Brevet FR2461560A1 — publié le 19810206

24615O0 Appareil pour le tranchage des troncs de bois. L'objet de la présente invention est un appareil qui sert à trancher les troncs de bois pour en faire des feuilles de mince épaisseur à l'aide de trajectoires de coupe courbes au rayon de courbure réglable et variable à volonté pendant toute l'opération de tranchage. Cet appareil est donc parfaitement adapté pour mettre en oeuvre le procédé de tranchage qui a fait l'objet d'une autre demande de bre- vet France, au nom du même Demandeur, no 79 20878, et déposée le 17 Août 1979. Comme on le sait, les appareils actuellement employés pour obtenir de minces feuilles de bois appelées "placages" sont au nombre de deux types, à savoir: - les trancheuses plates à mouvement alternatif; - les dérouleuses à mouvement rotatif. Une trancheuse plate à mouvement alternatif est géné- ralement constituée d'un dispositif de soutien et de blocage du tronc et d'un dispositif de support des outils de coupe, c'est-à-dire lame ou couteau et barre de pression. Ces dispositions sont équipés d'un mouvement relatif rectiligne et alternatif en direction horizontale ou verti- cale ou de toute façon inclinée. Les trancheuses dites horizontales ont en principe le porte-outil doté d'un mouvement rectiligne alternatif ho- rizontal, tandis que le dispositif porte-tronc est équipé d'un mouvement rectiligne intermittent d'avance, perpendicu- laire à celui des équipements porte-outils et synchronisé avec celui-ci de façon à obtenir une feuille d'une épaisseur déterminée à chaque cycle de va-et-vient des outils. Vice- versa, dans les trancheuses appelées verticales, c'est d'ha- bitude le dispositif porte-tronc qui est équipé d'un mouve- ment rectiligne alternatif vertical tandis que l'équipement porte-outils se déplace avec un mouvement rectiligne inter- mittent perpendiculairement au mouvement de l'équipement porte-tronc. Une dérouleuse à mouvement rotatif est généralement constituée d'un dispositif de soutien et de blocage du tronc tournant autour d'un axe fixe, et d'un dispositif de support des outils de coupe, c'est-à-dire d'une lame et d'une barre de pression, équipés d'un mouvement rectiligne d'avance continue radiale vers l'axe de rotation de l'équipement porte- tronc. L'opération permettant d'obtenir une feuille mince de bois d'épaisseur déterminée à chaque tour de la dérouleuse est appelée "déroulage excentrique", parce que dans ce cas l'équipement porte-tronc est conformé de façon à ce que le tronc tourne excentriquement autour de l'axe de rotation, en entrant à chaque tour en contact avec les outils de coupe qui se rapprochent continuellement de l'axe à une vitesse proportionnelle à la vitesse de rotation. On en déduit qu'avec la trancheuse plate à mouvement alternatif, les feuilles sont toujours coupées en plan, tan- dis qu'avec la dérouleuse à mouvement rotatif, les feuilles sont coupées avec des trajectoires de courbure continuelle- ment décroissantes selon une forme en spirale dont les para- mètres ne sont pas modifiables à volonté au fur et à mesure. Dans la pratique du tranchage, il se présente au con- traire souvent l'exigence de prédéterminer la valeur de cour- bure des trajectoires de coupe ainsi que la loi avec laquelle telle valeur doit varier pendant toute l'opération de tran- chage d'un tronc déterminé, de façon à obtenir des feuilles plus ou moins courbes, puis d'optimiser le résultat de cette opération du point de vue aussi bien quantitatif que quali- tatif. L'invention a précisément pour but un appareil per- mettant d'obtenir les conditions de travail précisées ci- dessus. Selon l'invention, l'appareil est caractérisé par le fait qu'il camporte une poutre sur laquelle est soutenu et bloqué le tronc; - deux chariots sur lesquels est soutenue cette poutre à l'aide de moyens adaptés, ces chariots pouvant tourner autour d'un axe fixe grâce à une cinématique appro- priée pour que la poutre ainsi que le tronc puissent tourner 246 1560 autour de ce même axe et se déplacer par rapport à ces cha- riots selon un mouvement rectiligne radial; - une lame et une barre de pression soutenues par autant de poutres pouvant se déplacer radialement grâce à des systèmes spéciaux en direction de ce même axe fixe et donc du tronc et le cas échéant dans le sens inverse; - des organes moteurs permettant des mouvements de translation de la lame et du tronc, continus ou intermittents, mais toujours synchronisés avec le mouvement de rotation du tronc autour de l'axe fixe; - et des organes de commande permettant le réglage indépendant de ces mouvements l'un par rapport à l'autre de manière que la loi de variation du rayon de coupe et l'épais- seur des feuilles tranchées soit modifiable à volonté. L'invention est illustrée par des exemples non li- mitatifs.et selon une forme préférée d'exécution en-se re- portant au complément de description qui suit et aux dessins ci-annexés dans lesquels: - les figures % et 1D représentent, en vue d'en haut, avec parties coupées, les parties gauches et droites d'un appareil conforme à l'invention, les boites comprenant les organes de commande des mouvements de translation n'étant pas détaillées pour plus de clarté; - la figure 1A est une coupe selon la ligne X-X de la figure 1; - la figure 2 est une coupe selon la ligne Y-Y de la figure 1r. Comme on peut le voir d'après les dessins, le tronc à trancher 1, représenté schématiquement, est soutenu et bloqué sur la poutre 2, qui à son tour est soutenue et peut être guidée par des chariots 3. Ces chariots 3 sont solidaires des arbres 4 qui tour- nent autour d'un axe fixe 5. La poutre 2, et avec elle le tronc 1, en dehors du fait qu'ils tournent avec les chariots 3, peuvent également se déplacer par rapport à ceux-ci avec un mouvement rectili- gne radial. Une lame ou couteau 6 et une barre de pression 7 (visibles sur la figure 2 et cachées sur les figures 1G et 24615O6 1D par les respectives des poutres) sont soutenues par des poutres 8 et 9 et peuvent se déplacer radialement en direction de l'axe 5 à l'aide d'un chariot 10 appuyé et guidé sur des rails 11 grâce à des roues 12 et à des contre-roues 13 (voir figure 2). Les arbres 4 sont soutenus à leur tour par des sup- ports 14 qui font partie des montants 14a fixés sur un sou- bassement 15; ces arbres tournent grâce au moteur 21, aux engrenages 16, 17 et 18, à l'arbre de transmission 19 et la garniture 20. Le fonctionnement de ces organes est très simple et se résume ainsi: La poutre 2 peut se déplacer par rapport aux chariots 3 grâce aux couples vis-écrous, 22, 22a, étant donné que les écrous 22a sont solidaires de la même poutre 2, tandis que les vis-22 sont liées axialement aux chariots 3. D'autre part, ces vis 22 peuvent tourner par rapport aux susdits chariots 3, grâce aux couples coniques 23 et aux arbres 24 coaxiaux et intérieurs aux arbres 4 et supportés par eux. --- Pour que la poutre 2 se déplace par translation par rapport aux chariots 3, il faut et il suffit que les arbres intérieurs 24, reliés aux vis 22, tournent à une vitesse an- gulaire différente de celle des arbres extérieurs 4, solidai- res des chariots 3. Le chariot 10 portant les poutres 8 et 9 peut se déplacer sur les rails 11 à l'aide d'autres couples à vis 25, 25a dans lesquels les écrous 25a sont solidaires du chariot 10 tandis que les vis 25 sont fixées axialement aux montants postérieurs 26 et peuvent en outre tourner à l'aide des couples coniques 27 et des arbres 28 qui, à travers d'au- tres couples de renvoi, sont reliés à l'arbre de transmission 29. Les vis 25 coulissent en outre dans les pignons res- pectifs des couples 27 et peuvent donc être.entrainées axia- lement en avant et en arrière à l'aide d'éléments 30 (cons- titués par exemple comme sur la figure par des vérins hydrau- liques ou pneumatiques) liés aux montants 26 et reliés co- axialement aux vis 25 à l'aide des couples tournants et du 246 15 6 palier de butée 31. On peut de cette façon, à un moment quelconque des opérations de tranchage, désengager rapidement les outils de coupe 6 et 7 du tronc 1 et les ramener tout aussi rapi- dement dans leur précédente position de travail sans danger de manoeuvres erronées et de heurts désastreux entre eux et les parties en rotation autour de l'axe 5. La distance du fil de la lame 6 par rapport à l'axe de rotation 5 du tronc 1 détermine le rayon de courbure de la trajectoire de coupe de la lame 6 par rapport au tronc 1. Une fois établis la position initiale de la lame 6 et le rapport entre l'avance de ladite lame et celle du tronc 1 par rapport aux chariots 3, la valeur du rayon de coupe est définie à tout moment de l'opération de tranchage du tronc 1. Ce rayon sera décroissant entre une valeur initiale et une valeur finale, toutes les deux étant réglables à volonté entre des valeurs minimales et maximales admises par l'appareil. La somme, par tour, des avances du mouvement de translation de la lame 6 et du mouvement de translation du tronc 1 détermine en outre l'épaisseur de la feuille tranchée. Ces deux mouvements de translation peuvent être continus ou intermittents, mais sont toujours synchronisés avec le mou- vement de rotation autour de l'axe 5: la condition essen- tielle est que ces mouvements puissent être réglés indépen- damment l'un de l'autre, de façon à pouvoir modifier à vo- lonté, et au fur et à mesure, aussi bien la loi de variation du rayon de coupe que l'épaisseur des feuilles tranchées. Dans ce but, il a été prévu (voir figure 1G' 1D) un dispositif spécial constitué de deux roues à came 32, ca- lées sur les arbres 4 et sur le profil desquelles peuvent rouler les rouleaux 33 axés à l'extrémité des barres 34 et maintenus en contact des cames 32 par des ressorts de rap- pel 35. Les barres 34 agissent sur des leviers oscillants 36 lesquels transmettent à leur tour le mouvement à des bielles 37 grâce à des éléments 38, guidés entre les leviers 36 et déplaçables le long de ceux- ci à l'aide de vis 39 et de 24615 6 volants 40 relatifs. Les bielles 37 peuvent actionner, à l'aide de leviers 41, les engrenages unidirectionnels (constitués par exemple par des roues libres ou par des systèmes à griffe équivalents) schématiquement représentés au point 42. Ceux-ci agissent à leur tour,s'ils sont insérés,sur des arbres 43 qui transmettent alors le mouvement rotatoire à des couples d'engrenages 44 et 45. L'un ou l'autre de ces couples 44, 45, peut être relié (arbre 46) par l'intermédiaire d'un manchon d'embraya- ge 47 actionné par un dispositif de commande 48. Ce dispo- sitif 48 peut par exemple être constitué d'un vérin hydrau- lique ou pneumatique agissant sur le manchon 47 par l'inter- médiaire d'un levier à fourche. Un dispositif analogue de commande 49 est prévu pour relier l'arbre de sortie 50 (coaxial et intérieur à l'arbre 46), au même arbre 46, à l'aide d'un manchon 51, ou bien au moteur 52, par la roue conique 53 solidaire du manchon 51 et du pignon conique correspondant 54, solidaire de l'ar- bre du moteur 52. Les éléments 41 à 54 forment deux groupes égaux ou semblables, abrités dans des boites 55. L'un de ces groupes est relié, par l'intermédiaire de la garniture 56, à l'arbre de transmission 29 qui actionne les vis 25, tandis que l'au- tre est relié, par l'intermédiaire des roues dentées 57 et 58 et de la chaine de transmission 59, aux arbres 24 qui actionnent les vis 22 et qui sont accouplés entre eux de façon à tourner solidairement à l'aide de couples coniques de renvoi 60 et d'arbres de transmission 61 et 62. Au cours de l'opération de tranchage du tronc, les arbres 46 et 50 sont accouplés entre eux; en outre, les arbres 46 sont reliés à l'un des deux couples d'engrenages 44 et 45. Le couple d'engrenages 44, 45, qui transmet la rotation la plus importante des arbres 46, est inséré au début de façon à couper le tronc à une épaisseur majorée durant la phase initiale de dégrossissage (appelée d'"arron- dissement"'); l'autre couple de ces engrenages est inséré de façon à obtenir une série de feuilles aux caractéristiques 246 156 uniformes et présentant l'épaisseur mince voulue. Lorsque le tronc 1, en tournant autour de l'axe 5, parcourt une partie de tour (un demi tour par exemple) au cours duquel il entre en contact avec les outils de coupe 6 et 7, c'est-à-dire au cours de la phase de coupe, les rouleaux 33 roulent sur la partie du profil des cames 32 conformée de façon à provoquer et maintenir le désembrayage des éléments 42. - Au cours de cette phase, celui des deux arbres 43 qui est relié aux vis 25 est arrêté tandis que celui des deux arbres 43 qui est relié aux vis 22 est entraîné dans une rotation synchronisée par les arbres 4 et 24. Ces arbres sont en effet liés entre eux par un dispositif d'embrayage qui est à même de transmettre un couple capable de faire tourner tous les organes interposés entre les deux arbres 24 et entre les arbres 24 et l'arbre 43; c'est pourquoi les vis 22 ne tournent pas sur leur propre axe de la même façon que les vis 25 et ne transmettent pas de mouvements de translation. Lorsque le tronc 1, en tournant autour de l'axe 5, parcourt, par la suite, la partie de tour qui reste et au cours de laquelle il n'est pas engagé avec les outils 6 et 7, les cames 32 déplacent les éléments 33 à 41, de façon à faire tourner les leviers 41 et à coopérer avec eux, par l'intermédiaire de l'insertion automatique des éléments 42; les arbres 43 et, grâce à la chaîne cinématique décrite ci- dessus, les vis 22 et 25, meuvent vaincre la résistance des dispositifs d'embrayage 24a ci-dessus. Au cours de cette phase, les vis 22 et 25 tournent autour de l'axe avec des angles tels que la somme de l'avance correspondante de translation de la poutre 2 portant le tronc 1, et de l'avance correspondante de translation des poutres 8 et 9 qui portent respectivement la lame 6 et la barre de pression 7-détermine l'épaisseur de la feuille qui sera coupée au cours du demi-tour successif. En outre, et comme précédemment exposé, le rapport entre l'avance des poutres 8 et 9 et l'avance de la poutre 2 détermine la loi de variation du rayon de coupe pendant 246 1560 l'opération entière de tranchage. Pour régler la valeur de ce rapport, il faut agir sur les volants 40 de façon à faire varier, par l'intermé- diaire des vis 39, la position des curseurs 38 le long des leviers 36. Plus la distance du curseur 38 est grande par rap- port au centre du levier 36, plus l'ampleur du mouvement d'avance intermittente déterminée par le mouvement du même levier 36 est grande. Des moteurs 52 sont reliés respectivement aux ar- bres de sortie 50 par les dispositifs de commande 49 au cours des phases de positionnement rapide du tronc 1 et des otuils de coupe 6 et 7 au début et à la fin-de l'opé- ration de tranchage, ces moteurs restant au contraire inac- tifs pendant la véritable phase de tranchage du tronc dé- crite ci-dessus, étant donné qu'à ce stade, les arbres de sortie 50 des boites 55 sont reliés aux autres arbres 46. La forme décrite et illustrée dans les dessins ci- joints n'est qu'une forme préférée d'exécution à laquelle de multiples modifications peuvent être apportées sans pour cela sortir de l'invention qui au contraire les comprend toutes. C'est ainsi que par exemple un dispositif mécanique de commande et de réglage des mouvements de translation du tronc et des outils de coupe à mouvement intermittent pour- rait être remplacé par un dispositif électronique à action- nement et réglage continu de ces mouvements, par l'intermé- diaire par exemple de deux moteurs spéciaux à courant con- tinu et d'un équipement électronique correspondant. - Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 246 1560 REVENDICATIONS 1. Appareil pour le tranchage de troncs de bois pour l'obtention de feuilles de mince épaisseur, à l'aide de trajectoires de coupe courbes, à rayon de courbure ré- glable et variable à volonté pendant toute l'opération de tranchage, caractérisé par le fait qu'il comporte: - une poutre (2) sur laquelle est soutenu et bloqué le tronc (1); - deux chariots (3) sur lesquels est soutenue cette poutre (2) à l'aide de moyens adaptés, ces chariots pouvant tour- ner autour d'un axe fixe (5) grâce à une cinématique appro- priée pour que la poutre (2) ainsi que le tronc (1) puissent tourner autour de ce même axe (5) et se déplacer par rapport à ces chariots (3) selon un mouvement rectiligne radial; - une lame (6) et une barre de pression (7) soutenues par autant de poutres (8a, 9) pouvant se déplacer radialement grâce à des systèmes spéciaux en direction de ce même axe fixe (5) et donc du tronc et le cas échéant dans le sens inverse; - des organes moteurs permettant des mouvements de transla- tion de la lame (6) et du tronc (1), continus ou intermit- tents, mais toujours synchronisés avec le mouvement de rota- tion du tronc (1) autour de l'axe fixe (5); - et des organes de commande permettant le réglage indépen- dant de ces mouvements l'un par rapport à l'autre de manière que la loi de variation du rayon de coupe et l'épaisseur des feuilles tranchées soit modifiable à volonté. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que: - les chariots (3) sont solidaires des arbres (4) soutenus sur des supports (14) faisant partie de montants (14a) fixés sur le soubassement (15), ces arbres (4) pouvant tourner à l'aide d'un moteur (21) grâce à un certain nombre d'engre- nages (16, 17, 18), d'un arbre de transmission (19) et d'un joint (20); des couples vis-écrous (22, 22a) sont prévus, les premiers (22) étant liés axialement aux chariots (3) et les secondes (22a) étant solidaires de la poutre (2); - les vis (22) tournent par rapport aux chariots (3) grâce aux couples coniques (23) et aux autres arbres (24) coaxiaux et intérieurs aux arbres (4) et supportés par eux; - les arbres intérieurs (24) reliés aux vis (22) tournent à une vitesse angulaire différente de celle des arbres exté- rieurs (4) solidaires des chariots (3), pour que la poutre (2) se déplace par rapport aux chariots (3). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé par le fait qu'il comprend d'autres couples vis-écrous (25, 25a), dont les vis (25) sont fixées axialement aux montants postérieurs (26) et tournent grâce aux couples co- niques (27) et aux arbres (28) par l'intermédiaire d'autres couples de renvoi d'un arbre de transmission (29) commandé par les arbres creux (4) à travers une cinématique spéciale adaptée, tandis que les écrous (25a) sont solidaires du cha- riot (10) portant les poutres (8, 9), de sorte que la lame (6) et la barre de pression (7) soutenues par celles-ci sont en mesure de se déplacer sur les rails (11) du côté et par l'axe fixe (5). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les vis (25) des couples vis-écrous (25, 25a) actionnant le déplacement de la lame (6) et de la barre de pression (7), sont également coulis- santes à l'intérieur des pignons respectifs des couples co- niques (27) et peuvent être déplacées axialement d'avant en arrière à l'aide de vérins hydrauliques (30), ou analogues, qui sont à leur tour liés aux montants postérieurs (26) et aux vis (25) grâce à des accouplements tournants et d'un palier de butée (31), de sorte que la lame (6) et la barre de pression (7), en actionnant ces cylindres (30), peuvent etre détachés du tronc (1) à tout moment des opérations de tranchage et remis dans leur position initiale, en éliminant le danger de manoeuvres erronées et de heurts entre les or- ganes de coupe et les parties en rotation autour de l'axe(5). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comorend un dispositif adapté à actionner et à régler les mouvements de translation du tronc (1), de la lame (6) et de la barre de pression (7) 246 1560 de façon intermittente et indépendamment l'un de l'autre, ce dispositif étant constitué par deux roues à cames (32) calées sur les arbres creux extérieurs (4) et sur le profil desquelles peuvent rouler des rouleaux (33) maintenus en contact à l'aide de ressorts (35), et centrés à l'extrémité de tiges (34) capables d'agir sur les leviers oscillants (36), ces derniers pouvant transmettre le mouvement à des bielles (37) grâce à des coulisses (38) guidées entre ces leviers (36) et déplaçables le long de ceux-ci à l'aide d'autres vis (39) et de volants correspondants (40), de sorte que ces bielles (37) puissent agir sur les groupes d'organes contenus dans deux boites de commande (55) sépa- rées et reliés respectivement aux vis (22, 25) déterminant deux mouvements de translation. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend, dans les boites de commande (55) qui déterminent l'avance intermittente et indépendante du tronc (1), de la lame (6) et de la barre de pression (7), des leviers (41) aptes à transmettre le mouve- ment des bielles (37) à des embrayages unidirectionnels (42) agissant, quand ils ne sont pas automatiquement insérés, par l'action des roues à cames (32) et des ensembles de leviers reliés à celles-ci, sur des arbres (43) qui transmettent le mouvement de rotation aux couples d'engrenages (44, 45) al- ternativement reliés à un arbre (46) grâce à un manchon (47) actionnable à l'aide d'un dispositif de commande spécial (48), cet arbre (46) étant également relié à un arbre de sortie (50),coaxial et situé à l'intérieur de celui-ci, par l'intermédiaire d'un deuxième manchon d'embrayage (51), ac- tionné par un autre dispositif de commande analogue (49). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend, dans chacune des boites de commande (55) qui déterminent l'avance rapide du tronc (1), de la lame (6) et de la barre de pression (7) au début et à la fin de l'opération de tranchage, un moteur (52) dont l'arbre est solidaire d'un pignon conique (54) reliable à l'aide d'un second dispositif de commande (49) à une roue conique (53) qui est à son tour solidaire du 246 1560 second manchon (51), de sorte que le moteur (52) reste relié alternativement à l'arbre de sortie (50) de la boite de com- mande correspondante (55) et à l'autre arbre (46). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que, dans les deux boites (55) de commande renfermant les deux groupes d'organes égaux ou similaires (41 à 54), l'un de ces groupes est relié par un joint (56) à l'arbre de transmission (29) actionnant les vis (25) commandant le mouvement de la lame (6) et de la barre de pression (7), et l'autre groupe est relié, grâce à deux roues dentées (57, 58) et une chaîne de transmission (59), aux arbres (24) qui actionnent les autres vis (22) comman- dant les mouvements du tronc (1) et qui sont accouplés entre eux de façon à tourner solidairement par l'intermédiaire de couples coniques de renvoi (60) et d'arbres de transmission (61, 62). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les arbres coaxiaux (46 et ) contenus dans les boites (55) sont accouplés entre eux, les arbres creux extérieurs (46) étant reliés à deux couples d'engrenages (44, 45), de sorte qu'en insérant au début de l'opération le couple en mesure de transmettre la rotation la plus importante aux arbres (46) en question, le tronc (1) peut être tranché selon une épaisseur majeure au cours de la phase initiale de dégrossissage ou d'arrondissement, et en insérant successivement l'autre couple de ces engrenages (44, 45), on neut obtenir des feuilles aux caractéristiques uniformes et de l'épaisseur voulue. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé par le fait qu'on prévoit, entre les arbres creux (4) et les arbres intérieurs à ceux-ci (24), des dispositifs d'embrayage (24a) agencés pour faire dépen- dre ces arbres l'un de l'autre afin qu'ils tournent de façon synchronisée, tandis que les embrayages unidirectionnels(42) sont débrayés, puisque les organes situés entre ces derniers et les rouleaux (33) sont arrêtés, de sorte que les résis- tances au mouvement de tous les organes entraînés par les arbres intérieurs (24) puissent être vaincues.