Brevet FR2525950A1 — publié le 19831104

Appareil pour fendre des pièces en bois La présente invention a pour objet un appareil pour fendre des pièces en bois. Compte tenu du prix de plus en plus élevé des sources d'énergie telles que pétrole, gaz ou électricité, qui sont actuellement utilisées pour le chauffage des locaux d'habitation et des locaux industriels, il devient intéressant, pour des raisons économiques, de se chauffer partiellement ou totalement au bois, à l'aide de chaudières, de poêles, ou encore de cheminées d'agrément. Outre cet aspect économique, le chauffage au bois est intéressant en raison des immenses ressources naturelles en bois et forêts, en raison de son caractère non polluant, et également en raison des possibilités de récupération de la cendre résultant de la combustion, qui constitue un engrais naturel extrêmement efficace. L'exploitation du bois suit un cheminement bien précis. En premier lieu, les arbres sont abattus dans la forêt grâce à des appareils modernes tels que des tronçonneuses. Ensuite le bois est transféré au maximum de sa longueur avant d'être débité en bûches à proximité du foyer. L'industrie courante fournit des appareils tels que des scies à rubans, des scies circulaires, etc... permettant de couper le bois aux dimensions exigées par le foyer de l'utilisateur. Une ressource importante existe dans les souches de bois et dans les déchets de scierie comprenant des bas de fût très résineux dont le prix de revient est bon marché et la puissance calorifique excellente.Si certaines che minées tolèrent des bûches ou souches de bois de grosses sections, il n'en est pas de même de tous les foyers, qui nécessitent le plus souvent de fendre le bois à la demande Lorsque l'utilisation du bois nécessite une opération de fendage, l'opérateur dispose essentiellement des cinq solutions suivantes - un coin plat de forme légèrement conique pénétrant à l'intérieur de la pièce en bois sous l'effet de percussion procurée par une masse ou similaire - un coin plat prolongé par une tige le long de laquelle glisse librement une masse dont la chute procure une énergie cinétique faisant progresser le coin dans le bois - un coin plat de masse non négligeable manoeuvré à l'aide d'un manche, dont la projection au contact du bois le fait pénétrer dans celui-ci - un coin plat appliqué contre le bois par la force d'un dispositif mécanique tel qu'un vérinrhydraulique - un coin formant vrille, animé d'un mouvement de rotation à partir de la prise de force d'un motoculteur ou d'un tracteur agricole. Les trois premières solutions ont pour source d'énergie la musculature de l'utilisateur et requièrent de celuici une puissance physique suffisante ainsi qu'une bonne adresse. Il faut noter que les percussions nécessaires excluent ces pratiques dans des locaux d'habitation. Les deux dernières solutions supposent un équipement lourd et sont plutôt réservées à un usage professionnel. C'est ainsi que la quatrième solution nécessite un châssis susceptible de fournir la réaction à la force de pénétration du coin. Cette force peut être importante ce qui nécessite un dimensionnement important du vérin et du châssis. En outre, cet équipement doit être complété par une source de puissance auxiliaire telle qu'un groupe moto-pompe hydraulique. La dernière solution présentée, qui ne peut être mise en oeuvre qu'à l'extérieur d'un bâtiment présente l'inconvénient de nécessiter des moyens de mise en oeuvre importants et également d'appliquer un couple de rotation à la pièce de bois, qui doit être annulé par un support adéquat de celle-ci. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un appareil de conception simple permettant d fendre du bois sans avoir à exercer aucun effort physique, sans danger pour l'utilisateur, et sans salissure, ce qui permet son utilisation dans les locaux d'habitation. A cet effet, l'appareil qu'elle concerne comprend deux broches parallèles montées sur un support comprenant des moyens d'entrainement en rotation de celles-ci, ces deux broches présentant chacune un filetage extérieur, et l'une d'elles, de section supérieure à celle de l'autre broche, possèdant une forme conique. La broche de plus grande section de forme conique assure, d'une part, la pénétration de l'appareil dans le bois et, d'autre part, en raison de sa forme, l'écartement des fibres du bois se traduisant par la fente de celui-ci. L'autre broche assure, par pénétration dans la fente, le blocage en rotation de l'appareil relativement à la pièce de bois à fendre. Avantageusement, la broche de plus petite section est légèrement plus courte que la broche conique de plus forte section. Cet agencement permet d'utiliser toute la puissance de l'appareil pour réaliser un avant-trou dans la pièce ue oois ; Itiuro en début d'opération. Selon une autre caractéristique, la broche de plus petite section est également de forme conique. De ce fait, les deux broches agissent à la façon de vis, ce qui permet leur pénétration dans le bois de manière très propre, sans formation de sciure. Avantageusement, la broche conique de plus grande section présente deux zones décalées axialement possèdant des inclinaisons différentes, à savoir depuis son extrémité libre une première zone de faible angle au sommet, prolongée par une seconde zone correspondant à un angle au sommet plus important. La première zone vise à réaliser, lors du début de l'opération, la pénétration de la broche dans le bois, tandis que la seconde zone provoque, lors de la poursuite de l'opération et de la pénétration plus profonde de la broche dans le bois, un écartement important des parois de la fente du fait de l'angle plus ouvert que forme cette zone de la broche, se traduisant rapidement par l'éclatement de la pièce de bois. Selon une autre caractéristiques sur le support des broches est fixée, parallèlement à ces dernières et entre celles-ci, une pièce en forme de coin dont l'extrémité ii bre est située en retrait de l'extrémité de la zone de plus grand angle au sommet du cône éclateur, ce coin possèdant une forme trapésoldale, de section rectangulaire, dont la largeur, c'est-à-dire la dimension perpendiculaire à une droite passant par les axes de deux broches, à un niveau déterminé, est supérieure au diamètre du cône éclateur à ce niveau. Ce coin va agir omplémentaîrement au cône éclateur. En effet, si celui-ci agit au coeur de la pièce de bois, le coin agit simultanément à proximité de la périphérie de celle-ci, zone dans laquelle l'efficacité pour réaliser l'é clatement de la pièce de bois est très importante. Avantageusement, le support sur lequel sont montées les deux broches porte un carter à l'intérieur duquel est disposé un moteur entraînant une vis sans fin engrenant si multanément avec deux pignons calés chacun sur l'arbre de l'une des deux broches. Selon une forme simple d'exécution, la source de puissance peut être constituée par un moteur électrique entraînant la vis sans fin à l'aide d'une ou de deux courroies. Le couple de vissage provoquant la pénétration des broches dans le bois reste faible grâce au choix d'un pas de vis réduit, et peut encore être diminué par une lubri fication grossière du filetage obtenue en trempant les bro ches, préalablement à l'opération de coupe, dans du savon ou de la paraffine par exemple. La présence d'un réducteur interposé entre chaque broche et le moteur d'entraînement ramène ce couple à une très faible valeur, permettant l'utilisation d'un moteur de faible puissance, par exemple de l'ordre de 800 à 1 000 w. Il est intéressant que le moteur électrique puisse etre commandé dans les deux sens possibles de rotation, de manière à fournir non seulement une rotation des broches dans un sens de pénétration dans le bois, mais également la rotation en sens inverse, facilitant le retrait hors de la pièce de bois lorsqu'il se produit un coincement. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce-t appareil Figure 1 en est une vue en perspective, la paroi du carter étant partiellement arrachée Figure 2 en est une vue en coupe longitudinale Figure 3 est une vue de détail du cône éclateur en position engagée dans une pièce de bois Figure 4 est une vue en coupe du carter par un plan horizontal selon la ligne 4-4 de figure 2 L'appareil représenté au dessin comprend un châssissupport (2) à la partie supérieure duquel sont fixées deux poignées (3) de préhension de l'appareil, et de la face inférieure duquel font saillie deux broches (4) et (5) d'axes parallèles ainsi qu'un coin (6) disposé entre les deux broches. La broche (4) est de forme conique, comportant deux zones successives (7 et 8) de conicités différentes. La zone (7) située du côté de l'extrémité libre de la broche possède un angle au sommet inférieur à celui de la zone (8). En d'autres termes, la zone (8) correspond à un évasement de la broche. Cette broche (4) possède un filetage extérieur (9) sur toute sa longueur. La broche (5) également de forme conique est plus courte que la broche (4), de section inférieure à la section de cette dernière, et possède un filetage (9) inverse de celui de lv broche (4). Le coin (6) possède une forme trapézoldale de section rectangulaire dont la largeur, c'est-à-dire la dimension perpendiculaire à la droite passant par les axes des deux broches (4 et 5) à un niveau déterminé, est supérieure au diamètre du cône (4) à ce niveau. Comme nontré au dessin, 1' extré'iite libre du cne (6) est située en retrait de l'etrémité de la zone (8) de la broche conique (4). Les broches (4) et (5) sont solidaires d'arbres respectivement (10 et 12) monts pivotants dans des paliers (13) disposés à 3 'intérieur du carter (14? entourant le chassis-support (2). Sur chaque arbre, respectivement (10 et 12) est calé un pignon respectivement (15 et i6). Les pignons (15 et 16) sort entraînés à partir d'une vis sans fin (17) disposée entre eux, laquelle est elle-même entraînée à partir de l'arbre de sortie (18) d'un moteur électrique ( par deux courroies (20). Le moteur électrique (19) est alimenté à partir du secteur par un cordon (22), sa commande étant réalisée à partir d'un interrupteur (23) jouant également le rôle de comnutateur de son sens de rotation. En période de non utilisation, la partie inférieure de l'appareil comprenant les broches (4 et 5) et le cône (6) est logée à l'intérieur d'un carter (24), assurant la stabilité de l'appareil et la protection des broches. D'un point de vue pratique, il suffit à l'utilisateur tenant l'appareil par les poignées (3) d'appliquer les pointes des broches (4 et 5) sur la pièce de bois, approximativement sur une même fibre. La mise en route du mo- teur électrique (19) provoque l'entraînement en rotation à faible vitesse des deux broches (4 et 5) qui, tournant en sens inverse, pénètrent dans le bois à la façon de vis. Cette pénétration se traduit par un écartement progressif des fibres, qui est augmenté par l'action exercée par le coin (6) à proximité de la périphérie de la pièce de bois. Lorsque cet écartement est suffisant, la pièce éclate en deux morceaux. L'inertie du mouvement n'étant pas entretenue, les morceaux restent dans le voisinage immédiat de l'appareil sans aucun risque pour l'utilisateur. Ce fonctionnement sans choc et sans effort externe permet l'utilisation de cet appareil par toute personne même faible physiquement ou peu adroite, sans aucun risque de blessure. En outre, l'absence de choc, et l'absence de salissure rendent possible l'utilisation de l'appareil à l'intérieur même des locaux d'habitation. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet appareil, décrite cidessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les moyens d'entraînement des broches pourraient être constitués non pas par un moteur fixe, mais par un moteur monté de manière amovible et constitué, par exemple, par le bloc-moteur d'une perceuse électrique. - REVENDICATIONS 1. - Appareil pour fendre des pièces en bois, caractérisé en ce qu'il comprend deux broches parallèles (4, 5) montées sur un support (2) comprenant des moyens d'entraînement en rotation de celles-ci, ces deux broches présentant chacune un filetage extérieur, et l'une d'elles (4), de section supérieure à celle de l'autre broche (5), possèdant une forme conique. 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la broche (5) de plus petite section est légèrement plus courte que la broche conique (4) de plus forte section. 3. - Appareil selon lune quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que la broche (5) de plus petite section est également de forme conique. 4. - Appareil selon l'une quelconque des revendications i à 31 caractérisé en ce que la broche conique (4) de plus grande section présente deux zones décalées axialement possèdant des inclinaisons différentes, à savoir depuis son extrémité libre une première zone (7) de faible angle au sommet, prolongée par une seconde zone (8) correspondant à un angle au sommet plus important. 5. - Appareil selon I'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que sur-le support (2) des broches est fixée, parallèlement à ces dernières et entre celles-ci, une pièce (6) en forme de coin dont l'extrémité libre est située en retrait de l'extrémité de la zone (8) de plus grand angle au sommet du cône éclateur (4), ce coin possèdant une forme trapézoïdale, de section rectangulaire, dont la largeur, c'est-à-dire la dimension perpendiculaire à une droite passant par les axes de deux broches, à un niveau déterminé, est supérieure au diamètre du cône éclateur à ce niveau. 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (2? sur lequel sont montées les deux broches (4, 5) porte un carter (14) à l'intérieur duquel est disposé un moteur (19) entraînant une vis sans fin (17) engrenant simultanément avec deux pignons (15, 16) calés chacun sur l'arbre (10, 12) de l'une des deux broches.