Brevet FR2921291A1 — publié le 20090327

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE BARDEAUX EN BOIS DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du débitage du bois et notamment aux adaptations permettant de fabriquer des bardeaux dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR La demanderesse a constaté que les procédés actuels de fabrication de bardeaux pouvaient être améliorés en qualité de coupe et/ou en productivité. Afin de respecter l'orientation naturellement longitudinale des fibres de bois, les bardeaux sont traditionnellement obtenus en fendant dans le sens des fibres des billons de bois prédécoupés à la bonne longueur. Afin d'augmenter les capacités de production, plusieurs procédés faisant intervenir le sciage ont été imaginés. En effet, il existe des procédés où les billons prédécoupés en parallélépipèdes sont sciés par des grandes scies circulaires. Il apparaît que ce type de débitage requiert une durée de préparation du billon particulièrement importante et que la forme circulaire de la scie et donc de la surface de coupe, ne respecte pas le lignage naturel des fibres constituant le billon. Le bardeau étant un élément destiné à couvrir extérieurement des surfaces de bâtiment, le respect du lignage du bois est particulièrement important pour garantir l'étanchéité. Il existe également des procédés où les billons prédécoupés en parallélépipèdes sont placés dans des carrousels qui par rotation font débiter le parallélépipède par une scie à ruban. L'inconvénient réside dans les mouvements de rotation du carrousel qui définissent que la ligne de coupe de la scie à ruban ne va pas respecter le lignage des fibres. - 2 Ainsi, il apparaît que les procédés de débitage de bardeaux de l'art antérieur : - soit définissent une vitesse de débitage élevée du fait d'une opération de pré-débitage particulièrement longue, - soit définissent une vitesse de débitage élevée sans respecter le fibrage du bois, - soit respectent le fibrage du bois mais selon une vitesse de production trop lente. DESCRIPTION DE L'INVENTION Ce que constatant, la demanderesse a mené des recherches afin de proposer un procédé et un dispositif de fabrication de bardeaux par sciage respectant le fil du bois et permettant une productivité améliorée. Selon l'invention, le procédé de fabrication de 15 bardeaux en bois par sciage est remarquable en ce qu'il consiste à suivre les opérations suivantes . - sciage des grumes pour retirer deux dosses et créer deux méplats en vis à vis sur une même grume, - tronçonnage pour obtenir des tronçons de même longueur, 20 - disposition sur au moins un plateau porte-tronçons, des tronçons pour être juxtaposés et parallèles avec leurs méplats disposés en vis à vis, - sciage par mouvement relatif de la lame d'une scie à ruban par rapport au plateau, la lame étant disposée 25 parallèle à l'axe des tronçons. Ce procédé est particulièrement avantageux en ce qu'il propose de n'enlever préalablement, que deux dosses à la grume en créant seulement deux méplats ce qui permet de gagner du temps. La présence des méplats va faciliter 30 le calage de la grume dédossée lors de son tronçonnage. En outre, les méplats présents sur chaque tronçon vont faciliter sur le plateau le positionnement parallèle des tronçons entre eux pour l'opération de fabrication des bardeaux en elle-même qui, par l'utilisation d'une scie à 35 ruban va assurer par un seul passage (mouvement du plateau par rapport à la scie ou inversement) le débit d'un - 3 - bardeau pour chaque tronçon présent sur le plateau. Selon une autre caractéristique, le procédé est remarquable en ce qu'il consiste à évacuer les bardeaux venant d'être sciés lors du passage de la scie destiné au sciage des bardeaux situés immédiatement dessous. Ainsi, le mouvement relatif du plateau par rapport à la scie assure non seulement le sciage mais également l'évacuation des bardeaux fabriqués lors du passage précédent. L'invention concerne également le dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il est constitué par une scie à ruban coopérant avec un plateau porte-tronçons, les deux sous-ensembles étant mobiles l'un par rapport à l'autre de façon à réaliser une pluralité de 15 passages de hauteur relative différente à des fins de sciage des bardeaux. Les deux sous-ensembles sont positionnés l'un par rapport à l'autre de sorte que le plateau accueillant une pluralité de tronçons juxtaposés et parallèles avec leurs méplats disposés en vis à vis 20 présente l'axe de ces tronçons parallèle au ruban de la lame. 10 Selon avantageuse, pivotement inclinaison bardeaux. Un telune autre caractéristique particulièrement ledit plateau est monté sur un arbre de afin d'autoriser l'inclinaison des tronçons par rapport à la lame. Cette va permettre d'obtenir le profil biseauté des dispositif est adaptable à toute scie à ruban 25 tenus sur le plateau 30 35 et/ou à toute orientation de scie à ruban. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, ledit dispositif comprend un banc où un moyen de tronçonnage se déplace relativement par rapport à la grume dont les deux dosses ont été retirées, selon une course prédéfinie à des fins de réalisation de tronçons de même longueur. Les concepts fondamentaux de l'invention venant - 4 d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un procédé et d'un dispositif conformes à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue de face de l'opération de 10 dédossage par une scie à ruban, la figure 2 est une vue du banc de tronçonnage, la figure 3 est une vue de côté d'un plateau porte tronçons conforme à l'invention, la figure 4 est une vue de face du plateau installé 15 devant la scie à ruban, la figure 5 illustre en vue de côté le mouvement de la scie à ruban par rapport au plateau porte tronçon lors du débitage des dosses supérieures restantes sur les tronçons, 20 la figure 6 illustre en vue de côté le débitage des bardeaux et l'évacuation des dosses supérieures venant d'être débitées, la figure 7 illustre en vue de côté le débitage et l'évacuation des bardeaux, 25 les figures 8a, 8b, 8c et 8d illustrent en vue de face le mouvement de balancier du plateau porte-tronçons. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS La figure 1 illustre la première étape du procédé de l'invention consistant à retirer seulement deux dosses 30 d'au moins une grume. Pour ce faire, une grume G est placée sur un module porte-grume 100 qui est associé à une scie à ruban 200 qui selon un mode de réalisation non limitatif, est montée mobile en translation sur deux rails horizontaux 210 et 220. La scie à ruban 200 met en 35 mouvement selon un mouvement en translation sa lame 230 disposée horizontalement. Ce type de scie à ruban permet 5 15 20 25 30 35 - 5 également le réglage de la hauteur de la lame par rapport au module porte-grume 100. Un premier passage de la scie assure le retrait d'une première dosse Dl puis, après avoir retourné la grume G, une deuxième dosse D2, prélevée en vis à vis de la première afin de créer deux méplats parallèles M1 et M2, est retirée par un deuxième passage de la scie 200. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, les deux méplats parallèles M1 et M2 créés par retrait des dosses Dl et D2 sont réalisés de sorte qu'ils soient distants d'une longueur correspondant à la largeur du bardeau à réaliser. Afin d'éviter une trop grande perte, les troncs et grumes sont présélectionnés selon leur diamètre. Comme illustrée sur le dessin de la figure 2, la grume G préformée de seulement deux méplats M1 et M2 est tronçonnée en tronçons T de longueur égale. En effet, pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, le dispositif comprend en outre un banc où un moyen de tronçonnage se déplace relativement par rapport à la grume G dont les deux dosses Dl et D2 ont été retirées, selon une course prédéfinie à des fins de réalisation de tronçons T de même longueur. Ledit moyen de tronçonnage est constitué par deux lames de tronçonnage L1 et L2 solidaires cinématiquement et disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre à une distance éqale à la longueur des tronçons T à réaliser. Comme illustrées en traits interrompus, lesdites lames de tronçonnage L1 et L2 sont solidaires d'une structure cinématique autorisant leur pivotement autour de l'axe A de façon à disposer les lames L1 et L2 perpendiculairement à la fibre du bois malgré la courbure de la grume. La présence de deux lames augmente la productivité de l'opération de tronçonnage et le pivotement l'optimise en - 6 - autorisant l'exploitation de grumes moins rectilignes tout en respectant l'orientation des fibres du bois. La figure 3 montre ces tronçons T qui sont alors disposés côte à côte parallèlement sur un plateau 300 avec leur méplat en vis à vis c'est à dire en appui l'un sur l'autre entre deux tronçons pour positionner les tronçons entre eux de sorte que les méplats soient disposés perpendiculairement par rapport au plan d'appui proposé par le plateau 300. Ce plateau comprend des bords 310 permettant de retenir axialement les tronçons T ainsi que des moyens de maintien en position 320 assurant un serrage radial. Ces moyens de mise en position et de maintien en position garantissent le positionnement des tronçons pendant les opérations de sciage. La figure 4 montre la lame 230 de la scie à ruban disposée sensiblement parallèle à l'axe des tronçons T placés sur le plateau 300. En effet, la scie à ruban utilisée pour retirer les dosses des grumes est celle utilisée pour débiter les bardeaux. Comme illustrée sur le dessin de la figure 5, la lame 230 de la scie à ruban 200 va assurer plusieurs passages en se déplaçant selon les rails 210 et 200 pour venir scier selon une hauteur définie, les tronçons disposés sur le plateau 300. La lame est rabaissée pour chaque passage au fur et à mesure du sciage et de l'évacuation des bardeaux en partie supérieure des tronçons T. Le déplacement est réalisé perpendiculairement à l'axe des tronçons T et la lame est disposée sensiblement parallèle à cet axe pour respecter l'orientation du lignage. La scie à ruban est du type de celle dont la hauteur de coupe se règle. Comme illustrée sur le dessin de la figure 5, une première phase de sciage enlève la dosse supérieure restante D3. La ligne de sciage Lsl apparaît en traits interrompus courts. Selon l'invention et comme illustrée sur les dessins -7 des figures 6 et 7, la scie 200 est avantageusement équipée d'un bras 240 dont l'extrémité libre 241 vient prendre appui sur la surface supérieure des tronçons T présents sur le plateau 300 de sorte que le mouvement relatif des deux sous-ensembles permette l'évacuation des parties de tronçon ou des bardeaux déjà sciés. Pour ce faire, l'extrémité 241 est équipée d'au moins un patin d'appui glissant sur la surface plane venant d'être coupée et poussant les parties restées sur la partie haute des tronçons. Les bardeaux ou les parties sciés des tronçons T sont évacués vers l'avant du plateau où un module de réception 400 peut être installé. Afin d'optimiser le sciage, la scie à ruban est avantageusement équipée d'un autre bras 250 dont l'extrémité libre 251 vient prendre appui sur la surface supérieure des tronçons T présents sur le plateau 300, de sorte que les bardeaux B soient maintenus en position sur le tronçon T pendant son sciage. Pour ce faire, l'extrémité 251 est équipée d'une roulette 252 maintenant un contact constant avec la surface supérieure des bardeaux B en train d'être sciés. Le bardeau reste donc au plus prés de la partie non sciée ce qui permet d'obtenir une bonne qualité de sciage. Afin de donner le profil incliné requis pour certains bardeaux, le plateau 300 est avantageusement équipé dans le mode de réalisation illustré, d'un mécanisme à balancier pour s'incliner et permettre une découpe en biseau des bardeaux. Après chaque passage de la scie, le plateau s'incline selon l'angle opposé. D'autres modes de réalisation peuvent prévoir l'inclinaison de la ligne de sciage. Pour mettre en oeuvre ce mouvement de balancier, ledit plateau 300 est monté sur un arbre de pivotement 330 symbolisé par un trait mixte disposé sous le plateau 300 afin d'autoriser l'inclinaison des tronçons T tenus sur le plateau 300 par rapport à la lame 230 qui, quant à elle, 5 10 15 20 25 30 35 -8- va rester horizontale. L'inclinaison dudit plateau 300 est commandée par une came 340 venant par sa rotation et le contact de sa surface avec le plateau 300 imprimer un mouvement de rotation angulaire du plateau autour de son arbre 330 selon une course angulaire préétablie. La rotation de la came 340 et l'inclinaison du plateau 300 sont illustrées par les figures 8a à 8d. La figure 8a montre le plateau 300 porte tronçons T en position horizontale avec la came 340 en position de repos. La figure 8b montre le plateau 300 porte tronçons T en position horizontale avec une première ligne de sciage Lsl assurant l'enlèvement de la dosse supérieure restante D3. Cette figure de face illustre l'opération illustrée en vue de côté à la figure 5. La came 340 reste en position de repos. En fin de course, la scie 200 remonte pour permettre son retour en position de départ et vient se positionner à une position plus basse que celle du passage précédent. La figure 8c montre la came 340 actionnée de façon à incliner le plateau 300 par rapport à l'arbre 330 ce qui permet de réaliser une deuxième ligne de sciage Ls2 inclinée par rapport à l'horizontale créant ainsi une surface plane inclinée sur le bardeau B. Cette figure de face illustre l'opération illustrée en vue de côté à la figure 6. La figure 8d illustre le retour de la came 340 en position de repos et ainsi, après retour de la lame 230 et adaptation de sa hauteur, la création d'une ligne de coupe Lsn horizontale du fait du retour en position horizontale du plateau 300. Cette figure de face illustre l'opération illustrée en vue de côté à la figure 7. On comprend que le procédé et le dispositif, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation.5 - 9 - Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi par exemple, il doit être rappelé qu'un tel dispositif est adaptable à toute scie à ruban et/ou à toute orientation de scie à ruban. 10 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de bardeaux en bois (B) par sciage, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à suivre les opérations suivantes . - sciage des grumes (G) pour retirer deux dosses (Dl et D2) et créer deux méplats (M1 et M2) en vis à vis sur une même grume (G), - tronçonnage pour obtenir des tronçons (T) de même longueur, - disposition sur au moins un plateau porte-tronçons (300), des tronçons (T) pour être juxtaposés et parallèles avec leurs méplats (M1 et M2) disposés en vis à vis, - sciage par mouvement relatif de la lame (230) d'une scie à ruban (200) par rapport au plateau (300), la lame (230) étant disposée parallèle à l'axe des tronçons (T). 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à évacuer les bardeaux (B) venant d'être sciés lors du passage de la scie (200) destiné au sciage des bardeaux (B) situés immédiatement dessous. 3. Dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé de la revendication 1 consistant à suivre les opérations suivantes . - sciage des grumes (G) pour retirer deux dosses (Dl et D2) et créer (seulement) deux méplats (M1 et M2) en vis à 25 vis sur une même grume (G), -tronçonnage pour obtenir des tronçons (T) de même longueur, - disposition sur au moins un plateau porte-tronçons (300), des tronçons (T) pour être juxtaposés et parallèles 30 avec leurs méplats (M1 et M2) disposés en vis à vis, - sciage par mouvement relatif de la lame (230) d'une scie à ruban (200) par rapport au plateau (300), la lame (230) étant disposée parallèle à l'axe des tronçons (T), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par une scie à 35 ruban (200) coopérant avec un plateau porte-tronçons (300), les deux sous-ensembles étant mobiles l'un par- 11 - rapport à l'autre de façon à réaliser une pluralité de passages de hauteur relative différente à des fins de sciage des bardeaux (B). 4. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la scie à ruban (200) est équipée d'un bras (240) dont l'extrémité libre (241) vient prendre appui sur les tronçons (T) présents sur le plateau (300), de sorte que le mouvement relatif des deux sous-ensembles (200 et 300) permette l'évacuation des parties déjà sciées. 5. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la scie à ruban (200) est équipée d'un autre bras (250) dont l'extrémité libre (251) vient prendre appui sur la surface supérieure des tronçons (T) présents sur le plateau (300), de sorte que les bardeaux(B) soient maintenus en position sur le tronçon (T) pendant son sciage. 6. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit plateau (300) est monté sur un arbre de pivotement (330) afin d'autoriser l'inclinaison des tronçons (T) tenus sur le plateau (300) par rapport à la lame (230). 7. Dispositif selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'inclinaison dudit plateau (300) est commandée par une came (340). 8. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un banc où un moyen de tronçonnage se déplace relativement par rapport à la grume (G) dont les deux dosses (Dl et D2) ont été retirées, selon une course prédéfinie à des fins de réalisation de tronçons (T) de même longueur. 9. Dispositif selon la revendication 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit moyen de tronçonnage est constitué par deux lames de tronçonnage (L1 et L2) solidaires cinématiquement et disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre à une distance égale à celle des tronçons (T) à réaliser.- 12 - 10. Dispositif selon la revendication 9, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE lesdites lames de tronçonnages (L1 et L2) sont solidaires d'une structure cinématique autorisant leur pivotement de façon à disposer les lames (L1 et L2) perpendiculairement à la fibre du bois malgré la courbure de la grume (G).10