Brevet FR2698395A1 — publié le 19940527

DISPOSITIF DE FABRICATION DE POUTRES OU DE PANNES COMPOSITES L'invention est relative à un dispositif de fabrication de pannes composites, notamment de pannes ou poutrelles du type comportant une àme en matériau plan prise entre deux membrures en bois. Le brevet d'inventio français 88 00493 publié sous le numero 2 b Ojl a pour objet une poutre ou panne composite du type comportant deux membrures haute et basse et une me prise entre lesdites membrures. L'âme est constituée par une pluralité de panneaux plans discontinus assemblés en zig-zag par rapport à l'axe longitudinal des membrures. Le dispositif objet de la présente invention s'applique en particulier à la fabrication des poutres ou pannes composites objets du brevet d'invention français 8800493 précité, dont la teneur est considérée comme incorporée et faisant partie intégrante de la présente description. L'invention a pour but de permettre la fabrication industrielle de poutres de grande longueur dans des conditions de qualité et de productivité optimales. L'invention a pour objet un dispositif de fabrication de poutres ou de pannes composites, caractérisé en ce qu'il comporte un bati de forme générale en U supportant deux tables propres à recevoir des membrures et des moyens de fixation pour lesdites membrures, et un chariot d'usinage déplaçable en translation dans un premier sens à l'intérieur dudit bâti et portant des outils déplaçables dans un deuxième sens sensiblement perpendiculaire audit premier sens selon un parcours imposé de manière à usiner des rainures symétriques dans les membrures. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le chariot d'usinage comporte un bloc de translation sensiblement horizontal et un bloc d'usinage monté à coulissement sensiblement vertical sur ledit bloc de translation, - le bloc de translation porte un moteur d t entrainement, ledit moteur entrainant une roue dentée solidaire du bloc de translation et engrenant avec une crémaillère solidaire du bâti, - le bloc de translation est porté par deux paliers de guidage coulissant sur des axes du bâti, - le bloc d'usinage comporte deux axes verticaux déplaçables verticalement sur des roulettes ou galets de guidage coopérant avec des rampes ou gabarits solidaires du bâti - le bloc d'usinage comporte un moteur à deux bouts d'arbre coaxiaux, aptes à entraîner coaxialement et horizontalement des fraises ou outils analogues, - le moteur d'entrainement est un moteur réversible à vitesse variable, comprise de préférence entre un et cinq mètres par minutes, - chaque axe vertical coulisse dans une paire de douilles à billes alignées coaxialement, - le bâti comporte un ou des usinages en position centrale pour recevoir une poutre sensiblement horizontale, la - la poutre sensiblement horizontale porte une crémaillère d'entraînement sur une face et au moins un gabarit ou chemin de guidage sur un flanc latéral. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente schématiquement une vue générale en perspective d'un bâti de dispositif selon I I inventlon. La figure ) représente une vue schématique en perspective d'un chariot d'usinage de dispositif selon L'invention. La figure 3 représente schématiquement une vue agrandie du chariot d'usinage de la figure 2 en position d'usinage sur le bâti de la figure 1. En référence à la figure 1, un dispositif selon l'invention comporte un bati présentant une forme générale en U matérialisée par exemple par un alignement de plusieurs supports i, par exemple de six supports 1. Les supports 1, de préférence tous identiques, sont avantageusement fabriqués en bois lamel lé-colle, et peuvent présenter dans ce cas une norme de chaise renversée, dont les quatre montants 2 presentent des plans de collage sensiblement verticaux et ìlassise 3 des plans de collage sensiblement horizontaux. A l'extrémité supérieure des montants 2, on fixe deux tables de réception 4 s'étendant longitudinalement pour recevoir deux poutres 5 destinées à être rainurées pour devenir les membrures d'une poutre composite. Chaque poutre 5 est maintenue fermement dans l'-équerre de ia table de fixation 4 correspondante par des organes presseurs verticaux 6 et des organes presseurs horizontaux 7. Les organes presseurs 6 sont des vérins pneumatiques montés sur des équerres 6a solidaires d'une table 4, de manière à exercer une pression verticale sur la poutre 5, tandis que les organes presseurs 7 sont des vérins pneumatiques mùnis c-nacun d'un bras pivotant autour de la tige Jlorizontale au vérin 7 dans le sens de la flèche P de maniere a faciliter le montage et le démontage rapides des poutres 5 sans interférer avec le parcours du chariot réalisant la ligne de rainurage Sa représentée en traits pointillés. Le montants 2 du bâti supportent également deux axes de guidage 8 s'étendant parallèlement aux tables 4 et fixés sur des surfaces d'appui 2a,4a usinées respectivement dans des montants 2 et la table d'appui 4 qu'ils supportent au moyen de supports d'axe 8a correspondants. La table ou assise 3 présente un logement central 3a apte à recevoir centralement une poutre 9. La poutre 9 sensiblement horizontale, réalisée par exemple en bois lamellé-collé avec des plans de collage orienté sensiblement verticalement, porte une crémaillère horizontale 10 et deux gabarits il présentant une forme en ligne brisée dont les segments successifs orientés en sens inverse l'un de l'autre font un petit angle avec l'horizontale de la crémaillère. Dans ce cas, les gabarits il en ligne brisée sont avantageusement réalisés par assemblage de cornières soudées l'une a l'autre, ces assemblages étant ensuite fixés par vis li sur les flancs latéraux 9a,9b de la poutre 9. L'invention permet ainsi de remplacer rapidement une première poutre Y, portant à la fois un moyen d'entraînement en translation 10 du genre crémaillère et des moyens de guidage d'outil tels que des gabarits il et correspondant à un premier modèle de poutre composite à réaliser par une deuxième poutre 9 correspondant à un deuxième modèle de poutre composite. En référence à la figure 2, un chariot 13 d'usinage comporte un bloc de translation 14 et un bloc d'usinage 15. Le bloc de translation 14 comporte deux paliers 16a,16b du type douille à billes fendue, aptes à être guidés en translation par les axes 8 du bâti. L'entraînement du bloc de translation 14 résulte de l'engrènement d'une roue dentée 17 entraînée par un motoréducteur 18 avec la crémaillère 10. Le motoréducteur 18 et la roue dentée 17 solidaires du bloc de translation 14 sont choisis de manière à ce que le déplacement en translation horizontale dans un sens ou dans 1 autre du bloc i4 s'effectue à une vitesse d'avancement inférieure à dix mètres par minute. Avantageusement, le motoréducteur est alimenté électriquement au moyen d'un convertisseur de fréquence de manière à régler à volonté la vitesse de translation à une valeur choisie de préférence entre un et cinq mètres par minute. Le bloc d'usinage 15 comporte deux axes parallèles 19a,19b montes a coulissement vertical dans des douilles à billes 20 ou paliers de translation verticale analogues solidaires du bloc de translation 14. Les extrémités inférieures des axes 19a,19b sont montées sur des roulettes de guidage ou galets 21 roulant sur les rails ou gabarits 11, tandis que les extrémités supérieures des axes 19a,19b portent un support 22 auquel est assujetti un moteur 3 à deux arbres de sortie tournant des vitesses de l'ordre de 20 000 tours par minute, de manière à usiner simultanément au moyen de fraises 24 à fond plat des rainures Sa dans des membrures 5 disposées de part et d'autre du chariot 13. Avantageusement, selon l'invention, on prévoit de réaliser le dispositif comprenant le bâti et le chariot symétriquement par rapport au plan (ou à la surface dans le cas d'une poutre composite courbe) vertical passant par la ligne neutre de la poutre composite à réaliser : dans ce cas, ce plan vertical passant par la crémaillère 10 est équidistant de l'extrémité des fraises 24 qui se déplacent coaxialement et norizontalement selon le mouvement imposé par les roulettes ou galets 21 roulant sur des gabarits il symétriques par rapport à ce plan vertical ou à tout le moins imposant toujours un déplacement vertical identique aux fraises 24). En référence à la figure 3, selon l'invention, on met en place une poutre 5 sur chaque table 4 en calant éventuellement la poutre 5 à la hauteur appropriée, et on assujettit la poutre D sur son chant à la table 4 en faisant pivoter les organes presseurs horizontaux dans le sens de la flèche P puis en appliquant des pressions de maintien horizontale et verticale respectivement dans le sens des flèches H et V. La longueur des poutres 5 est variable ; ltessentiel étant que les poutres soient disposées longitudinalement selon l'axe de la machine de manière d ce que les rainures en zig-zag soient symétriques dans le sens de leur longueur et présentent des extrémités identiques. Cette fixation symétrique sur les tables 4 étant réalisée, on met en marche le moteur d'usinage 23 et on commande le déplacement du chariot 13 en agissant sur le moteur 18 à vitesse variable qui entraîne la roue dentée 17 engrenant et coopérant avec la crémaillère 10. Le guidage en translation du chariot 13 est parfaitement défini par le plan horizontal passant par les axes 8 du bâti, sur lesquels coulissent les paliers a billes 16a,16b du chariot 13. Dans le mouvement de translation horizontale du chariot lj, le moteur 23 et les fraises 24 ou outils analogues se déplacent selon une oscillation verticale imposée par le roulement des galets 21 sur les gabarits 11 l'invention permet ainsi d'usiner des rainures Sa en ligne brisée qui se correspondent exactement face à face dans les membrures 5. L'invention permet ainsi de créer des logements Sa pour une âme en contreplaqué exactement symétriques dans les membrures 5. Après dépôt d'un joint de colle dans les logements Sa, il suffit de mettre en place l'âme en contreplaqué et de mettre les membrures 5 de la poutre composite en compression sur l'âme pendant le temps de prise pour obtenir une poutre composite prête à l'emploi. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais englobe au contraire toute modification de forme et toue variante de réalisation, dans lesquelles un chariot portant des moyens d'usinage, symétriques par rapport à une surface, et déplaçables dans un premier sens selon un parcours imposé par le roulement d'au moins un galet sur un gabarit, est entraîné en translation selon une courbe contenue dans la surface de symétrie des moyens d'usinage précités. REVENDICATIONS 1) Dispositif de fabrication de poutres ou de pannes composites, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti de forme générale en U supportant deux tables (4) propres à recevoir des membrures (5) et des moyens de fixation (6,7) pour lesdites membrures (5), et un chariot d'usinage (l3) déplaçable en translation dans un premier sens à l'intérieur dudit bâti et portant des outils (24) déplaçables dans un deuxième sens sensiblement perpendiculaire audit premier sens selon un parcours imposé de manière à usiner des rainures (Sa) symétriques dans les membrures (5). 3 j Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot d'usinage (13) comporte un bloc de translation (14) sensiblement horizontal et un bloc d'usinage (15) monté à coulissement sensiblement vertical sur ledit bloc de translation (14). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bloc de translation (14) porte un moteur d'entraînement (18), ledit moteur entrainant une roue dentée (17) solidaire du bloc de translation (14) et engrenant avec une crémaillère (10) solidaire du bâti. 4) Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le bloc de translation (14) est porté par deux paliers de guidage (16a,16b) coulissant sur des axes (8) du bâti. 5) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bloc d' usinage (15) comporte deux axes verticaux 6) Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le bloc d'usinage (15) comporte un moteur (23) à deux bouts d'arbre coaxiaux, aptes à entraîner coaxialement et horizontalement des fraises (24) ou outils analogues. 7) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (18) est un moteur réversible à vitesse variable, comprise de préférence entre un et cinq meures par minutes. 8) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque axe vertical (19a,19b) coulisse dans une paire de douilles à billes (20) alignées coaxialement. 9) Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que le bâti comporte un ou des usinage(s) en position centrale pour recevoir une poutre (9) sensiblement horizontale,. 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la poutre (Y) sensiblement horizontale porte une crémaillère d'entraînement (10) sur une face et au moins un gabarit (11) ou chemin de guidage sur un flanc latéral t'9a).