Brevet FR2881075A1 — publié le 20060728

DISPOSITIF DE BRIDAGE ET D'ASSEMBLAGE DE PIECES DE BOIS, NOTAMMENT POUR LA REALISATION DE CHARPENTES La présente invention concerne un dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois, notamment pour la réalisation de charpentes, plus particulièrement des éléments de charpente dits fermettes. Les fermettes sont constituées de pièces de bois assemblées entre elles suivant 5 des géométries particulières, dans un même plan. Afin justement de maintenir les pièces de bois dans ce même plan et orientées de façon adaptée, il convient de les brider avant de réaliser les liaisons. Ces liaisons mécaniques sont obtenues généralement au moyen de plaques avec des ergots obtenus par emboutissage et destinés à pénétrer dans le bois. Un dispositif connu pour assurer ce maintien en position des pièces de bois est une table pont qui comprend une surface de travail plane et horizontale de grandes dimensions, au moins égales à celles de la charpente à réaliser. Au dessus de cette surface de travail est disposé un pont qui porte des éléments presseurs et des moyens de sertissage, en l'occurrence des moyens de pose des plaques de liaison. On comprend qu'une telle installation requiert une infrastructure lourde peu ajustable et immobilisant un grand espace, même si elle n'est pas utilisée. De plus, pour les opérateurs, le travail est difficile et pénible car il nécessite de se pencher en permanence, les pièces de bois reposant sur le sol sur lequel se déplacent lesdits opérateurs. Il n'y a aucune possibilité de travailler à hauteur d' homme. 2881075 2 Le sertissage est effectué point par point car la tête du pont doit venir au droit de chaque jonction à sertir, ce qui peut s'avérer long. Enfin, qu'il s'agisse d'une fermette de petites dimensions ou de grandes dimensions, les mêmes moyens sont utilisés. Il n'y a donc aucune possibilité 5 d'optimiser en fonction des besoins. Il existe aussi une solution pour l'assemblage et le bridage de pièces de bois en vue de réaliser une fermette qui consiste à utiliser des postes individuels. Ces postes comprennent une base fixe et un couvercle pivotant entre une position verticale afin de mettre en place les pièces de bois et une position horizontale de pressage en vis-à-vis de la base fixe. Si la solution s'avère meilleure, elle souffre encore de nombreux inconvénients. Le premier est celui de la présence du couvercle pivotant qui augmente la hauteur de chaque poste et qui oblige les opérateurs à lever la fermette finie à une hauteur importante afin de la dégager audessus desdits couvercles desdits postes. De plus, dans les installations connues, les postes sont alimentés à partir d'une centrale hydraulique commune, ce qui engendre la présence de nombreux flexibles délicats à manier, susceptibles d'être dégradés lors des déplacements des postes en fonction de la géométrie de la fermette. Ces unités mobiles connues sont également délicates à déplacer sur roulettes. Le but de la présente invention est de proposer une unité modulaire qui permet de répondre aux contraintes actuelles de fabrication, notamment au changement de type de production, qui limite la pénibilité du travail pour les opérateurs, qui est simple à mettre en oeuvre et qui ne nécessite qu'une infrastructure réduite. Le dispositif selon la présente invention est maintenant décrit en détail suivant un mode de réalisation particulier, non limitatif, les figures annexées permettant d'illustrer la description et ces figures représentent - figure 1, une vue d'une installation comprenant plusieurs postes, 2881075 3 - figure 2, une vue en perspective schématique d'un poste, figure 3, une vue de détail du presseur supérieur avec un de ses flasques, - figures 4A à 4E, une cinématique de déplacement du presseur. Sur le figure 1, on a représenté une installation simple avec six postes, 10-1 à 10- 6. L'installation comprend de façon préférentielle une référence 12 par exemple sous la forme d'un rail 14 rectiligne, encastré dans le sol ou aménagé en saillie, ceci de façon adaptée en fonction de l'aménagement souhaité et de la surface disponible. Les postes 10-1 à 10-3 sont alignés suivant cette référence 12 et correspondent à la base d'une fermette 16 à réaliser. Ces postes sont disposés aux noeuds de la fermette afin de recevoir les extrémités des pièces de bois destinées à être liées entre elles. Les moyens de liaisons connus sont des connecteurs 18 à plaques. Ces plaques métalliques sont hérissées de picots venus d'emboutissage avec la 15 plaque et destinés à être introduits en force dans le bois en exerçant une pression sur la plaque entière. Chaque plaque est disposée à cheval sur au moins deux extrémités de pièces 20 de bois constituant la fermette. Plusieurs connecteurs peuvent être disposés sur un noeud, ceci de façon connue. La pression à exercer doit être de l'ordre de 150 bars pour assurer la pénétration complète des picots. Ceci nécessite de recourir à un pressage par des moyens hydrauliques car ils permettent d'atteindre aisément ces pressions et surtout ces moyens hydrauliques assurent un déplacement à vitesse et à pression constante, qui peuvent être aisément maîtrisées, ceci sans engendrer de bruits préjudic:iables aux bonnes conditions de travail. Afin de permettre un réglage des postes suivant les plans des fermettes à réaliser, les postes sont guidés par rapport au rail et mobiles en translation. 2881075 4 Les trois autres postes 10-4, 10-5 et 10-6 sont disposés aux autres noeuds spécifiques en fonction de la géométrie de la fermette. Aussi chaque poste, dans le cas de la présente invention, est équipé d'une unité 22 autonome hydraulique avec une pompe 24 entraînée par un moteur électrique, d'une bâche 26 à fluide hydraulique et d'actionneurs associés tels qu'un vérin 28 de manoeuvre et un vérin 29 de pressage. Il est donc nécessaire de prévoir uniquement un câble 30 électrique d'alimentation du moteur électrique de la pompe pour chaque poste. Un bloc 32 de connexion électrique multiprises est avantageusement disposé à proximité du rail 14 ou mieux encore, intégré à lui. De fait, on constate que le faisceau de flexibles est limité dans la zone de travail à deux câbles électriques dans le cas représenté. L'installation telle que figurée, comprend une zone de travail dont le sol doit être, selon un mode de réalisation particulier, parfaitement horizontal et lisse, par exemple un sol résiné en sorte de permettre un déplacement aisé de chaque poste. Une solution consiste à prévoir des moyens de roulage tels que des roues. Selon la présente invention et de façon avantageuse, chaque poste comprend, comme montré sur la figure 2, des patins 36 à jupe, alimentés en air comprimé pour constituer des coussins d'air lorsque lesdits patins sont alimentés en air comprimé. Des pieds d'appui fixes 38 assurent la reprise des efforts au sol lorsque les coussins d'air sont inactifs, interdisant tout déplacement intempestif en position de travail. L'alimentation en air comprimé, toujours disponible dans une installation industrielle, s'effectue au moyen d'un flexible de faibles dimensions, non représenté, de, façon pratique disposé en juxtaposition au câble électrique. Un tel flexible apporte un encombrement négligeable et reste de conception simple, comparés à l'e,ncombrement et à la nature d'un flexible de fluide hydraulique, nécessairement double avec une alimentation et un retour. 2881075 5 Selon un perfectionnement particulièrement avantageux, il est possible de prévoir de disposer ces patins sur un chariot de transport du type transpalette. Ainsi, le chariot présente une platine équipée des coussins d'air apte à se glisser sous le poste dans des glissières adaptées. La mise en service des coussins d'air permet de manoeuvrer le poste ainsi chargé sans aucune difficulté. Le poste représenté en détail sur la figure 2 comprend une presse 40. Cette presse 40, comporte un plateau 42 presseur apte à exercer des efforts de pressage et un plateau mobile 44 de reprise des efforts. Sur la figure 3,, on a représenté cette presse en détail. L'agencement comprend deux flasques 46-1 (non représenté) et 46-2 et le plateau mobile 44 de reprise des efforts. Ce plateau mobile 44 de reprise des efforts comprend un plateau 48 relié à un bras 50. Ce bras comprend à son tour une fourchette 52 à son extrémité. Ce bras dispose de trois axes Al, A2 et A3, transversaux parallèles entre eux. Le premier axe Al, dit de pivotement avant, est matérialisé par deux tourillons en saillie vers l'extérieur, 54-1 et 54-2. Le deuxième,axe A2, dit de pivotement arrière, est matérialisé par deux tourillons en saillie vers l'extérieur, 56-1 et 56-2. Le troisième axe A3 est l'axe de pivotement de la tête du vérin 28 de 20 manoeuvre, généralement sous forme d'un oeillet disposé à l'extrémité de la tige dudit vérin. Les flasques sont symétriques et un seul 46-2 est représenté pour la clarté du schéma. Ce flasque 46-.2 se présente sous la forme d'un L. Ce L comprend une branche 25 horizontale 58 destinée à recevoir le plateau fixe 42, tandis que la branche 60 verticale porte, deux gorges 62-2 et 64-2 de guidage. Ces gorges sont usinées directement dans l'épaisseur du flasque, sur la face intérieure. La gorge 62-2 est destinée à recevoir le tourillon 54-2 du bras 50 du 2881075 6 plateau mobile 44 et la gorge 64-2 est destinée à recevoir le tourillon 56-2 du même bras 50 du plateau mobile. Les gorges 62 sont sensiblement rectilignes avec une butée en fin de course. Les gorges 64 sont rectilignes sur une première portion, parallèles aux gorges 62, puis se courbent vers l'arrière pour former une double inflexion. Le plateau 42 de pressage est mobile en translation sur une course réduite mais en exerçant un effort important de pressage pour permettre la mise en place des connecteurs 18 à plaques avec pénétration des picots dans le bois. Le fonctionnement est maintenant indiqué. Les postes sont mis en place aux endroits nécessaires pour la réalisation d'une fermette donnée. Ces postes sont déplacés d'une zone de stockage vers la zone de travail sans aucune difficulté puisqu'ils sont sur coussins d'air ou manipulables à l'aide d'un chariot de transfert à coussins d'air et il suffit pour cela d'alimenter les patins en air comprimé. Les postes alignés le long de la référence 12 sont également déplacés de façon adéquate. Des galets de guidage peuvent être adjoints pour coopérer avec le rail si nécessaire. Une fois en place, la coupure d'alimentation provoque l'immobilisation au sol dudit poste. On opère de même lorsque le chariot est retiré lorsque cette variante de réalisation est utilisée. Dans ce cas, on retire le chariot de sorte à le réutiliser pour assurer le déplacement des autres postes. Les postes satellites c'est-à-dire non alignés le long de la référence 12 sont connectés sur le bloc multiprises et sur l'alimentation en air comprimé qui peut être juxtaposée de façon avantageuse à ce bloc multiprises. Il est à noter que les connexions air utilisent des raccords rapides, ce qui est une manoeuvre extrêmement simple et instantanée. 2881075 7 Les presseurs 44 mobiles sont en position ouverte avec le plateau 48 orienté verticalement, le vérin 28 est en position avec son piston rétracté. Les pièces de bois 20 prédécoupées sont positionnées sur le plateau 42 presseur de chacun des postes. Les connecteurs à plaques sont ensuite positionnés aux noeuds. Il convient ensuite de mettre en action chaque vérin 28 de chaque poste. Le déplacement du piston provoque le déplacement du plateau 48 vers le haut dans un premier mouvement. A cet effet, les deux paires de tourillons 54-1/54-2 et 56-1/56-2 se déplacent 10 respectivement dans les gorges 62-1/62-2 et 64-1/64-2. Lorsque les tourillons arrivent au premier point d'inflexion des gorges 64, le plateau bascule tout en continuant à se soulever provoquant un mouvement combiné si bien que le plateau 48 ne touche pas les pièces de bois. Les tourillons 56 provoquent la mise à l'horizontale du plateau 48 et en bout de course ce plateau vient horizontalement au dessus du connecteur concerné et préalablement positionné. Ce plateau 48 se trouve alors parallèle au plateau de pressage 42. Afin de permettre une reprise des efforts ultérieurement exercés, il est prévu des moyens 66 de verrouillage en position. Ceux-ci sont représentés sous forme d'ergots 68 rétractables, par exemple mus par un vérin hydraulique ou par un électroaimant. Ces ergots 68 sont escamotés durant les phases de mouvement du plateau 48 et en saillie à l'intérieur lorsque le plateau 48 est en position de travail. De faut, une fois le plateau 48 de reprise des efforts en place, ledit plateau est 25 verrouillé par les moyens 66 de verrouillage. Le vérin 29 de pressage est ensuite actionné pour assurer le pressage par le plateau 42 des pièces de bois contre le plateau 48 de reprise des efforts, lui-même verrouillé. 2881075 8 Cette cinématique est visible sur la succession de représentations des figures 4. De façon avantageuse, il est possible de prévoir des commandes sans fil et simultanées de l'ensemble des postes. Un tel agencement permet un pressage simultané et prévient donc des 5 mouvements relatifs des pièces de bois les unes par rapport aux autres, ce qui est un gage de qualité. De façon perfectionnée, il est prévu préalablement un acquittement sur chaque poste pour être certain que l'assemblage des pièces de bois, les connecteurs et leurs positionnements sur le poste concerné ont été vérifiés. Cet agencement conduit aussi à un autre avantage lié à la sécurité. L'opérateur peut en effet embrasser d'un seul coup d'oeil l'ensemble des postes et ne déclenche les mouvements de pressage que lorsque tout est en place et que les éventuels intervenants sont éloignés des postes. De même, toute interruption est centralisée, ce qui peut limiter grandement les 15 accidents. Si les commandes sont sans fil, l'espace de travail n'en est que plus dégagé, ce qui contribue aussi à limiter les dégradations des matériels et les risques de chute pour les personnels s'entravant dans les câbles et autres conduits souples. On constate avec un tel agencement des gains évidents de temps de travail pour la mise en service et pour chaque opération. Une fois la fermette finie, on constate aussi un avantage primordial lié à l'escamotage partiel des plateaux 48. En effet, non seulement les opérateurs et assistants peuvent travailler à hauteur d'homme pour la mise en place des pièces de bois, mais il leur est aisé de dégager la fermette une fois finie par-dessus lesdits plateaux qui se trouvent être relativement bas. L'escamotage du plateau mobile 44 de reprise des efforts permet de passer d'une hauteur de 500 mm en saillie à une hauteur de 160 mm seulement pour donner un exemple. Le plateau 48 peut aussi avantageusement être relié au bras 50 par une articulation de sorte à autoriser une certaine liberté angulaire et un plaquage adapté du plateau sur le connecteur et d'exercer une pression uniforme en tous points, compensant les éventuelles irrégularités. Un autre perfectionnement peut prévoir un vérin supplémentaire pour une assistance au levage de la fermette. Dans ce cas, le plateau 42 est mobile et lié à un vérin supplémentaire. De même le positionnement des postes les uns par rapport aux autres et surtout par rapport à la référence 12 peuvent s'effectuer par laser, ce qui permet un 10 positionnement non seulement précis mais très rapide. REVENDICATIONS 1. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20), notamment pour la réalisation de charpentes, plus particulièrement les éléments de charpente dits fermette, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un poste (10), avec un presseur mobile (44) équipé d'un plateau (48) escamotable prévu pour prendre deux positions l'une verticale, escamotée, et l'autre horizontale de travail, le déplacement prévoyant un mouvement combiné sous l'effet d'un actionneur (28). 2. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20), selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux flasques latéraux (46-1, 46-2), chaque flasque (46) se présente sous la forme d'un L, avec une branche horizontale (58) destinée à recevoir un plateau fixe (42), et une branche (60) verticale portant deux gorges (62, 64) de guidage. 3. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20), selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plateau (48) est relié à un bras (50) muni de trois axes Al, A2 et A3, transversaux parallèles entre eux, le premier axe Al, dit de pivotement avant, comprend deux tourillons en saillie vers l'extérieur, (54-1, 54-2) prévus pour coopérer avec les gorges (62) des flasques, le deuxième axe A2, dit de pivotement arrière, comprend deux tourillons en saillie vers l'extérieur, (56-1, 56-2) prévus pour coopérer avec les gorges (64) des flasques et le troisième axe A3 est l'axe de pivotement lié à l'actionneur (28). 4. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20), selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les gorges (62) sont sensiblement rectilignes avec une butée en fin de course et les gorges (64) sont rectilignes sur une première portion, parallèles aux gorges (62) , puis courbes vers l'arrière pour former une double inflexion. 5. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur 5 est un vérin hydraulique (28) et chaque poste (10) comprend une centrale autonome. 6. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau (42) de pressage équipé d'un actionneur (29). 7. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque poste (10) comprend des moyens de déplacement sous forme de patins (36) à coussin d'air. 8. Dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les postes (10) comprennent des moyens de commande sans fil avec un acquittement par poste. 9. Installation comprenant au moins un dispositif de bridage et d'assemblage de pièces de bois (20) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un poste (10-1, à 10-3) disposé au droit d'une référence (12) et au moins un poste mobile (10-4, 10-5, 10-6) prévu pour être positionné aux noeuds de la charpente à réaliser.