Brevet FR2688160A1 — publié le 19930910

La présente invention concerne un dispositif d'usinage pour une machine à travailler le bois ou un matériau similaire, sous forme de morceaux allongés par exemple de section rectangulaire. L'invention vise en particulier à améliorer l'usinage en une seule passe de deux ou plusieurs faces d'une même pièce de bois. Dans les machines à bois connues, notamment dans les corroyeuses, les morceaux de bois bruts sont déplacés devant un outil rotatif d'usinage qui usine l'une des faces du morceau de bois. Pour usiner les autres faces, il est nécessaire d'effectuer des passes successives devant l'outil, après avoir tourné le morceau de bois, ou de le faire passer successivement devant d'autres outils rotatifs disposés sur la même machine. Le dispositif classique pour l'usinage d'une face d'un morceau de bois ou de matériau similaire est composé d'une broche porte-outil montée en rotation, sur laquelle est engagé un outil présentant une surface d'usinage de révolution autour de l'axe de la broche. Le but de la présente invention est de créer un dispositif d'usinage des morceaux de bois permettant d'usiner simultanément au moins deux faces perpendiculaires d'un morceau de bois. Le dispositif selon l'invention consiste à monter sur la broche porteoutil, comportant un premier outil présentant une surface d'usinage de révolution autour de l'axe de la broche, un second outil en contact avec le premier outil et présentant une surface d'usinage de révolution La surface d'usinage du second outil est conformée pour usiner une face perpendiculaire à la face usinée par le premier outil. Le dispositif selon l'invention présente par conséquent l'avantage d'usiner simultanément deux faces perpendiculaires d'un même morceau de bois allongé. L'invention permet donc de réaliser un gain de temps substantiel pour l'usinage des morceaux de bois. Le dispositif selon l'invention permet également de diviser par deux le nombre de broches porte- outils utilisées dans le procédé classique pour l'usinage de deux faces perpendiculaires Il présente donc un intérêt économique en réduisant sur une même machine le nombre de broches en rotation. Selon une version préférée de l'invention, le premier outil engagé sur la broche porte-outil est de forme générale cylindrique, dont l'axe est confondu avec celui de la broche et le second outil a une forme générale de fraise dont le diamètre est supérieur à celui du premier outil Le dispositif permet ainsi simultanément le dressage horizontal ou dégauchissage d'une face et le dressage vertical d'une autre face perpendiculaire à la première. Une version avantageuse du dispositif est obtenue avec une fraise de découpage, comportant sur son côté opposé au premier outil, des dents de déchiquetage agencées sur une surface de révolution coaxiale à ladite fraise Un tel déchiqueteur transforme la surépaisseur de bois découpée en copeaux. Selon une autre version de l'invention, le premier et le second outil présentent une surface d'usinage de forme générale conique dont les sommets sont sensiblement confondus, les deux surfaces forment entre elles un angle sensiblement égal à 900 Ce dispositif permet simultanément le dégauchissage de deux faces perpendiculaires d'un même morceau de bois, plus particulièrement de section sensiblement carrée. L'invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre de ce dispositif qui comprend deux dispositifs d'usinage selon l'invention dont les broches sont espacées l'une de l'autre, la position des deux outils sur l'une des broches étant inversée par rapport à leur position sur l'autre broche La machine selon l'invention ne mettant en jeu que deux broches porte- outils en rotation, permet ainsi d'usiner en une seule passe les quatre faces d'un même morceau de bois. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci- après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention et d'un morceau de bois usiné par ce dispositif; la figure 2 est une vue de côté du dispositif selon la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective d'un premier mode d'association selon l'invention de deux outils; la figure 4 est une vue en perspective d'un deuxième mode d'association selon l'invention de deux outils; la figure 5 est une vue en perspective d'un troisième mode d'association selon l'invention de deux outils et d'un déchiqueteur; la figure 6 est une vue schématique d'une machine selon l'invention, comprenant deux dispositifs d'usinage; la figure 7 est une vue de côté des deux dispositifs de la figure 6; les figures 8 A, 8 B, 8 C sont des vues en coupe transversale d'un morceau de bois respectivement avant usinage, après usinage par le premier dispositif selon l'invention et après usinage par le deuxième dispositif selon l'invention; la figure 9 est une vue schématique de deux outils de surface d'usinage de forme conique montés sur un même axe. A On va maintenant décrire le dispositif selon l'invention appliqué à la réalisation d'une machine à usiner simultanément deux ou quatre faces d'un même morceau de bois de section rectangulaire, plus particulièrement à la réalisation d'une machine à dégauchir deux faces et à dresser les deux autres faces, couramment appelée corroyeuse. Le dispositif 17 selon l'invention, représenté sur la figure 1, est constitué d'une broche porte-outil 14 susceptible d'être entraînée en rotation, sur laquelle sont montés deux outils Il et 12 accouplés et serrés axialement sur la broche porte-outil 14 par un écrou 16. Le dispositif 17 permet ainsi d'usiner simultanément deux faces perpendiculaires 18 et 20 d'un même morceau de bois 15 de section rectangulaire Le premier outil 11 permet d'exécuter le dressage horizontal de la face inférieure 18 du morceau de bois 15, comme montré par la figure 2 et le second outil 12 permet d'exécuter le dressage vertical d'une face perpendiculaire 20 à la face inférieure 18 du morceau de bois 15. Le couplage du premier outil 11 et du second outil 12 engagés sur la broche porte-outil 14 peut être réalisé par simple serrage au moyen d'un écrou 16 Ce serrage est suffisant pour que les outils d'usinage 11 et 12 soient solidaires en rotation, la force de coupe étant peu importante vu la tendreté du matériau à usiner. Les outils 11 et 12 peuvent être également rendus solidaires l'un par rapport à l'autre par un système d'emboîtement axial ou au moyen de vis. Le premier outil 11 A de forme générale cylindrique, dont le diamètre est égal par exemple à mm environ, peut comporter, selon la figure 3, une série de lames en saillie 30 s'étendant selon les génératrices du cylindre dont l'axe est confondu avec l'axe de la broche porte-outil 14 Les lames 30 sont affûtables et réalisées en acier trempé. L'outil ll B (voir figure 4) peut également être constitué d'une série de couteaux 32 en carbure en saillie, décalés les uns par rapport aux autres La disposition en quinconce des couteaux 32 permet de diminuer le niveau sonore lors de l'usinage en évitant des compressions- décompressions brutales de l'air entre les lames et la surface à usiner, sources de sifflement. L'outil li C selon la figure 5 permet également de réduire le bruit lors de l'usinage grâce à la disposition des dents en carbure 34 suivant une hélice coaxiale au cylindre de l'outil li C. Dans le cas de la réalisation selon la figure 3, le second outil 12 A monté sur la broche porte-outil 14 est une fraise de découpage, par exemple d'un diamètre de 280 mm environ et d'une largeur adaptée à la surépaisseur de bois à éliminer. La fraise 12 A peut comporter des pastilles brasées 31 en acier trempé ou en carbure disposées radialement dans des encoches 31 a régulièrement réparties sur la circonférence de la fraise. Dans l'exemple de la figure 4, la fraise 12 B porte des couteaux 33 en carbure. Dans le cas de la figure 5, le second outil 12 C est associé à un déchiqueteur 13 placé sur son côté opposé au premier outil li C Les dents de déchiquetage 35 du déchiqueteur 13 sont agencées sur une surface de révolution 36 coaxiale à la fraise 12 C Ces dents de déchiquetage 35 permettent de réduire en copeaux la bande de bois découpée par la fraise 12 C. La machine selon l'invention, représentée schématiquement sur les figures 6 et 7, comporte deux dispositifs 17, 17 A, la position des outils 11 et 12 sur l'une des broches porte-outil 14 étant inversée par rapport à leur position sur l'autre broche 14 Les deux dispositifs 17, 17 A disposés parallèlement, sont décalés suivant la direction de déplacement F du morceau de bois sur la machine. L'un des dispositifs 17 A, placé en aval par rapport à l'autre dispositif 17 selon le sens d'avance de la pièce à usiner 15, peut être réglé suivant un axe vertical afin de modifier l'épaisseur du morceau de bois usiné et suivant un axe horizontal afin de modifier la largeur du morceau de bois 15. La machine représentée sur les figures 6 et 7 permet ainsi d'usiner simultanément en une seule passe les quatre faces d'un morceau de bois 15 Le morceau de bois 15 brut de sciage, représenté sur la figure 8 A, est introduit dans la machine en appui sur sa table horizontale de guidage et est usiné sur deux faces perpendiculaires 18 et 20 par le premier dispositif 17. Le morceau de bois 15 en partie usiné, conformément à la figure 8 B, est ensuite usiné par le second dispositif 17 A sur les deux autres faces 19 et 21 Le morceau de bois 15 est ainsi usiné sur ses quatre faces, comme montré par la figure 8 C, en une seule passe. La machine selon l'invention réduit donc considérablement le nombre de manipulations requises pour l'usinage de quatre faces d'un même morceau de bois Elle permet par conséquent de faciliter le travail du manipulateur et de réaliser un gain de temps important lors de l'usinage et par là-même de diminuer les coûts d'usinage. L'invention permet également de simplifier considérablement la machine et donc d'en réduire le coût. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. On peut ainsi agencer sur une broche porte- outil deux outils d'usinage 25 de forme conique, représentés sur la figure 9, dont les sommets 25 a sont sensiblement confondus, les deux surfaces d'usinage formant entre elles un angle a sensiblement égal à 900 C. Ce dispositif permet d'usiner simultanément deux faces perpendiculaires d'un morceau de bois 26 En utilisant deux dispositifs tels que celui représenté sur la figure 9, convenablement disposés l'un par rapport à l'autre sur la machine, il est possible d'usiner simultanément les quatre faces d'un même morceau de bois. Bien entendu, l'un ou les deux outils d'un même dispositif d'usinage pourrait être adapté pour usiner une face d'une manière non plane, mais profilée, pour réaliser des moulures ou des nervures. Par ailleurs, les deux broches 14 des deux outils représentés sur les figures 6 et 7 pourraient être non parallèles entre elles, ce qui permettrait d'usiner des morceaux de bois suivant une section trapézoïdale. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'usinage ( 17) pour machine à travailler le bois, comprenant une broche porte-outil ( 14) montée en rotation sur laquelle est engagé un outil ( 11) présentant une surface d'usinage de révolution autour de l'axe de la broche ( 14), cette surface étant destinée à usiner l'une des faces d'un morceau de bois ( 15) allongé, caractérisé en ce que la broche porte-outil ( 14) comporte en outre un second outil ( 12) en contact avec le premier outil ( 11) et présentant une surface de révolution conformée pour usiner une face perpendiculaire à la face précitée et en même temps que celle-ci. 2 Dispositif ( 17) conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le premier outil (l IA) a une forme générale cylindrique dont l'axe est confondu avec celui de la broche ( 14) et le second outil ( 12 A) a la forme générale d'une fraise dont le diamètre est supérieur à celui dudit cylindre. 3 Dispositif ( 17) conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre du premier outil (li A) porte des lames ( 30) en saillie, s'étendant selon des génératrices dudit cylindre. 4 Dispositif ( 17) conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre du premier outil ( 11 B) porte une série de couteaux ( 32) en saillie décalés les uns par rapport aux autres. Dispositif ( 17) conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre du premier outil ( 11 C) porte une série de dents ( 34) disposées suivant une hélice coaxiale audit cylindre. 6 Dispositif ( 17) conforme à l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite fraise ( 12 A, 12 B) est une fraise de découpage. 7 Dispositif ( 17) conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la fraise ( 12 C) comporte sur son côté opposé au premier outil ( 11 C), des dents de déchiquetage ( 35) agencés sur une surface de révolution ( 36) coaxiale à ladite fraise ( 12 C). 8 Dispositif ( 17) conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second outils ( 25) présentent une surface d'usinage de forme générale conique dont les sommets ( 25 a) sont sensiblement confondus, les deux surfaces formant entre elles un angle (a) sensiblement égal à 900. 9 Machine à travailler le bois comprenant deux dispositifs ( 17, 17 A) d'usinage conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les broches ( 14) des deux dispositifs ( 17, 17 A) sont espacées l'une de l'autre, la position des deux outils ( 11) et ( 12) sur l'une des broches ( 14) étant inversée par rapport à leur position sur l'autre broche ( 14), de telle sorte que l'ensemble formé par les deux paires d'outils ( 11) et ( 12) puisse usiner simultanément les quatre faces d'un même morceau de bois ( 15). Machine conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que les deux broches ( 14) sont parallèles.