Brevet FR2511062A1 — publié le 19830211

La présente invention concerne un procédé et une installation pour la fabrication de pièces constituées d'éléments assemblés entre eux par des connecteurs enfon cés sous pression, ce procédé et cette installation étant applicables plus particulièrement mais non exclusivement à la fabrication de charpentes industrialisées. On connaît actuellement un procédé de fabrica tion de fermes et de poutres qui sont réalisées à partir d'éléments en bois assemblés entre eux par des connecteurs métalliques. Ces connecteurs, qui sont utilisés par paire, et sont disposés de part et d'autre des éléments assemblés, à chaque noeud, sont constitués par des plaques présentant, sur l'une de leur face, une multitude de dents destinées à s'enfoncer dans les éléments, pour assurer leur liaison, lorsqu'on exerce une pression sur les connecteurs. Un tel procédé connu présente l'inconvénient d'exiger un temps de main d'oeuvre important et d'entraîner par conséquent un prix de revient relativement élevé. En effet, jusqu'à présent, les pièces sont tout d'abord assemblées par préenfonçage,au maillet,des connecteurs à l'emplacement de chaque noeud, cette opération s'effec tuant sur une table horizontale de préenfonçage . Autrement dit, les bois devant constituer par exemple une ferme étant placés, sur la table,dans leurs positions appro priées, après la mise en place préalable des connecteurs inférieurs à l'endroit des noeuds de la ferme, les ou vriers enfoncent au maillet, à chaque noeud, les connec teurs supérieurs, ce qui provoque également un enfonce ment partiel des connecteurs inférieurs. On conçoit qu'il s'agit là d'une opération longue, fastidieuse et très fa tigante .Une fois ce pré-enfonçage effectué, on fait passer l'ensemble de la ferme à travers une presse à rou leaux, pour assurer l'enfoncement total des connecteurs. La présente invention vise essentiellement à remédier à cet inconvénient en permettant d'obtenir un préenfonçage automatique des connecteurs, ce qui en traîne évidemment une simplification considérable de la fabrication et un abaissement du prix de revient. A cet effet, ce procédé de fabrication de pièces constituées d'éléments assemblés entre eux par des connecteurs enfoncés sous pression, applicable notamment à la fabrication de charpentes industrialisées,ces connecteurs pourvus de dents sur l'une de leur face,étant repartis par paires de connecteurs supérieur et inférieur enfoncés à chaque noeud de la pièce, dans lequel on enfonce tout d'abord partiellement, à l'endroit de chaque noeud, la paire de connecteurs inférieur et supérieur qui s'y trouve puis on fait passer l'ensemble de la pièce assemblée, avec ses connecteurs préenfoncés à travers une presse à rouleaux pour achever l'enfonce ment des connecteurs, est caractérisé en ce que pour réaliser le préenfonçage des connecteurs on fait rouler, sur l'ensemble de la pièce avec ses connecteurs simplement posés à l'endroit des noeuds, un rouleau presseur de manière à obtenir le préenfonçage de tous les connecteurs au cours d'un seul et même passage de ce rouleau. L'invention a également pour objet une instalt- lation pour la fabrication de pièces constituées d'éléments assemblés entre eux par des connecteurs enfoncés sous pression,applicable notamment à la fabrication de charpentes industrialisées, comportant une table de pré enfonçage sur laquelle sont placés,aux différents noeuds de la pièce, des gabarits de mise en position de connecteurs inférieurs et de blocage des éléments et une presse fixe à rouleaux parallèles entre lesquels on fait passer les pièces pour assurer l'enfonçage total des connecteurs, caractérisée en ce qu'elle comporte une pression de préenfonçage mobile longitudinalement par rapport à la table de préenfonçage et comportant un cylindre presseur transversal roulant sur les connecteurs supérieurs placés sur différents noeuds, de manière à enfoncer partiellement les connecteurs supérieurs et inférieurs, et des moyens pour évacuer les pièces portant les connecteurs préenfon cés de la table de préenfonçage et pour les faire passer à travers la presse fixe assurant l'enfonçage total des connecteurs. Le procédé et l'installation suivant l'inven- tion offrent l'avantage que l'opération de préenfonçage des connecteurs est effectuée automatiquement, lors du déplacement de la presse- de préenfonçage mobile,ce qui permet par conséquent de supprimer l'opération de préenfonçage manuelle , d'où un gain de temps très important dans le cycle total de fabrication et une économie de main d'oeuvre. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble d'une installation de fabrication de charpentes industrialisées, suivant l'invention. La figure 2 est une vue en plan due la table de préenfonçage. La figure 3 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle, de la presse mobile de préenfonçage, faite suivant la ligne III-III de la figure 4. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale et verticale faite suivant la ligne IV-IV de la figure III. Les figures 5 et 6 sont des vues en élévation schématique de la presse de préenfonçage et d'une partie de la table de préenfonçage, respectivement avant et après le passage de la presse à l'endroit d'un noeud. La figure 7 est une vue en élévation d'une partie de la table de préenfonçage. La figure 8 est une vue en élévation du mécanisme assurant le transfert transversal des pièces de la table de préenfonçage au dispositif entraîneur. La figure 9 est une vue en élévation schématique de la presse fixe d'enfonçage des connecteurs et du dispositif entraîneur amenant les pièces à cette pres se. L'installation suivant l'invention qui est représentée dans son ensemble sur la figure 1 a été conçue plus particulièrement pour l'assemblage de pièces de charpentes en bois, en l'occurence de fermes I constituées par l'assemblage de pièces de bois individuelles4 assemblées par des- connecteurs métalliques inférieurs 2a et supérieurs 2b. il va toutefois de soi que cette installation ainsi que le procédé d'assemblage peuvent être appliqués à la fabrication de n'importe quelle pièce assemblés entre eux par des connecteurs enfoneés sous pression. L'installation suivant l'invention comprend essentiellement une table de préenfonçage 3 sur laquelle sant préassemblés les divers bois 4 devant constituer la ferme 1. Cette table 3 qui est représentée en plan sur la figure 2 est formée d'un ensemble de tables élémentaires 3a qui sont montées mobiles sur une paire de rails longitudinaux 5. De cette façon, les tables élémentaires 3a peuvent être placées dans des positions longitudinales correspondant aux divers noeuds d'assemblage. Chaque table élémentaire 3a , porte , sur son plateau supérieur, au moins un gabarit d'assemblage 6 qui est constitué par une plaque fixée à l'endroit approprié sur la table élémentaire 3a Ce gabarit 6 comprend une empreinte dans laquelle est logé un connecteur inférieur 2a, dans une position appropriée (figures 5 et 6). Ce gabarit 6 comporte également une butée 7 et un mécanisme de serrage 8 , de tout type approprié, manuel ou automatique, afin d'immobiliser en position sur le gabarit 6 les bois 4 devant être assemblés. Un connecteur supérieur 2b est placé à chaque noeud, par-dessus les bois 4 devant être assemblés, de manière à s'étendre sur ces bois. Les connecteurs 2a,2b sont de tout type approprié présentant, sur une de leur face, des dents destinées à s'engager sous pression dans les bois 4, pour assurer leur liaison. Une fois les connecteurs inférieurs 2a, les bois 4 et les connecteurs supérieurs 2b mis en place de la façon appropriée pour constituer la ferme 1, on procède à un préenfonçage des connecteurs. Ce préenfonçage est réalisé au moyen d'une presse 9 qui est mobile sur des rails longitudinaux 11 situés à l'extérieur des rails 15 sur lesquels sont montées les diverses tables élémentaires de préenfonçage 3a. La presse de préenfonçage 9 qui est représentée d'une manière plus détaillée sur les figures 3 et 4, comporte un bâti 12 en forme de U inversé lequel est mobile sur les rails longitudinaux 11 par l'intermédiaire de roues 13 montées à la partie inférieure des deux ailes verticales du bâti 12.Les roues porteuses 13 de la presse 9 sont accouplées, par l'inter médiaire d'un dispositif d'entraînement à chaîne 14, à un motoréducteur électrique 15 monté à la partie supérieure du bâti 12 et assurant le déplacement longitudinal de l'ensemble de la presse 9. Cette presse 9 comporte également un rouleau presseur transversal 16 qui est monté à rotation à la partie supérieure du bâti 12; ce rouleau presseur 16 étant supporté par les deux ailes -verticales de ce bâti. La génératrice la plus basse du rouleau presseur 16 est situé à une distance H du sol qui est inférieure à la distance H1,par rapport au sol,de la face supérieure des connecteurs supérieurs 2b une fois ces derniers placés sur les divers bois 4, comme il est illustré sur la figure 5. Par conséquent, lors de la phase de préenfonçage, lorsqu'on déplace, au moyen du motoréducteur 15 judicieusement alimenté , la presse 9 vers la droite sur les figures 5 et 6, le rouleau presseur 16 roule successivement sur les divers connecteurs supérieurs 2b et provoque l'en- foncement de ceux-ci, de même que celui des connecteurs inférieurs 2a dans les bois 4 constituant la ferme 1. On voit dans la partie gauche de la figure 6 une paire de connecteurs inférieur 2a et supérieur 2b partiellement enfoncés dans les bois 4, après le passage de la presse 9. Le rouleau presseur transversal 16 est monté sur le bâti 12 de la presse 9 de manière que sa position puisse être ajustée dans le sens verticaltpour adapter la côte E à l'épaisseur des bois 4 devant être assemblés et/ou à celle des connecteurs 2a, 2b. Une fois que leurs connecteurs 2a, 2b ont été préenfoncés de la manière décrite ci-dessus, les fermes 1 sont transférées latéralement à un dispositif entral- neur 17 s'étendant longitudinalement,parallèlement à la table de préenfonçage 3. Le transfert transversal des fermes 1 est réalisé de la manière indiquée schématiquement sur les figures 7 et 8. A chaque table élémentaire de préenfonçage 3a ou à certaines d'entre elles est associé un dsspo- sitif de relevage 18 actionné par un vérin 19.Ce dispositif de rele vage 18 comprend essentiellement un parallélogramme déformable 21 dont le côté horizontal supérieur 22 porte une succession de galets 23 d'axes parallèles à la direction longitudinale.Normalement, ce côté supérieur 22 ainsi que les galets 23 se trouvent être escamotés endessous du plan du plateau supérieur de chaque table élémentaire 3a, comme il est représenté sur la figure 7. Lorsqu'une ferme 1 dont les connecteurs 2a,2b ont tous été préenfonçés, doit être transférée au dispositif entraîneur 17,on alimente les divers vérins 19 de manière à déformer le parallélogramme 21 et à soulever son côté horizontal supérieur 22 au-dessus du plan des plateaux supérieurs des tables élémentaires 3a. De ce fait, la ferme 1 est portée par les divers ensembles de galets 23. On peut alors déplacer transversalement la ferme 1, en la faisant rouler sur les galets 23, jusqu'à ce que cette ferme soit placée au-dessus du dispositif entraîneur 17.Ce dispositif entraîneur comporte avantageusement un dispositif de réception semblable au dispositif de relevage de la table de préenfonçage,ce dispositif comprenant un vérin 24 commandant un parallélogramme déformable 25 dont le côté supérieur 26 porte des galets 27 semblables aux galets 23. La ferme 1 vient donc reposer sur les galets 27 en position haute, après quoi il suffit de couper l'alimentation des vérins 24 pour faire descendre le côté supérieur mobile 26 du parallélogramme déformable 25 et appliquer la ferme 1 sur la partie supérieur du dispositif entraîneur 17. Comme on peut mieux le voir sur la figure 9, le dispositif entraîneur 17 est en fait constitué d'une succession de bâtis 28 portant, à leur partie supérieure, des rouleaux de transport 29 d'axes transversaux. Tous ces rouleaux sont mus en rotation par l'intermédiaire d'un ensemble motoréducteur 31, de manière à pouvoir déplacer chaque ferme 1 en direction d'une presse à rouleaux fixe 32 disposée à une extrémité longitudinale du dispositif entraîneur 17. Cette presse 32 comporte deux rouleaux presseurs transversaux à savoir un rouleau supérieur 33 et un rouleau inférieur 34 entraînées en rotation par un moteur.L'intervalle entre les deux rouleaux 33 et 34 est choisi de manière à correspondre sensiblement à l'épaisseur des bois 4 si bien qu'à la sortie de la presse à rouleaux 32 les connecteurs supérieurs 2a et inférieurs 2b sont totalement enfoncés dans les bois 4 et la ferme 1 est totalement assemblée. Naturellement, le fonctionnement de l'ensemble de l'installation suivant l'invention est de préférence totalement automatisé. Autrement dit, si la mise en marche de la presse de préenfonçage est commandée manuellement, son arrêt en fin de chemin de roulement s'effectue automatiquement. De la même façon, le soulèvement de la ferme 1 hors des gabarits, après le passage de la presse 9, s'effectue automatiquement et il en est de même pour la mise en marche des rouleaux 29 du dispositif entraîneur 17, cette mise en marche se faisant par exemple par des contacts à ressort. A son tour, la presse à rouleaux 32 est mise en route automatiquement lorsque une ferme 1 passe devant une cellule photoélectrique et son arrêt se produit également automatiquement après le passage de la ferme 1. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pièces constituées d'élé ments assemblés entre eux par des connecteurs enfon cés sous pression, applicable notamment à la fabrica tion de charpentes industrialisées, ces connecteurs, pourvus de dents sur l'une de leur face , étant répar tis par paires de connecteurs supérieur et infé rieur enfoncés à chaque noeud de la pièce, dans le quel on enfonce tout d'abord partiellement, à l'en- droit de chaque noeud, la paire de connecteurs infé rieur et supérieur qui s'y trouve puis on fait passer l'ensemble de la pièce assemblée, avec ses connecteurs préenfoncés, à travers une presse à rouleaux pour achever l'enfoncement des connecteurs, caractérisé en ce que pour réaliser le préenfonçage des connecteurs (2a,2b) on fait rouler, sur l'ensemble de la pièce (1) avec ses connecteurs simplement posés à l'endroit des noeuds, un rouleau presseur (16) de manière à obtenir le préenfonçage de tous les connecteurs au cours d'un seul et même passage de ce rouleau. 2. Installation pour la fabrication de pièces (1) cons tituées d'éléments (4) assemblés entre eux par des connecteurs (2a,2b) enfoncés sous pression, applica ble notamment à la fabrication de charpentes indus trialisées, comportant une table de préenfonçage(3) sur laquelle sont placés, aux différents noeuds de la pièce, des gabarits (6) de mise en position de connecteurs inférieurs (2a) et de blocage des éléments (4), et une presse fixe à rouleaux parallèles (32) entre lesquels on fait passer les pieces pour assurer l'enfonçage total des connecteurs (2a,2b), caractéri sée en cequ'elle comporte une presse de préenfonçage (9) mobile longitudinalement par rapport à la table de préenfonçage (3) et comportant un cylindre pres seur transversal (16) roulant sur les connecteurs supérieurs (2b) placés sur les différents noeuds, de ma nière à enfoncer partiellement les connecteurs supé rieurs (2b) et inférieurs (2a), et des moyens (18,17) pour évacuer les pièces (1) portant les connecteurs préenfoncés de la table de préenfonçage (3) et pour les faire passer à travers la presse fixe (32) assu rant l'enfonçage total des connecteurs. 3. Installation suivant la revendication 2,. caractérisée en ce que la presse de préenfonçage 9 comporte un bâti (12) en forme de U inversé lequel est mobile sur des rails longitudinaux (11) par l'intermédiaire de roues (13) montées à la partie inférieure des deux ailes verticales du bâti (12), ces roues (13) étant accouplées à un motoréducteur électrique(15). 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le rouleau presseur transversal (16) de la presse de préenfonçage (9) est monté de manière que sa position puisse être ajustée dans le sens vertical. 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la table de préenfonça ge (3) est constituée de plusieurs tables élémentaires (3a) portant les gabarits(6) et montées mobiles longitudina lement sur des rails (5), et en ce qu'à chaque table élémentaire (3a) ou à certaines d'entre elles est associé un dispositif de relevage (18) actionné par un vérin(19). 6. Installation suivant la revendication 5 , caractérisée en ce que le dispositif de relevage (18) comprend un parallélogramme déformable (21) dont le côté horizon tal supérieur mobile (22) porte une succession de galets (23) d'axes parallèles à la direction longitu dinale. 7. Installation suivant l'une quelconque des revendica tions 2 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif entraîneur (17) s'étendant longitudinale ment , parallèlement à la table de préenfonçage (3), ce dispositif entraîneur comportant des dispositifs de réception comprenant chacun un vérin (24) commandant un parallélogramme (25) dont le côté supérieur mobile (26) porte des galets (27), ce dispositif entraîneur (17) comprenant en outre des rouleaux de transport (29) d'axes transversaux mis en rotation par un ensemble motoréducteur (31) de manière à pouvoir déplacer chaque pièce (J) en direction de la presse à rouleaux fixe (32) disposée à une extrémité longitudinale du dispositif entraîneur (17).