Brevet FR2639525A1 — publié le 19900601

L'invention concerne une plaque de bois massif, assemblée à partir de bois de sciage séparés, ainsi qu'un procédé pour fabriquer la plaque de bois massif. Il est usuel, dans l'industrie du meuble, d'assembler des plaques de bois massif à partir de bois de sciage séparés, les bois de sciage étant, par exemple, assemblés positivement par leurs faces latérales voisines, au moyen d'une queue d'aronde. Il est également usuel d'assembler suivant la longueur des bois de sciage profilés au préalable, par exemple par tenon et mortaise. De plus, on sait finalement assembler différentes parties de meubles au moyen de chevilles, les chevilles traversant purement et simplement les points d'assemblage des parties du meuble. Les procédés d'assemblage connus ne sont pas adaptés pour la fabrication de plaques de grande dimension, lesquelles doivent pouvoir supporter des charges élevées et sont en particulier impropres pour un assemblage de bois de coupe de moindre valeur ou de bois de coupe en bois de mauvaise qualité. L'invention s'est fixée pour but de créer une plaque de bois massif, ainsi qu'un procédé pour la fabrication de celle-ci, pour lequel on puisse assembler, d'une façon simple, des bois de coupe en des plaques de bois massif qui soient susceptibles de supporter elles-même des charges élevées, tout en utilisant des bois de coupe de mauvaise qualité de bois. La solution selon l'invention de ce problème repose sur le fait que les bois de coupe sont assemblés au moyen de chevilles de bois ou de matière plastique qui traversent complètement les différents bois de sciage. Conformément au procédé selon l'invention, les bois de sciage sont complètement forés, essentiellement perpendiculairement à leur longueur, et les bois de sciage ainsi complètement traversés sont chevillés entre eux sur toute la longueur des trous traversants. Les plaques chevillées selon l'invention offrent des propriétés exceptionnellement bonnes en ce qui concerne la déformation, la distorsion transversale et la tension. Des bois de coupe, de mauvaise qualité de bois, ou provenant de branches, peuvent, d'une façon étonnante, être usinés en plaques. La fabrication de plaques chevillées réclame une dépense relativement faible. Les plaques chevillées selon l'invention peuvent être utilisées dans l'industrie du meuble. Toutefois, leur utilisation est surtout adaptée dans l'industrie de l'emballage, dans l'industrie de construction, dans la construction en bois en général, dans l'artisanat de la menuiserie, ainsi que dans la décoration intérieure et extérieure. Pour le chevillage des bois de coupe, on peut enfoncer par pression les chevilles utilisées, dans les bois de coupe forés de part en part, simplement, sans utiliser de la colle. Mais il est également possible de coller les chevilles dans les trous, et, d'autre part, de coller les bois de coupe sur leurs faces latérales et sur leurs extrémités. Ceci peut se faire aussi bien avec pression que sans pression. Une plaque chevillée collée sous pression est adaptée à des charges plus élevées qu'une plaque chevillée assemblée sans colle, ou collée sans pression. Pour le chevillage, les chevilles peuvent être enfoncées dans un ou plusieurs bois de coupe, de telle façon qu'elles se terminent juste sur une face du ou des bois de coupe, et que, sur l'autre face, elles dépassent jusqu'à la dimension souhaitée de la plaque, et, ensuite, d'autres bois de coupe peuvent être enfoncés sur les chevilles, jusqu'à atteindre la dimension souhaitée de la plaque. Pour la fabrication de plaques de très grandes dimensions, les bois de coupe peuvent être assemblés les uns contre les autres, décalés suivant leur longueur. Les bois de coupe sont, de préférence, à l'intérieur de l'assemblage, disposés décalés de leur demi- longueur les uns par rapport aux autres. Il est difficile de traverser à la foration les bois de coupe avec une très grande précision. Le foret peut, en particulier, lors de la traversée de noeuds, être dévié vers l'extérieur. Pour cette raison, la plaque, après le chevillage, est rabotée et dégauchie par ponçage sur les deux faces, et, le cas échéant, recoupée aux dimensions de la surface souhaitée. Le recoupage de la plaque peut également se faire sous un angle tel, par rapport à la direction longitudinale, que les bois de coupe de la plaque terminée ont une direction oblique par rapport aux dimensions extérieures de la plaque. La plaque peut aussi être assemblée à partir de bois de coupe profilés préalablement qui sont ensuite jointoyés d'une façon complémentaire, sur leurs faces latérales, au moyen d'un assemblage à tenon et mortaise. Les chevilles en bois sont très bien adaptées au chevillage, mais on peut également utiliser des chevilles en matière plastique. Le diamètre des chevilles utilisées ne devrait pas dépasser 60-70 % de l'épaisseur des plaques finies. Mais il est pensable de cheviller ensemble des bois de coupe d'épaisseur différentes. On décrira ci après plus en détail la plaque de bois massif selon l'invention, ainsi que le procédé pour sa fabrication, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 représente une plaque chevillée selon l'invention, comportant un décalage irrégulier des bois de coupe. La figure 2 représente une plaque chevillée selon l'invention, comportant un décalage régulier des bois de coupe. La figure 3 est une vue de profil d'une plaque chevillée réalisée à partir de bois de coupe comportant des épaisseurs de bois différentes. La figure 4 est une vue de profil d'une plaque chevillée réalisée à partir de bois de coupe préalablement profilés. La figure 5 représente un bois de coupe foré perpendiculairement à sa longueur La figure 6 représente un bois de coupe comportant des chevilles enfoncées dans la pièce de bois de coupe et dépassant sur une de ses faces latérales. La figure 7 représente une plaque chevillée réalisée à partir de plusieurs bois de coupe de même longueur et de chevilles aboutées. Comme on peut le voir sur la figure 1, la plaque chevillée est constituée de plusieurs bois de coupe 10 placés l'un contre l'autre suivant leur longueur, qui sont assemblés au moyen de chevilles traversant complètement la largeur totale des bois de coupe placés les uns contre les autres, jusqu'à la dimension souhaitée de la plaque chevillée. Chaque cheville 12, de préférence en une seule pièce, s'étend sur la largeur totale des bois de coupe placés les uns contre les autres. On peut aussi disposer les bois de coupe les uns derrière les autres suivant la longueur. On dispose, réparties sur la longueur des différents bois de coupe, plusieurs chevilles 12. Les chevilles 12 se trouvent, dans ce cas, de préférence à des distances égales le long des bois de coupe. En utilisant des bois de coupe de longueurs différentes, on obtient un assemblage des morceaux de bois de coupe les uns au milieu des autres. Comme on peut le voir sur la figure 2, cet assemblage peut être régulier, en décalant chaque bois de coupe d'une demi-longueur suivant la direction longitudinale. Les chevilles peuvent être enfoncées à force, ou collées à la colle de menuisier ou autre. De plus, les morceaux de bois de coupe peuvent être collés entre eux sur leurs faces latérales et à leurs extrémités. Il est également pensable d'assembler une plaque à partir de bois de coupe placés les uns contre les autres qui ont tous la même longueur. Le procédé de fabrication d'une plaque est décrit ci- dessous plus en détail, en se référant à la figure 7. Pour la fabrication, on utilise des bois de coupe 10 séchés (en bois résineux aussi bien que feuillu), qui sont rabotés sur les quatre faces avant la fabrication proprement dite. Dans l'exemple qui suit, on réalise une plaque ayant les dimensions de 2500 x 100 x 14 mm, pour laquelle on utilise onze bois d'épicéa séchés et rabotés ayant des dimensions de 2600 x 100 x 18 mm. Ce matériau est complètement foré, perpendiculairement à sa longueur, et sur toute sa longueur de 2600 mm, dans une machine de foration automatique à plusieurs mandrins. De préférence, l'écartement des trous 30 devrait être de 96 mm (l'écartement standard de la machine de foration automatique est de 32 - 64 - 96 mm, etc...). Pour diminuer les tensions dans la plaque, l'écartement des trous ne doit pas dépasser 96 mm, mais l'écartement ne doit pas non plus être inférieur à 32 mm. On utilise des chevilles 12, de préférence des chevilles en hêtre 12, avec un diamètre de l'ordre de 10 mm. Le diamètre du trou devrait, dans ce cas, être de 10,5 mm au moins et de 11 mm au plus. La longueur des chevilles 12 utilisées est de 1100 mm. Les chevilles 12 sont collées dans les trous forés dans la première pièce de bois, de telle façon qu'elles affleurent sur une des faces de cette pièce de bois, et que, sur l'autre, elles dépassent de la pièce de bois (voir figure 6). Ensuite, toutes les autres pièces de bois sont, de même, enfoncées sur les chevilles 12, de la colle étant déposée sur chacune des chevilles et entre les pièces de bois voisines. La mise en place de la colle se fait, de préférence dans ce cas, seulement après que les pièces de bois aient été enfilées sur les chevilles. Après que toutes les pièces de bois aient été enfoncées sur les chevilles et munies de colle, la plaque est mise sous pression hydraulique, et maintenue sous pression jusqu'à ce que la colle ait fait prise. Les différents bois de coupe sont ainsi reliés entre eux sur toute la longueur des trous traversants. Les dimensions de la plaque sont à ce moment de 2600 x 1100 mm et doivent être réduites à la scie circulaire aux dimensions finies nécessaires de 2500 x 100 mm. Comme la plaque possède encore alors une épaisseur de 18 mm, cette dernière est ramenée à 14 mm au moyen d'une raboteuse et d'une ponceuse à bande. Cette réduction de 2 mm sur chaque face de la plaque est nécessaire, car, comme il vient d'être mentionné, pendant l'opération de perçage, le centrage des trous peut être décalé vers la face extérieure du bois, par exemple si on doit traverser des noeuds. Comme chevilles, on utilise de préférence des chevilles en bois, des chevilles en hêtre comme il a été mentionné. La mise en oeuvre de chevilles en matière plastique est également possible, mais ces dernières doivent être enfoncées à force ou collées. Les plaques peuvent, d'une façon idéale, être réusinées, comme, par exemple, par rabotage, ou profilage de la surface, ou également par sciage aux dimensions souhaitées. On peut réaliser différentes épaisseurs de plaque, par exemple 12 à 300 mm. A partir de 25 mm d'épaisseur de plaque, on peut atteindre des dimensions de 5000 jusqu'à 20000 mm pour la longueur. Les épaisseurs des chevilles ne devraient pas dépasser 60 à 70 % de l'épaisseur finie des plaques. La largeur idéale pour la plaque est de 500 à 1000 mm. Pour des raisons de transport, on ne devrait toutefois pas dépasser 2500 mm en largeur. Comme il a été mentionné, on peut également fabriquer, à partir de bois de mauvaise qualité, des plaques de grande surface qui peuvent accepter des charges élevées. On a établi par des essais qu'une plaque de dimension 17 x 1700 x 900 mm, en morceaux de branches de chêne, de mauvaise qualité, de 900 mm de longueur, reliés ensemble, sans passer à la presse, par des chevilles collées en bois de 10 mm d'épaisseur, peut accepter une charge de plus de 80 kg. Pour cela, la plaque a été mise en appui à ses extrémités, en position horizontale et la charge appliquée au milieu de sa longueur, entre les deux appuis. Avec une charge de 45 kg, on a mis en évidence une flèche d'environ 120 mm, et, avec une charge de 80 kg, une flèche d'environ 210 mm. La rupture de la plaque se produisit seulement avec une charge de plus de kg. Par le collage sous pression de la plaque, on peut obtenir des valeurs encore plus favorables. La figure 3 montre une plaque chevillée assemblés à partir de bois 10' et 10" d'épaisseur différentes. Sur la figure 4, des bois profilés 10''' sont assemblés avec tenon et mortaise. Suivant l'utilisation de la plaque, les chevilles peuvent également être constituées à partir de morceaux différents, par exemple 12a et 12b (figure 7), mais il est toutefois nécessaire que les différents chevillages s'étendent sur toute la dimension d'assemblage de la plaque. Si on a plusieurs chevilles assemblées, les points de rencontre entre les différentes chevilles ne doivent pas tomber en ligne droite. Dans le cas d'assemblage de chevilles, le collage est nécessaire. REVENDICATIONS 1. Plaque de bois massif constituée de différents bois de coupe (10) assembles, caractérisée en ce que les bois de coupe (10) sont assemblés au moyen de chevilles (12) en bois ou en matière plastique, qui traversent complètement les différents bois de coupe (10). 2. Plaque de bois massif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les chevilles (12) s'étendent sur toute la largeur des différents bois de coupe (10) placés les uns contre les autres, en les traversant d'une seule pièce. 3. Plaque de bois massif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les chevilles (12a,12b) sont assemblées à partir de plusieurs morceaux. 4. Plaque de bois massif suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les chevilles (12;12a,12b) sont enfoncées à pression dans les trous de chevillage. 5. Plaque de bois massif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les chevilles (12) sont collées dans les trous de chevillage à la colle de menuisier ou autre. 6. Plaque de bois massif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les bois de coupe (10) sont collés sur leur surfaces, de préférence sous pression. 7. Plaque de bois massif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les chevilles (12) sont constituées de bois de hêtre. 8. Plaque de bois massif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les bois de coupe (10) sont assemblés les uns contre les autres, en étant décalés suivant leur longueur. 9. Plaque de bois massif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'écartement des trous est compris entre environ 32 et 96 mm. 10. Procédé de fabrication d'une plaque de bois massif à partir de bois de coupe (10) séparés, caractérisé en ce que les bois de coupe (10) sont traversés par des trous (30) essentiellement perpendiculaires à la longueur des bois de coupe (10) et les bois de coupe (10) ainsi forés sont chevillés entre eux au moyen de chevilles (12) de bois ou de matière plastique sur la totalité de la longueur des trous. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que, pour le chevillage des bois de coupe (10), les chevilles (12) sont enfoncées à force dans les bois de coupe percés (10). 12. Procédé suivant la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que, pour le chevillage des bois de coupe (10), les chevilles (12) sont collées à la colle de menuisier ou autre dans les trous des bois de coupe (10). 13. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les bois de coupe (10) sont collés entre eux par leurs faces latérales, à la colle de menuisier ou autre. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les bois de coupe sont collés sous pression. 15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que, pour le chevillage, plusieurs chevilles (12) sont enfoncées dans un premier bois de coupe (10), de telle façon qu'elles affleurent sur une des faces de ce bois de coupe (10) et qu'elles dépassent sur l'autre face, et en ce que d'autres bois de coupe (10) sont ensuite enfoncés sur les chevilles (12) jusqu'à ce que la dimension souhaitée de la plaque soit atteinte. 16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que les bois de coupe sont assemblés les uns contre les autres, en étant décalés suivant leur longueur. 17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'après le chevillage, la plaque est usinée sur les deux faces et, le cas échéant, coupée à la dimension de la surface souhaitée. 18. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 17, caractérisé en ce que les bois de coupe (10) sont, de plus, raccordés sur leur faces latérales par un assemblage longitudinal par tenon et mortaise. 19. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 18, caractérisé en ce que, pour le chevillage, on utilise des chevilles (12) en bois ou en matière plastique. 20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 19, caractérisé en ce que des bois de coupe (10) d'épaisseur différente sont chevillés entre eux. 21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 à 20, caractérisé en ce que l'on utilise des chevilles comportant un diamètre qui ne dépasse pas 60 à 70 % de l'épaisseur finie de la plaque.