vers le haut du bâti mobile 32, résultant de l'usure par abrasion des lames de surfaçage 18 et 20. Lors du fonctionnement, le support de lame 22 est entraîné en conti- nu à une vitesse relativement faible, selon la direction de la flèche 34 (Fig. 1), par le dispositif d'entraînement 36 (Fig. 2), et les arêtes coupantes 44 et 48 des lames de surfaçage 18 et 20 se déplacent successivement au travers de la fente 16, sous la forme de deux lignes droites. La vitesse de déplacement du support de lame 22 n'est pas critique, et elle peut être choisie de façon conve- nable afin d'obtenir un résultat approprié, dans des conditions spécifiques. Simultanément, le bâti mobile 32 est entraîné lentement vers le haut par le mécanisme d'alimentation (104, 106,... 118), sur les bâtis inclinés 38 et 40, de façon à amener les lames de surfaçage 18 et 20 à s'étendre en dehors de la fente 16. Les arêtes coupantes 44 et 48 des lames de surfaçage 18 et 20 doivent faire saillie vers le haut, à partir de la surface de la table 10, d'une quantité qui correspond à l'épaisseur du surfaçage réalisé, cette valeur de la saillie augmentant progressivement avec le déplacement vers le haut du bâti mobile 32. Cependant, les dispositifs d'affûtage 120 et 122 sont amenés simultané- ment à proximité des lames 18 et 20, selon un déplacement dont l'amplitude - est identique au déplacement du bâti mobile 32, sous l'action du dispositif d'alimentation 130, afin de les meuler d'une quantité correspondante, ce qui permet de maintenir toujours constante la valeur de la saillie des arêtes cou- pantes au travers de la fente 1 6. Par conséquent, lorsqu'on choisit conve- nablement la vitesse de déplacement du bâti mobile 32 et la valeur de la sail- lie des arêtes coupantes 44, 48,par rapport à la vitesse de déplacement du support de lame 22, les lames de surfaçage 18 et 20, dans la fente 16, sont maintenues constamment affûtées, et leur saillie au travers de la surface de la table conserve toujours une valeur optimale. Il est nécessaire de découper les arêtes supérieures des plaques métalliques de dos 46 et 50 en correspondance avec la valeur de l'abrasion des lames de surfaçage 18 et 20, résultant de l'affûtage. Cette opération peut être facilement exécutée en réalisant, selon l'invention, les plaques 46 et 50 en un métal mou. Bien que cela ne soit pas représenté sur les dessins, les plaques métalliques de dos 46 et 50 peuvent être taillées petit à petit, lorsque le support 22 se déplace, en utilisant un outil de formage fixé de façon appro- priée sur la table 10, à une extrémité de la fente 16. Dans les conditions de fonctionnement indiquées ci-dessus, lors- qu'une pièce de bois 12 est amenée sur la table 10, selon la direction de la flèche 14, par le dispositif d'alimentation (non représenté), elle est rabotée par les lames de surfaçage 18 se déplaçant dans la fente 16, et les copeaux sont enroulés par les plaques de dos 46, et évacués. Cependant, dans ce cas, il apparart des traces de surfaçage, sous la forme de bandes, aux limites des joints entre les lames voisines. Les lames auxiliaires 20 assurent toujours le surfaçage de ces traces, ce qui permet d'obtenir un état de surface présen- tant une finition parfaitement lisse. Les copeaux produits par les lames de surfaçage 20 sont enroulés par les plaques de dos 50, et ils passent au travers des trous d'évacuation 94 pour quitter les lames. Etant donné que ces der- nières sont affûtées de façon continue, et que la valeur de leur partie en sail- lie au travers de la fente 16 reste constante, l'opération de surfaçage peut se dérouler de façon continue pendant une longue période de temps. Il en résulte que le dispositif selon la présente invention peut être incorporé dans une ligne de production. Par ailleurs, lorsqu'une arête coupante est endommagée, par exemple ébréchée, on peut remplacer la lame de surfaçage correspondante par une lame de rechange. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. C'est ainsi que, par exemple, la lame auxiliaire 20 peut être iden- tique à la lame principale 18, bien que, dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, on ait utilisé un profil spécial en T. De m8me, on peut supprimer ces lames auxiliaires 20 si l'on estime acceptable de voir subsister les traces de surfaçage laissées par les lames principales. En outre, au lieu d'utiliser le système de double lame représenté- sur le dessin, afin d'amé- liorer l'enlèvement des traces de façonnage produites par les lames princi- pales, on peut prévoir deux jeux de tels systèmes de lames uniques, placés dans deux fentes disposées parallèlement dans la surface de la table, de façon que les lames postérieures soient positionnées de manière à effacer, par surfaçage, toute trace laissée par les lames antérieures. Dans la des- cription qui précède, on a fait référence à des déplacements continus du sup- port de lame et du bâti mobile; il demeure cependant bien entendu que l'on peut également utiliser des mouvements interrompus. Bien que, dans l'exemple de réalisation décrit, les dispositifs d'affûtage soient situés sur le côté opposé du support de lame par rapport à la fente de la table, ils peuvent être également positionnés du même côté, sans sortir du cadre de l'invention. Dans ce cas, les dispositifs d'affûtage peuvent être fixes par rapport à la table, sans l'utilisation du système automatique d'alimentation 130. Il est également possible d'utiliser un dispositif d'affûtage unique, en fonction des circonstances. REVENDICATIONS 1 - Dispositif à surfacer, notamment pour effectuer des travaux de finition sur des pièces de bois, comprenant une table, une fente prévue laté- ralem ent dans la surface de cette table, et une lame de surfaçage faisant saillie au travers de ladite fente afin de raboter et planer la surface de la pièce de bois délivrée longitudinalement sur la surface de ladite table, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: une pluralité de lames de surfaçage (18-20), des moyens de support, du type système sans fin (22), sur lesquels sont montées lesdites lames de surfaçage de façon à ce que ces dernières traversent la fente de lame (16) sous la forme d'une rangée rectiligne; des moyens pour entraîner lesdits moyens de support sans fin dans une direction prédéterminée, des moyens d'affûtage (120-122) position- nés en regard desdites lames de surfaçage afin de les affûter, et des moyens (32) pour repousser les lames de surfaçage afin de compenser les pertes de matière résultant de l'usure par abrasion des arêtes coupantes des lames, due à leur affûtage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les- dits moyens de support sans fin comprennent une pluralité de supports de lame (52-54) maintenant chacun une lame de surfaçage, une chaîne sans fin (56) comportant une pluralité de maillons (78-80) assurant la liaison avec lesdits supports de lame, et au moins une paire de roues à chaîne (24- 26) assurant la tension de ladite chaîne. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite pluralité de lames de surfaçage est constituée, d'une part, de lames principales (18), disposées selon une rangée frontale, et de lames auxiliaires (20), disposées selon une rangée postérieure, ces lames auxi- liaires étant positionnées sur les arêtes de séparation des lames principales. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation comprennent: un bâti incliné (38), fixe par rapport à ladite table (10); un bâti mobile (32) monté sur ledit bâti fixe de façon à pouvoir coulisser par rapport à ce dernier, et des moyens d'entraînement (118) pour déplacer ledit bâti mobile par rapport au bâti fixe, et en ce que ledit bâti mobile supporte les moyens de support sans fin des lames de façon que les lames s'étendent en dehors de la fente (l 6). 1l 2464130 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les- dits moyens de compensation comprennent: un bâti incliné (38) fixe par rap- port à la table (10); un bâti mobile (32), monté à coulissement sur ledit bâti incliné (38), et des moyens d'entraînement (118) pour déplacer ledit bâti mo- bile par rapport au bâti fixe, en ce que le bâti mobile supporte les supports sans fin des lames de façon que ces dernières fassent saillie au travers de la fente (10), en ce que ledit bâti mobile supporte également les moyens d'affû- tage (120-122), de façon que ces moyens soient positionnés en regard des lames de surfaçage, sur le côté opposé des moyens de support sans fin par rapport à ladite fente, et qu'ils puissent coulisser sur ledit bâti mobile dans la même direction que celle du déplacement de ce bâti mobile, et en ce que lesdits moyens d'affûtage sont munis de moyens (130) leur communiquant un déplacement dont la valeur est égale au double du déplacement dudit bâti mo- bile. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (1 30) comprennent une bande ou un câble (1 32) dont l'une des extrémi- tés est fixée aux moyens d'affûtage et dont l'autre extrémité est fixée au bâti incliné, et une poulie (136) montée à rotation sur le bâti mobile et maintenant la partie médiane de ce câble ou de cette bande, cette poulie étant positionnée de manière que le câble ou la bande passe sur son côté qui est le plus proche de la fente (1 6). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite table comprend: une seconde fente de lame paral- lèle à la première, chacune de ces deux fentes étant munie de moyens de sup- port sans fin recevant ladite pluralité de lames de surfaçage de façon que celles-ci traversent la fente correspondante sous la forme d'une rangée rec- tiligne unique; des moyens d'entrafnement; des moyens d'affûtage; et des moyens de compensation d'usure; et en ce que les lames traversant lesdites fentes sont disposées de façon à se placer sur les intervalles séparant les autres lames.