Brevet FR2836855A1 — publié le 20030912

La présente invention concerne une installation d'empilage de planches en sortie de scierie en vue de leur sciage et de leur transport, et de formation de paquets de planches. Les sciages en sortie de scierie doivent être empilés sur lattes pour leur séchage et leur transport. L'empilage des plots (reconstitution ou non de la bille) à su être réalisé mécaniquement par diverses méthodes dont la plus connue est celle du suceur pneumatique. L'empilage des avives (planches aux bords parallèles) de largeurs diverses doit se faire par la formation de rangs réguliers actuellement réalisés manuellement afin de former un paquet de forme parallélépipédique régulier et d'équerre laissant un vide central. Les différences de largeurs provoquent un espace irrégulier qu'il y a lieu de situer dans le milieu du rang. Le vide ainsi créé forme cheminée, utile pour la ventilation du bois et donc de son séchage. Ce travail manuel est long, fastidieux, donc coûteux avec toutes ses conséquences : présentation aléatoire, lattage irrégulier donc déformation des planches et perte conséquente d'une matière première à forte valeur ajoutée. Des machines à empiler ont été réalisées mais elles sont onéreuses, de fiabilité incertaine, et surtout ne peuvent empiler que des produits standards (largeurs fixes) dans un même cycle. La recherche de productivité et de qualité ont conduit la demanderesse à chercher à automatiser la constitution des paquets de planches. Les principaux problèmes à résoudre pour réussir l'automatisation continue de lits et de paquets de planches résident dans la diversité non prévisible des planches présentées en entrée d'installation tout en fixant les largeurs et longueurs du lit ou du paquet à constituer. En outre il faut tenir compte de la normalisation actuelle des planches sur le marché soit 2m à 2.50 m de longueur, 100 à 250 mm de largeur, 27 mm d'épaisseur. Tous ces problèmes sont résolus par l'invention qui consiste en une installation d'empilage de planches en sortie de scierie en vue de leur sciage et de leur transport, comportant principalement : - un châssis tubulaire (1) composé classiquement de poutres verticales (2) et horizontales (3), - un élévateur mécanique ou moyen équivalent, - un convoyeur à rouleaux (4) à direction longitudinale de déplacement (A) pour la rentrée des bois ou planches (5) dans l'installation caractérisée en ce qu'elle comporte en outre : un entraîneur (6) de direction de déplacement (B) disposé transversalement à la direction (A) du convoyeur apte à prendre en charge les planches arrivant les unes derrière les autres par le convoyeur, grâce à des moyens pour constituer un premier demi-lit de planches de longueur prédéterminée (D) et un deuxième demi-lit de planches de même longueur (D) en les séparant par un intervalle (1), toutes les planches des deux demi-lits étant disposées perpendiculairement à la direction (B) de l'entraîneur, les deux demi-lits séparés par l'intervalle (1) ayant une largeur totale prédéterminée (L). Cette installation comporte encore des moyens pour déposer par retrait des deux tôles, le lit et les lattes sur le paquet en cours de formation, qui se trouve en dessous et à la verticale dudit lit de façon à ce que au fur et à mesure de la dépose des lits successifs, il se constitue sur les chevrons de l'élévateur un paquet de largeur et de longueur standards constantes et prédéterminées, chaque lit comportant un intervalle, variable d'un lit à l'autre dans sa longueur et dans son positionnement, en fonction de la largeur des planches qui le constituent. De façon préférentielle le convoyeur comporte un premier ensemble de chaînes parallèles disposées selon un axe et un deuxième ensemble de chaînes parallèles et intérieures aux précédentes et reliées entre elles par un axe monté sur biellette, et terminé à ses deux extrémités par deux pignons s'engrénant chacun sur une chaîne l'axe de liaison étant poussé par un vérin de commande. De façon préférentielle, dès qu'un demi-lit est en place sur l'entraîneur, une commande interpose entre la dernière planche du premier demi-lit et la planche suivante un doigt de compression grâce à l'action d'un vérin secondaire de compression, à ce même moment, un vérin principal de compression parallèle à une direction et accouplé au vérin disposé angulairement, se déploie avec échappement libre sous l'action du vérin secondaire et arrête la première planche du deuxième lit, la poursuite continue du deuxième demi-lit de planches continue à repousser librement la tige dudit premier vérin créant ainsi un intervalle entre les deux demilits. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, faite en référence aux figures annexées suivantes : - figure 1 : vue latérale d'ensemble d'un dispositif selon l'invention, - figure 2 : vue de dessus du dispositif de la figure 1, - figure 3 à 6 : vue latérale d'une partie du dispositif de la figure 1, montrant les différentes étapes de formation d'un lit de planches et de dépose d'un liteau sur ce lit, - figure 7 : schéma montrant en détail la commande du doigt de compression. L'ensemble d'une installation selon l'invention comporte principalement : un châssis tubulaire (1) composé classiquement de poutres verticales (2) et horizontales (3). Ce châssis est selon l'invention en deux parties dont l'une est fixe (la) et l'autre coulissante (1 b) sur un support afin de modifier et adapter le dispositif en fonction de la longueur de bois à empiler, - un élévateur mécanique non représenté, ou tout autre moyen équivalent tel que table élévatrice, vérins etc... un convoyeur à rouleaux (4) pour la rentrée des bois (5) ou des planches, un entraîneur à chaînes, - deux scies circulaires (7) pour l'arasement des planches, un ensemble pneumatique ayant pour fonction la formation de lits de planches réguliers et leurs empilages successifs, - des moyens de disposer des lattes entre deux lits successifs et nommés moyens de lattage (8) dans la suite du texte. On décrit à présent le fonctionnement de cette installation. Les bois ou planches (5) sont déposés sur un élévateur mécanique par l'entrée du train de rouleaux du convoyeur (4) fonctionnant en continu et entraîné par un moto-réducteur non représenté et fixé sur le châssis (1). Ledit convoyeur (4) est équipé en bout de course par un arrêtoir (9). En fin de course la planche engagée (5) commande l'arrêt du train de rouleaux et enclenche la mise en route par moto réducteur d'un entraîneur (6) disposé transversalement à l'axe longitudinal (A) du convoyeur (4) afin d'entraîner la planche (5) selon une direction (B) perpendiculaire à A. Le châssis fixe (la) est équipé de deux scies circulaires (7), chacune fixée sur les poutres horizontales (3) du châssis, en haut de celui-ci et de part et d'autre de l'entraîneur (6). Ces scies ont pour fonction d'araser chaque planche (5) à une longueur précise (D) lors de son passage sur ledit entraîneur (6), qui correspond à la longueur du paquet à constituer. En arrivant en bout de course sur le premier ensemble de chaînes (11,12) le demi-lit formé par les planches arrivant l'une derrière l'autre est pris en charge par un deuxième ensemble de deux chaînes libres (16,17) parallèles aux précédentes et reliées entre elles par un axe (18) monté sur biellette (21) et terminé à ses deux extrémités par deux pignons (19) s'engrénant chacun sur une chaîne (16,17). Ce montage a pour fonction de maintenir un parallélisme rigoureux desdits chaînes et de former les demi-lits de planches. L'axe de liaison (18) est poussé par un vérin (20) de commande disposé selon l'axe médian (B) longitudinal des deux ensembles de chaînes et de l'entraîneur (6). Chaque extrémité de l'axe de liaison (18) porte un doigt basculant (13,14) un de chaque côté des chaînes (18,19) et chacun apte à pivoter à 90 dans un plan vertical et dont la fonction est double : entraîner le demi-lit de planches dans son déplacement sur l'entraîneur et la conduire sur deux tôles d'acier (22,23) disposées en sortie de l'entraîneur et parallèlement à la direction (B), tout en permettant l'arrêt du demi-lit (26) de planches (5) et le recul du vérin (20) allant chercher le demi-lit suivant pour préparer un lit continu. Chacune desdites tôles (22,23) est libre dans un fourreau fixé à un montant horizontal (3) du châssis. Chaque tôle est reliée à deux petits vérins anti-glissement (24,25) afin d'éviter une tension par glissement en crabe de la planche. La course des vérins anti glissement (24,25) n'est que de quelques centimètres ce qui est suffisant pour maintenir la ou les planches par leur extrémité. Les planches arrivent comme il vient d'être décrit régulièrement et les unes après les autres, toutes à la longueur prédéterminée par les scies (7) et commencent à former un demi-lit continu (26) de planches (voir figure 3). Dès q'un demi-lit est en place une commande interpose entre la dernière planche (5n) du premier demi-lit et la planche suivante (5n+1) un doigt de compression (27) grâce à l'action d'un vérin (28) secondaire de compression (figure 7). A ce même moment, un vérin principal de compression (29) parallèle à la direction (B), et accouplé au vérin (28) disposé angulairement, se déploie avec échappement libre sous l'action du vérin secondaire (28) et arrête la première planche (5n+1) du deuxième lit. La poursuite continue du deuxième demi-lit de planches continue à repousser librement la tige dudit premier vérin (29) créant ainsi un intervalle (1) entre les deux demi-lits. Lorsque la première planche du lit arrive en fin de course (30) sur les tôles (22, 23) elle déclenche l'arrêt du cycle y compris l'arrêt de l'arrivée des planches ou bois sur le convoyeur (4). Cet arrêt commande également la sortie de deux tétons (31) de centrage, d'une hauteur (h) de quelques millimètres et inférieure à l'épaisseur d'une planche. Ces tétons (31) de centrage ont pour fonction d'interrompre la formation du lit de planches dans une largeur inférieure ou égale à celle (L) constitutive du parquet final, d'arrêter le retour du téton ou doigt de compression (27) et la formation de l'intervalle (1). Lorsque les tétons de centrage (31) sont levés, dans un même mouvement le premier vérin de compression (29) repousse vers le convoyeur la planche (5p) n'ayant pu trouver place dans le premier lit, et elle constituera ainsi la première planche du lit suivant. Dans la poursuite du cycle deux ou plusieurs lattes d'empilage (35) de section préférentiellement carrée d'une longueur unique sont disposées sur ce rang de planches (26) et ceci à l'aide de moyens de lattage (8) spécifiques (figure 6). Ces moyens de lattage (8) sont suspendus au-dessus du châssis, l'utilisant éventuellement comme support par l'extérieur et en évitant le volume où passent les planches. Le nombre de moyens de lattage (8) est celui de la distance choisie pour l'écartement des lattes. Chaque latte (35) est déposée par la poussée d'un vérin de lattage (36) tandis que la latte suivante est retenue par un poussoir non représenté (figure 1). Les lattes (36) étant en place l'élévateur (33) est enclenché pour descendre de l'épaisseur programmée d'une planche et d'une latte. Le lit (26) qui vient d'être constitué est à présent déposé, par un retrait rapide (simultané ou décalé) des deux tôles (24,25) sur le paquet (32) en cours de formation et qui se trouve en-dessous et à la verticale dudit lit (26). Ce paquet en cours de formation repose sur deux ou plusieurs chevrons (34) de l'élévateur de manutention (33) placé sous le châssis (1) de l'installation et dont la position initiale en début de cycle est sa position haute. Les vérins de compression (28,29) reprennent leurs positions initiales dans l'attente des planches (5p) et suivantes pour la constitution du lit suivant le même cycle que celui qui vient d'être décrit. Chaque cycle d'empilage de rang de planches l'élévateur descendra d'une même distance et pour un nombre égal à celui programmé. Au fur et à mesure de la dépose des lits successifs, il se constitue sur les chevrons (34) de l'élévateur un paquet (32) de largeur et de longueur standards constantes et prédéterminées respectivement L et D et de la hauteur voulue, chaque lit comportant un intervalle (1), variable d'un lit à l'autre dans sa longueur et dans son positionnement, en fonction de la largeur des planches qui le constituent. La largeur de l'intervalle (1) est égale à la différence maximum de la plus étroite planche avec la plus large d'un même lit. Les intervalles successifs (1) se recouvrent partiellement, ce qui constitue dans le paquet une cheminée centrale utile pour la ventilation du bois. Le paquet terminé il suffit de le déplacer soit par chaîne transfert soit par chariot élévateur. L'ensemble de toutes les opérations décrites est réalisé automatiquement sans aide manuelle hormis l'introduction des planches qui pourraient éventuellement être introduites par un démêleur (de type standard). Toutes les commandes électriques et pneumatiques sont programmées par un AUTOMATE non représenté qui peut en outre intégrer le calcul du cubage de bois empilé en relevant le métrage et le nombre de planches. REVENDICATIONS 1. Installation d'empilage de planches en sortie de scierie en vue de leur sciage et de leur transport, comportant principalement : - un châssis tubulaire (1) composé classiquement de poutres verticales (2) et horizontales (3), - un élévateur mécanique ou moyen équivalent, - un convoyeur à rouleaux (4) à direction longitudinale de déplacement (A) pour la rentrée des bois ou planches (5) dans l'installation caractérisée en ce qu'elle comporte en outre : un entraîneur (6) de direction de déplacement (B) disposé transversalement à la direction (A) du convoyeur apte à prendre en charge les planches arrivant les unes derrière les autres par le convoyeur, grâce à des moyens pour constituer un premier demi-lit de planches de longueur prédéterminée (D) et un deuxième demi-lit de planches de même longueur (D) en les séparant par un intervalle (1), toutes les planches des deux demi-lits étant disposées perpendiculairement à la direction (B) de l'entraîneur, les deux demi-lits séparés par l'intervalle (1) ayant une largeur totale prédéterminée (L). 2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'intervalle (1) est égal à la différence maximum de la plus étroite planche avec la plus large d'un même lit. 3. Installation selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisée en ce qu'elle comporte deux scies circulaires (7) de part et d'autre de l'entraîneur (6) pour araser chaque planche (5) à une longueur prédéterminée (D). 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le convoyeur (6) comporte un premier ensemble de chaînes (11,12) parallèles disposées selon l'axe (8) et un deuxième ensemble de chaînes (16,17) parallèles et intérieures aux précédentes et reliées entre elles par un axe (18) monté sur biellette (21), et terminé à ses deux extrémités par deux pignons s'engrénant chacun sur une chaîne (16,17) l'axe de liaison (18) étant poussé par un vérin (20) de commande. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque extrémité de l'axe de liaison (18) porte un doigt basculant (13,14) un de chaque côté des chaînes (18,19) et chacun apte à pivoter à 90 dans un plan vertical. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'entraîneur conduit les demi-lits de planches sur deux tôles d'acier (22, 23) parallèlement à la direction (B). 7. Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que chaque tôle est libre dans un fourreau et reliée à deux petits vérins anti-glissement (24, 25). 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que dès qu'un demi-lit est en place sur l'entraîneur, une commande interpose entre la dernière planche (5n) du premier demi-lit et la planche suivante (5n+1) un doigt de compression (27) grâce à l'action d'un vérin (28) secondaire de compression, à ce même moment, un vérin principal de compression (29) parallèle à la direction (B) et accouplé au vérin (28) disposé angulairement, se déploie avec échappement libre sous l'action du vérin secondaire (28) et arrête la première planche (5n+1) du deuxième lit, la poursuite continue du deuxième demi-lit de planches continue à repousser librement la tige dudit premier vérin (29) créant ainsi un intervalle (1) entre les deux demi-lits. 9. Installation selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisée en ce qu'elle comporte un arrêt fin de course (30) sur les tôles (22,23) déclenchant l'arrêt du cycle et la sortie de deux tétons (31) de centrage d'une hauteur (h) inférieure à l'épaisseur d'une planche. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de lattage (8) afin de déposer deux ou plusieurs lattes d'empilage (35) sur un lit de planches. 11. Installation selon la revendication 10 caractérisée en ce qu'elle comporte encore des moyens pour déposer par retrait des deux tôles (24, 25), le lit (26) et les lattes (35) sur le paquet (32) en cours de formation, qui se trouve en dessous et à la verticale dudit lit (26) de façon à ce que au fur et à mesure de la dépose des lits successifs, il se constitue sur les chevrons (34) de l'élévateur un paquet (32) de largeur et de longueur standards constantes et prédéterminées, chaque lit comportant un intervalle (1), variable d'un lit à l'autre dans sa longueur et dans son positionnement, en fonction de la largeur des planches qui le constituent. 12. Installation selon l'une des revendications 1 à11 caractérisée en ce que le châssis (1) est en deux parties dont l'une est fixe (la) et l'autre coulissante (1 b) sur un support afin de modifier et adapter le dispositif en fonction de la longueur de bois à empiler. 13. Installation selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisée en ce qu'elle comporte des commandes électriques et pneumatiques gérées par un automate intégrant en outre le calcul du cubage de bois empilé.