Brevet FR2771959A1 — publié le 19990611

Machine dc fendage de bois, particulièrement de bois de chauffage. La présente invention concerne, d'une façon généralc, une machine de fendage de bois et elle a trait, plus particulièrement, à une machine de fendage de bois de chauffage. La machine classique de fendage dc bois dc chauffage est pourvue d'un vérin hydraulique destiné à déplacer de force une bûchc vers le haut de telle sorte qu'elle soit fendue en deux morceaux par la lame tranchante de la machine de fendage de bois de chauffage. Une telle machine classique de fendage de bois, telle que mentionnée ci-dessus, présente, dc par sa conception, un inconvénicnt en cc que la force qu'elle exerce à sa sortic est assez limitée du fait qu'elle dépend de la coursc du piston du vérin de cette machine. En d'autres termes, la force de sortie du vérin de la machine de fendage augmente si la zone de ce piston sur laquelle a force est exercée est plus grande. En ce sens, la course du piston du vérin hydraulique de la machine classique à fendre le bois de chauffage doit être raccourcie pour chaquc injection d'huile dans le vérin hydraulique afin de permettre à ce vérin d'exercer une force de fendage élevéc. Il en résulte que le fendage du bois de chauffage est alors cffcctué facilement mais demande plus de temps pour être exécuté. Par contre, si le piston du vérin hydraulique de la machine classique de fendage le bois de chauf- fage présente une zone relativement plus petite sur laquelle la force est exercée, la course du piston du vérin hydraulique est plus rapide. Il en résulte que la coursc du piston est plus longuc pour chaquc injection d'huile, ce qui a pour effet que le vérin hydraulique exerce une force de fendage faible. Ceci signifie que le fendage du bois de chauf fage est effectué plus rapidement et qu'il nécessite un plus grand effort. En résumé, la machine classique de fendage de bois de chauffa- ge risquc de rencontrer des difficultés dans le fendage de bois à texture rigide. La présente invention a pour objectif principal de fournir une machine de fendage de bois de chauffage perfectionnée capable de produire une force de fendage maximale à sa sortie et capable de réduire cette force de fendage dès que le bois est fendu. Dans son principe, la présente invention permet d'atteindre l'objectif ci-dessus à l'aide d'une machine de fendage de bois dc chauf- fage qui est composée d'un bâti de support, d'une lame tranchante, d'un vérin hydraulique et d'un dispositif d'injection d'huile. Le vérin hydraulique comporte un piston, une tige de piston, un piston auxiliairc, une tige dc piston auxiliaire et une plaque presseuse. La tige dc piston est fixée, à une de ses extrémités, au piston dc manière telle que son autre extrémité fait saillie du couvercle d'extrémité avant du vérin. Le vérin comporte un trou dc pivotement s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal de la tige de telle sorte que le trou de pivotement communique avec un espace d'application de pression d'huile situé entre le piston ct le couvercle d'extrémité arrière du vérin. Lc piston auxiliaire se trouve dans le trou de pivotement. La tige dc piston auxiliaire est fixée, à une de ses extrémités au piston auxiliaire de manière telle que l'autre extrémité de la tige dc piston auxiliaire fait saillie du trou de pivotement et que cette autre extrémité de la tige dc piston auxiliaire porte contre la plaque presseuse pour contraindre le bois à se déplacer vers la lame tranchante. Lorsquc l'huile est injectée par le dispositif d'injection d'huile dans l'espace d'application dc pression d'huilc du vérin, le piston et le piston auxiliaire sont entraînés de manière à se déplacer cn faisant se déplacer la tige et la tige auxiliaire afin dc produire simultanément la force de fendage maximale dans le but dc former une lignc de clivagc dans le bois. Dès que le piston a atteint l'extrémité de sa course, la force dc fendage du piston auxiliaire diminuc. Entre temps, le mouvement de la tige auxiliaire devient plus rapide de manière à permettre à la machine de fendage de bois de chauffage d'effectuer le fendage du bois à grande vitesse. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspectivc d'un premier mode de réalisation préféré dc la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; les figures 3 ct 4 sont des vucs schématiques montran l'action du dispositif d'injection d'huile du premicr mode de réalisation préféré de la présente invention; les figures S ct 6 sont des vucs schématiques montrant l'action du vérin hydraulique du premier mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 7 est une vue en perspective montrant une variante de conception de la pédale que l'on munit d'une longue tige dans la machine du premier mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 8 est une vue en coupe d'un deuxième mode dc réalisation préféré de la présente invention, cette vue étant prise d'une façon similaire à la vue en coupe de la figure 2; la figure 9 est une vue en coupe suivant 9-9 de la figure 8; et la figure 10 est une vue cn coupe similaire à la figure 9 pour repré- senter l'état "FERME" du robinet d'ouverture/fermeture dc circuit de retour d'huilc du deuxième mode de réalisation préféré de la présente invention. Comme on peut le voir sur les figures 1 ct 2, une machine de fendage de bois de chauffage selon le premier mode de réalisation préféré de la présente invention comprend les pièces constitutives que l'on va décrire ci-après. Un bâti de support 10 d'une structure rectangulaire comporte aux deux extrémités de sa longueur des pieds de support 12 ct 14. Le pied de support 14 est muni à son extrémité libre d'un pied auxiliaire 15 qui y est fixé de façon orientable. Une lame tranchante 20 cn forme de V est montéc à une des extrémités 1 du bâti de support 10. Un vérin hydraulique 30 est monté à l'autre extrémité du bâti de support 10 de manière telle qu'une zonc 16 de mise cn place de bois de chauffage est formée entre la lame tranchante 20 et le vérin hydrau lique 30. La zone 16 de mise en place de bois de chauffage est pourvue sur ses deux côtés respectifs d'une plaque latérale 18. Le vérin hydraulique 30 consiste en un corps cylindrique 32 pourvu d'un couvercle 34 d'extrémité avant et d'un couvercle 36 d'extrémité arrière, un piston 38 placé dans le corps cylindrique 32 de manière telle qu'un espace 4() d'application de pression d'huile (comme représenté sur la figure : 5) est formé entre le piston 38 et le couvercle 36 d'extrémité arrière, une tige 42 fixée, à une de ses extrérnités, au piston 3X de telle sorte que l'autre extrémité de cette tige fait saillie du couvercle 34 d'extrémité avant et que la tige 42 peut se déplacer en même temps que le piston X, un trou de pivotement 44 s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal de la tige 42 de telle sorte que ce trou de pivotement 44 se prolonge à travers les deux extrémités de la tige 42 et à travers le piston 38 et qu'il communique avec l'espace 40 d'application de pression d'huile, un piston auxiliaire 46 disposé de façon mobile dans le trou de pivotement 44, une tige auxiliaire 48 fixée, à une de ses extrémités, au piston auxiliaire 46 de telle sorte que l'autre extrémité fait saillie du trou de pivotement 44 de manière à porter contre une plaque presseuse 50 capable de contraindre le bois à se déplacer en direction de la lame tranchante 20, une pièce d'extrémité 52 de tige auxiliaire fixée Da l'extrémité découverte de la tige 42 pour faire pivoter la tige auxiliaire 48, un ressort de rappel 54 dont une des extrémités prend appui sur le couvercle 34 d'extrémité avant et dont l'autre extrémité pousse le piston 38, et un ressort auxiliaire 56 prenant appuis à une de ses extrémités contre la pièce d'extrémité 52 de la tige auxiliaire et poussant à son autre extrémité le piston auxiliaire 46. La machine comporte aussi un dispositif 60 d'injection d'huile qui comprend un cylindre 62 d'emmagasinage d'huile caché dans le bâti de support 10, une chambre 64 d'injection d'huile, un circuit 66 d'injection d'huile communiquant avec la chambre 64 d'injection d'huile et avec l'espace 40 d'application de pression d'huile, un clapet de non-retour 68 placé dans le circuit 66 d'injection d'huile pour permettre à l'huile s'écoulant de manière unidirectionnelle d'être injectée dans l'espace 40 d'application de pression d'huile, depuis la chambre 64 d'injection d'huile, par l'intermédiaire du circuit 66 d'injection d'huile, un circuit 70 d'amenée d'huile communiquant avec le cylindre 62 d'emmagasinage d'huile et avec la chambre 64 d'injec- tion d'huile, un clapet de non-retour 72 d'amenée d'huile placé dans le circuit 70 d'amenée d'huile pour permettre l'écoulement unidirectionnel de l'huile depuis le cylindre 62 d'emmagasinage d'huile jusque dans la chambre d'injection 64 par l'intermédiaire du circuit 70 d'amenée d'huile, un circuit 74 de retour d'huile communiquant avec le cylindre 62 d'emmagasinage d'huile et l'espace 40 d'application de pression d'huile ou le circuit 66 d'injection d'huile placé entre le clapet de non-retour 68 d'injection d'huile et l'espace 40 d'application de pression d'huile, un robinet d'ouverture/fermeture 76 de circuit de retour d'huile placé dans le circuit 74 pour ouvrir ou fermer le circuit 74 de retour d'huile et pourvu d'un levier d'actionnement 7X qui est relié à ce robinet 76, un piston X0 d'injection d'huile monté pivotant dans la chambre 64 d'injection d'huile pour pomper l'huile se trouvant dans la chambre 64 d'injection d'huile dans l'espace 40 d'application de pression d'huile et pourvu d'une tige 82 de piston fixée à ce piston IZO d'injection d'huile de manière telle que l'extrémité libre de la tige 82 de piston est découverte, une pédale X4 articulée à une de ses extremités sur l'extrémité libre découverte de la tige 82 de piston de mani- re telle qu'une partie voisine de l'extrémité pivotante de la pédale 84 est fixée à une pièce de support X6 qui est fixée elle-même au bâti de support 10, la pédale présentant en son centre un point d'appui, l'autre extrémité de la pédale 84 pouvant être actionnée au pied ou à la main, et un ressort de rappel XX prenant appui à une de ses extrémités, contre la paroi extérieure de la chambre 64 d'injection d'huile et poussant, à son autre extrémité, la tige X2 de piston, afin de permettre au piston 80 d'injection d'huile de revenir dans sa position initiale après qu'il a été déplacé. Comme représenté sur les figures 3-6, avant de mettre en fonction la machine de la présente invention, on place dans la ; zone 16 de mise en place de bois de chauffage une bûche de taille appropriée. Ensuite, on pousse vers le haut le levier d'actionnement 7X pour qu'il vienne dans la position représentée sur les figures 3 et 4, en actionnant ainsi le robinet d'ouverture/fermeture 76 de circuit de retour d'huile de manière qu'il ferme le circuit 74 de retour d'huile. Lorsque l'opérateur enfonce au pied la pédale 84, le piston 80 d'injection d'huile est ainsi poussé vers le haut, comme représente sur la figure 3, en comprimant ainsi l'huile dans la chambre 64 d'injection d'huile. Pendant ce temps, la bille d'acier du clapet de non-retour 72 d'amenée d'huile est poussée vers le haut par la pression de l'huile pour permettre à l'huile d'être injectée dans l'espace 40 d'application de pression d'huile par l'intermédiaire du circuit 66 d'injection d'huile. En se référant maintenant à la figure 4, on voit que dès que la pédale 84 est libérée de la force extérieure qui y est exercée, le piston 80 d'injection d'huile est contraint par la force élastique du ressort de rappel 88 de se déplacer vers le bas, comme représenté sur la figure 4, de manière à faire pivoter l'extrémité libre de la pédale vers le haut. Du fait de l'aspiration due au vide formé dans l'espace en expansion de la chambre 64 d'injection d'huile et du fait de la force de gravité, les billes des clapets de nonretour 68 et 72 sont amenées à se déplacer vers le bas pour fermer le circuit 66 d'injection d'huile. Entre temps, le circuit 70 d'amenée d'huile s'est ouvert au point de permettre à l'huile se trouvant dans le cylindre 62 d'emmagasinage d'huile de pénétrer dans la chambre 64 d'injection d'huile. L'huile se trouvant dans l'espace 40 d'application de pression d'huile ne subit aucun changement. L'huile est injectée dans l'espace 40 d'application de pression d'huile du fait que l'on enfonce de façon répétée la pédale afin de commander le déplacement du piston. Comme on peut le voir sur la figure 5, le piston 3X et le piston auxiliaire 46 sont commandés de manière à se déplacer vers le côte droit du dessin après que l'huile à été injectée dans l'espace 40 d'application de pression d'huile. I1 en résulte que le bois est poussé par la plaque presseuse 50 de manière à être pressé contre la lame tranchante 20. Comme l'opérateur continue d'enfoncer la pédale X4, les pistons 31 et 46 continuent de se déplacer de sorte que la plaque presseuse 50 exerce une force maximale sur le bois afin qu'une ligne dc clivage soit formée dans le bois par la lame tranchante 20. Comme représenté sur la figure 6, quand le piston 38 est fermé par le couvercle 34 d'extrémité avant, un élément de positionne ment 33 du corps cylindrique 32 joue le rôle de butée avant pour le piston 38. Le piston auxiliaire 46 peut seul continuer à se déplacer le long du trou de pivotement 44. Pendant ce temps, le mouvement dc la tige auxiliaire 48 devient plus rapide avec pour résultat un fendage du bois à pleine vitesse. Dès que le bois est complètement fendu, on fait pivoter le levier d'actionnement 78 de manière qu'il reprenne la position horizontale, comme représenté sur la figure 2, afin d'ouvrir complètement le circuit 74 dc retour d'huile. Les pistons 38 ct 46 sont contraints par la force élastiquc des rcssorts, 54 et 56 dc revenir dans leurs positions initiales. L'huile sc trouvant dans l'espace 40 d'application de pression d'huile peut ainsi revenir dans le cylindre 62 d'cmmagasinage d'huile par l'intermédiaire du circuit 74 de retour d'huile. On peut effectuer le fendage d'unc autre bûche de bois en répétant l'opération décrite ci-dessus. En d'autrcs termes, on place tout d'abord le bois dans la zone 16 demise en place de bois tandis que l'on ferme le robinet d'ouverture/fermeture 76 de circuit dc retour d'huile. On maintient le levier d'actionnement 78 dans la position verticale avant d'enfoncer d'une façon continue la pédale afin d'effectuer l'opération de fendage du bois. On peut augmenter le rendement dc la machine de fendage de bois de chauffage en munissant ccllc-ci d'unc plaque presseuse remplaçable ou en munissant la plaque presseuse 50 d'un patin supplémen- taire servant réduire l'intervalle entre le bois et la plaque presseuse 50. On peut en outre adjoindre au piston auxiliaire ct à la tige auxiliaire selon la présente invention un deuxième piston auxiliaire ct une deuxième tige auxiliaire. I1 cn résulte que le vérin hydraulique dc la machine dc fendage de bois de chauffage selon la présente invention peut être pourvu d'une séric de pistons et de tiges afin que cc vérin hydraulique puisse fonctionner à la manière d'un vérin multi-étage. Comme représenté sur la figure 7, la pédale 84 comporte à son extrémité libre une partie tubulaire 85 scrvant à l'emmanchement d'une longue tige 90 qui est destinée à facilitcr un actionnement manuel de la pédale 84 par l'opérateur de la machine. En se référant à la figure 8, on voit que le machine de fendage de bois de chauffage du deuxième mode de réalisation préféré de la présente invention est fondamentalement similaire en ce qui concerne sa structure au premier mode de réalisation préféré décrit cidessus à la différence qu il est pourvu d'un dispositif 120 d'injection d'huile qui est commandé électriquement et non pas manuellement comme dans le premier mode de réalisation et qu'il est composé d'un cylindre 122 d'emmagasinage d'huile, d'une pompe électrique 124, et d'un circuit 126 d'injection d'huile communiquant avec le vérin hydraulique 110 et avec une sortie d'huile 125 de la pompe électrique 124, un circuit 128 d'amenée d'huile raccordant le cylindre 122 d'emmagasinage d'huile et une entrée d'huile 127 de la pompe électri- que 124, d'un circuit 130 de retour d'huile communiquant avec le vérin hydraulique 110 et le cylindre 122 d'emmagasinage d'huile. Le circuit 130 de retour d'huile est raccordé, à une de ses extrémités, au circuit 126 d'injection d'huile et, à son autre extrémité, au circuit 128 d'amenée d'huile. Le circuit 130 de retour d'huile est pourvu d'un robinet d'ouverturetfermeture 132 de circuit de retour d'huile servant à ouvrir ou fermer le circuit 130 de retour d'huile. Une plaque d'actionnement 134 est utilisée pour commander l'état "OUVERT" ou "FERMÉ" du robinet d'ouverture/fermeture 132 de circuit de retour d'huile. Le robinet d'ouverture/fermeturede circuit de retour d'huile dans son état statique est poussé par un ressort 136 de manière à exercer une pression sur la plaque d'actionnement 134 afin de maintenir le circuit 130 de retour d'huile dans l'état ouvert, représenté sur la figure 9. Lors de la mise en fonction de la machine, on appuie sur la plaque d'actionnement 134 avec une main tandis que l'on actionne l'interrupteur 138 de la pompe électrique 124 avec l'autre main. Lorsque l'on appuie sur la plaque d'actionnement 134, comme représenté sur la figure 10, le circuit 130 de retour d'huile est fermé par le robinet d'ouverture/fermeture 132 de circuit de retour d'huile. L'huile se trouvant dans le cylindre 122 d'emmagasinage d'huile est envoyée par la pompe électrique 124 dans le vérin hydraulique 110 monté sur bâti de support 100. Le vérin hydraulique 110 est ainsi actionné pour produire un travail. Lorsque l'opérateur cesse d'exercer une pression sur la plaque d'actionnement 134 et sur l'interrupteur 138 de la pompe électrique 124, cette pompe électrique S'arrête. Pendant ce temps, le circuit 130 de retour d'huile s'ouvre de nouveau, comme représenté sur la figure 9, de sorte que l'huile se trouvant dans le vérin hydraulique 110 peut revenir dans le cylindre 122 d'emmagasinage d'huile. Chaque fois que scule la pompe électrique 124 fonctionne, l'huile qui est pompée hors de la pompe électrique 124 est refoulée vers l'arrière par l'intermédiaire du circuit 130 dc retour d'huile. Entre temps, le vérin hydraulique 110 cesse d'être cn fonction afin d'assurer la sécurité de l'opérateur de la machine. REVENDICATIONS 1. Machine de fendage de bois caractérisée en ce qu'elle comprend: un bâti de support (10); une lame tranchante (20) montée à une des extrémités dudit bâti de support pour trancher du bois;. un vérin hydraulique (30) monté à l'autre extrémité du bâti de support (10) et composé d'un corps cylindrique (32) pourvu à ses extrémités respectives d'un couvercle (34) d'extrémité avant et d'un couvercle (36) d'extrémité arrière, un piston (38) placé dans le corps cylindrique (32) de manière telle qu'un espace (40) d'application de pression d'huile est fonnée entre le piston (3X) et le couvercle (36) d'extrémité arrière, une tige (42) fixée, à une de ses extrémités, au piston (3tus) de telle sorte que l'autre extrémité de cette tige fait saillie du couvercle (34) d'extrémité avant, un trou de pivotement (44) s'éten- dant dans la direction de l'axe longitudinal de la tige (42) de telle sorte que ce trou de pivotement (44) se prolonge à travers les deux extrémités de la tige (42) et à travers ledit piston (38) et qu'il communique avec l'espace (40) d'application de pression d'huile, un piston auxiliaire (46) disposé de façon mobile dans le trou de pivotement (44), une tige auxiliaire (48) fixée, à une de ses extrémités, au piston auxiliaire (46) de telle sorte que l'autre extrémité fait saillie du trou de pivotement (44) de manière à porter contre une plaque presseuse (50) fixée à ladite autre extrémité de ladite tige auxiliaire pour contraindre le bois à se déplacer en direction de ladite lame de coupe tranchante; et un dispositif (60) d'injection d'huile monté dans ledit bâti de support pour injecter de l'huile dans l'espace d'application de pression d'huile dudit vérin hydraulique. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif d'injection huile comprend : un cylindre (62) d'emmagasinage d'huile; une chambre (64) d'injection d'huile; un circuit (66) d'injection d'huile communiquant avec la chambre (64) d'injection d'huile et avec l'espace (40) d'application de pression d'huile; un clapet de non-retour (6X) d'injection d'huile placé dans le circuit (66) d'injection d'huile pour permettre à l'huile de s'écouler de façon unidirectionnelle depuis la chambre (64) jusque dans l'espace (40) d'application de pression d'huile, un circuit (70) d'amenée d'huile communiquant avec le cylindre (62) d'emmagasinage d'huile et avec la chambre (64) d'injection d'huile; un clapet de non-retour (72) d'amenée d'huile placé dans le circuit (70) d'amenée d'huile pour permettre l'écoulement unidirectionnel de l'huile depuis le cylindre (62) d'emmagasinage d'huile jusque dans la chambre (64) d'injection d'huile par l'intermédiaire du circuit (70) d'amenée d'huile; un circuit (74) de retour d'huile communiquant avec le cylindre (62) d'emmagasinage d'huile et l'espace (40) d'application de pression d'huile; un robinet d'ouverture/fermeture (76) de circuit de retour d'huile pour fermer et ouvrir ledit circuit de retour d'huile; un piston (X0) d'injection huile monté pivotant dans la chambre (64) d'injection d'huile pour pomper l'huile se trouvant dans la chambre (64) d'injection d'huile dans l'espace (40) d'application de pression d'huile. 3. Machine de fendage de bois selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit piston (X0) d'injection d'huile comprend: une tige (X2) de piston fixée, à une de ses extrémités, à ce piston de manière telle que son autre extrémité est découverte; une pédale (84) articulée à une de ses extrémités sur ladite autre extrémité de la tige (82) de piston de telle sorte que ladite pédale soit pourvue en son centre d'un point d'appui et que son autre extrémité puisse être actionnée par un opérateur de la machine; et un ressort de rappel (88) prenant appui à une de ses extrémités, contre la paroi extérieure de la chambre (64) d'injection d'huile et poussant, à son autre extrémité, la tige (X2) de piston, de manière à permettre au piston (80) d'injection d'huile de revenir dans sa position initiale après qu'il a été déplacé. 4. Machine de fendage de bois selon la revendication 3 caractérisée en ce que ladite autre extrémité de ladite pédale est pourvue d'une partie tubulaire (X5) sevant à emmancher une tige (9 destinée à faciliter un actionnement manuel de ladite pédale par l'opé- rateur de la machine. 5. Machine de fendage de bois selon la revendication 2 caractérisée en ce que ledit cylindre (62) d'emmagasinage d'huile est caché dans ledit bâti de support. 6. Machine de fendage de bois selon la revendication 1. caractérisée en ce que ledit bâti de support est pourvu de pieds (12, 14) de support qui y sont fixés, un (14) de ces pieds de support étant pourvu à son extrémité libre d'un pied auxiliaire (15) qui y est fïxé de façon orientable. 7. Machine de fendage de bois selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit dispositif d'injection d'huile est pourvu d'une pompe électrique (124) destinée à injecter de l'huile dans ledit vérin hydraulique. 8. Machine de fendage de bois selon la revendication 7. caractérisée en ce que le dispositif d'injection d'huile comprend: un cylindre (122) d'emmagasinage d'huile; un circuit (126) d'injection d'huile communiquant avec ledit cylindre d'emmagasinage d'huile et avec une entrée d'huile (127) de ladite pompe électrique ; un circuit (130) de retour d'huile communiquant avec ledit vérin hydraulique et avec ledit cylindre d'emmagasinage d'huile: et un robinet d'ouverture/fesmeture (132) de circuit de retour d'huile placé dans ledit circuit de retour d'huile pour fermer et ouvrir ledit circuit de retour d'huile. 9. Machine de fendage de bois selon la revendication X. caractérisée en ce que ledit robinet d'ouverture/fermeture de circuit de retour d'huile est poussé par un ressort (136) pour pousser une plaque d'actionnement (134) afin d'ouvrir ledit circuit de retour d'huile au moment où ledit robinet d'ouverture/fermeture reste dans un état statique et en ce que ledit robinet d'ouverture/fermeture de circuit de retour d'huile est actionné dans le but de fermer ledit circuit de retour d'huile quand on pousse ladite plaque d'actionnement.