Brevet FR2708508A1 — publié le 19950210

La presente invention concerne un outil pour le fendage des billons de bois de chauffage et une fendeuse à bois équipée de cet outil. Les billons de bois, tronçonnés en longueur d'un metre et dont le diamètre est supérieur à 15-20 cm, sont systématiquement fendus longitudinalement pour faciliter leur manutention, accélérer leur séchage ultérieur, favoriser leur combustion. Dans 80 à 90 % des cas, le fendage s'effectue manuellement, c'est-à-dire a l'aide de coins, de masses et de merlins. Dans les 10 à 20 % des cas restants, le fendage est mécanisé, soit par un système à vis conique, soit par un système à coin hydraulique. Pour chacun de ces systèmes, ont peut utiliser différents types d'entraînement - par moteur électrique, mais ce type est peu rependu car le fendage ne s'effectue pas en forêt et les performances sont médiocres. - par moteur thermique, mais ces systèmes ont un prix beaucoup trop élevé. - par système accouplé sur un attelage "trois points" d'un tracteur ou sur sa prise hydraulique. Les performances de ce système sont bonnes mais un tracteur puissant est nécessaire. En fait, à l'heure actuelle, seuls les possesseurs de tracteurs agricoles utilisent des fendeuses mécaniques, les fendeuses à vis conique étant les plus répandues et les moins onéreuses, par exemple celle décrite dans le document FR 2 462 979. D'ou l'idée de concevoir une machine d'un type complètement nouveau, qui s'adresse à la grande majorité des bucherons, amateurs ou semi-professionnels, qui fendent encore leur bois manuellement. Pour atteindre cet objectif, la machine selon l'invention doit satisfaire au cahier des charges suivant - utilisation comme source d'énergie d'une tronçonneuse thermique déjà largement répandue par les utilisateurs potentiels ou de toute autre machine portable, - adaptation facile sur la machine, - portabilité, avec poids de l'adaptation inférieur à 4 kg, - performances correctes, meme dans le bois dur et de gros diamètre, - prix de vente public modéré. Les objectifs sont atteints grâce à l'invention qui consiste en un outil pour le fendage du bois, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système à coins élémentaires parallèles, animés successivement d'un mouvement altérnatif d'avance et de recul tel que, lorsqu'un coin avance, les autres coins sont immobiles entre eux. De préférence, l'outil se caractérise en ce qu il comporte deux systemes à coins élémentaires parallèles, montés symétriquement par rapport à l'axe de symétrie de l'outil et en ce que les coins élémentaires avancent par paires. De plus, cet outil est conçu pour être adaptable à toute machine portable du type tronçonneuse ou autre, la transmission de puissance s'effectuant par exemple au moyen d'une chaîne. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figure annexées suivantes - figure 1: vue d'ensemble d'une fendeuse selon l'invention. - figure 2 : croquis montrant le système à coins parallèles. - figure 3 : graphique illustrant les déplacements des coins pour un système à trois coins parallèles. - figure 4 : détail du montage du système à coins paralleles. Une fendeuse à bois selon l'invention est composée d'un ensemble moteur (1) et d'un systeme à coins parallèles (2) adaptable sur l'ensemble moteur (1). Le système à coins selon l'invention est formé d'une pluralité de coins élémentaires (3a, 3b, 3c,... 3n) aptes à se déplacer parallèlement les uns par rapport aux autres alternativement selon la direction de pénétration dans le bois (voir figure 2). L'idée inventive consiste à exploiter la théorie de frottement du coin. Si P P = effort pour enfoncer le coin dans la bûche R R = effort pour extraire le coin a a = angle du coin f f = angle de frottement coin/bois On a sensiblement P/R =tg (a+f) tg (f+a) L'angle de frottement f est variable selon les essences de bois, leur degré d'humidité et la vitesse de déplacement du coin. L'angle a résulte de la géométrie du coin. I1 ne doit pas être inférieur à une certaine valeur pour préserver la résistance mécanique du coin. L'expérience nous a montré que le rapport P/R variait entre 2 et 5 selon le cas. On peut donc imaginer un système formé de n coins paralleles, animés successivement d'un mouvement tel que, lorsqu'un coin avance, les n-l autres coins sont immobiles entre eux. Si n-l > P/R, le système est auto-pénétrant. A titre d'exemple, la figure 3 illustre les mouvements de trois coins élémentaires (3a, 3b, 3c) pour n=3. A chaque instant, deux coins sont immobiles entre eux tandis que le troisième pénètre dans le bois. La figure 4 montre à titre d'exemple non limitatif un moyen d'accouplement du système à coins parallèles (2) avec l'ensemble moteur (2) de la tronçonneuse. Le déplacement des coins (3n) est assuré par un arbre à cames (4) entraîné par la chaîne (6) de la tronçonneuse qui s'engraine sur un pignon d'entraînement de l'arbre à cames. Chaque came (4) aura un profil tel que sur 1/n tour, le coin correspondant avance d'une distance d et, sur le (n-l)n/tour restant, recule de la même distance. Les n cames (4) seront décalées d'l/n tour. Le contact arbre à cames-coins est assuré par n ressorts (5) indépendants. L'inversion de la pression des ressorts (5) par exemple par une manette permet l'extraction des coins si la bûche n'est pas éclatée. Des roulements assurent le contact sans frottement entre arbre à cames et coins. Le système à coins décrit s'adapte à tout moteur portable comportant une prise de force rotative. D'autres systèmes d'actionnement des coins, par exemple hydrauliques, à bielles ou à percussion sont possibles, la caractéristique essentielle étant que le système comporte n coins parallèles animés successivement d'un mouvement de pénétration dans le bois. Les moyens élastiques et réversibles aptes à pousser ou retirer les coins ne sont pas limites à l'exemple représenté, on peut aussi utiliser par exemple un empilement de ressorts à lames ou de rondelles Belleville, ou un bloc en élastomère. Par ailleurs la forme, la largeur, l'angle d'un coin peuvent être différents de ceux présentés sans sortir du cadre de l'invention. Le nombre de coins est de préférence supérieur à trois et de l'ordre d'une dizaine. Selon un mode de réalisation non représenté, l'outil est formé de deux systèmes de coins symétriques c'est-à-dire que les coins avancent par paires, symétriquement disposées par rapport à l'axe de symétrie de l'outil de façon à répartir uniformément les efforts sur chaque coin Les performances et avantages de l'invention sont nombreux et notamment - légèreté, - adaptation facile, - grande sécurité, - opération de fendage plus rapide, moins pénible, moins dangereuse qu à la main, - degagement automatique par inversion du système, - performances staisfaisantes pour un prix de vente modéré REVENDICATIONS 1. Outil pour le fendage du bois caractérisé en ce qu'il comporte n coins parallèles animes successivement d'un mouvement de pénétration dans le bois. 2. Outil selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système à n coins élémentaires (3a, 3b, 3c,... 3n) paralleles, animés successivement d'un mouvement alternatif d'avance et de recul tel que, lorsqu'un coin avance, les n-l autres coins sont immobiles entre eux. 3. Outil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte deux systèmes à coins élémentaires parallèles montés systématiquement par rapport à l'axe de symétrie de outil et en ce que les coins élémentaires avancent par paires. 4. Outil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en que ce qu'il comporte un arbre à cames (4) entrainé par une chaîne (6) d'une machine sur laquelle l'outil est adapté, chaque came ayant un profil tel que sur 1/n tour, le coin correspondant avance d'une distance d et sur (n-l)/n tour restant, il recule de la même distance, les n cames étant décalées de 1/n tour. 5. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce que le contact arbre à cames-coins est assuré par des moyens élastiques et réversibles. 6. Fendeuse à bois caractérisé en ce qu'elle est formée d'une machine portable sur laquelle est adapté l'outil selon la revendication principale. 7. Fendeuse à bois selon la revendication 6 caractérisé en ce que la machine portable est une tronçonneuse.