Brevet FR2514288A1 — publié le 19830415

L'invention concerne la combinaison de moyens mdcaniques simples et fiables pour réaliser, d'une manière industrielle, des débits à partir d'une technique connue, le tranchage. Lea méthodes actuelles de débit mettent en oeuvré, soit des outils dotés d'un mouvement circulaire ou linéaire formant des sciures ou copeaux, soit des couteaux agissant en général par tranchage perpendiculairement au sens des fibres du bois. Ces méthodes présentent soit l'inconvénient dtocca- sionner d'importantes pertes de matière, soit de limiter le débit dans son épaisseur et sa longueur. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre de moyens permettant de déplacer un équarri -de bois à travers un ou plusieurs couteaux fixes, dont la position détermine l'épaisseur des débits. L'idée essentielle de l'invention consiste à exercer une pression (P) sur deux faces opposées de l'équarris par deux surfaces métalliques en déplacement, suffisamment importante pour transmettre à cet équarri, sans glissement de celui-ci, une force axiale (Q) supérieure à la force de résistance totale (R) qu'oppose un ou plusieurs couteaux fixes situés entre ces surfaces en déplacement, et parallèlement à celles-ci. La seconde idée consiste à maintenir la valeur de unitssite la pression/p,exercée perpendiculairement sur les deux faces de l'équarri et à l'avant du ou des couteaux, dans la zone occupe par ce ou ces couteaux et immédia- tement après cette zone, la distance entre les deux surfaces métalliques en déplacement (d) prenant la valeur de (d) + ltépaisseur du couteau (e). La troisièm. idée est l'application, d'une manière préférentielle, pour répondre à l'application des deux précédentes, de la channe de roulement, objet du brevet déposé par l'inventeur le 01.09.1981 sous le nO 81 167 38. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins annexés, décrivant en particulier l'un des modes préfé- rentiel de réalisation et ne présentant pas de caractère limitatif. La figure 1 de ces dessins est une coupe schématique d'une machine selon l'invention parallèlement à l'axe de celle-ci. La figure 2 est une coupe schématique perpendiculairement à l'axe de celle-ci. Nous rappelons la signification des lettres figurant sur les dessins et employées dans le texte L = longueur de la zone de compression en amont de la zone de tranchage, = = longueur de la zone de tranchage, L2 = longueur de la zone de compression en aval de la zone de tranchage, 1 = largeur de l'équarri, H = hauteur de l'équarri, P = force totale de compression perpendiculairement à l'axe de l'équarri, Q = force de poussée de l'équarri, R m force de résistance du couteau, p = pression spécifique exercée perpendiculairement sur l'équarri, f - coefficient de frottement bois/acier, e = épaisseur du couteau, d = distance entre les deux surfaces de compression (2). Ltéquarri est introduit, de préférence par ses deux grandes faces opposées, lorsque celui-ci est de section rectangulaire, entre deux surfaces métalliques (2) en mouvement parallèlement à l'axe de celui-ci. La distance (d) entre les deux surfaces en mouvement (2) est règlable et maintenue à une valeur inférieure à l'épaisseur de l'équarri, valeur qui détermine la pression spécifique (p) exercée perpendiculairement au sens des fibres du bois. Cette pression (p) est choisie aussi proche que possible de la limite élastique du bois à la compres- sion, perpendiculairement à ses fibres. L'équarri comprimé dans la zone (L) entre les deux surfaces métalliques (2) avance à travers un couteau fixe (1) en acier spécial, muni d'non ou deux angles de coupes à l'avant, et convenablement affûté. Ce couteau (i) possède une longueur (Li) aussi faible que possible, mais suffisante pour s'opposer par sa force (R) à la force (Q) de l'équarri. L'épaisseur du couteau (o) sera également aussi faible que possible, mais suffisante pour offrir au couteau une bonne résistance au flambage. La hauteur (H) de celui-ci sera supérieure à l'épaisseur de l'équarri, ses deux extrémités aeront solidement fixées en haut et en bas du b & i de la machine par des moyens permettant un démontage et un remplacement aisé. Selon l'une des caractéristiques de l'invention, la pression (p) sera maintenue dans la zone de tranchage (L1), l'écartement entre les deux surfaces de compres sion (2) prenant dans cette zone la valeur de (d) augmentée de l'épaisseur du couteau (e). Cet écartement est obtenu en pratiquant dans le chemin de roulement (4) un évidement ayant sensiblement la forme du couteau utilisé. Par sa particularité, la chaîne de roulement (3) est en mesure non seulement de faire avancer l'équarri, de transmettre à celui-ci une force (Q), mais aussi de suivre-une trajectoire courbe déterminée par le chemin de roulement (4) par déroulement de ses galets. Après tranchage en zone (L1) léquarri poursuit sa trajectoire en zone- (L2) subissant une pression (p) sensiblement identique à celle qu'il subit en-amont de la machine. Par cette disposition, le tranchage s'effectue dans les meilleures conditions possibles, la pression (p) empêchant l'éclatement du bois. La force totale de compression (P) exercée à l'intérieur de la machine sur l'équarri sera gale à P = (L + L1 + L2} x l x p. A titre d'exempls, une machine ayant une longueur totale de compression (L + L1 + L2) de 1w40 m et traitant des équarris de largeur (1) de 10 cm, exerçant une pression spécifique (p) de 100 kgs par cm2, exercera une force totale (P) égale à 140 tonnes. En admettant un coefficient de frottement (f) bois/ acier de 0,10, la force axiale (Q) maximum que peut exercer l'équarri par rapport à la force de résistance (R) du couteau sera égale à 28 tonnes, selon la formule Q = 2 x P x f. Il est à remarquer que cette force Q est multipliée par 2, en considérant que l'équarri est comprimé entre deux surfaces. On constate qu'il suffit d'agir sur la longueur de compression (L) de la machine pour obtenir une-valeur (Q) de compression axiale supérieure à la force (R) qu'oppose le couteau, en supposant une valeur (p) constante. La-résistance (R) du couteau dépendra essentiellement de sa longueur (L2) et de sa hauteur (H),. Elle peut être évaluée,si ce couteau* à titre d'exeXple, possède une longueur (L2) de 15 cm pour une hauteur (H) de 10 cm à R = p x L2 x H x 2 x f, soit dans ce cas 3 000 kgs. Ce calcul démontre qu'en esercant, par exemple, une compression (p) de 100 kgs par cm2 sur- l'équarri que l'on obtient sans problème à l'aide des chaînes de roulement, il sera aisé de vaincre la résistance (R) du couteau, avec une longueur (L) de machine faible ainsi qu'avec une puissance très modérée pour son-fonctionnement. La puissance nécessaire au-fonctionnement de la machine est essentiellement dépendante de 10) la résistance (R) du couteau, 20) la vitesse d'avancement de l-'équarri, 30) le diamètre des galets des chaines de roulement (3). Pour un équarri de 10 X 10 cm de section avançant à une vitesse de 30 cm/sec, cette puissance peut btre évaluée à 30 CV, pour un diamètre de galets des chaînes de roulement de 30 mm, et pour une poussée (Q) de 3 tonnes selon l'exemple précité. Elle sera appliquée de manière commode à l'aide de deux moto-réducteurs de 15 CV chacun, agissant chacun sur une chaîne de roulement, Des machines de toutes dimensions sont réalisables, sans restriction pour la hauteur (H) des débits, la performance de celles-ci ne dépendant que de la puissance des moteurs actionnant les chaînes de roulement. Par l'application des chaînes de roulement faisant l'objet du brevet ne 81 167 38, le mécanisme d'avancement des surfaces de compression (2) se trouve considéra- blement simplifié, un pignon moteur au moins,- avec un pignon de renvoi agissant sur les chaînes, ce mécanisme n'étant pas, pour des raisons de simplification, reprd- senté sur les dessins accompagnant la description. Le mécanisme permettant de régler la distance (d) entre les deux surfaces (2) n'est pas, pour les mimes raisons, représenté sur ces dessins. Il ast réalisé, par exemple, par de simples colonnes filetées reliant les deux batiks comportant les chemins de roulement (4). Pour obtenir des débits multiples sur un seul équarri, il suffira de disposer plusieurs couteaux les uns derrière les autres, et d'adopter en conséquence une longueur (L) suffisante en amont de la machine, en assurant bien entendu une puissance proportionnelle au nombre de couteaux. En résumé, la machine proposée, apte à vaincre la résistance d'un couteau fixe situé dans la trajectoire d'un équarri muni d1un mouvement linéaire, permettra le débit sans perte de matière d'une manière fiable, et sans émettre des bruits nuisants et des poussières inévitables si lton utilise les moyens traditionnels connus, tels que les outils coupants scies circulaires ou à rubans. REVENDICATIONS 1. Machine pour le débit sans perte de matière, de feuilles, planches ou madriers à partir d'équarris en bois, caractérisée en ce qu'elle comporte deux surfaces de compression en déplacement linéaire par rapport à un ou plusieurs couteaux fixes disposés dans la trajectoire de l'équarri, comprimé entre les deux surfaces. 2. Machine selon revendication 1, caractrisée en ce que les deux surfaces en déplacement exercent une pression constante perpendiculairement à son axe sur l'équarri, en amont, en zone de tranchage et en aval de la machine. 3. Machine selon revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les surfaces de compression sont constituées de tapis métalliques sans fin compQsés d'éléments parallépipédiques articulés. 4. Machine selon revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le déplacement des surfaces de compression soit assuré de préférence par l'application de channes de rou liement