Brevet FR2541171A1 — publié le 19840824

La présente invention se rapporte à un procédé de coupe transversale de troncs d'arbre à des longueurs défi- nies, selon lequel on fait avancer le tronc, soumis à un mesurage continu de longueur, à une vitesse élevée dans la direction d'un outil de coupe et, après son freinage en connexion avec une impulsion déclenchée par le mesurage, on le coupe enfin transversalement dans la position qui correspond à la longueur définie L'invention se rapporte également à un appareil pour appliquer le procédé. Dans l'économie forestière hautement mécanisée d'au- jourd'hui, on demande que le bois de sciage soit coupé transversalement avec une précision de 5 cm au maximum, au-delà de la longueur nominale alors que la vitesse d'avancement du tronc peut aller jusqu'à 2,5 m/s A cette vitesse, qui équivaut à 2,5 cm par centième de seconde, le freinage doit être effectué en quelques centièmes de seconde à peu près, si on veut que le freinage au moment de l'arrivée à l'emplacement voulu de la coupe transversale soit effectué dans les règles Les forces d'inertie d'un tronc large et lourd déplacé à cette vitesse ne peuvent cependant pas être stoppées en un temps si court, en par- tie en raison d'une prise insuffisante de freinage contre le tronc, mais surtout en raison de pointes inacceptables de charge qui affecteraient le système hydraulique et la structure mécanique de la machine. Il s'avère, par conséquent, normalement nécessaire d'étendre le processus de freinage sur un temps relative- ment long calculé de manière à provoquer l'arrêt du tronc à l'emplacement souhaité de la coupe transversale Ceci est, cependant, évidemment un processus qui prend un cer- tain temps si on veut que la précision demandée soit main- tenue sans risque. Les insuffisances sus-mentionnées sont éliminées par le procédé selon la présente invention qui se caractérise par le fait que, lorsque la longueur souhaitée du bois d'oeuvre est atteinte, une impulsion d'arrêt est émise pour freiner le tronc doucement afin que celui-ci star- rête à une distance après l'emplacement prévu de la coupe transversale, tandis que s'accumule l'énergie de freinage constituée à ce moment, énergie qui est libérée après l'arrêt pour faire revenir le tronc de sensiblement la même distance jusqu'à une position pour la coupe transver- sale correspondant sensiblement à l'impulsion d'arrêt, à la suite de quoi la coupe transversale est effectuée. L'invention va être décrite plus en détail ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est une vue schématique d'un appareil adapté pour appliquer le procédé selon l'invention, et La figure 2 est un diagramme du processus de mouve- ment de freinage et de retour. La figure 1 montre un tronc d'arbre 1 qui-est avancé entre deux roues d'amende 2 à commande hydraulique jusqu'à une longueur-nominale L de bois (dtoeuvre), comptée à partir d'une position N o est située un outil de coupe 3 mobile en direction et en sens inverse du tronc Une roue mesureuse fixe 4 est en appui contre le tronc d'une ma- nière habituelle pour mesurer de façon continue la longueur des troncs La roue mesureuse est pourvue d'un dispositif d'impulsion destiné à émettre une impulsion lorsque la longueur de bois est atteinte Dans le conduit de pression et, respectivement, le conduit de retour 6 qui sont communs aux moteurs hydrauliques 7 des roues 2 sont mon- tées des soupapes d'arrêt 8 Un accumulateur de pression 9 est connecté au conduit de retour 6 après les dériva- tions respectives de celui-ci aux moteurs hydrauliques. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la ma- nière suivante. Quand le tronc 1 (protégé contre le dérapage et le frottement) arrive à sensiblement la position indiquée sur la figure 1, qui correspond à la longueur nominale L de 41 171 bois, le dispositif d'impulsion de la roue mesureuse 4 émet une impulsion aux soupapes d'arrêt 8 afin de bloquer simultanément à la fois le conduit de pression 5 et le conduit de retour 6. La force d'inertie du tronc lourd durant le mouvement en avant contraint les roues d'amenée 2 à poursuivre leur rotation et, de ce fait, à transférer un couple aux mo- teurs hydrauliques 7 Ces moteurs commencent alors à agir comme pompes hydrauliques qui cèdent la surpression dans le conduit de retour ordinaire 6 et le manque de pression (le vide) au conduit de pression antérieur 5. En raison du blocage des conduits 5 et 6, la pression dans le conduit de retour bloqué 5 augmente rapidement. Cette pression se propage rapidement à l'accumulateur 9 qui est connecté, en même temps que la pression agit, en l'entravant, sur le mouvement des moteurs hydrauliques 7. Alors que le mouvement continue mais est ralenti, la pres- sion s'accumule de plus en plus dans l'accumulateur 9, ce qui a'pour résultat que les moteurs 7 et avec eux, égale- ment, les roues d'amenée 2 et le tronc sont amenés à s'arrêter Le tronc, à ce moment a avancé au-delà de la longueur nominale, l'écart étant celui de la distance de freinage B Le freinage agit rapidement (quelques frac- tions de seconde), mais doucement, d'une manière optimale en raison du système hydraulique intermédiaire qui opère doucement sur les organes hydrauliques et mécaniques et réduit le glissement entre les roues d'amenée et le tronc à un-minimum Sur la figure, la position de l'extrémité de l'arbre qui est atteinte à ce moment, est indiquée par des lignes en tirets. La surpression, qui s'est accumulée en S 9 accroissant dans l'accumulateur 9, affecte les moteurs hydrauliques d'une "contre- pression"I de telle manière que les moteurs sont amenés à renverser la- direction de rotation à une position finale V Les roues d'amenée 2 entraînent alors le tronc 1 dans un mouvement de retour jusqu'à la position nominale N de coupe transversale au-delà de laquelle le tronc s'est avancé durant la phase de freinage Quand la surpression dans l'accumulateur 9 est descendue complète- ment, le tronc est ralenti pour s'arrêter à la position N afin d'être coupé transversalement dans l'intervalle ap- proprié de tolérance, et l'outil de coupe 3 peut effectuer la coupe transversale La coupe transversale pourrait être effectuée manuellement, après qu'on ait observé que le tronc s'est arrêté mais, de préférence, aussi le moment de la coupe transversale est enregistré dans la chatne de processus automatique Ceci peut être réalisé, du fait que le dispositif est également adapté de manière à émettre une impulsion pour la coupe transversale à l'outil de cou- pe quand les impulsions provenant de la roue mesureuse ont cessé, On a indiqué ci-dessus qu'en même temps que le conduit de retour 6 ordinaire, durant la phase de freinage, est soumis à la pression de freinage, le conduit de pression 5 ordinaire est soumis au vide Ceci contribue, bien que dans une mesure limitée, au freinage des moteurs hydrauli- ques 7 et, de ce fait, à une diminution de la distance de freinage pour le tronc. Le diagramme sur la figure 2 montre la coopération réalisée en principe par la pression et le vide durant la phase de freinage et de retour Le diagramme illustre éga- lement le fait qu'en raison du glissement et du frotte- ment correspondant à la distance SF la distance de retour R pour le tronc est légèrement inférieure à la distance de freinage B (Voir également la figure 1) Cet écart peut facilement être compensé dans la pratique par un type de "conduite latérale" programmée, dans le système de mesurage de la roue mesureuse 4 afin que la coupe transversale soit effectuée dans l'intervalle de tolérance. Quand la coupe transversale est terminée, le tronc qui avance est repris pour le prochain cycle de travail du fait que l'outil de coupe, à son retour à la position de départ, déclenche (ce qui n'est pas représenté) une impulsion destinée à ouvrir les deux soupapes d'arrêt 8 au moyen desquelles les moteurs hydrauliques sont de nou- veau mis en marche dans la direction d'avancement. L'invention ne se limite pas à la-forme de réalisa- tion qui vient d'être décrite mais différentes modifica- tions et dispositions des organes impliqués, quant à l'accumulation et à la libération de l'énergie de freina- ge, sont évidents pour le spécialiste L'accumulateur hydraulique qui a été décrit, peut être remplacé, par exemple, par un accumulateur de pression du type mécanique, par exemple, un dispositif à cylindre et piston avec ressort de rappel. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la coupe transversale de troncs d'arbre à une longueur de bois d'oeuvre prédéterminée, selon lequel on fait avancer le tronc, soumis à un mesura- ge continu de longueur, à une vitesse élevée dans la direction d'un outil de coupe et, après son freinage en connexion avec une impulsion déclenchée par le mesurage, on le coupe enfin transversalement dans une position qui correspond à la longueur prédéterminée, caractérisé par le fait que lorsque la longueur souhaitée de bois est atteinte, une impulsion d'arrêt est émise pour freiner le tronc doucement afin que celui-ci s'arrfte à une certaine distance après l'emplacement souhaité de la coupe trans- versale, tandis que s'accumule l'énergie de freinage cons- tituée à ce moment, énergie qui, après l'arrêt, est libé- rée pour faire revenir le tronc de sensiblement la-même distance jusqu'à une position de coupe transversale correspondant sensiblement à l'impulsion d'arrêt, à la suite de quoi la coupe transversale est effectuée. 2 Appareil pour appliquer le procédé selon la revendication 1, pour la coupe transversale de troncs d'arbre à une longueur de bois prédéterminée, comprenant des roues d'amenée pour faire avancer le tronc, un moyen de mesurage, par exemple une roue mesureuse butant contre le tronc pour mesurer de façon continue la longueur du tronc, un moyen d'émission d'impulsion qui, à la réception d'un signal provenant du moyen de mesurage répondant à la longueur souhaitée, émet une impulsion d'arrêt pour inter- rompre l'amenée du tronc, et un outil de coupe pour effec- tuer la coupe transversale après que le tronc stest arrêté, caractérisé par le fait que le moyen de mesurage ( 4) est agencé pour actionner le moyen d'émission d'impulsion quand la longueur souhaitée est atteinte, ce dernier interrompant alors l'amenée et déclenchant un moyen de freinage des roues d'amenée, et un accumulateur ( 9) est prévu pour collecter premièrement l'énergie de freinage qui se constitue pendant que le tronc ( 1), en raison de sa masse, se déplace sur une distance au-delà de la posi- tion souhaitée pour la coupe transversale, et, après que le tronc s'est arrêté, pour libérer ensuite -ladite énergie afin de faire revenir le tronc à sensiblement la position souhaitée pour la coupe transversale. 3 Appareil selon la revendication 2, dans lequel les roues d'amenée étant entraînées par des moteurs hydrau- liques, l'accumulateur est un accumulateur de pression qui est connecté au conduit de retour des moteurs hydrau- liques, le moyen de freinage consiste en soupapes d'arrêt qui sont prévues à la fois dans le conduit de retour et dans le conduit de pression pour les moteurs hydrauliques et qui, après leur fermeture, font agir les moteurs comme pompes de freinage durant ledit mouvement au-delà de l'emplacement souhaite pour la coupe transversale et, de ce fait, accumulent une pression durant tout ce parcours jusqutà l'immobilisation du tronc, et restituent ensuite l'énergie de pression accumulée, aux moteurs hydrauliques afin d'amener, de ce fait, les roues d'amenée, à renverser leur direction de rotation et ainsi de faire revenir le tronc à sensiblement la position souhaitée pour la coupe transversale. 4 Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'accumulateur de pression est un dispositif à cylindre et piston avec ressort de rappel.