Brevet FR2560806A1 — publié le 19850913

La présente invention est relative aux scies à grumes et plus particulièrement à la protection des lames de ces scies contre l'usure provoquée par des corps étrangers présents à la surface des grumes. Dans l'exploitation forestière de bois d'oeuvre, après abattage, les troncs sont ébranchés pour constituer des grumes formées de la bille, jusqu'au premier neud, et éventuellement de la surbille, partie supérieure au premier noeud. Les grumes doivent être acheminées depuis le site d'abattage jusqu'aux scieries. Pour ce faire, il est fréquent de les débarder au moyen de tracteurs forestiers en les tramant jusqu'au bord de chemins ou pistes où ils sont entassés jusqu'à leur transport, par exemple par camion, à la scierie. Dans cette opération de débardage particulièrement, de nombreux corps étrangers viennent souiller et s'incruster dans l'écorce de la grume ou plus généralement à sa surface si un écorçage a déjà eu lieu sur le site. Ces impuretés, cailloux, boues contenant des grains abrasifs, sable ... sont extrêmement préjudiciables à la durée de vie des lames de scie. Les lames utilisées, en acier, travaillent à des vitesses élevées, par exemple de l'ordre de 30 m/s, et la relative fragilité des arêtes tranchantes fait qu'un caillou peut en provoquer la rupture et m8me le moindre grain de sable détériorer plusieurs dents, ce qui nécessite des réaffûtages, donc des arrêts fréquents, et, dans tous les cas, diminue fortement la durée de vie des lames. Ce genre de difficulté se rencontre dans l'usinage de pièces de fonderie coulées dans des moules en sable ou de matériaux ayant des éléments d'addition abrasifs. On résoud alors le problème en changeant le matériau de l'outil de coupe ou en abaissant la vitesse de coupe. Dans le cas du sciage de grumes, cette solution est tout à fait inadéquate : l'utilisation de lames spéciales plus dures ne permet pas d'échapper au problème. Quant à la vitesse de coupe, elle est presque toujours proche de sa valeur minimale. Pour pouvoir effectuer le sciage dans de bonnes conditions pour la vie des lames, il y a donc lieu de chercher à débarrasser les grumes de tous les corps étrangers présents à leur surface et susceptibles d'endommager les lames. Plusieurs solutions connues peuvent être mises en oeuvre, mais elles présentent toutes de sérieux inconvénients. Un procédé souvent utilisé est le lavage des grumes avec de l'eau sous pression. Il est relativement efficace, d'un investissement assez modeste et demande peu d'effort physique de la part de l'opérateur. I1 nécessite cependant une manutention importante des grumes. Il n'est pas utilisable si la température ambiante est inférieure à OOC car la boue gelée forme alors un agglomérat insensible au jet d'eau froide, celle-ci se transformant d'ailleurs rapidement en glace. En outre, ce procédé est long et coûteux à l'usage car il peut représenter environ un tiers du temps de sciage. On fait également appel à l'écorçage préalable. Un premier inconvénient de cette solution est qu'elle ne peut être appliquée qu'à certains bois. En effet, certaines essences telles que le merisier ne s'écorcent pas. Pour la majorité des essences toutefois, l'écorçage est possible et est exécuté manuellement ou mécaniquement. L'écorçage manuel est en général utilisé lorsque le lavage n'est pas possible. I1 se fait à la hache ou à l'écorceuse portative et resterait assez peu onéreux stil ne représentait environ les trois cinquièmes du temps de sciage. I1 présente en outre l'inconvénient de nécessiter une manutention importante des grumes, un effort physique considérable et de produire des déchets encombrants. L'écorçage mécanique, procédé moderne, ne résoud que partiellement ces problèmes. Utilisable rationnellement seulement dans les grandes scieries, ses avantages se transforment vite en inconvénients dans une petite ou moyenne entreprise : la machine est capable d'écorcer 20 m3 à l'heure alors qu'il n'est guère possible de scier que 3 m3 à l'heure. L'investissement est par ailleurs assez lourd et la manutention des grumes n'étant pas supprimée, la présence d'un opérateur est nécessaire. La présente invention vise à réaliser un dispositif pour nettoyer les grumes qui allie les avantages des solutions énumérées précédemment, sans en avoir les inconvénients. Ce dispositif doit notamment éviter la manutention, être économique et utilisable en tous temps, et avoir une cadence identique à celle du sciage. En outre, il devrait permettre d'éviter d'écorcer totalement les troncs. Pour atteindre ce but, l'invention propose un dispositif directement implanté sur la scie à grumes et qui, en avant de la lame de scie, dégage à la surface du tronc en cours de sciage, en en éliminant les corps étrangers, un passage d'une largeur et d'une profondeur suffisante pour que la lame ne puisse rencontrer de particules abrasives pendant son action. Les caractéristiques de l'invention, reprises dans les revendications et certains autres de ses avantages apparattront à la lumière de la description qui suit et pour l'intelligence de laquelle on se réfèrera au dessin dont la figure unique illustre un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Les scies à grumes sont bien connues et il n'est pas utile de revenir sur le détail de leur construction et de leur fonctionnement. Rappelons toutefois qu'elles comportent un bâti porteur d'un ensemble mobile, équipé d'une lame et réglable pour prendre les passes successives de sciage. Si la lame travaille dans un plan horizontal, le réglage se fait en direction verticale et inversement dans le cas contraire. La lame elle-même animée par un moteur peut être un ruban continu en boucle fermée se déplaçant toujours dans le même sens selon sa longueur, ou une lame se déplaçant alternativement dans un sens puis dans l'autre selon oventueXlement réglable pour prendre les passes sa longueur. Au bâti, est assocle un port -grumes/maintenant. le tronc en position pendant l'opération de sciage.Le bâti peut être fixe, le porte-grumes étant alors un chariot déplaçable par rapport à lui sur-des rails ou inversement, c'est le bâti qui se déplace sur des rails par rapport à la grume pour l'opération de sciage. Dans tous les cas le dispositif selon l'invention est associé au bâti de la scie à grumes. Dans la description qui suit on supposera être en présence d'une scie horizontale. La transposition au cas d'une scie verticale ne posant pas de problème particulier à l'homme du métier, il n'y aura pas lieu d'examiner ce cas ultérieurement. A la figure unique, une partie latérale du bâti d'une scie est très schématiquement représentée et référencée 1 et une grume en place, en position de sciage, figurée en pointillé est référencée 2. Des deux parties latérales 1 du bâti est solidaire une barre horizontale 3 rigide sur laquelle peuvent se déplacer en y étant guidés, deux coulisseaux 4. Chaque coulisseau 4 est lui-mEme solidaire rigidement d'un corps de vérin 5 à axe horizontal parallèle à la barre de guidage 3. Les corps de vérins 5 sont donc mobiles avec les coulisseaux 4. Ils abritent un piston 6 dont la tige 7 est reliée rigidement au bâti 1 en 8. Les vérins 5, 6 sont de préférence du type pneumatique, ce qui assure une souplesse due à l'effet de ressort amortisseur impossible à atteindre avec un fonctionnement hydraulique. De chaque coulisseau 4 est également solidaire un support vertical 9 porteur d'un moteur 10 à axe vertical et d'un équipage tournant 11 associé, à axe vertical également. Chaque moteur 10 peut entraîner en rotation l'équipage associé 11 par exemple au moyen de poulies. 12, 13 et d'une courroie 14. A son extrémité opposée à l'entralnement 13, chaque équipage tournant 11 est porteur d'un disque 15. Avantageusement le disque 15 sera une scie circulaire. Les deux disques 15 sont disposés dans le même plan horizontal et tournent avec leur équipage 11 en sens opposé comme figuré par les flèches 16. Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant Au repos, les coulisseaux 4 sont écartés au maximum le long de la barre de guidage 3. Une grume à scier 2 est disposée et fixée de façon habituelle dans la scie. La prise de passe, soit le réglage de la lame de scie horizontale est effectué également de façon habituelle. Cette lame Ces réglages effectués, la machine est mise en marche. La centrale pneumatique de commande des vérins 5,6 est prête à fonctionner, les moteurs 10 sont mis en marche et l'avancement de la grume 2 dans la machine commence (ou, comme déjà.dit, l'avancement de la machine par rapport à la grume 2). La grume 2 avançant, lorsque les disques 15 arrivent en face du bois, un ordre de commande, automatique ou manuel à vue, par l'intermédiaire de la centrale pneumatique et les vérins 5, 6, fait se rapprocher l'un de l'autre les coulisseaux 4 et, avec eux, les disques 15 qui viennent attaquer de part et d'autre la surface de la grume 2.Les disques 15, scies circulaires de préférence comme déjà dit, pratiquent une entaille dont la profondeur avantageusement un peu supérieure à 1'épaisseur de l'écorce, peut être limitée par des butées 17 réglables ra diablement à l'avance. Les disques 15 expulsent les corps étrangers se trouvant sur leur passage dans le sens des flèches 16. On réalise ainsi, sur toute la longueur de la grume 2, un sillon de largeur supérieure à l'épaisseur du ruban de la lame de la scie et d'à peu près l'épaisseur de l'écorce pour ne pas attaquer l'aubier. La lame de scie arrivant derrière les disques 15 trouve alors de part et d'autre de la grume un chemin lui servant de guidage et parfaitement débarrassé des corps étrangers, notamment abrasifs qui pourraient nuire à son bon fonctionnement et à sa durée de vie. I1 est à noter que pendant l'opération de sciage, les butées 17 sont plaquées en permanence contre la périphérie de la grume 2, quelles que soient les irrégularités rencontrées, du fait que les vérins 5, 6 se comportent comme des ressorts et que les coulisseaux 4, étant indépendants l'un de l'autre, le rattrapage de jeu se fait automatiquement. Lorsque, en bout de grume 2, les disques 15 ou les butées 17 quittent le bois, un ordre donné aux vérins 5, 6 comme précédemment, va commander l'ouverture du dispositif pour le ramener à sa position de départ. La grume 2 remise en position par rapport au bâti 1 (ou inversement), une nouvelle prise de passe est réglée et l'opération de sciage suivante peut commencer. Dans le dispositif selon l'invention qui vient d'être décrit, un chemin est ouvert et nettoyé pour la lame de scie de part et d'autre de la grume 2. Cette disposition est essentielle lorsque la lame a un mouvement alternatif . En effet, c'est sur le cOté de la grume 2 où la scie attaque le bois qu'il est le plus important de nettoyer le passage. Sur le côté opposé, où la lame quitte le bois, le nettoyage a moins d'importance. Or, en mouvement alternatif, chaque cOté est successivement bord d'attaque et bord de fuite pour la lame. Par contre, dans le cas d'une lame en ruban continu défilant dans un sens unique, il pourrait être suffisant d'avoir un nettoyage unilatéral c8té bord d'attaque. L'installation peut alors être simplifiée avec un seul vérin 5, 6, un seul coulisseau 4 et un seul équipage ll porteur de disque 15. I1 est à noter que le dispositif selon l'invention, non seulement répond bien aux exigences posées, mais encore ne diminue en rien, par son implantation sur la scie à grumes, les caractéristiques et la capa- cité de celle-ci. Par ailleurs, une automatisation du dispositif ne pose guère de problèmes du fait que la commande pneumatique peut être assez facilement contrôlée par des capteurs de position et de proximité. De même, un arrêt d'urgence peut être prévu qui ramène automatiquement le dispositif à son état de repos. En outre, sans sortir du cadre de l'invention, les moyens ll à 15 pourraient être disposés et actionnés différemment de ce qui précède. Ils pourraient notamment être portés par un bras articulé autour d'un axe fixe par rapport au bâti, et actionné par un vérin. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour favoriser le sciage dans une scie à grumes, caractérisé par le fait qu'il consiste à ouvrir et nettoyer dans la surface de la grume (2) en place à scier, un chemin en avant de la lame de scie pendant sa progresssion à travers la grume (2). 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (11 à 15) liés (9, 4) au bâti (1) de la scie à grumes attaquant dans le plan de la lame de scie la surface de la grume (2) en place pour y ménager un chemin débarrassé de corps étrangers nuisibles à la lame de scie. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (11 à 15) comprennent au moins un disque (15) situé dans le plan de la lame de scie et pouvant être entrainé en rotation (10, 12 à 14). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le disque (15) est une scie circulaire. 5 - Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé par le fait que le disque (15) est équipé d'une butée (17) pour limiter la profondeur du chemin dégagé. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la butée est réglable radialement en position. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que du bâti (1) est solidaire une barre de guidage (3) parallèle à la lame de la scie et sur laquelle est déplaçable au moins un coulisseau (4) auquel sont liés (9) les moyens (11 à 15). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que chaque coulisseau (4) est solidaire en déplacement d'un corps de vérin (5) d'axe parallèle à la barre de guidage (3). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que chaque corps de vérin (5) renferme un piston (5) dont la tige (7) est liée rigidement (8) au bâti (1). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chaque vérin (5, 6) est de type pneumatique. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par le fait que les moyens (11, 15) pour attaquer la grume (2) et les organes associés ( 5 à 14) constituent deux ensembles identiques disposés respectivement de chaque côté du bâti (1) pour ménager un chemin pour la lame de scie de chaque côté de la grume (2) à scier.