Brevet FR2823465A1 — publié le 20021018

dans sa position de couverture totale du cylindre de dégauchissage (22). DISPOSITIF DE TRAVAIL DE PIECES DE BOIS, NOTAMMENT DE SOUCHES D'ARBRES La présente invention concerne un dispositif de travail de pièces de bois, notamment de souches d'arbres et de chablis, plus particulièrement in situ, bruts d'arrachage. On conna^'t des dispositifs pour le travail du bois et notamment des troncs qui permettent l'ébranchage, le débit des troncs avec éventuellement un écorçage préalable. Toutes ces machines sont de fortes puissance et travaillent la partie noble du bois, cel le do nt la valorisation est réel le. Dans le cas de souches, de branches de têtes d'arbres ou de troncs vrillés ou dégradés, la valeur ajoutée est nulle et l'élimination est en réalité un coût supplémentaire pour le propriétaire forestier. Or l'élimination des souches d'arbres est un préalable indispensable avant la remise en état de toute zone déboisée soit pour la valorisation d'une parcelle de forêt, soit après des phénomènes accidentels de dégradation 1 5 comme une tempête. Les souches qui subsistent sur le terrain sont arrachées soit de façon naturelle par le vent lors du basculement de l'arUre soit artificiellement au moyen d'engins, a posteriori. Elles comprennent des racines avec de la terre, des pierres, une portion de tronc et même dans certains cas des branches. Pour les faire dispara'^tre sur place, il faut diviser ces souches en petites parties, de taille adaptée, pour les enterrer sur place, en lieu et place de la souche retirée. De toutes les façons, même si les pièces sont ensuite broyées pour être brûlées ou pour faire du compost, elles doivent être préalablement réduites en dimensions. Cette solution est adaptée car elle supprime le transport ou au moins rébuit le volume transporté mais il faut ensuite assurer cette division. On conna^'t différents moyens sachant que la coupe avec une lame de type tronçonneuse est une opération inenvisageable à cause des dimensions souvent i mportantes mais surtout à cause de la terre et d es cai l lo ux q ui dégraderaient l'outil très rapidement. De plus l'opération serait beaucoup trop longue et donc beaucoup trop onéreuse. Le seul moyen connu adapté consiste à fendre le bois. Les fendeuses connues sont de plusieurs types: Les machines à coins comprennent des coins longitudinaux fixes et le bois est déplacé, des coins radiaux ou des coins mobiles et le bois fixe. On comprend que le cas des souches sur place, un tel agencement reste un peu délicat. Ceci conduit à l'éclatement en deux parties de la bille et reste difficilement applicable aux souches. De plus, cela procure des éléments de taille trop importante pour les enfouir et surtout, une fois éclatée en deux parties, les demi-billes doivent être manices indépendamment l'une de l'autre, ce qui multiplie les interventions. Si l'on imagine utiliser plusieurs coins simultanément, on s'aperçoit que la puissance est sensiblement proportionnelle au nombre de coins. Dans tous les cas, il faut prévoir le maintien du bois pendant que le mouvement relatif du coin et du bois. On note aussi que le fendage du bois s'effectue uniquement selon la fibre. Il existe aussi des moyens à vis conique avec un système de maintien du bois pour assurer une bonne pénétration. Lorsque la bille de bois est maintenue au sol, il se produit sous les effets de pénétration de la vis dans le bois, des projections accidentelles de morceaux de bois. Le matériel est complexe et onéreux. Dans tous les cas, il faut préparer le bois pour l'opération de fendage. Ceci n'est pas compatible avec les contraintes de rentabilité du travail des souches qui est un bois de rebut. Il faut aussi des pièces de forme sensiblement réqulière, dépourvues de branches et de racines. On constate que le temps de préparation est trop long par rapport au temps utile de coupe or il faut privilégier le temps de coupe par rapport au temps de préparation. De méme, on sait que la souche ne se présente pas toujours sous le meilleur angle, ce qui nocessite soit un déplacement de la souche à l'aide de moyens de préhension soit un déplacement des moyens de coupe par rapport aux souches. De plus, les exploitants sont aussi amenés, dans des terrains encombrés de souches, à travailler aussi les branches non valorisoes ou des résidus de tronc comme la tête notamment. Ces parties, difficilement valorisées, ne sont pas transportées hors du terrain et sont généralement abandonnces sur place et il faut les détruire. On conna^t aussi des applications pour lesquelles l'ensemble des végétaux doit être enfoui sur place. C'est le cas notamment lors de la construction ou de l'aménagement de routes, surtout lorsque les essences sont à faible valeur marchande ou lorsque les quantités ne peuvent intéresser un exploitant au point de déplacer des matériels lourds. Le but du dispositif selon la présente invention est de permettre un travail de pièces de bois sous forme de souches, de branches, de têtes dans les meilleures conditions, sans nocessiter une préparation. Ce dispositif assure plusieurs actions simultanément sans requérir de puissance beaucoup plus importante, il permet de déplacer les éléments, de les tailler à la dimension voulue permettant l'enfouissement, il évite les bourrages, reste sécuritaire et d'un maniement aisé. Ce dispositif nécessite une puissance peu élevée car il peut comprendre des outils multiples avec un séquencage des opérations. Ce dispositif présente aussi l'avantage de limiter très fortement la maintenance et d'être d'une grande fiabilité. Son coût reste réduit car il met en _uvre des éléments simples et robustes. Enfin, ce dispositif se monte sur les bras articulés des engins mobiles comme les tracteurs agricoles et forestiers ou les engins de chantier, si bien que de nombreuses bases peuvent être utilisoes, éventuellement moyennant une pièce d'interface. La présente invention est maintenant décrite en détaii selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés qui représentent à travers les différentes figures: - figure 1, une vue en élévation de face d'une tête complète équipée du dispositif selon la présente invention, - figure 2A, une vue de détail de l'agencement des éléments constitutifs du dispositif avec la lame de coupe représentée en traits discontinus, - figure 2B, la même figure que la figure 1A mais avec la lame de coupe en traits pleins, - figure 3, une vue de détail des moyens de préhension montés sur la tête, - figures 4A, 4B et 4C, des vues en élévation latérale montrant le synoptique de travail du dispositif, et - figure 5, une vue en perspective partielle des profils de coupe d'une mâchoire fixe et d'une lame de coupe. Sur la figure 1, on a représenté une tête de travail comprenant un bras 10 appartenant à un dispositif de chantier tel qu'une pelleteuse, un tracto pelle ou analogue avec son vérin 12 de man_uvre. Ce dispositif de chantier n' est pas représenté car il n'apporte pas d 'informations sur l 'invention puisqu'il permet seulement les déplacements, la manipulation de la tête et la fourniture de fluide hydraulique comme tous les engins de ce type. Le dispositif selon la présente invention comprend des moyens 14 de préhension et des moyens 16 de coupe. Les moyens 14 de préhension sont composés d'une platine 18 de liaison avec la tête 10, de mâchoires 20 fixes et de mâchoires 22 mobiles. Dans le mode de réalisation représenté, les mâchoires 20 fixes sont au nombre de trois, 20-1, 20-2, 20-3, réqulièrement espacces. Elles sont liées entre elles par un axe 24 formant axe de rotation et par une entretoise 26. Ces mâchoires 20 fixes portent des indentations 28 et elles présentent une forme de croissant. Chaque mâchoire se prolonge en partie supérieure, au- dessus de l'axe 24, par une platine 30 support. Chaque mâchoire 20 fixe est traversoe par l'axe 24 commun et liée aux autres par l'entretoise 26. Chaque mâchoire 22 mobile est montée mobile en rotation par rapport à l'axe 24. Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu deux mâchoires mobiles, chacune disposée entre deux dents 20 fixes. Chaque mâchoire 22 mobile se présente avec une partie 32 inférieure endessous de l'axe 34, en forme de croissant également, mais à concavité inversoe de celle de chaque mâchoire fixe pour former une zone 34 de préhension. Chaque mâchoire mobile est à profil lisse pour permettre un glissement de la face de la mâchoire en vis à vis des pièces de bois à découper, comme cela sera expliqué ultérieurement. Cette mâchoire mobile se prolonge par une partie 36 supérieure, qui est une dent 38 de débourrage. Une chape 42 est fixce sur l'extrados 40 de chaque mâchoire mobile afin de recevoir un axe 44 solidaire de la tige 46 d'un vérin 48 de man_uvre, voir figure 2A. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, il est prévu deux mâchoires mobiles mues par un même vérin. Les moyens 16 de coupe sont composés de lames 50, une par mâchoire fixe. Chaque lame est montée à rotation sur le même axe 24 et se divise en une partie 52 inférieure et une partie supérieure 54, clairement visibles sur la figure 2B. La partie 52 inférieure comprend une zone 56 de coupe, en biseau de préférence, orientée en vis-à-vis de la concavité de chaque mâchoire 20 fixe. Cette zone de coupe est particulière dans le mode de réalisation représentée car elle comporte un fer 58 d'attaque, qui assure l'entame du ou des bois 60, comme cela sera expliqué ci-après. Avantageusement, une dent 59 proominente, dite "dent de loup" est interposoe dans les indentations de la .... machore fxe en vs-a-vs. Un corps 64 de vérin 62 de man_uvre est articulé sur la platine 30 support de chaque mâchoire 20 fixe et la tige 66 est articulée sur la partie 54 supérieure de la lame correspondante. Dans le mode représenté, il est prévu un vérin pour chaque mâchoire 20 fixe. En ce qui concerne le système hydraulique, il est prévu un distributeur avec un séquençage. Ainsi, chaque lame reçoit toute la puissance hydraulique, mais de façon décalée dans le temps. Toute la puissance est transmise au lieu de prévoir une triple puissance. De façon avantageuse, un perfectionnement prévoit une disposition en biseaux conjugués de la lame de coupe et de sa contre-lame. Une représentation est indiquce sur la figure 5. De cette façon, un biseau 68 est ménagé sur la mâchoire 20 fixe qui fait office de contre-lame. Les biseaux de la mâchoire fixe et de la zone 56 de coupe de la lame 50 de coupe sont ainsi orientés dans le même sens, les parties les plus hautes venant au contact les premières. On comprend dès lors que dans le cas d'une pièce de bois offrant une forte résistance, la lame 50 de coupe est pressée vers la contre-lame améliorant ainsi le pouvoir de coupe et interdisant dans tous les cas un écartement susceptible de détériorer les éléments. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est maintenant indiqué, notamment en regard des figures 4A à 4C. L'opérateur vient au droit d'une souche ou d'une tête d'arbre ou encore de pièces de bois 60. Le dispositif est alors en position de préhension, figure 4A et les mâchoires 22 mobiles sont ouvertes par rapport aux mâchoires 20 fixes. La tige 46 du vérin 48 est alors en position rétractée. Les deux mâchoires 22 mobiles sont man_uvrées simultanément. Les lames 50 sont également ouvertes pour dogager l'accès aux mâchoires fixes. Les vérins 62 ont donc leurs tiges 66 rétractéss. On remarque que les dents 38 de débourrage ont pénétrées entre les mâchoires 20 fixes, ce qui permet de dégager des éventuelles pièces de bois bloquéss lors de l'action précédente. L'opérateur se sert des mâchoires fixes comme d'un godet puis il actionne le vérin 48, ce qui a pour effet de faire basculer les mâchoires mobiles autour de l'axe 24, provoquant la préhension et l'immobilisation de des pièces 60 de bois, dans le cas représenté. C'est l'étape de la figure 4B. Le fait de disposer de lames à profil lisse permet de glisser lors du serrage et de permettre un auto-positionnement des pièces de bois tandis que les indentations 28 au contraire évitent la remontée et l'échappement de ces pièces de bois. On note aussi que la puissance hydraulique est dédice au seul vérin 48 qui agit sur les deux seules mâchoires mobiles, si bien que la puissance installée jusqu'à cette étape peut être réduite. Les lames 50 sont en position d'attente et une fois les moyens de préhension actionnés, la puissance hydraulique est à nouveau entièrement disponible. Chaque lame 50 de coupe est alors actionnce en séquençage suivi, voir figure 4C. Chaque vérin 62 est mis en pression et la tige en sortant, provoque la rotation de la lame autour de l'axe 24, ce qỉ conduit à un effet de massicot puisque chaque mâchoire 20 fixe fait office de contre-lame et qu'il y a les bissaux. Le fer 58 d'attaque permet de faciliter la pénétration dans la pièce de bois notamment quand il s'agit d'une pièce compacte avec l'effort résistant de la dent 59 de loup. De plus, ce fer permet de configurer la zone 56 de coupe avec des formes courbes dont on sait qu'elles facilitent l'action de coupe par un effet de glissement en plus de l'effort de pénétration. La disposition permet aussi d'attaquer les pièces de bois avec le plus grand moment et l'effort le plus important, proche de l'axe 24. Au fur et à mesure que la découpe se produit, I'effort exercé par la lame de coupe diminue mais la quantité de bois à couper aussi. Un tel dispositif est très compact et peut néanmoins couper en une action une pièce de bois de fortes dimensions en plusieurs tronçons. Ainsi, il se produit dans le cas qui vient d'être décrit à trois lames une coupe triple. Les pièces de bois sont alors de petites dimensions, prêtes à être enfouies ou à être transTérces au broyage. Le travail de préparation est négligeable par rapport au temps de coupe, ce qui augmente le rendement, si bien qu'un tel dispositif est même applicable au bois de rebut car les coûts de travail sont très réduits comparés à tout autre outil de travail ou à tout autre manipulation ou destruction. Quant à d'autres voies de destruction comme le brûlage, elles peuvent être interdites à certaines périodes ou mêmes prohibées pour des raisons écologiques ou de perturbations de l'environnement. Le mode de réalisation décrit peut-être réduit suivant les utilisations et il peut comprendre uniquement une paire de mâchoires fixes, une paire de lames et une mâchoire mobile ou inversement une mâchoire fixe, une paire de mâchoires mobiles et une lame de coupe. Il faut tenir compte du rendement recherché. REVENDICATIONS 1. Dispositif de travail de pièces de bois, notamment de souches, susceptible d'être monté sur un bras articulé, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (14) de préhension des pièces de bois et des moyens (16) de coupe liés auxdits moyens de préhension. 2. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (16) de préhension comprennent au moins un ensemble de mâchoires (20) fixes et de mâchoires (22) mobiles par rapport auxdites mâchoires fixes. 3. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque mâchoire (20) fixe comprend des indentations. 4. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque mâchoire (22) mobile est lisse. 5. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque mâchoire (22) mobile comprend une partie supérieure (36) formant une dent (38) de débourrage. 6. Dispositif de travail de pièces de bois selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (16) de coupe comprennent au moins une lame (50). 7. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque lame (50) de coupe est associée à une mâchoire (20) fixe formant contre-lame. 8. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque lame (50) de coupe comprend une zone (56) de coupe, orientée en vis-à-vis de la mâchoire (20) fixe. 9. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque lame (50) de coupe comprend un fer (58) d'attaque. 10. Dispositif de travail de pièces de bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes parties mobiles sont mues par des vérins (48, 62). 11. Dispositif de travail de pièces de bois selon la revendication 1 0, caractérisé en ce que chaque iame (50) de coupe est actionnée par un vérin et en ce que dans le cas d'une pluralité de lames, il est prévu des moyens d'actionnement un séquençage. 12. Dispositif de travail de pièces de bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque mâchoire (20) fixe est munie d'un biseau (68) orienté dans le même sens que le biseau de la zone