Brevet FR2932113A1 — publié le 20091211

La présente invention concerne les installations combinées de sciage et de fendage de billes de bois. Elle concerne en particulier les installations de ce type comprenant : - une centrale hydraulique, - une alimentation électrique pour la partie électro-hydraulique, - un automate programmable de gestion, - un plan de réception des billes de bois, - un dispositif de coupe à longueur fonctionnant: au moyen d'une motorisation hydraulique, laquelle motorisation hydraulique est alimentée par un premier circuit hydraulique comprenant une première pompe et un premier électro-distributeur hydraulique, - un dispositif apte à transférer la bille de bois coupée à longueur vers - un dispositif de fendage constitué d'un système de coin associé à un poussoir mobile manoeuvré par un vérin hydraulique, lequel vérin hydraulique est alimenté par un deuxième circuit hydraulique comportant une deuxième pompe et un deuxième électrodistributeur hydraulique. Pour obtenir une installation performante, il est nécessaire actuellement de prévoir des composants de puissance importante (en particulier pour ce qui concerne le moteur électrique d'entraînement (pour une alimentation � secteur �), les pompes hydrauliques et les électro-distributeurs), ce qui entraîne des coûts de revient relativement élevés. La présente invention a pour but de perfectionner ce type de machine pour permettre son fonctionnement avec des performances classiques, tout en mettant en oeuvre des puissances installées moindres. Pour cela, conformément à la présente invention, les premier et deuxième circuits, respectivement du dispositif de coupe et du dispositif de fendage, sont reliés par un électro-distributeur hydraulique de cumul de débit à deux positions ouvert/fermé, lequel électro-distributeur hydraulique de cumul est agencé pour permettre l'alimentation du vérin hydraulique du dispositif de fendage, dans ladite position fermée, par ladite deuxième pompe seule, et dans ladite position ouverte, par lesdites première et deuxième pompes cumulées, ladite installation comportant en outre des moyens pour détecter la pression hydraulique sur le circuit du dispositif de fendage, et ledit automate programmable comportant : - des moyens pour gérer la manoeuvre desdits premier et deuxième électro-distributeurs hydrauliques à partir des informations reçues de commandes manuelles et/ou de capteurs appropriés, et - des moyens pour gérer la manoeuvre dudit électro-distributeur hydraulique de cumul en fonction de la position de l'électro-distributeur hydraulique monté sur le circuit dudit dispositif de coupe et de l'atteinte ou non d'au moins un seuil prédéfini de pression sur ledit circuit hydraulique du dispositif de fendage. La possibilité de cumuler les deux pompes pour le dispositif de fendage, dans certaines configurations, permet d'obtenir une machine efficace, tout en limitant la puissance des composants de base mis en oeuvre. Selon des caractéristiques pouvant être prises isolément ou en combinaison : - les moyens pour détecter la pression hydraulique sur le circuit du dispositif de fendage consistent en un pressostat analogique. - l'électro-distributeur hydraulique placé sur le circuit du dispositif de coupe est du type à deux positions fermé/ouvert, la position ouverte assurant l'entraînement de la motorisation hydraulique associée et la position fermée assurant l'arrêt de ladite motorisation hydraulique. - l'électro-distributeur hydraulique placé sur le circuit du dispositif de fendage est du type à trois positions : l'une neutre, une autre correspondant à la sortie du piston du vérin hydraulique associé et la dernière à la rentrée du piston de ce vérin hydraulique. Selon une forme de réalisation particulièrement intéressante, l'électro-distributeur hydraulique de cumul est placé en aval de l'électro-distributeur hydraulique du dispositif de coupe, en série avec ce dernier, et en amont de l'électro-distributeur hydraulique du dispositif de fendage, sa liaison avec le circuit du dispositif de fendage comportant un clapet anti-retour. Selon une autre particularité, l'automate programmable comporte des moyens pour gérer la manoeuvre de l'électro-distributeur hydraulique de cumul en fonction de l'atteinte d'au moins deux seuils prédéfinis de pression sur le circuit hydraulique du dispositif de fendage, un premier seuil correspondant: à la position ouverte de l'électro- distributeur hydraulique monté sur le circuit du dispositif de coupe, et un second seuil à sa position fermée. Toujours selon une autre particularité, l'automate programmable comporte des moyens pour stopper le vérin hydraulique du dispositif de fendage au-delà d'un seuil de pression prédéfini sur le circuit hydraulique du dispositif de fendage, correspondant à un seuil de sécurité. Selon encore une autre caractéristique, l'automate programmable comporte des moyens pour détecter si son alimentation électrique correspond à une alimentation provenant du secteur ou à une alimentation provenant d'un véhicule tracteur, et des moyens pour gérer la manoeuvre de l'électro-distributeur hydraulique de cumul, en fonction de seuils différents, selon le type d'alimentation détecté. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation combinée de sciage/fendage ; - la figure 2 représente le schéma hydraulique intégrant les moyens conformes à l'invention, pour assurer le fonctionnement de l'installation combinée de la figure 1. Comme illustré schématiquement sur la figure 1, l'installation combinée de sciage/fendage 1, pour des billes de bois 2, comprend un tapis 3 qui permet le transport des billes de bois jusqu'à une structure de butée 4, en regard d'un dispositif de sciage 5. Une fois la bûche 2' découpée à longueur, ,des moyens d'éjection 6 assurent son transfert jusqu'au dispositif de fendage 7 constitué d'un piston mobile 8 associé à une structure de coin 9. Après fendage, les pièces de bois 2" sont évacuées par un tapis 10. Le tapis d'amenée 3 consiste en un transporteur à bande sans fin qui s'enroule sur des tambours d'extrémités dont l'un est entraîné par un moteur hydraulique. Ce tapis 3 peut être associé, en amont, à une table d'alimentation à commande manuelle. La structure de butée 4 est prévue réglable pour adapter la longueur de coupe souhaitée des bûches 2' Le dispositif de sciage 5 peut être une scie circulaire ou une scie à chaîne. Cette scie est mobile transversalement à la direction d'avancement du tapis d'amenée 3. Elle est entraînée par une motorisation hydraulique ; son mouvement d'avancement et de recul est géré par un vérin hydraulique à commande manuelle et elle peut être associée à une pince hydraulique (non représentée) permettant de maintenir la bille de bois 2 pendant l'opération de découpe. Les moyens d'éjection 6 consistent en un poussoir dont le mouvement est géré par un vérin hydraulique à commande manuelle. Dans une variante de réalisation, les bûches découpées 2' peuvent être orientées vers le dispositif de fendage 7 par simple gravité. Le piston mobile 8 du dispositif de fendage 7 correspond au piston d'un vérin hydraulique double effet 8' ; son mouvement d'avance vers la structure de coin 9 est géré automatiquement à partir des informations fournies par un capteur associé au poussoir 6, ou manuellement par l'opérateur ; son mouvement de recul est automatisé, dès qu'il atteint sa fin de course d'avance. La structure du coin 9 peut être du I:ype simple (pour diviser la bûche en deux), en croix simple (pour diviser la bûche en quatre) ou en croix double (pour diviser la bûche en six ou en huit). On peut aussi envisager une juxtaposition de plusieurs types de coins, montés les uns au-dessus des autres sur un support géré en position par une motorisation hydraulique associée à une commande manuelle, offrant le choix du coin à utiliser par l'opérateur. Le tapis d'évacuation 10 consiste en un transporteur à bande sans fin qui s'enroule sur des tambours d'extrémités dont l'un est entraîné par une motorisation hydraulique. L'ensemble est géré, à partir d'une centrale hydraulique et d'une alimentation électrique, par un automate programmable 12, à partir de commandes manuelles et/ou de capteurs appropriés. La centrale hydraulique est entraînée soit par la prise de force d'un véhicule tracteur (dans ce cas l'alimentation électrique est fournie par ce véhicule), soit par un moteur électrique relié au secteur (dans ce cas l'alimentation électrique provient du secteur). Comme illustré sur la figure 2, la motorisation hydraulique 13 faisant fonctionner le dispositif de coupe 5 est alimentée par un circuit hydraulique 14, à partir d'une pompe hydraulique 15, via un électro-distributeur hydraulique 16 avec limiteur de pression. Cet électro-distributeur hydraulique 16 est du type croisé/parallèle, à deux positions ouvert/fermé. D'autre part, le vérin double effet 8' du dispositif de fendage 7 est alimenté par un circuit hydraulique 17 à partir d'une pompe hydraulique 18 via un électro-distributeur hydraulique 19. L'électro-distributeur hydraulique 19 est du type à trois positions neutre/sortie piston/entrée piston, avec limiteur de pression. Les deux circuits hydrauliques 14 et 17 sont reliés par un électro-distributeur hydraulique 20 du type croisé/parallèle à deux positions ouvert/fermé. Cet électro-distributeur hydraulique 20 est placé en aval de l'électro-distributeur hydraulique 16, en série avec ce dernier, el: en amont de l'électro-distributeur hydraulique 19 du circuit 17 du dispositif de fendage. Plus particulièrement, l'électro-distributeur hydraulique 20 est alimenté par l'une des sorties de l'électro-distributeur hydraulique 16 via une canalisation 21 et l'une de ses sorties est connectée à l'alimentation de l'électro-distributeur hydraulique 19 par une canalisation 22 munie d'un clapet anti-retour 23. Sur le circuit hydraulique 17 du dispositif de fendage, on remarque la présence d'un pressostat analogique 24 permettant: de détecter la pression hydraulique sur le circuit associé ; ce pressostat analogique 24 est adapté pour adresser les informations de pression correspondantes à l'automate programmable 12. Une troisième pompe hydraulique 25 permet le fonctionnement de tous les organes accessoires, à savoir en particulier : - le moteur hydraulique 26 du tapis sans fin 3, - le vérin hydraulique 27 de la pince permettant le maintien de la bille de bois pendant l'opération de sciage, - le vérin hydraulique 28 assurant le mouvement d'avance et de recul du dispositif de sciage, - le vérin hydraulique 29 assurant la manoeuvre des mayens d'éjection 6, - la motorisation hydraulique 30 assurant la commande de la position du coin 9 (dans le cas où une pluralité de coins différents juxtaposés sont proposés à l'opérateur), - la motorisation hydraulique 31 du tapis sans fin 10, - le dispositif 32, sous forme de connectique hydraulique assurant l'alimentation hydraulique de la commande de la table chargée d'alimenter le tapis 3. Ces différents asservissements 26 à 32 sont associés (éventuellement en combinaison) à des distributeurs hydrauliques à commande manuelle (simple levier ou manette de commande type � joystick �). L'électro-distributeur hydraulique 16 est agencé de telle sorte que : - en position ouverte, il assure l'alimentation en huile de la motorisation 13 du dispositif de coupe, pour permettre son fonctionnement, et l'alimentation en huile de l'électrodistributeur hydraulique de cumul 20, et - en position fermée, il assure l'alimentation en huile uniquement de l'électro-distributeur hydraulique de cumul 20. De son côté, l'électro-distributeur de cumul 20 est agencé de telle sorte que : - en position fermée, l'huile retourne au réservoir et - en position ouverte, il assure l'alimentation de l'électro-distributeur hydraulique 19 en huile provenant de la pompe 15, de sorte à obtenir un cumul avec l'huile provenant de la pompe 18. Conformément à l'invention, et afin d'optimiser la gestion hydraulique de l'installation, les différents électro-distributeurs hydrauliques 16, 19 et 20 sont gérés par l'automate programmable 12 de la manière suivante, ceci en fonction de la pression détectée par le pressostat analogique 24, comparée à des seuils prédéfinis. Lorsque le dispositif de sciage 5 fonctionne seul (dispositif de fendage 7 à l'arrêt), l'électro-distributeur hydraulique 16 est ouvert et l'électro-distributeur hydraulique 20 est fermé. Lorsque le dispositif de fendage 7 fonctionne seul (dispositif de sciage 5 à l'arrêt), l'électro-distributeur hydraulique 16 est fermé. L'éleci:ro-distributeur hydraulique 20 est ouvert pour fonctionner en cumul de débit tant qu'un seuil de pression S1 n'est pas atteint dans le circuit 17. Toute la puissance disponible passe alors dans le fendage ; les débits des deux pompes 15 et 18 sont cumulés et le vérin de fendage 8' fonctionne en vitesse rapide. Si le seuil S1 est atteint (par exemple du fait de la résistance au fendage d'une bûche), alors l'automate programmable 12 ferme l'électro-distributeur hydraulique 20 de cumul de débit pour faire fonctionner le vérin 8 à vitesse lente (uniquement alimenté en huile par la pompe 18). Lorsque le dispositif de fendage 7 et le dispositif de sciage 5 fonctionnent en simultané, l'automate 12 ouvre l'électro-distributeur hydraulique 20 pour cumuler les débits sur le vérin 8' (vitesse rapide de fendage) tant qu'un seuil de pression S2 n'est pas atteint sur le circuit 17 (ce seuil S2 est inférieur à si). Si le seuil S2 est atteint, alors l'automate 12 ferme l'électro-distributeur hydraulique 20 pour faire fonctionner le vérin 8 à vitesse lente. L'automate programmable 12 prend aussi avantageusement en compte un troisième seuil de pression S3 pour, lorsque ce seuil S3 est atteint, arrêter le vérin de fendage 8. Ce seuil S3, dit � seuil de sécurité �, est supérieur aux deux autres seuils précités S1 et S2. On notera que le retrait du piston du vérin 8 s'effectue toujours à vitesse rapide, l'automate 12 effectuant cette opération en cumul de débit (avec l'électro-distributeur hydraulique 20 ouvert). Comme précisé ci-dessus, cette installation combinée de sciage/fendage peut être alimentée en électricité par l'alimentation électrique d'un véhicule tracteur (par exemple un tracteur agricole) ou par une alimentation secteur classique. Le logiciel de l'automate programmable 12 peut être spécifiquement adapté selon le type d'alimentation choisi pour l'installation, avec des seuils S1, S2, S3 fonction de ce type d'alimentation. Dans une variante de réalisation, l'automate 12 peut être capable de reconnaître le type d'alimentation utilisé, et de manière avantageuse il gère le fonctionnement précité en prenant en compte des ensembles de seuils (Si, S2 et S3) différents, selon le type d'alimentation (secteur ou tracteur) mis en oeuvre (ceci toujours dans le but d'avoir des puissances installées moindres, notamment avec une alimentation secteur). Les seuils S1, S2 et S3 en question sont choisis en fonction du type d'alimentation (secteur ou tracteur), en fonction de la puissance installée que l'on ne souhaite pas dépasser, et aussi en fonction des caractéristiques techniques des pompes 15 et 18, pour éviter leur détérioration. L'installation combinée conforme à l'invention permet donc de gérer la puissance de fendage de manière optimale, selon la puissance installée de la machine et le type 5 d'alimentation mis en oeuvre. REVENDICATIONS- 1.- Installation combinée (1) de sciage et de fendage de billes de bois (2), laquelle installation comprend : - une centrale hydraulique, - une alimentation électrique pour la partie électro-hydraulique, - un automate programmable de gestion (12), - un plan de réception (3) des billes de bois (2), - un dispositif (5) de coupe à longueur fonctionnant au moyen d'une motorisation hydraulique (13), laquelle motorisation hydraulique (13) est alimentée par un premier circuit hydraulique (14) comportant une première pompe (15) et un premier électrodistributeur hydraulique (16), - un dispositif (6) apte à transférer la bille de bois (2') coupée à longueur vers - un dispositif de fendage (7) constitué d'un système de coin (9) associé à un poussoir mobile (8) manoeuvré par un vérin hydraulique (8'), lequel vérin hydraulique (8') est alimenté par un deuxième circuit hydraulique (17) comportant une deuxième pompe (18) et un deuxième électro-distributeur hydraulique (19), caractérisée en ce que les premier et deuxième circuits (14, 17), respectivement dudit dispositif de coupe (5) et dudit dispositif de fendage (7) sont reliés par un électrodistributeur hydraulique (20) de cumul de débit à deux positions ouvert/fermé, lequel électro-distributeur hydraulique de cumul (20) est agencé pour permettre l'alimentation dudit vérin hydraulique (8') du dispositif de fendage (7), dans ladite position fermée, par ladite deuxième pompe (18) seule, et dans ladite position ouverte, par lesdites première et deuxième pompes (15, 18) cumulées, ladite installation comportant en outre des moyens (24) pour détecter la pression hydraulique sur ledit circuit (17) du dispositif de fendage (7), et ledit automate programmable (12) comportant : - des moyens pour gérer la manoeuvre desdits premier et deuxième électro-distributeurs hydrauliques (16, 19) à partir des informations reçues de commandes manuelles et/ou de capteurs appropriés, et - des moyens pour gérer la manoeuvre dudit électro-distributeur hydraulique de cumul (20) en fonction de la position de l'électro-distributeur hydraulique (16) monté sur le circuit (14) dudit dispositif de coupe (5) et de l'atteinte ou non d'au moins un seuil (S) prédéfini de pression sur ledit circuit hydraulique (17) du dispositif de fendage (7). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour détecter la pression hydraulique sur le circuit hydraulique (17) du dispositif de fendage (7) consistent en un pressostat analogique (24). 3.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'électro-distributeur hydraulique (16) placé sur le circuit (14) du dispositif decoupe (5) est du type à deux positions fermé/ouvert, la position ouverte assurant l'entraînement de la motorisation hydraulique associée (13) et la position fermée assurant l'arrêt de ladite motorisation (13). 4.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'électro-distributeur hydraulique (19) placé sur le circuit (17) du dispositif de fendage (7) est du type trois positions : l'une neutre, une autre correspondant à la sortie du piston du vérin hydraulique (8') associé et la dernière à la rentrée du piston dudit vérin hydraulique (8'). 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'électro-distributeur hydraulique de cumul (20) est placé en aval de l'électrodistributeur hydraulique (16), en série avec ce dernier, et en amont de l'électrodistributeur hydraulique (19) du dispositif de fendage (7), sa liaison (22) avec le circuit hydraulique (17) du dispositif de fendage (7) comportant un clapet anti-retour (23). 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'automate programmable (12) comporte des moyens pour gérer la manoeuvre de l'électro-distributeur hydraulique de cumul (20) en fonction de l'atteinte d'au moins deux seuils prédéfinis (Si et S2) de pression sur le circuit hydraulique (17) du dispositif de fendage (7), un premier seuil (Si) correspondant à la position ouverte de l'électrodistributeur hydraulique (16) monté sur le circuit (14) du dispositif de coupe (5), et un second seuil (S2) correspondant à sa position fermée. 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'automate programmable (12) comporte des moyens pour stopper le vérin hydraulique (8') du dispositif de fendage (7) au-delà d'un seuil de pression prédéfini (S3) sur le circuit hydraulique (17) dudit dispositif de fendage (7), correspondant à un seuil de sécurité. 8.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'automate programmable (12) comporte des moyens pour détecter si son alimentation électrique correspond à une alimentation provenant du secteur ou à une alimentation provenant d'un véhicule tracteur, et des moyens pour gérer la manoeuvre de l'électro-distributeur hydraulique de cumul (20), en fonction de seuils différents, selon le type d'alimentation détecté.