Brevet FR3033136A1 — publié le 20160902

DISPOSITIF DE M.'XI:..;-1EN DE PIECES DE BOIS ET INSTALLATION DE SCIAGE ASSOCIEE La présente invention concerne un dispositif de maintien de pièces de bois ainsi qu'une installation de sciage associée à un tel dispositif. Par pièce de bois, on désigne des pièces de bois ébranchées, éventuellement écorcées. Il s'agit, p7 ?.mple, de bes, )illons, grumes ou qu1eT d,.) bois, cela quel que soit la taille et/ou la forme de la pièce. : la suite, l'invention sera décrite en référence au maintien d'un quartier de bois dans le cas du sciage d'un quartier de bois pour réaliser un merrain destiné à faire des douelles employées en tonnellerie. Pour mémoire, un merrain est une planche de bois obtenue à partir du fendage du bois selon une direction parallèle au fil du bois. Pour information lorsque les planches sont obtenues par sciage d'une bille ou d'un billon selon un même plan longitudinal, c'est-à-dire orienté selon l'axe longitudinal du billon ou de la bille, on parle de débit sur plot. On conçoit que l'invention s'applique à tout type de sciage, quel que soit la pièce à scier, le type de scie. Lors du sciage de pièces de bois, il convient de maintenir ces dernières en position, afin de respecter le plan de sciage et d'obtenir la pièce finie voulue. Or, dans la mesure où les pièces à scier ont des formes plus ou moins complexes, il n'est pas aisé de maintenir efficacement différentes pièces destinées à un sciage sur une même installation de sciage. De plus, la forme de chnu,7 pièce induit que la position de la scie par rapport à la pièce à scier est difficile à optimiser. Pour remédier à cela, une des solutions connues est d'avoir une scie, circulaire ou à bande, fixe et c'est un opérateur qui, manuellement, positionne et ajuste en permanence la position de la pièce à scier. Outre le fait qu'une telle solution n'est pas satisfaisante en ce qui concerne la sécurité de l'opérateur, elle n'est envisageable que pour des pièces de faibles dimensions, aisées à manoeuvrer et pour réaliser des pièces de géométrie simple et /ou ne nécessitant pas une précision élevée. 3033136 2 On connaît également des chariots adaptés pour maintenir une pièce de bois en position, le maintien étant, r:->r exemple, assuré par des griffes. Certains de ces chariots, tel celui décrit dans FA-A-2 990 373, se déplacent selon une direction afin d'amener la pièce de bois au contact d'une brro de scie. On c_minaît 5 également, par FA-A-2 536 694, un dispositif de retenue de pièces de bois adapté pour, d'une part, assurer l'avance de la pièce de bois en direction d'une scie, et, d'autre part, pour basculer la pièce selon une direction donnée, à savoir perpendiculairement à la direction d'avance de la pièce. Il existe donc un besoin pour un dispositif permettant, en toute sécurité pour 10 l'opérateur et sans reprise de la pièce de bois, de positionner cette dernière de sorte à réaliser un sciage optimal, en respectant un plan de sciage donné. Ceci étant précisé, l'invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur évoqués ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de maintien de pièces de bois 15 corrprtant un châssis allongé, le châssis étant équipé d'au moins deux organes de préhension d'une pièce de bois, lesdits organes de préhension étant adaptés pour pivoter dans un sens selon une direction perpendiculaire à un axe longitudinal du châssis, caractérisé en ce c:Je les organes de préhension sont mobiles en rotation, dans les deux sens, :,..31on une direction perpendiculaire à 20 l'axe longitudinal du châssis et en ce que le châssis e.2. mobile selon au moins deux autres directions perpendiculaires. Grâce à l'invention, le dispositif de maintien présente au moins trois degrés de liberté, ce qui permet, sans reprise de la pièce de bois, de positionner cette dernière de sorte qu'elle soit tou 3 en position optimale par rapport à la lame 25 de scie lors du sciage. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - Le dispositif comprend trois organes de préhension. - Chaque organe pivote dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe 30 longitudinal du châssis, autour d'un arbre parallèle audit axe du châssis. 3033136 3 - Le châssis est monté sur un socle, fixé sur un support, par une extrémité, l'extrémité opposée du châssis étant libre. - L'extrémité du châssis reliée au socle est montée pivotante dans un plan vertical autour d'un arbre solidaire du socle et perpendiculaire à l'axe longitudinal 5 du châ - Le socle est formé de deux disques sup:rpc:sLs et coaxiaux. - Le disque supérieur est mobile en rotation autour d'un axe vertical, perplic:iculaire à l'axe longitudinal du châssis, dans un plan parallèle à une face du châssis. 10 - Au moins deux des mouvements des organes, du châssis et du socle sont réalisés de manière concomitante. - Les organes de préhension comportent quatre points d'appui sur la pièce de bois, les points étant disposés en triangle. L'invention concerne aussi une installation de sciage comprenant une lame 15 de scie et un dispositif de maintien des pièces de bois conforme à une des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention qui v.. sui,.,re, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et 20 faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif conforme à l'invention, une pièce de bois étant illustrée en place dans le dispositif, la figure 2 est une vue de côté, à la même échelle, du dispositif de la figure 1, sans la pièce de bois, 25 la figure 3 est une vucc dessus du dispositif illustré à la figure 2 et à la même échelle, la figure 4 est une vur... , facl, à la même échelle, du disp3sitif de la figure 1 avec une pièce de bois en place :Jans le dispositif, 3033136 4 les figures 5 et 6 sont des vues de face, similaires à la figure 4 et à la même échelle, du dispositif en position de pivotement maximal, dans un ou l'autre sens, dans un plan vertical perpendiculaire à un axe longitudinal du dispositif, les figures 7 à 10 sont des vues à la même échelle, avec une pièce en bois 5 en place, illustrant les autres positions, en fin de trajectoire dans un sens ou dans l'autre, de deux autres mouvements du châssis. La figure 1 illustre un dispositif 1 conforme à l'invention. Il comprend un châssis 2, allongé, en forme de plaque rectangulaire, métallique. Ici, la plaque est à section transversale en U. En d'autres termes, le châssis 2 est formé par un 10 profilé en U. Dans d'autres modes de réalisation, il est plein et/ou d'autres dimensions. Dans tous les cas, les dimensions et la configuration du châssis 2 sont adaptées au p ces de bois à supporter et au sciage à réaliser. Le châssis 2 est fixé sur un socle 3 par une extrémité 4 du châssis 2. Il s'agit de l'extrémité 4 destinée, dans l'exemple, à être la plus éloignée de la scie, plus précisément du 15 point de départ du sciage. La liaison entre le socle 3 et l'extrémité 4 est assurée par un arbre 5 équipant le châssis 2 et monté selon la largeur de ce dernier. Cet arbre 5 est inséré ..:anz une patte percée 6 s'étendant perpendiculairement à une face supérieure 7 du socle 3. Ainsi, le châssis 2 est mobile en rotation autour de l'arbre 5, selon la 20 double flèche F. Ce mouvement assure un déplacement du châssis 2 dans un plan vertical P. Du fait de la liaison de l'extrémité 4 avec le socle 3, alors que l'extrémité opposée 8 du châssis 2 est libre, ce mouvement est effectué angulairement, c'est-à-dire que l'extrémité 4 pivote, sans ,e éplacer, autour de l'arbre 5 alors que l'extrémité 8 effectue simultanément un déplacement selon un 25 arc de cercle, sensiblement entre un point mort bas correspondant à une position horizontale du châssis 2 et un point mort haut correspondant globalement à une position où le châssis 2 est incliné d'environ 30° par rapport à l'horizontale. Le socle 3 est formé de deux disques circulaires pleins 30, 31. Ces disques 30, 31 sont superposés et coaxiaux. Le disque inférieur 30 est immobile et fixé sur 3033136 5 un support stable, par exemple le sol d'un atelier de sciage, alors que le disque supérieur 31 est m-' en rotation autour d'un a de symétrie A3 du socle 3. Une telle configuration permet de faire pivoter la patte 6 fixée sur la face 7 du disque 31, et donc également l'extrémité 4 du chf.,3sis. De cette manière, le 5 châssis 2 est également mobile en rotation, dans un plan horizontal P1, selon la double flèche F1. L'amplitude de ce mouvement est d'environ de 300 de part et d'autre d'une position de repos définie. On conçoit que les mouvements selon les flèches F et F1 du châssis 2 peuvent être combinés ou non, étant entendu qu'ils sont préférentiellement 10 motorisés, de façon connue en soi. Au-dessus du châssis 2, au moins '- avantageusement comme illustré, trois organes de préhension 9, 10, 11 sont fixés. Ils comprennent, chacun, un support 12, à savoir une plaque solidarisée, par exemple par vissage ou soudage selon que l'on veut une liaison amovible ou non, avec le châssis 2. Ce support 12 15 maintient, en position verticale, un disque 13. Ce dernier est donc perpendiculaire à une face plane supérieure 14 du châssis 2. Le disque 13 est percé d'un orifice central. Un arbre 15, en forme de tige rainurée, relie les trois organes 9, 10, 11 et passants par les orifices centraux de chaque disque 13. L'arbre 15 est parallèle à l'axe longitudinal A2 du châssis. Il eJt noter que si, à I figure 1, les organes sont 20 régulièrement répartis le long de l'arbre 15, un vérin V dispo_ é VérJement sur le châssis 2 permet de déplacer un support 12, donc un organe 10, par rapport aux autres. En l'espèce il s'agit de l'organe situé en position centrale. Un tel mouvement perme dr? nositionner les organes de préhension 9 à 11 de sorte que la prise de la pièce ca bois soit optimale. En variante non illustrée, au moins un 25 autre organe de préhension que celui représenté est mobile en translation. Chaque organe 9, 10, 11 est pourvu d'un berceau 16, particulièrement visible aux figures 4 à 6. Celui-ci est en forme de patte allongée dont une extrémité libre 17 est en V. L'extrémité opposée 18 est percée et forme un logement de réception à l'arbre 15, tout en étant solidaire du disque 13. 3033136 6 Comme cela apparaît à la figure 2, la face du disque 13 opposée à celle solidaire de l'extrémité 18 du berceau 16 est solidarisée à l'extrémité percée 19 d'un autre berceau 20, ici identique au berceau 16. En variante, les berceaux 16 et 20 ne sont pas identiques. 5 Entre les berceaux 16 et 20, une cage tubulaire 21 de maintien d'un vérin 22 est fixée. Chaque vérin 22 s'étend pernndiculairement à l'arbre 15 et les vérins 22 des différents organes 9 à11 sont -.rallèles entre eux. Deux crochets 23, 24, configurés en L, sont reliés, par leur plus grande branche, au vérin 22 de chaque organe 9 à 11. 10 Comme cela est visible, par exemple à la figure 4, les crochets 23, 24 sont disposés de part et d'autre des berceaux 16, 20, l'extrémité libre 25, 26 des petites branches des crochets 23, 24 est orientée en direction de l'extrémité 17 en V de chaque berceau 16, 20. Les crochets 23, 2 ; )nt obiles en translation le long du vérin 22, soit 15 manuellement soit de manière motorisé_ &in de rapprocher ou d'écarter les extrémités 25, 26 selon la pièce à maintenir. Une telle configuration permet de définir une prise entre quatre points 16, 20, 25, 26 répartis en triangle, pour chaque organe de préhension 9 à 11. Une telle configuration, comme cela ressort des figures 4 à 10, est 20 particulièrement adaptée au maintien d'un quartier de bois Q tel qu'illustré. Le quartier Q, à section transversale globalement triangulaire, repose, par un sommet 01 sur les berceaux 16, 20. Les extrémités 25, 26 des crochets 23, 24 enserrant le quartier Q au-dessus du sommet 01. On maintient ainsi le ciLr.dir-, quel que soit sa taille et son poids. On conçoit que les grandes branche; les 25 crochets 23, 24 peuvent être réglables en longueur, de 'lanière connue en soi, afin d'assurer la prise du quartier Q plus ou moins près du sommet 01. Pour cela, les berceau- 16, 20 sont aussi avantageusement équipés de moyens de levage hydrauliques. Les berceaux 16, 20 de chaque organe de préhension 9 à 11 sont solidaires 30 de l'arbre 15. Ainsi, lorsque ce dernier est mis en rotation, les .;rceaux 16, 20 3033136 7 pivotent autour de l'arbre 15, selon la double flèche F2. Ce mouvement de rotation des berceaL entraine I rotation la cage 21 et donc du vérin 22 et des crochets 23, 2 :-. Lorsqu'un quartier Q est en position sur les organes 9 à 11, il peut donc pivoter selon la double flèche F2, dans un sens ou dans l'autre avec, 5 bien entendu, une course limitée et contrôlée. En général, le pivotement est d'environ 60°. En d'autres termes, avec un dispositif conforme à l'invention, il est possible d'induire un déplacement de la pièce de bois selon au moins trois directions. Ces différents mouvements sont maintenant décrits :Hus 2,-éc'sément en référence aux 10 figures 4 à 10. Aux différentes figures, un quartier Q est illustré. On conçoit que toute pièce de bois, à section circulaire ou non, peut être maintenue et positionnée par l'installation objet de l'invention. La figure 4 illustre une position dite neutre dans laquelle le quartier Q est horizontal avec son axe longitudinal AQ parallèle et alignés, selon la droite D4, 15 avec l'arbre 15 et l'axe longitudinal A2 du châssis 2. Une telle position est, de manière courante, la p n initiale du quartier Q lors de son installation sur le dispositif 1, avant le premier passage de la scie. Les figures 5 et illustrent le pivotement du quartier selon la double flèche F2, dans un sens ou d-ns l'autre. Ici, l'angle a entre la droite D4 et l'axe AQ est 20 d'environ 60° dans le sens trigonométrique et de 60° dans le sens anti-trigonométrique, illustrés respectivement aux figures 5 et 6. Il s'agit là des positions maximales que peut prendre le quartier pour être aligné avec la scie. Généralement, le quartier pivote de plus ou mr'ne: 30°. Dans tous les cas, le quartier reste, ici, horizontal, la rotation s'effectuant -1 ans un plan vertical P2. 25 Les figures 7 et 8 illustrent un déplacement du châssis 2 par pivotement autour de l'axe A3 du socle 3, selon la double flèche Fi, dans le plan P1 parallèle à la face supérieure 14 du châssis 2. En variante, le plan P1 peut être coplanaire à la face 14. Dans ce cas, le quartier Q pivote dans le plan horizontal Pi. Un tel pivotement est généralement de plus ou moins 30° pa rapport à la position neutre 30 du quartier Q illustré à la figure 4. 3033136 8 Ce mouvement permet de rattraper la conicité du quartier. En effet, avec des pièces de bois d'une longu?ur supérieur à 1,30 m, il existe une variation plus ou moins importante de la ?ction entre les deux extrémités du quartier Q. Cette variation est due au fait que les troncs ne sont pas à dia-riè'le constant sur toute 5 leur longueur. Ils ont généralement un diamètre plus faible au voisinage de la cime e l'arbre. Le pivotement selon la double flèche F1 permet donc de cor-:en;- cette variation, en maintenant alignés le quartier Q et la scie. Les figures 9 et 10 représentent un r: mvement de rotation du châssis 2 autour de l'arbre 5, dans le plan vertical P, la double flèche F. Lors de ce 10 mouvement dans un sens, il y a élévation de l'extrémité 8 du châssis 2 concomitamment à l'abaissement de l'extrémité opposée 4. Ce mouvement amène l'extrémité 03 du quartier Q qui est la plus éloignée de la scie au-e5cssus de l'extrémité opposée Q2 du quartier Q. Le mouvement de rotation en sens inverse conduit à l'inversion des positions relatives des extrémités 02 et 03. Ces 15 mouvements permettent également de rnruper la conicité du quutier Q. Comme précédemment, les mouvements sont illustrés avec une course maximale, pour plus de lisibilité. On conçoit que l'amplitude réelle de ces mouvements est moindre, il s'agit de maintenir en position optimale de sciage le quartier Q, donc, de facto, de compenser les irrégularités gmet. ques du 20 quartier. Ici, les figures 4 à 10 illustrent des mouvements indépendants les uns des autres, cela pour faciliter la lecture. Lors de la mise en oeuvre du dispositif, il est fréquent qu'au moins deux de ces mouvemnnts soient combinés afin de maintenir en position le quartier. 25 Un tel dispositif permet, avec une seule manipulation d'un quartier Q, de réaliser le sciage de ce dernier selon un plan de sciage donné, par exemple pour obtenir des merrains utilisés 7ar la suite en tonnellerie, sans reprise ou déplacement du quartier hon du ..spositif. Il est donc aisé d'effectuer des sciages selon un plan de sciage complexe, en prévoyant la séquence et l'amplitude des 30 différents mouvements. 3033136 9 Avantageusement, des capteurs, connus en soi, par exemple des capteurs optiques contrôlent la position du quartier rar ,ort à la lame de scie et, sen plan de sciage, induisent, via un module c!,? ..2rnmande, les mouvements nécessaires au bon positionnement du quartier, ou plus généralement de la pièce 5 de bois, par rapport à la scie. Il est donc aisé, dans une installation de sciage comportant un tel dispositif d'effectuer de manière rapide et en toute sécurité le sciage de pièces de bois, avec un nombre restreint d'opérateurs. Dans d'autre mc,.:les de réalisation, le dispositif objet de l'invention est pourvu d'un ch sis mobile en translation selon une directicli p 'Tqlèle à son axe 10 longitudinal. Dans ce cas, le socle est fixé, par le disque inférieur, à un support mobile en translation, par exemple un convoyeur ou des rails. Dans ce cas, la lame de scie peut être de type lame fixe, c'est la pièce de bois qui se positionne et se déplace en direction de la scie. En d'autres terrr un tel dispositif peut équiper une installation existante, que cette dernière soit à scie fixe ou mobile. 15 REVENDICATIONS1.- Dispositif (1) de maintien de pièces de bois (Q) comportant un châssis (2) allongé, le châssis (2) étant ciu'pé d'au moins deux organes préhension (9, 10, 11) d'une pièce de bois (Q), lesdits organes de préhension (9, 10, 11) étant alaptés pour pivoter dans un sens selon une direction perpendiculaire (F2) à un /2 longitudinal (A2) du châssis (2), caractérisé en ce que les organes de éhension (9, 10, 11) sont mobiles en rotation, dans les deux sens, selon une :rection perpendiculaire (F2) à , longitudinal (A2) du châssis (2) et en ce que le châssis (2) est mobile selon au moins deux autres directions (F, F1) perpendiculaires. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois organes de préhension (9, 10, 11). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce ch, Tie rgane (9, 10, 11) pivote dans un plan (P2) vertical perpendiculaire à l'axe longitudinal (A2) du châssis (2), autour d'un arbr,,, (15) parallèle audit axe (A2) du châssis (2). 4.- Dispositif selon une c:es revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (2) e rr",nté sur un socle (3), fixé sur un support, par une extrémité (4), l'extrémité .,posée (8) du châssis (2) étant libre. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité (4) du cWsis (2) reliée au socle (3) est montée pivobnte dans un plan (P) vertical aut ur d'un arbre (5) solidaire du socle (3) et perpendiculaire à l'axe longitudinal (A2) du châssis (2). 6.- Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le socle (3) est formé de deux disques (30, 31) superposés et coaxiaux. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disque supérieur (31) est mobile en rotation (F-1) autour d'un axe vertical (A3), perpendiculaire à l'axe longitudinal (A2) du châssis (2), dans un plan (P1) 3033136 11 parallèle à une face (14) du châssis (2). 8.- Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux des mouvements (F, F1, F2) des organes (9, 10, 11), du châssis (2) et du socle (3) sont réalisés de manière concomitante. 5 9.- Dispositif selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les organes de préhension (9, 10, 11) comportent quatre points d'appui (16, 20, 25, 26) sur la pièce de bois (Q), les points étant disposés en triangle. 10.- Installation de sciage comprenant une lame de scie et au moins un dispositif (1) de maintien des pièces de bois conforme à une des revendications 10 précédentes. 15