Brevet FR2869561A1 — publié le 20051104

La présente invention est relative aux berceaux de calage. Elle concerne en premier lieu un procédé de fabrication de berceaux de calage ayant pour fonction le support d'objets en particulier des objets cylindriques allongés tels que des tuyaux, calage formé par au moins deux berceaux. L'utilisation de cale en bois est particulièrement avantageuse pour des calages temporaires et supporter les charges résultant du poids d'objets allongés fabriqués en un autre matériau. Un support temporaire de voies de tram par des cales en bois est décrite par le document WO 02 061204. Dans le cas d'objets de grandes dimensions posés et enlevés fréquemment, par exemple pour le transport, il est connu d'assembler sur un support cubique en pin des coins en peuplier via des pièces métalliques clouées ou vissées. Le support en bois de peuplier permet de transporter les objets allongés tels que des tuyaux sans les détériorer. Les cales en bois de pin à la différence du peuplier peuvent recevoir les tuyaux sans être cassés. De plus, l'utilisation deux sortes de bois est aussi nécessaire car lors de la pose des objets cylindriques ceux-ci ne sont pas toujours centrés sur le berceau et appuient sur l'extrémité supérieure de l'un des coins. Ceci risque encore un décollement d'où fixation par des pièces métalliques. Les tuyaux sont posés sur au moins deux berceaux de manière à caler chaque extrémité. Des tuyaux de grands diamètres par exemple 2000 mm ou même 2700 mm exigent des berceaux de grandes dimensions pour contenir le tuyau et supporter son poids. Une telle technologie demande l'assemblage de plusieurs pièces. Il est connu d'assembler différentes pièces en bois par des moyens de fixation métalliques (voir document GB 256.826). La réalisation de berceaux connus pour l'assemblage tel que décrit cidessus impose l'emploi de pièces différentes. Cet assemblage n'est pas régulier d'une pièce à l'autre lors des séries de fabrication; Quand les tuyaux sont maintenus sur deux berceaux l'empreinte de chaque berceau doit être identique à l'intérieur de l'intervalle de tolérance prévu. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients avec la fabrication de berceaux formés en au moins une pièce massive d'un unique matériau en particulier du bois de pin qui permet la réception du tuyau et son calage sans détérioration des parties servant de coins de calage du berceau quand la partie de réception du berceau se présente sou forme d'une empreinte épousant au moins 1/12 (un douzième) de l'arc de la surface externe du tuyau. Une fabrication manuelle pose de grandes difficultés, car ce mode de fabrication impose de tourner autour de pièces aussi volumineuses. En effet, la section du berceau est calculée en fonction de la charge. Ainsi des tuyaux de grands diamètres imposeront des sections pouvant aller de 150 mm de large à 300 mm de haut sur une longueur variable de 1000 à 2500 mm suivant les diamètres des tuyaux. Pour surmonter ces inconvénients, le procédé selon l'invention se caractérise par les étapes suivantes réalisation d'un gabarit de section réduite et d'un bord longitudinal correspondant à l'empreinte à réaliser, réalisation de pièces cubiques en bois de section correspondant à la charge correspondant auxdits objets cylindriques, - assujettissement du gabarit à un bâti fixe, - assujettissement de la pièce en bois à une table mobile de taille suffisante pour porter et déplacer la pièce de bois, déplacement de la pièce de bois suivant la trajectoire imposée par l'empreinte du gabarit en dépassant une scie à ruban maintenue dans le même plan pendant son fonctionnement et usinant l'empreinte correspondant à la trajectoire du gabarit, après usinage recul de la table éloignant le berceau venant d'être réalisé de la scie, retour de la table, éjection du berceau formé dans la pièce de bois, pose d'une nouvelle pièce et assujettissement pour le cycle d'usinage suivant. L'invention a encore pour objet une machine permettant la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus par le sciage de plateau ou pièce cubique en bois massif, du type actionnant une scie à ruban coopérant avec un déplacement automatique de table par rapport au bâti, caractérisée en ce qu'elle comprend un chariot ou table muni de deux butées pneumatiques réglables complétées de renforts et de deux presseurs pneumatiques réglables eux aussi complétés de renforts de maintien de la pièce de bois pendant l'opération de sciage, un support de gabarit(s) situé à l'arrière de la machine permettant de recevoir un ou deux gabarits contrôlés indépendamment par la machine. Les cales connues munies de coins n'empêchent pas le développement de balan du tuyau pendant le transport Dans le but d'éviter cet inconvénient l'invention a également pour objet un berceau de calage et support d'objets cylindriques allongés tels que des tuyaux susceptible d'être obtenu par l'un des procédés caractérisé en ce qu'il est formé en un unique matériau la partie de réception du berceau se présentant sous forme d'une empreinte épousant au moins 1/12 (un douzième) de l'arc de la surface externe du tuyau; la section du berceau correspond à la charge. Suivant une autre caractéristique, le berceau est entièrement réalisé en bois de pin. Un exemple non limitatif de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés sur lesquels: - La fig. 1 représente un organigramme des étapes de fabrication de berceaux présentant une empreinte sur une face. La fig. 2 représente un organigramme des étapes supplémentaires pour la fabrication de berceaux présentant une empreinte sur deux faces opposées. - La fig. 3 représente schématiquement les différentes composantes d'une machine de mise en oeuvre du procédé de la fig. 2. Le procédé représenté fig. 1 de fabrication de berceaux 1 formé en un matériau unique, à savoir du bois de pin, présentant une empreinte 2 formant cales et support d'objets cylindriques allongés comporte les étapes suivantes: - Réalisation d'un gabarit 3 de section 4 réduite et d'un bord longitudinal 5 correspondant à l'empreinte 2 à réaliser A. Réalisation de pièces massives cubiques en bois de pin 6 de section 7 correspondant à la charge calculée. Lesdites pièces 6 peuvent être fournies par des scieries extérieures B. Ainsi si les objets cylindriques sont des tuyaux métalliques de grands diamètres, les sections 7 pourront aller de 150 mm de large à 300 mm de haut pour une longueur variable de 1000 à 2500 mm suivant les diamètres des tuyaux. - Assujettissement du gabarit 3 à un bâti fixe C, - Assujettissement de ladite pièce en bois 6 à une table mobile de taille suffisante pour porter et déplacer la pièce de bois 6, D, - Déplacement de la pièce de bois 6 suivant la trajectoire imposée par l'empreinte 2 du gabarit 3 en dépassant une scie à ruban 8 maintenue dans le même plan 9 pendant son fonctionnement et usinant l'empreinte 2 correspondant à la trajectoire liée au gabarit 3, E. - Après usinage recul de la table éloignant le berceau 1 venant d'être réalisé, de la scie 8, F. Retour de la table G. Ejection du berceau 1 formé dans la pièce de bois 6 au moyen de vérins fixés à la table H. - Pose d'une nouvelle pièce 6 et assujettissement D pour le cycle d'usinage suivant S qui continue par: - Déplacement et usinage E. Recul de la table F. - Retour de la table G. Ejection du berceau 1 H 1 0 - Pose d'une nouvelle pièce 6 et assujettissement pour le cycle suivant S Etc. En variante afin de former les pièces sur les deux bords longitudinaux avec empreintes décalées le procédé comprendra les étapes supplémentaires représentées Fig. 2. Les étapes identiques à celles représentées au regard de la fig. 1 ont conservé les mêmes signes de référence. Dans ce procédé le premier cycle est identique à celui du procédé précédent. En variante afin de former des berceaux présentant des empreintes à axes A2, A11 décalées sur les deux bords longitudinaux le procédé comprendra les étapes supplémentaires suivantes: Réalisation d'un deuxième gabarit 3', A'. - Assujettissement du deuxième gabarit 3' au bâti fixe parallèlement au premier C'. - après éjection de la pièce 1, assujettissement de celle-ci en position inversée D, suivi d'un nouveau cycle suivant S se terminant par, alternativement un troisième cycle S ou une étape d'assujettissement de la pièce 1 en position inversée D suivie du cycle S. Ces doubles berceaux à empreintes supérieures 2 et inférieures 11 permettent la superposition de tuyaux. Dans de telles superpositions, les tuyaux doivent être décalés. D'où nécessité de positionnements répétitifs très précis et décalés des axes A2 et A11 des empreintes 2 et 11. La machine 12 représentée fig. 3 permet la mise en oeuvre du procédé représenté fig. 2. Cette machine comprend un premier bâti fixe 13 et un chariot 14 ou table mobile par rapport au premier bâti. Le guidage de la table lors de son déplacement par rapport au bâti est obtenu par des moyens connus tels que rails coopérant avec une ou plusieurs rainure(s) et un mécanisme à vis sans fin. La table est munie de deux butées pneumatiques réglables 15a, 15b complétées de renforts et de deux presseurs pneumatiques réglables 16a, 16b complétés de renforts 17 de maintien de la pièce de bois 6. Un support 18 lié au bâti 13 maintient les gabarits 3, 3' en place. Un deuxième bâti 19 présente une ouverture pour une scie à ruban 8 placée mobile dans le plan 9. Ce deuxième bâti comprend le moteur d'entraînement de la scie 8. La machine 12 comprend une unité de copiage du gabarit 3 contrôlée par deux vérins pneumatiques 20a, 20b poussant un palpeur 21 contre le gabarit 3 pendant l'opération de sciage. Le palpeur 21 est relié au guide- lames 22 de la scie à ruban 8 par un système de bras pivotants 23, avec l'avance du chariot, le palpeur 21 suivant le gabarit 3 et guidant le déplacement du chariot, faisant pivoter et tordre le ruban de la scie 8 suivant la forme prévue. Afin de réaliser une empreinte 2 identique sur chaque berceau à l'intérieur de l'intervalle de tolérance prévu, ce qui permet de maintenir des tuyaux sur deux berceaux, la machine 12 comprend un positionneur à commande numérique 24. Dans une variante avantageuse un tapis 25 retourne les pièces sciées à la position de départ et un laser 26 permet l'alignement des plateaux 6 sur la ligne de coupe. Signes de référence 1. Berceau 2. Empreinte 2'. Empreinte 3. Gabarit 3'. Gabarit 4. Section 5. Bord longitudinal 6. Pièces cubiques 7. Section 8. Scie à ruban 9. Plan 10. Berceau 11. Empreinte 12. Machine 13. Bâti 14. Chariot 15a. Butée réglable 15b. Butée réglable 16a. Presseurs 16b. Presseurs 17a. Renfort 17b. Renfort 18. Support 19. Bâti 20a. Vérin 20b. Vérin 21. Palpeurs 22. Guide-lames 23. Bras pivotant 24. Positionneur à commande numérique 25. Tapis 26. Laser Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes, comme l'ajout d'un dispositif complémentaire de verrouillage de la pièce 6 sur le chariot 14. Les combinaisons des différentes réalisations représentées sur les dessins ou 5 décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication de berceaux de calage ayant pour fonction le support d'objets en particulier des objets cylindriques allongés tels que des tuyaux, calage formé par au moins deux berceaux (1), caractérisé par les étapes suivantes: réalisation d'un gabarit (3) de section (4) réduite et d'un bord longitudinal (5) correspondant à l'empreinte (2) à réaliser (A), réalisation de pièces cubiques en bois (6) de section (7) correspondant à la charge correspondant auxdits objets cylindriques (B), assujettissement du gabarit (3) à un bâti fixe (C), - assujettissement de la pièce en bois (6) à une table mobile de taille suffisante pour porter et déplacer la pièce de bois (6) (D), déplacement de la pièce de bois (6) suivant la trajectoire imposée par l'empreinte (2) du gabarit (3) en dépassant une scie à ruban (8) maintenue dans le même plan (9) pendant son fonctionnement et usinant l'empreinte (2) correspondant à la trajectoire du gabarit (3) (E), après usinage recul de la table éloignant le berceau (1) venant d'être réalisé de la scie (8) (F) , retour de la table (G), éjection du berceau (1) formé dans la pièce de bois (6) (H), - pose d'une nouvelle pièce (6) et assujettissement pour le cycle d'usinage suivant (D) (S). 2) Procédé selon la revendication 1 comprenant les étapes supplémentaires suivantes: - réalisation d'un deuxième gabarit (3') (A'), assujettissement du deuxième gabarit (3') au bâti fixe parallèlement au premier (C'), - après éjection de la pièce (1), assujettissement de celle-ci en position inversée (D). 3) Machine (12) permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 par le sciage de plateau ou pièce cubique en bois massif (6), du type actionnant une scie à ruban (8) coopérant avec un déplacement automatique de table par rapport au bâti (13), caractérisée en ce qu'elle comprend un chariot (14) ou table muni de deux butées réglables (15a, 15b) complétées de renforts et de deux presseurs réglables eux aussi complétés de renforts de maintien de la pièce,de bois (6) pendant l'opération de sciage, un support de gabarit(s) situé à l'arrière de la machine permettant de recevoir un ou deux gabarits (3, 3') contrôlés indépendamment par la machine. 4) Machine selon la revendication précédente comprenant une unité de copiage du gabarit (3) contrôlée par au moins un vérin pneumatique (20a, 20b) poussant un palpeur (21) contre le gabarit (3) pendant l'opération de sciage. 5) Machine selon la revendication 4 dans laquelle le palpeur est relié au guide-lames (22) de la scie à ruban (8) par un système de bras pivotants (23), avec l'avance du chariot, le palpeur (21) suivant le gabarit (3) et guidant le déplacement du chariot, faisant pivoter et tordre le ruban de la scie (8) suivant la forme prévue. 6) Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 comprenant un tapis retournant les pièces sciées à la position de départ, en variante un laser permet l'alignement des plateaux sur la ligne de coupe. 7) Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 comprenant un positionneur à commande numérique(24). 8) Berceau (1) de calage et support d'objets cylindriques allongés tels que des tuyaux susceptible d'être obtenu par l'un des procédés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est formé en un unique matériau la partie de réception du berceau se présentant sous forme d'au moins une empreinte (2) épousant au moins 1/12 (un douzième) de l'arc de la surface externe du tuyau; la section (7) du berceau (1) correspond à la charge. 9) Berceau (1) selon la revendication 8 entièrement réalisé en bois de pin.