Brevet FR2485062A1 — publié le 19811224

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments cohérents de bois et de métal, des- tinés notamment aux applications extérieures, par exemple comme clôtures, comme mobiliers de jardin, comme ponts, com- me palettes, etc., des planches ou barres de bois étant rac- cordéespar des organes de bordure ou profilés métalliques, les planches ou barres de bois passant à travers les profi- lés métalliques en direction perpendiculaire ou sensible- ment perpendiculaire, les profilés entourant les planches ou les barres de tous les côtés. L'invention permet la réalisation d'une construc- tion très robuste dans laquelle les planches et profilés métalliques sont protégés contre la rupture, le gauchisse- ment ou la séparation mutuelle sans que des raccords cloués ou vissés soient nécessaires. On sait que les éléments cloués ou vissés de bois ont tendance à éclater exactement à l'endroit du passage du clou ou de la vis dans la planche.Il s'agit d'un inconvénient important dans de nombreuses constructions, par exemple les palettes, les clôtures, les éléments de construction, le mobilier de jardin, les caillebotis, etc. Ces constructions sont surtout celles dans lesquelles des planches ou panneaux sont disposés avec des espacements (fentes) et sont exposés aux intempéries et aux variations de température et d humid- dité et éventuellement aux chocs. Tous ces phénomènes con- tribuent au gauchissement des planches ou panneaux, à leur retrait et à leur gonflement, et ils se fissurent et se détachent en conséquence. Le procédé selon l'invention se caractérise, dans une première opération, par le poinçonnage de paires de trous dans des bandes d'une matière métallique plane, à raison de deux trous par barre ou planche, les bords des trous constituant des éléments de retenue sous forme de pointes ou de pattes destinées à accroître la pression de contact entre les bords des trous et les barres ou planches intro- duites,et la bande plate est ensuite comprimée ou roulée sur un profilé (rigide) de support de manière que les trous poinçonnés par paires se trouvent pratiquement en face l'un de l'autre, ces trous pouvant alors former un guide pour la barre ou la planche qui est alors placée dans les trous, les barres ou planches étant soumises à une opéra- tion de séchage avant leur passage dans les trous afin que leur teneur en humidité soit réduite à une valeur aussi faible que possible au-dessous de la teneur normale en hu- midité du produit lors de son utilisation, notamment à l'extérieur, les planches ou barres permettant un certain réglage angulaire ou longitudinal après leur introduction mais étant ensuite humidifiées,lorsqu'elles sont à leur em- placement final (clôtures) ou dans les conditions finales (mobilier de jardin, etc.) afin que le bois gonfle et main- tienne les élémentsde la construction sous forme d'une struc- ture rigide. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un mode de réalisation simple d'élément formé par une plaque, destiné à être disposé sur une planche; la figure 2 représente une planche destinée à coopérer avec l'élément de la figure 1; - la figure 3 est une coupe d'un poteau ou organe intermédiaire comprenant un profilé selon l'invention et une planche en position couchée ou verticale, passant dans les trous; - la figure 4 est une élévation d'un autre mode de réalisation ayant des gorges rabotées dans les planches pour le logement de flasques supérieur et inférieur d'un profilé, ce mode de réalisation convenant particulièrement bien à la réalisation des caillebotis et analogues; - la figure 5 représente un raccord latéral selon l'invention, en position non montée; - la figure 6 représente le même raccord que la figure 5 mais en position montée; - la figure 7 est une élévation latérale du profilé du raccord des figures 5 et 6, ayant des trous pour deux planches adjacentes et un dispositif élastique de retenue de ces planches, convenant particulièrement bien au mobilier de jardin; - la figure 8 est une vue de bout d'un organe inter- médiaire de support comportant deux profilés métalliques qui supportent deux planches parallèles et verticales de palissa- de; - la-figure 9 représente à plus petite échelle l'utilisation de cette construction dans un coupe-vent, vu en plan et réalisé selon l'invention; - la figure 10 est une élévation d'un mode de ré- alisation de l'invention, mettant en oeuvre un raccordement qui peut être utilisé par le client et qui est destiné aux clôtures qui peuvent être inclinées sur un sol en pente; - les figures 11 et lla représentent la construc- tion de la figure 10 en plan et montrent comment la construc- tion peut être réalisée avec fixation d'une planche à l'aide de pattes formées dans le profilé; - la figure llb est une élévation latérale de la fixation de la figure lla; - la figure 12 représente un fauteuil de jardin dont les raccords sont effectués comme indiqué sur les figures 5, 6 et 7, selon l'invention; - la figure 13 représente une table réalisée par mise en oeuvre de la même construction des figures 5, 6 et 7; - la figure 14 est une coupe illustrant une fixa- tion réalisée selon l'invention avec des poutres assemblées à tenon et mortaise, formant des panneaux ou des éléments analogues de construction; - la figure 15 est une vue de bout de la construc- tion de la figure 14; - la figure 16 est une vue en plan du panneau des figures 14 et 15; et - les figures 17 à 21 représentent différents éléments d'une machine utilisée pour le raccordement d'élé- ments selon l'invention, par exemple pour la fabrication d'emballages, de clôtures, de constructions du bâtiment, etc. Les figures 1 et 2 illustrent la mise en oeuvre de l'invention lors du raccordement de deux éléments perpendicu- laires. Une bande d'une plaque a des trous poinçonnés 2 des- tinés au passage de planches 5, et la bande 1 est pliée afin qu'elle forme un profilé convenable tel que représenté sur la figure 1. On utilise de préférence une plaque dont l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 3,0 mm, suivant l'ap- plication prévue, et il est très important que cette plaqué, par exemple une tôle, soit galvanisée lorsqu'elle doit être soumise aux intempéries. Ce type de raccordement réalisé par une tôle plus épaisse convient bien au mobilier de repos très robuste, aux ponts, etc. Les planches 5 représentées sur la figure 2 ont de préférence des gorges 4 à leur face supérieure comme indi- qué sur cette figure afin que la partie supérieure du profilé 1 puisse se loger ou être enfoncée dans la gorge 4 lors du montage des produits. Evidemment, les planches 5 peuvent aus- si être introduites à force sans qu'elles possèdent de gor- ges, la planche étant repoussée d'une manière si importante que, après introduction des planches dans les trous, les flasques 3 du profilé sont relevés ou pliés entre les trous. En conséquence, les bords inférieurs 3a du profilé sont repoussés vers le haut, c'est-à-dire vers la face infé- rieure de la planche et la repoussent. Dans de nombreux cas, il peut être avantageux qu'une ou plusieurs pattes ou ergots soient formés lors du poinçonnage de la bande, comme in- diqué sur les figures 10 et 11, ces ergots pouvant être en- foncés ensuite dans la planche. L'opération peut être réali- sée à l'aide de machines ou par introduction d'une poutre de bois audessous des planches comme l'indiquent les figures 3, 8 et 14. L'introduction d'une poutre ou d'un élément élasti- que, comme indiqué sur la figure 7, au-dessous des planches afin que celles-ci soient repoussées vers le haut contre la face inférieure du profilé qui est ainsi repoussé vers le haut ou vers le bas dans les gorges des planches, rend pos- sible la fourniture séparée des panneaux et des profilés, le client montant ensuite le produit. Cette disposition con- vient particulièrement bien aux panneaux pour 1 9extérieur, au mobilier de jardin, aux clôtures et analogues, car le produit est exposé à des variations importantes de tempéra- ture. Les pattes poinçonnées peuvent aussi être utilisées pour la fixation des planches de manière qu'elles soient clouées dans la planche dequelques coups de marteau, les ergots remplaçant les gorges formées dans les planches. Dans les constructions qui doivent être utilisées d'une manière telle que la planche puisse tourner dans le trou du profilé afin qu'elle puisse être inclinée, par exem- pie dans le cas des clôtures sur sol incliné, l'utilisation du procédé de compression est très avantageuse, car le bois peut être comprimé afin qu'il fasse fléchir les flasques 3 entre les trous perforés. De cette manière, les flasques sont sous tension ou rappelés élastiquement et ils maintiennent toujours les planches même lorsque celles-ci sèchent sous l'influence par exemple des températures internes. Cette compression peut aussi être effectuée après montage des pro- duits décrits précédemment et elle est réalisée de préférence dans une seule course dans une presse telle que décrite dans la suite du présent mémoire en référence aux figures 17 à 21. Un tel tronçon de planche comprimée forme un raccord très robuste qui possède une grande rigidité. Lors de la réalisation d'un raccord plat tel que le profilé ne peut pas sortir des planches par le haut ou par le bas, des gorges peuvent être formées à la face inférieure des planches pour la pénétration des flasques inférieurs des bords du profilé lors de la compression, comme indiqué sur la figure 4. Cette opération convient particulièrement bien à la fabrication des caillebotis par exemple qui sont de cette manière extrêmement robustes et insensibles à l'humi- dité, par rapport aux caillebotis cloués qui peuvent se fen- dre ou se déformer, surtout lorsque les planches minces des caillebotis sont clouées par dessous, en règle générale. Lors de la fabrication du mobilier de jardin par mise en oeuvre de l'invention, les planches sont introduites dans les trous d'un profilé métallique qui empêche que les planches se fendent, se gauchissent ou se détachent. Les figures , 6 et 7 illustrent ce procédé très avantageux qui convient particulièrement bien aux constructions dans lesquelles les déformations sont importantes. Le mobilier de jardin est soumis bien plus que d'autres constructions à des variations importantes de température et d'humidité et, lors du stockage hivernal, des déformations dues au gel s'ajoutent. Du mobilier de jardin maltraité, qui n'est pas protégé pendant l'hiver, a donc souvent une très courte durée. Lors de la mise en oeuvre de l'invention dans cette application, le client assure avantageusement le montage des différents éléments lui-même si bien que le produit peut être peu coûteux, surtout par réduction des cotts d'emballa- ge et de transport. Ainsi, l'invention permet la réalisation de mobi- lier très robuste, par exemple une table, un canapé et deux fauteuils avec des dossiers hauts, en bois dur de 19 x 95 mm, l'ensemble pouvant être emballé dans une boite de carton qui a une largeur interne de 40 cm, une hauteur de 22 cm et une longueur de 1,6 m. Dans ce cas, des planches ayant des extrémités sciées brutes (le rabotage des planches est une opération peu coûteuse par rapport à la finition des surfaces visibles d'extrémité) comportent une petite encoche sciée à environ mm de l'extrémité de la planche (figure 5) et les plan- ches sont alors introduites dans les profilés latéraux fer- més (figures 6 et 7). Les organes élastiques disposés en dessous sont alors introduits à force sous les planches afin que les bords 6 des profilés pénètrent dans les enco- ches des planches. De cette manière, toutes les parties du mobilier sont formées et sont alors fixées de manière clas- sique. Les organes élastiques de soutien, formés d'acier (figure 7), repoussent les planches vers le haut, vers les bords supérieurs des profilés dans toutes les conditions, même lorsque les planches sèchent ou gonflent. Lors de la construction des clôtures et des coupe- vent, comme indiqué sur les figures 3, 8, 9, 10 et 11, les éléments sont montés comme décrit précédemment. Le raccorde- ment des différentes parties peut être réalisé de diverses manières. Un procédé met en oeuvre les nervures 7, 8 et 11 qui dépassent d'un côté, les différents supports étant en- suite repoussés lors du montage. On peut aussi utiliser des goupilles formées de fil, introduites dans les trous 9, as- surant le raccordement et la fixation dans des poteaux inter- médiaires et d'extrémité. Le procédé selon l'invention permet aussi la ré- alisation par exemple de clôtures avec des décorations des lattes ainsi que la disposition en direction inclinée sur un sol non horizontal, comme indiqué sur les figures 10, 11, lia et llb. Comme indiqué précédemment, la planche est repoussée à force ou au marteau contre les ergots 10 du profilé, ou les ergots 10 du profilés sont introduits dans la planche, comme indiqué sur la figure lia, et, comme ces ergots se trouvent à peu près au centre des lattes, celles-ci peuvent être faci- lement tournées dans les trous. Si le sol est très incliné, des trous très larges sont poinçonnés dans le profilé.-L'in- clinaison des tronçons de clôture est réalisée de manière que les éléments soient disposés verticalement, et une première extrémité du profilé est frappée contre une pierre ou un ob- jet analogue jusqu'à l'obtention de l'inclinaison voulue. Des décorations des plaques ou tôles peuvent être réalisées à la face supérieure par réalisation des trous poinçonnés avec la configuration voulue, dans la matière retirée des trous. On peut aussi réaliser selon l'invention des pan- neaux totalement fermés (palissades de bois) comme indiqué sur les figures 14, 15 et 16. Des éléments totalement fer- més de construction, tels que des palissades, des planchers, des caisses, des panneaux d'emballage et des éléments ana- logues peuvent aussi être réalisés avec des profilés ayant des trous latéraux pour le passage des planches. Par exem- ple, deux planches 13, 14 sont introduites dans le même trou. La planche 13 dans laquelle ont été formées deux en- coches 12 à la scie, pour le logement des flasques 3, est introduite la première, et elle est alors repoussée vers la gauche sur la figure afin que les flasques 3 pénètrent dans l'encoche 12. L'autre planche 14 est alors introduite. On peut aussi introduire les supports 11 afin que les diffé- rents éléments soient repoussés les uns contre les autres, le cas échéant, de la manière décrite dans la suite du pré- sent mémoire en référence aux figures 17 à 21. Les figures 17 à 21 représentent une presse semi- automatique de montage de planches, des types décrits en ré- férence aux figures 1 à 16. La presse destinée à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention a un cycle de travail d'environ 12 s pour des ensembles simples (caillebotis et analogues) dans le cas d'un prototype et, lorsque la presse a une table qui peut prélever deux caillebotis à la fois, 20 caillebotis peuvent être montés et comprimés par minute. L'échange des pièces de bois 17 doit aussi être ajouté si bien que la presse fabrique en réalité sept à huit caillebotis par minute ou trois à quatre autres ensembles ne comportant pas de support 7, jusqu'à une dimension de 2 x 2 m correspondant à la plus grande surface de cette presse. Il faut ajouter environ 3 s pour le montage des supports 7 (figure 17) si bien que la presse fabrique encore trois ensembles par minute. Les ensembles totalement étanches nécessitent l'avance supplémentaire de planches 13 si bien que la ca- pacité de travail est alors de deux ensembles par minute. On peut augmenter la longueur des planches et les longueurs correspondantes 17 et 30 des pièces de bois jusqu'à la hauteur des murs d'environ 2,5 m, et les ensembles formés sont alors évacués transversalement dans la presse, à l'ai- de du vérin hydraulique 22 d'avance. La presse selon l'invention est commandée par des vérins hydrauliques alimentés par une pompe de type connu, placée du côté droit des pièces de bois 17 sur la figure. Lapresse a trois vérins 20 d'avance à tige sortant des deux côtés si bien qu'ils peuvent faire avancer les pro- filés 28 et simultanément peuvent repousser l'ensemble ter- miné tout en tirant les supports 7, 18 lors de leur retour. La presse a aussi un vérin 22 d'avance des plan- ches 29, ayant une rampe d'avance munie de crochets régla- bles 23 pour chaque type de planche. Lorsque ces dernières avancent dans la presse, elles sont guidées par des rainures 19. La presse 15 a quatre vérins 25 de compression qui exercent chacun une force de 2,5.10 N si bien que la force totale que peut appliquer la presse est d'environ 26 N. Les vérins jouent le rôle des colonnes de la presse. Celle-ci a deux poutres inférieures 25 en H et deux poutres supé- rieures analogues 24 en HS Six poutres 27 de compression sont disposées entre les autres poutres et peuvent se dé- placer latéralement. (L'avance des supports 18 de bois peut aussi être effectuée par des vérins séparés 21)> La presse 20 est desservie par deux personnes, l'une d'elles plaçant les profilés dans la réserve 160 Celle- ci contrôle aussi les soupapes de commande de la presse. L'autre personne reçoit les ensembles terminés et les empile à l'aide d'un dispositif spécial de levage. La capacité de la presse en pièces de bois est d'environ 50 planches en hauteur, suffisant pour un fonctionnement compris entre 10 et 30 min. La réserve 17 a quatre roues et elle est rempla- cée par une réserve pleine en 2 min. Des pièces 18 de bois formant les supports sont introduites manuellement par la personne qui travaille de ce côté. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et pro- cédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exem- ples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Procédé de fabrication d'ensembles cohérents for- més de métal et de bois, destinés à être utilisés essentiel- lement à l'extérieur, par exemple sous forme de clôtures, de mobilier de jardin, de ponts, de palettes, et autres, selon lequel des barres ou des planches de bois sont rac- cordées par des organes de bordure ou profilés métalliques, les planches ou barres passant dans des trous des profilés métalliques en direction perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à ceux-ci, les profilés entourant les barres ou planches de tous côtés, ledit procédé étant caractérisé en ce que, dans une première opération, des trous sont.poinçon- nés par paires dans des bandes tirées d'une matière métalli- que plane, à raison de deux trous pour chaque barre ou plan- che, les bords des trous ayant la configuration d'éléments de retenue sous forme de pointes ou de pattes destinées à accroître la pression de contact entre les bords des trous et les barres ou planches introduites dans les trous, la bande étant ensuite comprimée ou repliée sur un profilé de support (rigide), les trous poinçonnés par paires étant dis- posés pratiquement en face l'un de l'autre afin qu'ils for- ment un guide de la barre ou de la planche qui doit être introduitedans les deux trous, les barres ou planches su- bissant un séchage avant d'être disposées dans les trous de manière que la teneur en humidité des barres ou planches soit réduite à une valeur aussi inférieure que possible à la teneur normale en humidité du produit lors de son uti- lisation, notamment à l'extérieur, les planches ou barres permettant un certain réglage angulaire ou longitudinal juste après leur passage dans les trous, mais étant ensuite humidifiées lorsqu'elle occupent un emplacement final, notam- ment dans une clôture ou un ensemble analogue, ou dans les conditions finales, notamment lorsqu'elles forment un mobilier de jardin, un pont ou un ensemble analogue, si bien que le bois gonfle et assure ainsi la fixation des différents élé- ments de la construction sous une forme bien rigide.