Brevet FR2868352A1 — publié le 20051007

MACHINE A FENDRE EN BUCHES DES TRONÇONS ALLONGES DE BOIS La présente invention concerne une machine à fendre en bûches de bois de feu un tronçon allongé de bois, cette machine comportant un bâti, des couteaux montés sur ce bâti et disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe du tronçon de bois à fendre, un élément de guidage pour ledit tronçon de bois et un dispositif de poussée agencé pour pousser le tronçon allongé de bois sensiblement axialement contre lesdits couteaux. io Pour de nombreuses Utilisations du bois, par exemple la fabrication de douves de tonneaux, de manches d'outils à main, et en particulier pour la production de bois de chauffage pour les cheminées ouvertes ou les cassettes, il est nécessaire ou habituel de préparer les pièces de bois par fendage et non par sciage. Le sciage a pour effet de couper la fibre du bois alors que le fendage suit la veine du bois, ce qui permet à l'objet réalisé de présenter une meilleure résistance aux contraintes et notamment à la flexion et à la torsion. On connaît déjà des machines à fendre du bois comportant un couteau unique destiné à faire éclater un tronçon de bois de feu selon la direction des fibres de ce tronçon. La plupart de ces machines ne permettent de fendre le bois que suivant un seul plan d'ouverture, à chaque opération. Pour obtenir des morceaux de bois de plus faible section à partir d'un tronçon de plus grand gabarit, celui-ci doit être repris plusieurs fois sur la machine. L'opération est longue, fastidieuse et peu précise. Elle ne permet pas d'obtenir des pièces de bois fendu ayant des sections plus ou moins similaires. La plupart des machines actuelles ne permet pas de fendre, en une seule passe, un tronçon de bois de relativement grosse section pour réaliser des pièces de bois de feu fendu de section approximativement similaire. Le brevet canadien CA 1 097 193 et la publication européenne EP 0 334 741 décrivent des machines à fendre et à couper des morceaux de bois de section rectangulaire ou carrée, couramment appelés carrelets, gräce à une grille rigide de couteaux fixes montés dans un cadre selon deux directions perpendiculaires. Le but de ces machines est de réaliser des morceaux de bois de section régulière ayant des faces planes, pour pouvoir être assemblés s et collés afin de constituer des panneaux du type dit lamellé collé, comme le montre le brevet canadien. Le bois de feu est traditionnellement présenté sous la forme de bûches irrégulières obtenues par fendage de tronçons de bois de longueur to prédéterminée, ce fendage étant fait selon la direction des fibres qui est rarement rectiligne pour certaines essences de bois, en particulier les tronçons provenant d'arbres feuillus. Le but de la présente invention est de fournir un équipement permettant d'optimiser et d'automatiser la préparation de bûches de bois de feu par fendage pour obtenir des pièces de section plus ou moins prédéterminée, les dimensions et la forme géométrique de cette section pouvant être modifiées quasi automatiquement en fonction des besoins. Ce but est atteint par la machine selon l'invention telle que définie en préambule et caractérisée en ce qu'elle comporte un tambour rotatif autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe du tronçon de bois à fendre, et en ce que les couteaux sont montés sur ledit tambour et sont disposés de manière à délimiter des zones distinctes dont chacune correspond à un nombre et/ou à une géométrie différente de la section des bûches de bois de feu obtenues lors du fendage. Selon un mode de réalisation préféré, la machine de l'invention est équipée d'un berceau de support du tronçon allongé de bois réglable en position. De manière particulièrement avantageuse, le berceau de support et le tambour rotatif sont réglables en hauteur l'un par rapport à l'autre. Selon un mode de construction avantageux, ledit tambour rotatif comporte un cercle périphérique annulaire portant une denture agencée pour être en prise avec un pignon d'entraînement entraîné en rotation par un moteur électrique ou hydraulique. Selon un mode de réalisation préféré, ledit tambour est rotatif par rapport au bâti de la machine. to De façon avantageuse, ledit tambour rotatif porte des couteaux fixes et des couteaux pivotant autour de leur axe longitudinal, dont certains, parmi lesdits couteaux fixes, sont radiaux. Selon un mode de réalisation préféré, ledit tambour délimite au moins une zone de fendage du tronçon de bois en deux bûches, au moins une zone de fendage du tronçon de bois en quatre bûches, au moins une zone de fendage du tronçon de bois en six bûches, au moins une zone de fendage du tronçon de bois en huit bûches et au moins une zone de fendage du tronçon de bois en seize bûches. Selon ledit mode de réalisation préféré, lesdits couteaux pivotants correspondent à ladite zone de fendage de bois en seize bûches. De façon particulièrement avantage, l'élément de guidage a la forme d'une 25 gouttière constituée de deux plaques latérales allongées formant un angle aigu entre elles. Le dispositif de poussée comporte avantageusement une plaque de poussée qui est solidaire de la tête d'une tige d'un vérin hydraulique de poussée. Selon une forme de réalisation avantageuse, la plaque de poussée est réalisée en deux éléments coulissant verticalement l'un par rapport à l'autre. 2868352 4 La présente invention et ses principaux avantages apparaîtront mieux dans la description détaillée d'une forme de réalisation préférée et en référence aux 5 dessins annexés donnés à titre indicatif et non limitatif, dans lesquels: la figure 1 est une vue An perspective de la machine selon l'invention, la figure 2 représente une vue en élévation de la machine, la figure 3 représente une vue en plan des couteaux de la machine selon l'invention de la figure 1, et la figure 4 représente une vue en perspective des couteaux de la machine, en 15 mode de fonctionnement pour le fendage d'un tronçon allongé de bois en bûches de longueur prédéterminée. En référence à la figure 1, la machine 10 à fendre des tronçons allongés de bois selon l'invention comprend un bâti 20 sur lequel est monté un dispositif de poussée 30 et un ensemble de couteaux fixes 40 montés sur un tambour rotatif 50. Le dispositif de poussée 30 est agencé pour pousser un tronçon de bois (non représenté sur cette figure) sensiblement axialement contre le tranchant des couteaux 40 pour fendre ledit tronçon en bûches de bois de feu de section et de géométrie prédéterminées. Le bâti 20 est agencé pour supporte, d'une part, un berceau de support 21 du tronçon de bois comportant un élément de guidage qui, dans l'exemple représenté, se présente sous la forme d'une gouttière constituée de deux plaques latérales allongées 22 formant un angle aigu entre elles et, d'autre part, le tambour 50 sur lequel sont montés les couteaux 40. Les deux plaques 22 sont solidaires de deux longerons 23 rendus respectivement solidaires du bâti au moyen de ressorts à lames 24 et peuvent être écartées l'une par rapport à l'autre de manière à ouvrir l'angle de la gouttière et permettre l'augmentation du diamètre du tronçon de bois lors du fendage. D'autres formes de réalisations sont envisageables, notamment un support constitué de plusieurs lames parallèles disposées verticalement et montées sur un dispositif élévateur qui assure l'ajustement en hauteur du tronçon de bois à fendre, ou un ensemble monobloc réglable en hauteur. Le dispositif de poussée 30 comporte, dans l'exemple représenté, une plaque de poussée 31 qui est solidaire de la tête d'une tige d'un vérin hydraulique de io poussée 32. La plaque de poussée 31 a pour fonction de prendre appui sur l'extrémité distale d'un tronçon allongé de bois de feu à fendre pour pousser ce dernier contre le tranchant des couteaux 40. Ce dispositif de poussée pourrait bien entendu être construit différemment. La plaque de poussée pourrait être réalisée en deux éléments coulissant verticalement l'un par rapport à l'autre pour être constamment en appui optimal sur l'extrémité distale du tronçon de bois quelle que soit la hauteur de l'élément de guidage. En effet, dans la réalisation prévue, le vérin hydraulique de poussée 32 est fixe en position et l'élément de guidage est ajustable en hauteur. En conséquence, l'appui optimal mentionné s'obtient lorsque la poussée exercée par la tige du vérin se transmet intégralement sur le tronçon de bois à fendre sans engendrer une déformation de la plaque de poussée 31. Le bâti 20 comporte un support vertical frontal 25 (voir figure 2) et un support vertical arrière 26 (voir figure 1) ainsi que des traverses horizontales 27 et 28 qui relient les deux supports verticaux. Ce bâti porte notamment le vérin hydraulique de poussée 32 par l'intermédiaire de deux montants 22b solidaires des supports verticaux frontal 25 et arrière 26 et de deux profils plats verticaux 29a. Le tambour 50 est rotatif par rapport au bâti 20 et ledit bâti porte l'axe de rotation 51 du tambour 50 sur lequel sont montés les couteaux 40. Dans une autre variante de réalisation, le tambour peut être rotatif par rapport au bâti par l'intermédiaire de plusieurs galets de maintien. Le tambour 50 est constitué d'un cercle périphérique annulaire 52 qui est pourvu d'une denture 53 agencée pour être en prise avec un pignon d'entraînement 54 qui est entraîné en rotation par un moteur électrique ou hydraulique 55. Cette denture peut être soit réalisée dans le cercle périphérique soit rapportée et se présenter sous la forme d'une chaîne ou d'une crémaillère. Le bâti porte également deux supports 60 destinés s à recevoir un rouleau (non représenté) dont la fonction est de coopérer avec un dispositif d'amenée automatique des tronçons de bois à fendre et de permettre leur mise en place sur l'élément de guidage destiné à les recevoir. Les couteaux 40 montés à l'intérieur du cercle 52 définissent des zones de io fendage qui se différencient par le nombre de bûches pouvant être obtenues en un seul passage du tronçon de bois à fendre et par la géométrie de leur section. Selon le diamètre dudit tronçon, l'opérateur peut sélectionner la zone de fendage par une simple rotation du tambour 50 de manière à amener la zone sélectionnée en face du tronçon de bois porté le berceau de support 21. Les zones sont par exemple définies comme suit: la zone S2 qui permet de fendre un tronçon de bois de feu en deux bûches, la zone S4 qui la fend en quatre bûches, la zone S6 qui la fend en six bûches, la zone S8 qui la fend en huit bûches et la zone S16 qui la fend en seize bûches. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 3, ces zones sont traversées par quatre couteaux radiaux 40a, 40b, 40c et 40d correspondant à des rayons du cercle 52 et fixés, d'une part, au centre 51 du cercle et à l'intérieur de ce dernier et, d'autre part, par un certain nombre de couteaux fixes et mobiles. La zone S2 est traversée uniquement par le couteau 40c. La zone S4 est traversée par le couteau 40c et par un couteau 40e qui est perpendiculaire au couteau 40c au centre de cette zone. La zone S6 est définie par un faisceau de trois couteaux fixes, dont le couteau 40d et deux autres couteaux 43 et 44 qui se coupent au centre de cette zone. La zone S8 est définie par un faisceau de quatre couteaux fixes, dont le couteau 40b et trois autres couteaux 45, 46 et 47 3o qui se coupent au centre de cette zone. La zone S16 est définie par un faisceau de quatre couteaux fixes, dont les couteaux 40a, 44 et 45 ainsi qu'un autre couteau 48 qui se coupent au centre de cette zone et par un ensemble de huit couteaux 49, pouvant pivoter selon un axe parallèle à leur tranchant qui sont disposés selon un octogone régulier. Les couteaux 49 sont mobiles afin d'éviter le coincement des bûches si la veine du bois est irrégulière, torsadée ou vrillée. s D'autres géométries sont envisageables en fonction du positionnement des couteaux, mais le principe du tambour avec différentes zones de fendage est appliqué dans tous les cas de figures. Il permet de passer rapidement, par une simple rotation du tambour et un ajustage manuel ou automatique de la hauteur io de l'élément de guidage, d'une configuration des couteaux de fendage à une autre tout en respectant le centrage du fendage quel que soit le diamètre du tronçon à fendre. La figure 4 représente une vue arrière du tambour en phase d'utilisation pour le s fendage d'un tronçon de bois de feu 100. La zone sélectionnée est la zone S16 qui fend le bois en seize bûches 101 au moyen des couteaux fixes et des couteaux pivotants qui définissent cette zone. Les couteaux pivotants peuvent modifier leur position en fonction des contraintes exercées lors du fendage, ces contraintes étant liées à la structure du bois et en particulier à l'orientation et l'enchevêtrement des veines de ce bois. La machine selon l'invention peut être utilisée dans toutes les positions ce qui permet de faire le fendage verticalement ou suivant n'importe quelle inclinaison. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier. En particulier, le nombre de fendages par zone de fendage peut être modifié suivant la disposition et le nombre de couteaux. Revendications 1. Machine à fendre en bûches de bois de feu un tronçon allongé de bois, cette machine comportant un bâti (20), des couteaux (40) montés sur ce bâti (20) et disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe du tronçon de bois à fendre, un élément de guidage pour ledit tronçon de bois et un dispositif de poussée (30) agencé pour pousser le tronçon allongé de bois sensiblement axialement contre lesdits couteaux, caractérisée en ce qu'elle comporte un tambour rotatif (50) autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe du tronçon de bois à fendre, et en ce que les couteaux sont montés sur ledit tambour et sont disposés de manière à délimiter des zones distinctes dont chacune correspond à un nombre et/ou à une géométrie différente de la section des bûches de bois de feu obtenues lors du fendage. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un berceau de support (21) du tronçon allongé de bois réglable en position. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le berceau de support (21) et le tambour rotatif (50) sont réglables en hauteur l'un par rapport à l'autre. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour rotatif (50) comporte un cercle périphérique annulaire (52) portant une denture (53) agencée pour être en prise avec un pignon d'entraînement (54) entraîné en rotation par un moteur électrique ou hydraulique (55). 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour 30 (50) est rotatif par rapport au bâti (20) de la machine. 6. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour rotatif (50) porte des couteaux fixes (40) et des couteaux (49) pivotant autour de leur axe longitudinal. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que parmi lesdits couteaux fixes certains (40a, 40b, 40c, 40d) sont radiaux. 8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour (50) délimite au moins une zone de fendage (S2) du tronçon de bois en to deux bûches. 9. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour (50) délimite au moins une zone de fendage (S4) du tronçon de bois en quatre bûches. 10. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour (50) délimite au moins une zone de fendage (S6) du tronçon de bois en six bûches. 11.Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour (50) délimite au moins une zone de fendage (S8) du tronçon de bois en huit bûches. 12. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tambour 25 (50) délimite au moins une zone de fendage (S16) du tronçon de bois (100 en seize bûches (101). 13. Machine selon les revendications 6 et 12, caractérisée en ce que lesdits couteaux pivotants (49) correspondent à ladite zone de fendage de bois 30 en seize bûches. 14. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de guidage a la forme d'une gouttière constituée de deux plaques latérales allongées (22) formant un angle aigu entre elles. 15. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de poussée (30) comporte une plaque de poussée (31) qui est solidaire de la tête d'une tige d'un vérin hydraulique de poussée (32). 16. Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que la plaque de o poussée (31) est réalisée en deux éléments coulissant verticalement l'un par rapport à l'autre.