Brevet FR2576541A1 — publié le 19860801

La présente invention a pour objet un procédé et une installation de fabrication en continu de lamellé-collé constitue d'un eml)pilage colié d(e couches dont chacune est formée de lamelles de bois jointoyées bout à bout. L'invention vise également le lamellé-collé issu de la mise en oeuvre de ce procédé. A l'heure actuelle, la fabrication des lamellés-collés s'effectue à la pièce, sur une longueur dépendant de l'installation utilisée. Il serait cependant souhaitable de fabriquer un lamellé-collé en continu, augmentant ainsi le rendement de production et permettant d'obtenir des produits de longueur illimitée. C'est là le but que s'est fixé l'invention. Ce but est atteint en ce sens que l'invention propose un procédé qui consiste: a- à acheminer une première couche de lamelles vers un premier poste d'encollage o une zone de cette couche est enduite de colle; bsimultanément: 1. à acheminer la zone encollée de la première couche vers une première zone d'empilage o une seconde couche est déposée sur la première, et 2. à poursuivre l'acheminement de la première couche 2. vers le premier poste d'encollage o une zone ultérieure de cette couche est enduite de colle c- simultanément: 1. à acheminer l'ensemble issu de l'étape bl. vers un second poste d'encollage o la seconde couche est enduite de colle, 2. à acheminer la zone encollée de la première couche issue de l'étape b2. vers la première zone d'empilage o une seconde couche est déposée sur la première, et 3. à poursuivre l'acheminement de la première couche vers le premier poste d'encollage o une nouvelle zone ultérieure de cette couche est enduite de colle, d- simultanément: I1. à achIci i rie r l'onstemb lc issit It l'd ae cl. vers un second poste d'empilage o une troisième t couche est déposée sur la seconde, et 2. à 4. a soumettre aux étapes dLcrites sous el. à c3. le produit issu respectivement des étapes c2. et 'c3. ainsi que la suite de la première couche, e- à poursuivre la succession alternante -d'étapes d'encollage et d'empilage au niveau d'autant de postes qu'il est nécessaire pour obtenir un produit ayant le nombre de couches voulu, et f- à durcir la colle par tout moyen approprié à la nature de cette colle. On comprend que, de cette manière, on procède simulta- * nément à la prolongation de chaque couche et à l'augmenta- tion du nombre de couches tandis que le produit est acheminé vers la zone de durcissement de la colle. Pour assurer que les lamelles mises bout à bout pour prolonger chaque couche entrant dans la composition du lamellé-collé soient fermement appliquées contre la lamelle les précédant dans la couche en cause, le procédé selon l'invention consiste avantageusement à acheminer chaque nouvelle lamelle d'une couche à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse d'acheminement du support sur lequel repose ladite couche. De préférence, le procédé consiste en outre: e'- à soumettre l'empilage de couches issu de l'étape e- à une Compression verticale, préalablement à la mise en oeuvre de l'étape f- et pendant cette mise en oeuvre. Cette compression verticale pourra être obtenue à l'aide de galets de pression soumis à des vérins hydrauliques ou pneumati- ques. Pour l'étape f-, c'est-à-dire l'étape de durcissement de la colle, l'empilage de couches pourra être acheminé dans un tunnel de séchage dont la longueur sera fonction du temps nécessaire au durcissement de la colle et de la vitesse de convoyage du lamellé-collé. Le temps nécessaire au durcis- sement de la colle dépendra de la nature de la colle et des moyens mis en oeuvre dans le tunnel (température, rayon- nement, etc.) pour effectuer le séchage. Le lamellé-collé qui débouche du tunnel de séchage est un produit brut et le procédé consistera en outre: g- à le mettre aux cotes dle finition par rabottage de ses quatre faces. Ensuite, le lamellé-collé obtenu pourra être coupé à la demande avec, éventuellement, au préalable, sciage longitu- dinal en poutres de plus petites sections. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus comporte: - un convoyeur à l'aplomb duquel sont prévus: 15. un poste de dépôt d'une première couche de lamelles sur le convoyeur un poste d'encollage d'une zone de ladite première couche un poste d'empilage d'une deuxième couche sur la zone encollée de la première couche un poste d'encollage de la deuxième couche empilée sur la première couche, puis une succession en alternance de n postes d'empilage et n-1 postes d'encollage pour la réalisation d'un lamellé-collé de n + 2 couches, et - une zone de durcissement de la colle. Pour les raisons exprimées à propos du procédé, l'installation comprend en outre: - des moyens assurant à chaque nouvelle lamelle ajoutée dans le prolongement d'une couche une vitesse de déplacement légèrement plus grande que celle du convoyeur, - des moyens de pressage adaptés à comprimer verticale- ment les couches avant et pendant l'étape de durcissement de la colle, un tunnel de séchage parcouru par le convoyeur chargé' des couches empilées avec interposition de colle, - un dispositif de rabottage quatre faces alimenté en lamellé-collé, et - un mécanisme de sciage transversal temporairement solidarisable du lamellé-collé. I'invention e;t d1ecrite ci-aprèis en de1 ai. I par référen- ce aux dessins annexés dans lesquels: r 5- la figure 1 est un schéma montrant la succession des étapes du procédé de fabrication en continu de lamel- lé-collé, - les figures 2, 3 et 4 montrent les parties successi- ves de l'installation, et - la figure 5 est une coupe prise selon la ligne V-V de la figure 2. Si l'on se réfère à la figure 1, les rectangles A, B, C, D et-E illustrent les étapes suivantes du procédé A: lamellage (encollage et empilage) B: serrage - C: séchage sous serrage D: rabottage quatre faces E: coupe à la demande' Les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'étape A (lamellage) sont illustrés aux figures 2 et 5. Les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'étape B (serrage) sont illustrés à la partie droite de la figure 3. Les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'étape C (séchage) sont illustrés à la partie gauche de la figure 3 et à la partie droite de la figure 4. Les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'étape D (rabottage quatre faces) sont illustrés dans la partie médiane de la figure 4. Les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'étape E (coupe à la demande) sont illustrés dans la partie gauche de la figure 4. Si l'on examine la figure 2, on voit qu'un convoyeur comprenant une série de galets d'entraînement- 10 supporte une pile "en escalier" de couches de lamelles. Plus précisé- ment, une première couche 1 formée de lamelles la, lb, lc et ld repose sur les galets 10 et supporte une deuxième et une troisième couches 2 et 3 de lamelles. Des guides 11il prévus de part et d'autre_ de l'empilement de lamelles empêchent leur déplacement latéral. L'empiLage dlu produit tel que représenté à la figure 2 a été obtenu comme suit: à l'origine, la lamelle la de la couche 1 se trouvait dans la position qu'occupe la lamelle Id à la figure 2. Entraînée par les galets 10 et canalisée par les guides 11, la lamelle la est passée en vis-à-vis d'un premier poste d'encollage 12 qui a enduit sa surface supérieure de colle tandis que la lamelle lb venait se déposer sur les galets 10 à la suite de la lamelle la et était à son tour encollée en 12. Tandis que la lamelle lec venait se déposer sur les galets 10 à la suite de la lamelle lb, les parties adjacentes des lamelles la et lb parvenaient à l'aplomb d'un premier poste d'empilage désigné par la 1i référence 13 o la lamelle 2a de la couche 2 était déposée, par des moyens appropriés, à cheval sur les lamelles la et lb. L'ensemble formé par la lamelle 2a reposant à la fois sur les lamelles la et lb parvenait ensuite à un deuxième poste d'encollage 14 o la face supérieure de la lamelle 2a se trouvait revêtue de colle, tandis qu'une lamelle 2b venait se déposer en 13 à cheval sur les lamelles lb et lc précédemment encollées. Après poursuite -de l'acheminement,- la situation est telle que représentée à la figure 2 o, au niveau d'un second poste d'empilage 15, la lamelle 3a est venue se déposer sur la face encollée de la lamelle 2a. Le procédé se poursuit jusqu'à ce que l'on obtienne le nombre de couches voulu (douze dans l'exemple illustré aux dessins, figures 3 et 4). Comme il ressort de la figure 2, il est prévu des galets presseurs 16 qui reposent sur la dernière lamelle déposée dans le prolongement de chaque couche et qui tournent à une vitesse plus rapide que les galets d'entraî- nement 10. Cela a pour effet de comprimer le joint entre cette lamelle nouvellement déposée et la lamelle antérieure- ment déposée appartenant à la même couche. Il est également prévu des rouleaux 17 munis d'un nettoyeur pour éliminer 6 2576541 Il'excédent de colle en aval d'au moins certains postes d'encollage. I.es guides 1I1 comportent avantageusement des moyens, tels que des gorges 18 pour l'écoulement de l'excédent de { colle. Si l'on en vient à la figure 3, on voit que l'empile- ment de couches est soumis à des groupes de galets presseurs 19 soumis à l'action de vérins pneumatiques ou hydrauliques 20. L'empilage de couches de lamelles pénètre ensuite dans un tunnel 21 dont la longueur est fonction du temps nécessaire au durcissement de la colle et à la vitesse de déplacement du convoyeur. Le temps nécessaire au durcis- sement de la colle est lui-même fonction de la nature de la colle et des moyens mis en oeuvre pour son durcissement. Comme il ressort de la figure 4, la poutre en lamellé-collé brute issue du tunnel 21 passe ensuite dans un dispositif de rabottage quatre faces 22 qui la met aux cotes de finition. Elle parvient ensuite en vis-à-vis d'une scie de type radial 23 qui, hors des périodes de coupe, est escamotée (position représentée en pointillés) et qui, pour la coupe, se solidarise temporairement de la poutre (position représentée en traits pleins) et se déplace avec elle pour permettre une coupe transversale selon la ligne 24 au moyen de sa lame 25 montée coulissante sur l'axe 26. Il est ainsi possible de couper la poutre en lamel- lé-collé - issue du procédé selon l'invention à toutes longueurs voulues. Préalablement au sciage de la poutre, on pourrait également diviser longitudinalement la poutre issue de l'étape de rabottage quatre faces à l'aide d'une scie (27) ayant une batterie de lames alternatives. Il ressort de la description qui précède que le procédé et l'installation selon l'invention permettent la fabrica- tion industrielle de poutres et de toutes pièces en iamellé-collé sur demande en en diminuant de toute évidence le coût de production. On peut ainsi obtenir aussi bien des lamellés-collés aptes à servir de structures 'porteuses que 7 2576541 des lamellés-collés employant des bois déclassés pouvant servir de structures non porteuses, dans des applications de coffrage sur mesure, d'omballage, de mobilier, etc. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée. En particulier, le procédé et l'installation -convenablement modifiéepourraient aussi bien être utilisés pour fabriquer une poutre cintrée. REVENDTCATIONS 1- Procédé de fabrication en continu de lamellé-collé constitué d'un empilage collé de couches dont chacune est formée de lamelles de bois jointoyées bout à bout, caractérisé en ce qu'il consiste: a- a acheminer une première couche (1) vers un premier poste d'encollage (12) o une zone (la) de cette couche est enduite de colle, b- simultanément: 1. à acheminer la zone encollée (la) de la première couche (1) vers une première zone d'empilage (13) o une seconde couche (2) est déposée sur la première, et 2. à poursuivre l'acheminement de la première couche (1) vers le premier poste d'encollage (12) o une zone ultérieure (lb) de cette couche est enduite de colle -- c- simultanément 1. à acheminer l'ensemble (la, 2a) issu de l'étape bl. vers un second poste d'encollage (14) o la seconde couche (2) est enduite de colle, 2. à acheminer la zone encollée (lb) de la première couche (1) issu de l'étape b2. vers la première zone d'empilage (13) o une seconde couche (2) est déposée sur la première, et 3. à poursuivre l'acheminement de la première couche (1) vers le premier poste d'encollage (12) o une nouvelle zone ultérieure (lc) de cette couche est enduite de colle dsimultanément: 1. à acheminer l'ensemble (la, 2a) issu de l'étape - cl. vers un second poste d'empilage (15) o une troisième couche (3) est déposée sur la seconde 2 à 4: à soumettre aux étapes décrites sous cl. à c3. le produit issu respectivement des étapes c2. et c3. ainsi que la suite de la première couche, e- à poursuivre la succession alternante d'étapes d'encollage et d'empilage au niveau d'autant de postes qu'il est nécessaire pour obtenir un produit ayant le nombre de couches voulu, et fà durcir la colle par tout moyen approprié à la nature de cette colle. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en que l'on procède simultanément à la prolongation de chaque couche et à l'augmentation du nombre de couches. tandis que te produit est acheminé vers la zone de durcissement de la colle. 3- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à acheminer chaque nouvelle lamelle 1; (lb-lc, 2b) d'une couche (1, 2) à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse d'acheminement du support (10, 1) sur lequel repose ladite couche. 4- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste en outre: e'- à soumettre l'empilage des couches issu de l'étape e- à une compression verticale préalablement à la mise en oeuvre de l'étape f- et pendant cette mise en oeuvre. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour l'étape f-, l'empilage de couches est acheminé dans un tunnel de séchage (21). 6- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre: g- à mettre aux cotes de finition le lamellé-collé brut issu de l'étape f- par rabottage de ses quatre faces. 7- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste en outre: f- à couper à la demande le lamellé-collé. 8- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un convoyeur (10) à l'aplomb duquel sont prévus: un poste de dépôt d'une première couche (1) de lamelles sur le convoyeur (10) une poste d'encollage (12) de ladite première couche (1) tin poste d'emp iilage (13t) d'une detuxime couche (2) sur la zone encollée (la) de la première couche (1) S. un poste d'encollage (14) de la deuxième couche (2) empilée sur la première couche, puis une succession en alternance de n postesd'empilage et de n-l postes d'encollage pour la réalisation d'un lamellé-collé de n + 2 couches, et - une zone de durcissement (21) de la colle. - 9- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens (16) assurant à chaque nouvelle lamelle (lb, lc-2b) ajoutée dans le prolongement d'une couche (1, 2) une vitesse de déplacement légèrement plus grande que celle du convoyeur (10). - Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens de pressage (19, 20) adaptés à comprimer les couches avant et pendant l'étape de durcissement de la colle. 11- Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 8 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un tunnel de séchage (21) parcouru par le convoyeur (10) chargé des couches empilées et collées. 12- Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (22) de rabottage quatre faces alimenté en lamellé-collé. 13- Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 8 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte un mécanisme de sciage (23, 25, 26) temporairement solidarisa- ble du lamellé-collé. 14- Lamellé-collé issu de la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.