Brevet FR2550988A1 — publié le 19850301

Dispositif d'ébranchage en pile La présente invention a pour objet un dispositif d'ébranchage en pile, destiné à ébrancher en pile, de manière satisfaisante, toutes pièces de bois à pâte sans que la pile ne soit séparée en grumes individuelles. En ce qui concerne les grands arbres, il existe actuellement, à partir de l'abattage final, de nombreux dispositifs différents pour ébrancher les trons d'arbre séparés et en même temps, les débiter en 10 tronçons de taille voulue Le volume relativement important par tronc rend économiquement rentable le traitement d'un arbre à la fois. D'un autre côté, en ce qui concerne le traitement de petits arbres à bois de trituration, il est nécessaire, du point de vue du rendement, de réunir les arbres en pile dès que possible, lesquelles piles constituent alors une unité de traitement dans le processus suivant Le principe courant est que les arbres pour bois de trituration sont réunis immédiatement au20 moment de l'abattage en pile de la taille appropriée, qui sont ensuite traités comme une unité En raison du manque de matière première fibreuse, les piles sont souvent seulement coupées à des longueurs de transport adéquates, après quoi les branches peuvent accompagner 25 les tronçons à l'usine de traitement o l'ébranchage est effectué par des machines fixes spéciales d'ébranchage Les tronçons subissent ensuite le traitement de trituration; tandis que les branches sont défibrées en copeaux et sont transformées dans la plupart des cas 30 en bois de chauffage Cependant, pour différentes raisons, il est souhaitable que les tronçons soient déjà ébranchés sur place de manière que les grumes puissent être transportées immédiatement vers un lieu de déchargement sur une route carrossable. De nombreux dispositifs différents ont été essayés pour ébrancher en pile de petits tronçs d'arbre à bois de trituration afin d'augmenter le rendement, mais jusqu'à présent, aucun dispositif n'a répondu au besoin primordial d'un ébranchage satisfaisant et économique. Or, le dispositif d'ébranchage en pile selon l'invention, répond au besoin de qualité d'ébranchage aussi bien que de rendement économique puisqu'il comprend un berceau possédant des supports latéraux, pour recevoir une pile de portions de troncsà ébrancher, 10 lequel berceau est constitué d'un jeu de rouleaux d'ébranchage qui sont montés rigidement par leurs extrémités, pratiquement parallèles les uns aux autres et aux supports latéraux, et qui sont pourvus d'une pluralité de lames inclinées par rapport à l'arbre porte15 rouleaux, lesdites lames étant réparties sur la longueur des rouleaux respectifs, lesdits rouleaux pouvant fonctionner synchroniquement pour couper les branches tout en faisant tomber les portions de troncs. De plus, le dispositif peut être inséré de 20 façon logique dans une chaine de traitement, ce qui ntentraîne aucune perte de temps: coupe en pile de portions de troncs charge ébranchage en pile charge transport jusqu'au lieu de déchargement. Le dispositif d'ébranchage est une partie additionnelle de la machine transporteuse, et de ce fait, aucun stade supplémentaire d'ébranchage n'a besoin d'être prévu, ce qui entraînerait aussi bien des pertes de temps que des frais supplémentaires. A titre nullement limitatif, l'invention est 30 décrite ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels: les figures 1 et 2 sont respectivement une vue latérale et une vue en plan schématiques d'un tracteur débardeur muni du dispositif d'ébranchage en pile 35 selon l'invention; la figure 3 est une vue de l'arrière du dispositif; À les figures 4 et 5 sont deux réalisations différentes des rouleaux d'ébranchage; les figures 6 et 7 sont respectivement une vue latérale schématique et une vue en plan d'un dispositif d'ébranchage en pile selon l'invention, destiné à une utilisation à poste fixe; et la figure 8 est une vue de l'arrière du dispositif pourvu d'un équipement additionnel. Pour plus de clarté, les organes moteurs et de commande, évidents pour un homme du métier, ont été omis sur quelques-unes des figures. En premier lieu le dispositif d'ébranchage mobile est décrit en se référant aux figures 1 à 3. Un dispositif d'ébranchage en pile, globalement référencé 2, est fixé aux montants 3 d'un tracteur débardeur Le dispositif d'ébranchage 2 possède deux paires de potences pivotantes 4 a, 4 b qui sont fixées de manière articulée à un pivot central 5 situé relative20 ment bas et près des montants 3 Les potences pivotantes 4 a et 4 b se prolongent au-dessus des montants 3 de manière que les poutrelles de support 6 a, 6 b inclinées vers le centre du véhicule et fixées à chaque paire de potences pivotantes 4 forment un angle obtus l'une par 25 rapport à l'autre sans empiéter sur l'espace de chargement utile 7 Un jeu de rouleaux d'ébranchage 8 est monté rotatif sur chacune des poutrelles de support 6 a et 6 b Les rouleaux d'ébranchage 8 se composent de tubes centraux 9, de préférence circulaires ou carrés, s'éten30 dant selon dans le sens de la longueur du véhicule 1, tubes sur lesquels on a placé, si l'on se réfère à la figure 4, des collerettes circulaires d'ébranchage 10 selon des angles inclinés et alternatifs par rapport aux tubes centraux 9, de manière que toute la longueur des tubes centraux soit couverte de collerettes d'ébranchage Ou bien, les collerettes d'ébranchage 10 peuvent avoir des positions relatives selon différentes dispositions; par exemple, elles peuvent avoir une forme hélicoïdale, se déplacer angulairement par paliers, avoir différents profils, etc Sur la figure 5, les colleret5 tes 10 qui sont données en exemple, comportent, en dehors d'une inclinaison alternée, des directions d'inclinaison alternées, c'est-à-dire de 90 , déplacées en sens périphérique de collerette à collerette. A leurs extrémités avant, les tubes centraux 9 10 possèdent des pivots 11 a montés rotatifs sur la paire avant de poutrelles de support 6 a, 6 b A leurs parties arrières,les tubes centraux 9 sont portés par des supports 11 b à la paire arrière de poutrelles 6 a, 6 b. Chaque moitié du dispositif d'ébranchage 2 est pivotante, 15 d'une position fermée "An (trait continu) au centre du véhicule, à une position ouverte "B" (trait mixte) Les rouleaux d'ébranchage 8 tournent commandés par un moteur sur l'un des pivots 11 a de chaque moitié du dispositif d'ébranchage 2, tandis que les autres rouleaux d'ébran20 chage 8 de chaque paire de poutrelles de support sont entraînés par des pignons à chaîne ou des roues dentées sur le rouleau correspondant L'entraînement s'effectue par un système d'organes de transmission grâce auquel on on peut donner à chaque rouleau d'ébranchage, selon ce 25 que l'on désire, le même sens de rotation ou les sens opposes par rapport aux autres rouleaux d'ébranchage. Comme supports latéraux de la pile 12, sont places une série d'épaulements de support 13 a, 13 b (ou bien une poutre de support totalement couvrante) 30 au-dessus et un peu en dehors du centre du rouleau d'ébranchage le plus à l'extérieur. Quand l'ébranchage de la pile s'effectue, les rouleaux d'ébranchage 8 sont de préférence coordonnés de manière qu'ils tournent dans le même sens (vers 35 l'extérieur) à chaque moitié latérale du dispositif d'ébranchage, tandis que le sens de rotation est inversé et que les moitiés passent à la position "B" quand l'ébranchage est terminé et, par conséquent, la pile ébranchée 12 est amenée à tomber dans l'espace de chargement. Pour la stabilisation réciproque des potences pivotantes avant et arrière, respectivement 4 a et 4 b, celles-ci sont reliées l'une à l'autre au moyen de barres longitudinales 14 a, 14 b (figure 1) Afin d'éviter que les branches coupées lors de l'ébranchage ne tombent 10 dans l'espace de chargement et qu'elles ne se mêlent aux bois ébranchés, on ménage des passages de sortie sous forme d'ouvertures entre les rouleaux d'ébranchage 8 les plus à l'extérieur et les épaulements de support 13 a, 13 b De plus, on dispose à la partie supérieure des 15 potences pivotantes 4 a et 4 b des plaques de guidage respectivement 15 a et 15 b qui guident les branches tombantes vers l'extérieur de l'espace de chargement 7. La rotation continue des rouleaux d'ébranchage 8 empêche les branches coupées de tomber entre les rouleaux par le 20 fait qu'elles sont régulièrement dirigées vers l'extérieur par la partie supérieure des collerettes d'ébranchage 10 qui, dans ce cas, sont circulaires Celles-ci sont fixées aux tubes centraux 9 de manière inclinée et, par conséquent, ont une projection elliptique (sur la figure 4, Dmin, Dmax) Lors de la rotation des rouleaux d'ébranchage 8 les collerettes d'ébranchage 10 font ainsi osciller la pile 12 en sens vertical de par le fait qu'elles ne sont pas circulaires Grâce à ceci les tronçons d'arbre 12 effectuent une rotation sous l'in30 fluence des secousses et de la rotation provenant des collerettes d'ébranchage de sorte que le travail d'ébranchage effectué par les collerettes inclinées peut s'effectuer efficacement autour de chaque tronçon individuel Par l'inclinaison du système de rouleaux d'ébran35 chage vers le centre et la rotation régulière des collerettes d'ébranchage 10, le côté supérieur se déplaçant du centre vers les côtés, les tronçons de bois situés le plus bas sont amenés à se déplacer vers l'extérieur tandis que ceux situés le plus haut se déplacent constamment vers le centre en un mouvement perpétuel 5 cyclique pour tomber vers une position plus basse au centre et être soumis à un travail d'ébranchage progressif. L'ordre de travail, quand on utilise le dispositif décrit ci-dessus, est le suivant: 1 Le tracteur débardeur se déplace le long d'un chemin de débardage et s'arrête à la première pile de bois qui a été préalablement rassemblée avec la patte tournée en direction du chemin. 2 Le conducteur déploie le bras de la grue (qui est munie d'une scie à grappin) et agrippe la pile à une certaine distance du côté de la patte correspondant à une longueur adaptée au transport La scie à grappin effectue une coupe transversale en travers de toute la pile. 3 Tout en maintenant la pile de tronçons agrippée, le conducteur lève alors la pile et la dépose sur le dispositif d'ébranchage du tracteur débardeur. 4 Les rouleaux d'ébranchage sont mis en marche et le processus d'ébranchage s'effectue pendant que 25 le conducteur déploie le bras de la grue, saisissant la partie restante de la pile Si celle-ci est encore trop longue comme unité de transport, il coupe la pile une fois de plus. Dans cet intervalle, l'opération d'ébran30 chage a été achevée, et le conducteur écarte les deux moitiés du dispositif d'ébranchage vers leur position "Bn en même temps qu'il inverse le sens de rotation des rouleaux d'ébranchage La pile ébranchée est alors acheminée vers le centre et descendue dans l'espace de 35 chargement habituel du tracteur débardeur. 6 Les deux moitiés du dispositif d'ébranchage sont rassemblées ensemble vers le centre, et le conducteur charge la pile de portions de troncs Les rouleaux d'ébranchage sont remis en marche dans le sens de rota5 tion initial et le processus est répété jusqu'à ce que l'espace de chargement entier du tracteur débardeur soit rempli. 7 Le transport vers le lieu de déchargement s'effectue. 8 Au moment du déchargement, les rouleaux d'ébranchage sont écartés les uns des autres vers la position "B" après quoi le conducteur décharge de manière habituelle à l'aide de la grue de chargement. Au lieu d'effectuer le travail d'ébranchage 15 sur place, on peut aussi dans certains cas l'effectuer sur le liu-f de déchargement Dans ce cas, le dispositif d'ébranchage en pile peut être conçu selon un principe plus robuste avec un bâti fixe traitant de grandes piles, et de cette manière le dispositif a un rende20 ment nettement supérieur. On va décrire brièvement, en se référant aux figures 6 à 8, un dispositif selon une réalisation à poste fixe qui repose toujours sur l'idée de base de l'invention, c'est-à-dire l'utilisation d'un jeu de rouleaux d'ébranchage pourvus de collerettes d'ébranchage Pour les organes similaires, on utilise les mêmes références numériques que celles des figures 1 à 3. A la différence du dispositif mobile, le dispositif à poste fixe n'est pas divisé en deux moitiés 30 étant donné que dans ce cas on n'est pas forcé d'effectuer le travail dans les limites d'un chemin de débardage étroit. Si l'on se réfère aux figures 6 à 8, un bâti 16 porte des parties terminales 17 a, 17 b dans lesquelles 35 tous les rouleaux d'ébranchage sont montés au même niveau au-dessus du sol Sont prévus aussi, à proximité du haut de chaque partie terminale, des points d'appui 18 a, 18 b pour (recevoir> des supports latéraux pivotants, dans ce cas sous la forme de poutrelles de support 19 a, 19 b cintrées intérieurement afin de faciliter la rotation et le ballottement des portions de troncs 12 dans l'espace formé Des vérins hydrauliques 20 a et 20 b, respectivement, actionnent les poutrelles de support et, pour le fonctionnement des rouleaux d'ébranchage, un moteur d'entraînement est placé sous les rouleaux et 10 entraîne tous les rouleaux de manière réversible par un entraînement par chaîne 22, dans un sens et dans l'autre Un espacement 23 est prévu entre chacun des rouleaux le plus à l'extérieur et le rebord inférieur des poutrelles de support adjacentes 19 a, 19 b. Un pontde dchargement 24 incliné consistant en des poutres espacées, comme on le voit sur la figure 7, est relié à la poutrelle de support pivotante 19 b d'un des côtés de manière à ménager des espaces 25. Le dispositif fonctionne de la manière suivante après chargement de la pile 12 et mise en marche du moteur 21: Puisque tous les rouleaux tournent dans le même sens, la pile est contrainte de "remonter" la poutrelle de support 19 a ou 19 b, vers laquelle elle se déplace par la rotation des rouleaux d'ébranchage Le sens de rotation des rouleaux d'ébranchage est inversé à intervalles rapprochés, ce qui favorise le ballottement et l'ébranchage de la pile Les branches se déta30 chant sont acheminées vers les côtés à travers les espacements 23 et tombent au sol entre les espaces 25 du pont de déchargement Une fois l'ébranchage effectué, une des poutrelles de support est basculée vers une position de déchargement (ligne en trait mixte sur la 35 figure 8) ce qui offre une ouverture pour les bois ébranchés de sorte qu'ils roulent vers le sol, au- delà du tas croissant de branches, par le pont de déchargement On peut avantageusement compléter le dispositif par une chaine d'amenage déjà connue, non représentée, sur laquelle les branches tombées sont continuellement évacuées vers une zone n'entravant pas l'ébranchage ininterrompu des piles de bois Il peut bien sûr y avoir un pont de déchargement des deux côtés. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'ébranchage en pile, caractérisé par le fait qu'il comprend un berceau, possédant des supports latéraux ( 13 a, 13 b; 19 a, 19 b) pour recevoir 5 une pile de portions de troncs d'arbres ( 12) à ébrancher, lequel berceau est constitué d'un jeu de rouleaux -( 8), qui sont montés rigidement par leurs extrémités, pratiquement parallèles les uns aux autres et aux supports latéraux, et qui sont pourvus d'une pluralité de lames ( 10) 10 inclinées par rapport à l'arbre porte-rouleaux, lesdites lames étant réparties sur la longueur des rouleaux respectifs et lesdits rouleaux pouvant fonctionner synchroniquement pour couper les branches tout en faisant culbuter les portions de troncs. 2 Dispositif selon la revendication 1 dans lequel chaque rouleau consiste en un tube central ( 9) autour duquel les lames, sous forme d'une série de collerettes annulaires ( 10), sont rigidement fixées avec une certaine inclinaison par rapport au tube. 3 Dispositif selon la revendication 2 dans lequel ladite inclinaison varie de collerette ( 10) à collerette (figure 4). 4 Dispositif selon la revendication 2 ou 3 dans lequel le sens de l'inclinaison est déplacé en sens périphérique du tube pour chaque collerette ( 10), de préférence de 90 (figure 5). Dispositif selon l'une des revendications 2-4 dans lequel les collerettes annulaires ( 10) sont circulaires de manière que leur projection axiale 30 définisse des ellipses, pour provoquer la levé-e et l'abaissement alternativement des portions de troncs, placées dessus. 6 Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les lames sont constituées de préférence par un 35 ruban hélicoidal continu disposé sur son arête. 7 Dispositif selon l'une des revendications précédentes comprenant un entraînement reliant les rouleaux ( 8) les uns aux autres pour faire tourner les autres rouleaux, quand un rouleau est entraîné, dans le même sens ou en sens opposé. 8 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, prévu pour une utilisation mobile, c'està-dire porté par un tracteur débardeur ( 1), dans lequel le berceau est divisé en deux parties, les rouleaux ( 8) de chaque moitié étant montés à leurs extrémités sur 10 une poutrelle de support avant et une poutrelle de support arrière ( 6 a, 6 b, respectivement), rigidement fixées à l'extrémité d'une potence pivotante s'étendant verticalement (respectivement 4 a, 4 b) qui porte des supports latéraux ( 13 a, 13 b) reliés à la poutrelle de 15 support et est montée à un niveau bas, de préférence sur ou près des montants ( 3) existants, les deux moitiés du dispositif consistant chacune en des potences pivotantes avant et arrière (respectivement 4 a, 4 b) et de poutrelles de support auxquelles elles 20 sont associées ( 6 a, 6 b) jointes au moyen de barres longitudinales ( 14 a, 14 b), et formées de manière qu'en position jointe (position "A") elles amènent les poutrelles de support à se rencontrer l'une l'autre pour former un support bombé vers le bas, de préférence en forme de V aplati, pour recevoir entre elles-mêmes et les supports latéraux ( 13 a, 13 b) les portions de troncs ( 12) en question afin d'effectuer l'ébranchage, après quoi les deux moitiés sont à nouveau séparées (position 1 'B") pour laisser tomber les bois ébranchés 30 dans l'espace de chargement ( 7) en dessous. 9 Dispositif selon la revendication 8 dans lequel, pour l'ébranchage, les rouleaux ( 8) sur les poutrelles de support (respectivement 6 a et 6 b) de chaque moitié sont prévus pour être entraînés dans un 35 sens de rotation tendant à déplacer les portions de troncs dans un sens partant du centre commun vers les supports latéraux (respectivement 13 a et 13 b) et prévus pour qu'après l'ébranchage ils soient entraînés dans un sens de rotation opposé quand les poutrelles de support sont écartées, afin de provoquer de cette manière l'évacuation vers le bas des bois ébranchés. Dispositif selon la revendication 8 ou 9 dans lequel des ouvertures sont disposées entre le rouleau ( 8) le plus à l'extérieur sur les poutrelles de support de chaque moitié, et les supports latéraux ( 13 a, 13 b) pour l'évacuation ininterrompue des branches coupées vers l'extérieur de l'espace de chargement ( 7), facultativement au moyen de plaques de guidage ( 15 a, b) placées à la partie supérieure des potences pivotantes ( 4 a, 4 b). 11 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 prévu pour une utilisation à poste fixe, c'est-àdire stationné sur le lieu de déchargement, dans lequel le berceau est horizontal et dont les extrémités des rouleaux ( 8) sont montées respectivement sur une partie 20 terminale avant et arrière (respectivement 17 a, 17 b), lesquelles parties terminales, ensemble avec des supports latéraux ( 19 a, 19 b) montés rotatifs à leurs sommets, tels que de préférence des poutrelles de support concaves, forment un espace pour recevoir les 25 portions de troncs ( 12) à ébrancher, après quoi un support latéral (par exemple 19 a) est prévu pour être basculé et permettre aux rouleaux ( 8) toujours en rotation d'évacuer latéralement les bois ébranchés. 12 Dispositif selon la revendication 11, dans 30 lequel le sens de rotation des-rouleaux ( 8) est prévu pour être inversé à intervalles réguliers pendant l'ébranchage afin de favoriser le ballottement et l'ébranchage des bois situés au-dessus. 13 Dispositif selon la revendication Il ou 12 35 dans lequel le berceau est supporté au-dessus du sol et possède au moins sur un côté un pont de déchargement ( 24) incliné vers le bas auquel il est relié, comportant des ouvertures ( 25) de préférence sous forme d'espaces longitudinaux, et les extrémités inférieures des supports latéraux ( 19 a, 19 b) offrent des espacements ( 23) avec les rouleaux ( 8) extérieurs qui lui sont associés, de manière que les branches coupées lors de l'ébranchage soient évacuées vers une zone de ramassage en passant sur le pont et à travers les espace10 ments tandis que les portions de troncs ébranchées après que le support latéral soit basculé, sont déchargées vers un espace de chargement disposé au-delà du pont ( 24) sur un plan inférieur, facultativement relié à une chaîne d'amenage fonctionnant continuellement. 14 Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait qu'il est monté sur roues pour être transporté d'un chantier à l'autre.