Poutre creuse en bois, son procédé de fabrication et son
utilisation dans une véranda
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une poutre prismatique et creuse en bois, éventuellement munie d'orifices d'aération, comprenant un assemblage de panneaux le long de leurs bords longitudinaux de façon que chaque panneau, formé d'une planche, constitue sensiblement une face de ladite poutre prismatique.
Des poutres prismatiques et pleines en bois présentent de nombreux inconvénients lorsqu'elles sont utilisées pour la construction et particulièrement pour la construction de vérandas. Il est difficile d'obtenir de telles poutres, d'une pièce et sans défauts majeurs, dans des longueurs suffisantes, et en conséquence leurs prix augmentent de manière très sensible en fonction de leur longueur. Le séchage de poutres pleines est très long (au moins 7 semaines pour une poutre de 150 x 150 mm), il est donc très coûteux. Ce séchage peut aussi provoquer une déformation importante et irréversible de la poutre empêchant son utilisation. De plus, un traitement contre des parasites et/ou un traitement fongicide en profondeur ne sont pratiquement pas réalisables à un coût raisonnable.
Des poutres creuses en bois et constituées de planches qui en forment les faces sont connues et utilisées. Le séchage desdites planches se fait en 3 semaines pour des planches de 25 mm d'épaisseur. Les planches peuvent être disposées pendant le séchage de façon à limiter leurs déformations en cours de séchage. Une planche déformée et mise au rebut ne constitue pas une grande perte financière. Un traitement de protection des planches atteint un volume important de chacune d'elles. Cependant, après un séchage, les planches formant une poutre continuent à se déformer en fonction de la température et du degré d'hygrométrie, même si le volume interne de cette poutre creuse est ventilé.
D'après la qualité exigée pour l'aspect extérieur d'une poutre formée de planches, on peut rencontrer de grandes difficultés à s'approvisionner en des planches droites, de longueurs suffisantes et sans défauts. Par défauts on entend la présence de noeuds ou un nombre trop élevé de noeuds, ou des noeuds détachés. On entend aussi une planche vrillée ou présentant des changements importants de couleur ou des fentes ou encore des flaches.
De plus, la continuité des fibres du bois entraîne toujours une déformation préférentielle d'une planche.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un procédé qui permette de réaliser des poutres prismatiques et creuses en bois dont les panneaux constituant les faces, tout en étant réalisés à partir d'une planche, sont exempts des défauts précités et présentent des fibres interrompues et disposées suivant une orientation qui compense sensiblement les déformations inhérentes à un matériau sensible aux variations de température et d'humidité.
A cet effet, suivant l'invention, ledit procédé comprend en outre, et préalablement à l'assemblage susdit, un sectionnement de planches en tronçons, une élimination éventuelle des tronçons présentant des défauts, un retournement de 180[deg.] d'au moins un desdits tronçons autour d'un de ses trois axes, l'axe longitudinal le transversal ou encore celui qui est perpendiculaire à ces deux derniers, et une fixation bout à bout des tronçons de façon à former au moins un des panneaux susdits.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'usinage des extrémités correspondantes de deux tronçons pour réaliser un aboutage à entures multiples ou un microaboutage.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le procédé comprend une découpe en sections longitudinales, un retournement de 180[deg.] d'au moins une section longitudinale autour d'un de ses trois axes, l'axe longitudinal, le transversal ou encore celui qui est perpendiculaire aux deux autres, et la fixation desdites sections le long de leurs bords longitudinaux correspondants.
L'invention a également pour objet une poutre prismatique et creuse en bois, munie éventuellement d'orifices d'aération, comprenant des panneaux assemblés le long de leurs bords longitudinaux de façon que chaque panneau formé d'une planche constitue sensiblement une face de ladite poutre prismatique.
Suivant l'invention, cette poutre comprend au moins un panneau formé par des tronçons de planche fixés bout à bout, au moins un de ces tronçons ayant été retourné de 180[deg.] autour d'un de ses trois axes, l'axe longitudinal, le transversal, ou encore celui qui est perpendiculaire à ces deux derniers. De plus, les tronçons mis bout à bout présentent au moins à une de leurs extrémités un aboutage à entures multiples ou un microaboutage.
L'invention a encore pour objet une utilisation de poutres creuses en bois.
Cette utilisation comprend une poutre creuse, munie d'au moins un orifice d'aération mettant en communication son intérieur avec l'extérieur, fixée à une autre poutre creuse, présentant également au moins un tel orifice d'aération, de façon que les orifices d'aération respectifs mettent en communication l'intérieur d'une des poutres creuses avec celui de l'autre. L'utilisation comprend encore l'agencement, dans au moins une poutre susdite de la structure, d'un trou de ventilation débouchant à l'air libre.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, la poutre, le procédé et l'utilisation suivant l'invention.
La figure 1 montre une vue en perspective d'une poutre en bois suivant l'invention, avec brisures partielles, avec décalage des coupes dans les panneaux constitutifs. La figure 2 représente un organigramme des étapes de fabrication d'une poutre creuse en bois suivant un procédé selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective avec brisures partielles d'un panneau de poutre suivant l'invention. La figure 4 montre, à une autre échelle et avec brisures une vue en perspective d'une forme particulière de poutre et son utilisation. La figure 5 est, à une échelle différente, une section d'une planche après sa découpe en trois sections longitudinales. La figure 6 est une vue en perspective et à une échelle réduite, des trois sections longitudinales de la figure 5, avant retournement.
La figure 7 est une section d'un panneau formé des trois sections longitudinales des figures 5 et 6, après retournement, à la même échelle que le figure 5. La figure 8 est une vue en perspective et à une autre échelle d'une structure de véranda utilisant les poutres suivant l'invention. La figure 9 est une vue en perspective, avec brisures, et à une autre échelle d'une fixation de poutres suivant l'invention à un angle de la véranda suivant la figure 8. La figure 10 est une vue en perspective, avec brisures, et à une autre échelle d'un agencement particulier de poutres suivant l'invention à un autre angle de la véranda suivant la figure
8.
Suivant l'invention, un procédé de fabrication d'une poutre 1 creuse, de section rectangulaire et en bois, dont les faces sont formées des panneaux 2 et 3 (figure 1) consiste à prélever des planches 4 en un endroit de stockage 101 (figure 2 ligne continue xx reliant les blocs représentant les étapes) et à les transférer éventuellement dans une unité de rabotage 102 où une ou deux faces de chaque planche est rabotée pour mieux en discerner les défauts
(noeuds détachés, fentes, flaches, noeuds trop nombreux...). Les planches 4 venant soit du stockage 101 soit du rabotage 102 sont dirigées vers une unité de tronçonnage 103, par exemple une scie circulaire où elles sont sectionnées en tronçons 5, en tenant compte éventuellement des endroits présentant des défauts, afin d'éliminer ces derniers.
Dans l'exemple de réalisation ci-après, les tronçons présentant des défauts 6 (figure 3) sont éliminés dans une unité de sélection 104 et seuls les tronçons sains 7 sont amenés à une deuxième unité de rabotage 105 alors que dans certains cas, tous les tronçons 5 sont utilisés. En 105, les quatre faces des tronçons 7 sont usinées pour que les tronçons présentent une section intermédiaire entre celle des planches et celle des panneaux 2 ou 3 à réaliser pour former la poutre creuse 1. Si la qualité des planches 4 est suffisante, cette opération de rabotage en 105 peut être évitée.
Pour contenir au mieux les déformations ultérieures des panneaux 2 et 3 formés de tronçons 7, il ne suffit pas seulement de couper les fibres mais il est nécessaire de retourner de
180[deg.] autour d'un de ses axes un tronçon par rapport au tronçon avec lequel il sera abouté, afin de ne pas reconstituer les fibres de la planche 4 d'origine. Soit les tronçons 7, mis en tas et prélevés pour les opérations ultérieures, se mêlent et se retournent aléatoirement au moins autour de leur axe longitudinal et, de plus, des tronçons de différentes planches peuvent aussi se mélanger, soit on organise dans une unité de mélange 106 une séquence par laquelle par exemple un tronçon sur deux est retourné autour d'un de ses trois axes, l'axe longitudinal 10, l'axe transversal 11 ou encore l'axe perpendiculaire
12 aux deux précédents.
Ainsi par exemple, si l'on marque par A et par B les extrémités de chaque tronçon et si les tronçons 7 étaient disposés dans la planche de manière que l'extrémité A de l'un soit contiguë à l'extrémité B du suivant, dans le panneau 2 ou 3, l'extrémité B d'un tronçon sera fixée à l'extrémité B du tronçon suivant et l'extrémité A de celui-ci à l'extrémité A du suivant.
L'étape suivante consiste à préparer les extrémités 8 et 9 de chaque tronçon avant de fixer ceux-ci bout à bout. Il pourrait s'agir d'un dressage desdites extrémités 8 et 9 pour que l'extrémité 8 d'un tronçon 7 s'ajuste à l'extrémité 9 du tronçon contigu lors de leur aboutage (au milieu de la figure 3). Il est cependant avantageux de réaliser un aboutage par une enture à entailles multiples 13 ou encore un micro-aboutage 14 à fines entailles (figure
3), ce dernier ne laissant apparaître qu'une ligne, pratiquement invisible après rabotage, sur la grande face du panneau 3 formé de deux tronçons 7 consécutifs. Lesdites entailles sont formées dans des unités de formation d'entailles équipées de toupies pour usiner les extrémités 8 et 9 des tronçons 7. L'unité 107 usinera une extrémité d'un tronçon et l'unité 108 usinera l'autre extrémité du même tronçon, les entailles réalisées par l'unité 107 étant complémentaires de celles réalisées par l'unité 108. Une unité d'encollage 109 sert à enduire au moins une extrémité de chaque tronçon 7, par exemple d'une colle blanche résistant à l'eau et d'usage courant dans le métier.
Ensuite les tronçons 7 sont amenés consécutivement dans une unité de pressage 110 qui réalise leur aboutage. Cette opération permet de constituer en fait un panneau de longueur infinie qu'il est cependant nécessaire de recouper aux longueurs des panneaux 2 ou 3 formant la poutre, pour des raisons bien compréhensibles de manipulations. A cet effet, l'unité de pressage 110 est pourvue de moyens de mesure et de sciage pour réaliser cette mise à longueur des panneaux 2 ou 3. Ces panneaux sont ensuite amenés, par exemple par basculement, dans une unité de séchage et de durcissement de la colle 111 qui peut consister en une table de transport et ils y sont maintenus environ un quart d'heure pour que le durcissement soit suffisant. Les quatre faces des panneaux 2 ou 3 sont alors soumises à des usinages dans une unité de rabotage 112.
Ainsi cette dernière sert à préparer des rainures 15 et 55 et les saillies 16 et
56 correspondantes le long des bords longitudinaux des panneaux 2 ou 3 pour leur assemblage en la poutre 1. La figure 1 montre une combinaison complexe de rainures 15 et 55 et de saillies 16 et 56, assurant un assemblage rigide des panneaux. L'unité de rabotage
112 permet aussi de planer les panneaux 2 ou 3 pour faciliter leur assemblage ultérieur.
La figure 4. montre un autre type d'assemblage pour lequel des rainures 30 ont été usinées sur une face de chaque panneau 2, le long des deux bords longitudinaux 17 de ces panneaux, ces rainures 30 étant dimensionnées pour recevoir les bords longitudinaux 18 des deux panneaux 3 formant la poutre 1.
L'opération suivante consiste à enduire au moins un des deux bords longitudinaux coopérant à l'assemblage de deux panneaux contigus 2 et 3, avec la colle blanche déjà mentionnée.
Ceci se fait dans une unité d'encollage 113. Ensuite les panneaux 2 et 3 sont assemblés dans l'unité d'assemblage 114 pour former la poutre 1 et la poutre 1 assemblée est passée dans une unité de pressage 115 à rouleaux réglables, ces derniers prenant appui sur les quatre faces pour terminer l'assemblage en pressant lesdits panneaux dans leur position définitive. Le poutre 1 ainsi assemblée passe alors pendant environ un quart d'heure dans une unité de séchage
116 puis elle est mise à longueur au moyen d'une unité de sciage
117, elle est positionnée dans une unité de positionnement 118 pour être ensuite usinée dans une unité de rabotage 119 qui effectue la finition des faces de la poutre en réalisant entre autres éventuellement des rainures longitudinales 19 sur la face externe du panneau 3 (figure 1) afin d'y fixe ultérieurement des éléments de construction.
La poutre 1 ainsi achevée peut encore être imprégnée de produits antiparasites ou fongicides dans une unité 120. Ce genre d'imprégnation est connu de l'homme de l'art. Enfin la poutre est stockée en un endroit 121 avant d'être utilisée par exemple dans une structure de véranda.
Suivant une variante de procédé donnée à titre d'exemple, pour améliorer encore l'élimination des contraintes dans les panneaux on procède, après la fixation bout à bout des tronçons 7 susdits, à des découpes longitudinales 20 (figure 5) pour former des sections longitudinales 21 et 22. En effet, pour respecter les normes allemandes en matière de tensions dans les fibres du bois, des planches 4 de 25 mm d'épaisseur seront avantageusement débitées en sections longitudinales de 30 à 35 mm de largeur.
A cet effet, les opérations dans cette variante du procédé commencent également à l'endroit de stockage 101 jusqu'à l'unité de séchage de la colle 111 (trait mixte y de la figure 2) mais l'unité de rabotage 112 est équipée cette fois d'outils pour réaliser lesdites découpes 20 dans la planche formée par aboutage. Des rainures 23 et des saillies correspondantes 24 sont usinées longitudinalement en même temps que les deux découpes 20. L'unité d'encollage
113 sert ici à enduire de colle soit les rainures 23 soit les saillies
24. L'unité d'assemblage 114 est utilisée pour fixer entre elles les sections longitudinales 21 et 22 après avoir fait pivoter les deux sections extérieures 21 de 180[deg.] autour d'un axe perpendiculaire à leurs grandes faces (figure 6), suivant les flèches 25 et 26. Le panneau 2 ainsi réalisé est montré en section transversale sur la figure 7. Ensuite, le panneau formé est passé dans l'unité de pressage 115 à rouleaux réglables pour garantir la fixation des sections 21 et
22 à la dimension voulue, puis le panneau est mis à sécher dans l'unité de séchage 116.
On pourrait concevoir qu'après les dernières opérations les panneaux 2 et 3 passent par de nouvelles unités afin d'être assemblés en la poutre 1. Il est cependant avantageux de les stocker temporairement jusqu'à ce que l'unité de rabotage 112 et les suivantes soient libres. Dans ce cas, les panneaux 2 et 3 ainsi formés sont réintroduits dans la ligne de production à partir de cette unité de rabotage 112 où ils sont soumis aux usinages du procédé de fabrication décrit précédemment l'aide de la figure 2 pour former la poutre 1.
Suivant une autre variante de procédé selon l'invention, donnée à titre d'exemple, on introduit les planches 4 dans la ligne de production, à l'endroit de l'unité de rabotage 112 (ligne interrompue zz de la figure 2) et on commence par former les découpes 20, les rainures 23 et les saillies 24 pour obtenir les sections longitudinales représentées à la figure 5. Ces sections 21 et 22 passent par l'unité d'encollage 113 et par l'unité d'assemblage 114 pour leur fixation mutuelle après un pivotement de 180[deg.] des deux sections extérieures 21 autour d'un axe perpendiculaire à leurs grandes faces suivant les flèches 25 et 26. L'unité de pressage 115 garantit la fixation desdites sections 21 et 22 à la dimension désirée avant que ces dernières passent par l'unité de séchage 116.
Les planches formées des sections 21 et 22 fixées ensemble sont alors reprises pour être introduites par l'endroit de stockage en 101 et suivre ensuite le cheminement décrit dans le premier procédé jusqu'au stockage en 121 des poutres 1 achevées.
Il doit être entendu qu'il existe encore d'autres variantes de procédé dans le cadre de la présente invention. En partant de l'un ou l'autre des procédés décrits ci-dessus ou de leurs combinaisons et en prévoyant plus ou moins d'opérations intermédiaires de rabotage et/ou de mises à longueur ou en intervertissant certains ordres d'opérations, on peut en effet mettre au point de nombreuses variantes du procédé suivant l'invention.
La poutre 1 de la figure 1 est une exemple de réalisation de poutre suivant l'invention. Elle a une section rectangulaire et elle possède 4 faces formées par 2 panneaux 3 opposés. Ceux-ci sont constitués chacun par des tronçons 7 aboutés de façon à couper les tensions existant dans la planche 4 à partir de laquelle ont été sectionnés lesdits tronçons 7. Deux tronçons 7 consécutifs
<EMI ID=1.1>
leur trois axes pour qu'après aboutage les fibres du bois ne se trouvent pas reconstituées dans leur état initial. L'aboutage sera de préférence un micro-aboutage 14 qu'une enture à entailles multiples 13. Les panneaux 3 ont une largeur égale à l'épaisseur de la poutre 1. Deux bords longitudinaux des panneaux 3 comportent chacun une rainure
15 et une saillie 56. La rainure 15 reçoit une saillie longitudinale
16 du bord d'un panneau 2 et la saillie 56 est introduite dans la rainure longitudinale 55 du bord longitudinal du panneau 2, deux panneaux 2 formant les autres côtés de la poutre 1.
Lesdits panneaux 2 sont formés d'une section longitudinale 22 entre deux sections longitudinales 21, ces deux dernières étant retournées de 180[deg.], par rapport à la section 22, autour d'un axe perpendiculaire à leurs grandes faces, les trois sections étant fixées ensemble par des saillies 24 et des rainures 23 (figures 5, 6 et 7). Les panneaux 22 ont une largeur sensiblement égale à la largeur de la poutre 1.
La poutre de la figure 1 pourrait aussi présenter une section carrée et être constituée par quatre panneaux formés de tronçons 7 et de sections longitudinales 21 et 22 assemblées comme ci-dessus. Une extrémité ouverte d'une poutre peut servir d'orifice d'aération. Cette extrémité peut aussi être partiellement ou totalement obturée, l'orifice d'aération étant réalisé dans un panneau de la poutre.
La figure 4 montre un autre exemple de réalisation d'une poutre 27 rectangulaire suivant l'invention. Les deux panneaux
28 opposés sont munis le long de chacun de leurs bords longitudinaux 17, sur leur face interne 29, d'une rainure longitudinale 30 de section rectangulaire dans laquelle s'emboîte le bord longitudinal 18 d'un panneau contigu 31. Ladite rainure 30 est à une distance déterminée du bord longitudinal 17 afin de former un canal 32 qui a pour fond le panneau 31 et pour côtés les faces internes 29 des panneaux 28. Un autre canal 32 est constitué de la même façon à l'opposé de la poutre creuse 27. La figure 8 montre un exemple de réalisation d'une structure de véranda 60 formée de poutres creuses en bois suivant l'invention ou réalisées selon un procédé suivant l'invention. Elles sont de sections rectangulaires ou carrées.
Quatre poutres verticales et forment les poteaux d'angle 61 et 62, qui sont posés sur le sol, chaque poteau d'angle étant glissé, par une ouverture prévue dans sa base, autour d'un blochet 63 fixé au sol par des moyens connus. Les poteaux d'angle 61 et 62 sont fixés d'une manière connue à leurs blochets 63 respectifs. Ces poteaux comportent à leur base un trou de ventilation 64 débouchant vers l'extérieur et/ou vers l'intérieur de la véranda. Les poteaux d'angles 61 sont disposés le long d'une façade d'habitation non représentée, ils sont généralement plus haut que les poteaux 62 et ils sont reliés entre eux par une traverse 65, près de leur extrémité supérieure.
La traverse 65 est fixée à un poteau d'angle 61 par une pièce de jonction, profilée en U, 66 (figure 4) qui est fixée audit poteau 61 par des vis 67 et à la traverse 65 par les vis 68 et les coupelles 69, ces dernières étant enchâssées dans l'épaisseur du panneau 31 de cette traverse 65 est les vis 68 étant vissées dans des taraudages 70 de la pièce de jonction 66. Le poteau d'angle
61 comporte un orifice d'aération 71 mis en communication avec l'intérieur de la traverse 65, au moyen d'un trou de passage 72 prévu dans la pièce de jonction 66, lorsque la surface d'extrémité comportant l'orifice d'aération de la traverse 65 est en contact avec la surface de jonction correspondante du poteau 61.
De même les poteaux 62 sont reliés entre eux par la traverse 73, une mise en communication des orifices d'aération de ces derniers étant possible au moyen de cette traverse creuse 73 et au moyen de trous de passage, semblables à celui 72, prévus dans des pièces de jonction semblables à celles décrites sous la référence 66. Les poteaux d'angle 61 et 62, situés de chaque côté de la véranda 60 sont reliés de la même manière par une traverse 74.
Deux membrures 75 sont disposées pour qu'une de leurs extrémités soit fixée au sommet du poteau d'angle 61 par des .pièces 66 dont les deux branches parallèles du U sont adaptées à l'inclinaison desdites membrures 75. L'autre extrémité d'une même membrure 75 est fixée d'une manière connue au dessus d'un poteau d'angle 62 d'une même face de la véranda, à un piquet 162 (figure
10). Des membrures intermédiaires 76 sont fixées, d'une part, à la traverse 65, au moyen de pièces de jonctions adaptées susdite-; et, d'autres part, par des moyens connus à la traverse 73. Les membrures 75 et 76 ont chacune un orifice d'aération en communication via une pièce de jonction avec soit l'intérieur d'un poteau 61 soit l'intérieur de la traverse 65. Lesdites membrures possèdent un trou de ventilation 77 en communication avec l'intérieur creux de la poutre et disposé chaque fois au delà de la traverse 73, en dehors du volume de la véranda. Ces trous 77 sont avantageusement réalisés dans la face inférieure des membrures 75 et 76.
Une ventilation interne des poutres creuses formant les poteaux 61 et 62, les traverses
65, 73 et 74 et les membrures 75 et 76 est donc assurée avec de l'air venant de l'extérieur de la véranda et entrant par les trous de ventilation 64 à la base des quatre poteaux et sortant, par circulation naturelle, par les trous de ventilation 77 à l'extrémité des membrures (flèches de circulation d'air dans les figures 4, 8 et 10). Une ventilation forcée est également possible en utilisant des moyens connus.
Pour que la véranda 60 soit stable sans devoir être fixée à la façade de l'habitation, on peut avantageusement profiter de la forme des poutres utilisées pour les traverses 73 et
74 (figure 9). Ces poutres présentant chacune au moins un canal
30 dont le fond est sensiblement dans le même plan, une équerre métallique 80 est disposée et fixée de façon qu'une de ses faces pose sur le fond des deux canaux 30 desdites traverses 73 et 74 reliées à un poteau d'angle 62, en passant dans un évidement approprié ménagé au sommet de ce dernier autour du piquet 162, les ailes
90 et 91 de l'équerre 80 étant adaptées à la largeur et à la profondeur desdits canaux.
On comprend que l'on peut également utiliser une équerre pour relier la traverse 65 à une membrure 75 en fixant une aile de ladite équerre dans le canal supérieur de cette traverse
65 et en ménageant par exemple une rainure appropriée dans le poteau d'angle 61 correspondant et dans la face supérieure de la membrure 75 pour fixer à cette dernière l'autre aile de l'équerre. Ceci n'est pas illustré.
L'utilisation d'équerres décrite ci-dessus dans les canaux des traverses augmente considérablement la résistance de la véranda à une poussée due aux vents.
On conçoit aisément que les traverses 73 et 74 peuvent être tournées de 90[deg.] pour que leurs canaux 32 aient alors leurs côtés parallèles. Dans ce cas, un gousset par exemple peut être placé et fixé dans lesdits canaux pour relier rigidement les deux traverses entre elles et au poteau d'angle afin de donner une grande rigidité à la véranda 60. Ceci n'a pas été illustré.
La figure 10 montre à l'endroit d'un poteau d'angle
62, l'utilisation à titre d'exemple du canal supérieur 32 de la traverse
74 ainsi que d'une rainure longitudinale 82 formée dans la face inférieure d'une membrure 75. Une plaque de fermeture 83 est introduite dans la rainure 82 et dans le canal 32 et elle est calée en position par une baguette 84.
La même figure 10 illustre une utilisation du canal supérieur 32 de la traverse 73 afin d'y agencer un système de ventilation 85 permettant un échange d'air entre le volume intérieur de la véranda et l'atmosphère extérieure.
On conçoit aisément que le canal supérieur d'une traverse 73 et 65 puisse également, si la position de ladite traverse le permet, servir à récolter soit des eaux de pluie soit des eaux de condensation qui s'accumuleraient sur ou sous la couverture de la véranda.
De plus, il apparaît clairement que tant les canaux de poutres que leur creux internes peuvent être utilisés pour y faire passer des câbles électriques, des câbles de commande d'ouverture de trappes d'aération, des tuyaux d'écoulement d'eau de pluie ou de condensation, des conduites de fluide etc.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée, aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une poutre prismatique
et creuse (1) en bois, éventuellement munie d'orifices d'aération (71), comprenant un assemblage de panneaux (2, 3; 28, 31) le long de leurs bords longitudinaux de façon que chaque panneau, formé d'une planche (4), constitue sensiblement une face de ladite poutre prismatique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, et préalablement à cet assemblage, un sectionnement de planches (4) en tronçons
(5), une élimination éventuelle des tronçons présentant des défauts (6),
un retournement de 180[deg.] d'au moins un desdits tronçons (5) autour d'un de ses troi.s axes, l'axe longitudinal (10) le transversal (11)
ou encore celui (12) qui est perpendiculaire à ces deux derniers,
et une fixation bout à bout des tronçons (5) de façon à former au moins un des panneaux susdits.
Hollow wooden beam, its manufacturing process and its
use in a veranda
The present invention relates to a method of manufacturing a prismatic and hollow wooden beam, optionally provided with ventilation holes, comprising an assembly of panels along their longitudinal edges so that each panel, formed of a board, substantially constitutes one face of said prismatic beam.
Prismatic and solid wooden beams have many disadvantages when used for construction and particularly for the construction of verandas. It is difficult to obtain such beams, in one piece and without major defects, in sufficient lengths, and consequently their prices increase very significantly depending on their length. The drying of solid beams is very long (at least 7 weeks for a beam of 150 x 150 mm), so it is very expensive. This drying can also cause significant and irreversible deformation of the beam preventing its use. In addition, treatment against pests and / or deep fungicide treatment is practically not feasible at a reasonable cost.
Hollow wooden beams and made up of planks which form the faces thereof are known and used. The drying of said boards is done in 3 weeks for boards 25 mm thick. The boards can be arranged during drying so as to limit their deformations during drying. A distorted and scrapped board does not constitute a great financial loss. A protective treatment of the boards reaches a significant volume of each of them. However, after drying, the boards forming a beam continue to deform as a function of the temperature and the degree of hygrometry, even if the internal volume of this hollow beam is ventilated.
Depending on the quality required for the external appearance of a beam formed from planks, it may be very difficult to source straight planks of sufficient length and without defects. By defects is meant the presence of nodes or too high a number of nodes, or detached nodes. We also hear a board twisted or showing significant changes in color or cracks or even flaches.
In addition, the continuity of the wood fibers always results in a preferential deformation of a board.
The object of the invention is to remedy these drawbacks and to provide a method which makes it possible to produce prismatic and hollow wooden beams whose panels constituting the faces, while being produced from a board, are free from the aforementioned defects and have fibers interrupted and arranged in an orientation which substantially compensates for the deformations inherent in a material sensitive to variations in temperature and humidity.
To this end, according to the invention, said method further comprises, and prior to the above-mentioned assembly, sectioning of boards into sections, possible elimination of sections having defects, a reversal of 180 [deg.] Of at least at least one of said sections around one of its three axes, the transverse longitudinal axis or even the one which is perpendicular to the latter two, and an end-to-end fixing of the sections so as to form at least one of the abovementioned panels.
According to one embodiment of the invention, the method further comprises the machining of the corresponding ends of two sections to produce a joint with multiple nails or a microaboutage.
According to an advantageous embodiment of the invention, the method comprises cutting into longitudinal sections, turning 180 [deg.] Of at least one longitudinal section around one of its three axes, the longitudinal axis, the transverse or that which is perpendicular to the other two, and the fixing of said sections along their corresponding longitudinal edges.
The invention also relates to a prismatic and hollow wooden beam, optionally provided with ventilation holes, comprising panels assembled along their longitudinal edges so that each panel formed of a board constitutes substantially one face of said prismatic beam.
According to the invention, this beam comprises at least one panel formed by sections of board fixed end to end, at least one of these sections having been turned 180 [deg.] Around one of its three axes, the axis longitudinal, transverse, or the one that is perpendicular to the latter two. In addition, the sections placed end to end have at least at one of their ends a finger-jointed or micro-butted.
The invention also relates to the use of hollow wooden beams.
This use comprises a hollow beam, provided with at least one ventilation opening placing its interior in communication with the outside, fixed to another hollow beam, also having at least one such ventilation opening, so that the orifices respective ventilation ports communicate the interior of one of the hollow beams with that of the other. The use also includes the arrangement, in at least one of the above-mentioned beams of the structure, of a ventilation hole opening into the open air.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings appended to this specification and which illustrate, by way of nonlimiting examples, the beam, the method and the use according to the invention.
Figure 1 shows a perspective view of a wooden beam according to the invention, with partial breaks, with offset cuts in the constituent panels. FIG. 2 represents a flow diagram of the stages of manufacturing a hollow wooden beam according to a method according to the invention. Figure 3 is a perspective view with partial breaks of a beam panel according to the invention. Figure 4 shows, on another scale and with broken lines a perspective view of a particular form of beam and its use. Figure 5 is, on a different scale, a section of a board after it has been cut into three longitudinal sections. Figure 6 is a perspective view, on a reduced scale, of the three longitudinal sections of Figure 5, before turning.
Figure 7 is a section of a panel formed of the three longitudinal sections of Figures 5 and 6, after turning, on the same scale as Figure 5. Figure 8 is a perspective view and on another scale of a structure veranda using the beams according to the invention. FIG. 9 is a perspective view, with broken lines, and on another scale of a fixing of beams according to the invention at an angle to the veranda according to FIG. 8. FIG. 10 is a perspective view, with broken lines, and on another scale of a particular arrangement of beams according to the invention at another angle of the veranda according to the figure
8.
According to the invention, a method of manufacturing a hollow beam 1, of rectangular section and made of wood, the faces of which are formed from panels 2 and 3 (FIG. 1) consists in taking planks 4 from a storage location 101 ( Figure 2 continuous line xx connecting the blocks representing the steps) and possibly transferring them to a planing unit 102 where one or two faces of each board is planed to better discern the defects
(loose knots, cracks, flaches, too many knots ...). The boards 4 coming either from the storage 101 or from the planing 102 are directed towards a cutting unit 103, for example a circular saw where they are sectioned into sections 5, possibly taking into account the locations having defects, in order to eliminate these .
In the exemplary embodiment below, the sections having defects 6 (FIG. 3) are eliminated in a selection unit 104 and only the healthy sections 7 are brought to a second planing unit 105 while in some cases all sections 5 are used. In 105, the four faces of the sections 7 are machined so that the sections have an intermediate section between that of the boards and that of the panels 2 or 3 to be produced to form the hollow beam 1. If the quality of the boards 4 is sufficient, this operation planing at 105 can be avoided.
To better contain the subsequent deformations of the panels 2 and 3 formed of sections 7, it is not only sufficient to cut the fibers but it is necessary to return from
180 [deg.] Around one of its axes a section relative to the section with which it will be abutted, so as not to reconstitute the fibers of the original board 4. Either the sections 7, piled up and removed for the subsequent operations, mix and turn randomly at least around their longitudinal axis and, moreover, sections of different boards can also mix, or we organize in a unit of mix 106 a sequence by which for example one section out of two is turned around around one of its three axes, the longitudinal axis 10, the transverse axis 11 or even the perpendicular axis
12 to the previous two.
Thus, for example, if the ends of each section are marked with A and B and if the sections 7 were arranged in the board so that the end A of one is contiguous with the end B of the next, in panel 2 or 3, the end B of one section will be fixed to the end B of the next section and the end A of this one to the end A of the next.
The next step is to prepare the ends 8 and 9 of each section before fixing them end to end. It could be a straightening of said ends 8 and 9 so that the end 8 of a section 7 adjusts to the end 9 of the contiguous section during their abutment (in the middle of FIG. 3). However, it is advantageous to make a butt-joint with a multi-notch cut 13 or else a micro-butt 14 with fine notches (FIG.
3), the latter revealing only a line, practically invisible after planing, on the large face of the panel 3 formed by two consecutive sections 7. Said notches are formed in notch forming units equipped with routers for machining the ends 8 and 9 of the sections 7. The unit 107 will machine one end of a section and the unit 108 will machine the other end of the same section , the notches made by the unit 107 being complementary to those made by the unit 108. A gluing unit 109 is used to coat at least one end of each section 7, for example with a white water-resistant glue and in common use in the trade.
Then the sections 7 are brought consecutively into a pressing unit 110 which performs their abutment. This operation makes it possible in fact to constitute a panel of infinite length which it is however necessary to cut to the lengths of the panels 2 or 3 forming the beam, for very understandable reasons of manipulation. To this end, the pressing unit 110 is provided with measuring and sawing means for carrying out this cutting to length of the panels 2 or 3. These panels are then brought, for example by tilting, into a drying and hardening unit. glue 111 which may consist of a transport table and they are kept there for about a quarter of an hour so that the hardening is sufficient. The four faces of the panels 2 or 3 are then subjected to machining in a planing unit 112.
Thus the latter is used to prepare grooves 15 and 55 and the projections 16 and
56 corresponding along the longitudinal edges of the panels 2 or 3 for their assembly in the beam 1. Figure 1 shows a complex combination of grooves 15 and 55 and projections 16 and 56, ensuring a rigid assembly of the panels. The planing unit
112 also makes it possible to plan the panels 2 or 3 to facilitate their subsequent assembly.
FIG. 4. shows another type of assembly for which grooves 30 have been machined on one face of each panel 2, along the two longitudinal edges 17 of these panels, these grooves 30 being dimensioned to receive the longitudinal edges 18 of the two panels 3 forming the beam 1.
The following operation consists in coating at least one of the two longitudinal edges cooperating in the assembly of two contiguous panels 2 and 3, with the white glue already mentioned.
This is done in a gluing unit 113. Then the panels 2 and 3 are assembled in the assembly unit 114 to form the beam 1 and the assembled beam 1 is passed through a pressing unit 115 with adjustable rollers, these the latter resting on the four faces to complete the assembly by pressing said panels in their final position. The beam 1 thus assembled then passes for approximately a quarter of an hour in a drying unit
116 then it is cut to length using a sawing unit
117, it is positioned in a positioning unit 118 to then be machined in a planing unit 119 which finishes the faces of the beam by, among other things possibly making longitudinal grooves 19 on the external face of the panel 3 (FIG. 1) in order to fix building elements later.
The beam 1 thus completed can also be impregnated with antiparasitic or fungicidal products in a unit 120. This type of impregnation is known to those skilled in the art. Finally the beam is stored in a location 121 before being used for example in a veranda structure.
According to an alternative method given by way of example, to further improve the elimination of stresses in the panels, the abovementioned sections 7 are fixed end to end, with longitudinal cuts 20 (FIG. 5) to form sections. longitudinal 21 and 22. In fact, in order to comply with German standards in terms of tensions in the wood fibers, boards 4 25 mm thick will advantageously be cut into longitudinal sections 30 to 35 mm wide.
For this purpose, the operations in this variant of the process also begin at the storage location 101 up to the glue drying unit 111 (dashed line y in FIG. 2) but the planing unit 112 is equipped this time of tools for making said cuts 20 in the board formed by butting. Grooves 23 and corresponding projections 24 are machined longitudinally at the same time as the two cutouts 20. The gluing unit
113 is used here to coat with glue either the grooves 23 or the projections
24. The assembly unit 114 is used to fix between them the longitudinal sections 21 and 22 after having pivoted the two outer sections 21 by 180 [deg.] About an axis perpendicular to their large faces (Figure 6) , according to arrows 25 and 26. The panel 2 thus produced is shown in cross section in FIG. 7. Then, the panel formed is passed through the pressing unit 115 with adjustable rollers to guarantee the fixing of the sections 21 and
22 to the desired dimension, then the panel is put to dry in the drying unit 116.
It could be conceived that after the last operations the panels 2 and 3 pass through new units in order to be assembled in the beam 1. It is however advantageous to store them temporarily until the planing unit 112 and the following are free. In this case, the panels 2 and 3 thus formed are reintroduced into the production line from this planing unit 112 where they are subjected to the machining of the manufacturing process described above using FIG. 2 to form the beam 1 .
According to another variant of the process according to the invention, given by way of example, the boards 4 are introduced into the production line, at the location of the planing unit 112 (broken line zz in FIG. 2) and we start by forming the cutouts 20, the grooves 23 and the projections 24 to obtain the longitudinal sections shown in FIG. 5. These sections 21 and 22 pass through the gluing unit 113 and through the assembly unit 114 for their mutual fixing after a pivoting of 180 [deg.] of the two outer sections 21 around an axis perpendicular to their large faces according to the arrows 25 and 26. The pressing unit 115 guarantees the fixing of said sections 21 and 22 to the desired dimension before the latter pass through the drying unit 116.
The boards formed from sections 21 and 22 fixed together are then taken up to be introduced by the storage location at 101 and then follow the path described in the first process until the storage at 121 of the completed beams 1.
It should be understood that there are still other process variants within the scope of the present invention. By starting from one or the other of the methods described above or from their combinations and by providing more or less intermediate planing and / or lengthening operations or by reversing certain orders of operations, it is possible to indeed develop many variants of the method according to the invention.
The beam 1 of FIG. 1 is an exemplary embodiment of a beam according to the invention. It has a rectangular section and it has 4 faces formed by 2 opposite panels 3. These each consist of sections 7 abutted so as to cut the tensions existing in the board 4 from which were cut said sections 7. Two consecutive sections 7
<EMI ID = 1.1>
their three axes so that after butting the wood fibers are not reconstituted in their initial state. The abutment will preferably be a micro-abutment 14 than a multi-notch cutout 13. The panels 3 have a width equal to the thickness of the beam 1. Two longitudinal edges of the panels 3 each have a groove
15 and a projection 56. The groove 15 receives a longitudinal projection
16 from the edge of a panel 2 and the projection 56 is introduced into the longitudinal groove 55 of the longitudinal edge of the panel 2, two panels 2 forming the other sides of the beam 1.
Said panels 2 are formed of a longitudinal section 22 between two longitudinal sections 21, the latter two being turned 180 [deg.], Relative to section 22, around an axis perpendicular to their large faces, the three sections being fixed together by projections 24 and grooves 23 (Figures 5, 6 and 7). The panels 22 have a width substantially equal to the width of the beam 1.
The beam of Figure 1 could also have a square section and be constituted by four panels formed of sections 7 and longitudinal sections 21 and 22 assembled as above. An open end of a beam can serve as a ventilation opening. This end can also be partially or completely closed, the ventilation opening being made in a panel of the beam.
Figure 4 shows another embodiment of a rectangular beam 27 according to the invention. The two panels
28 opposite are provided along each of their longitudinal edges 17, on their inner face 29, a longitudinal groove 30 of rectangular section in which fits the longitudinal edge 18 of a contiguous panel 31. Said groove 30 is at a determined distance from the longitudinal edge 17 in order to form a channel 32 which has the panel 31 for its background and the internal faces 29 of the panels for its sides 29. Another channel 32 is similarly formed opposite the hollow beam 27 Figure 8 shows an exemplary embodiment of a veranda structure 60 formed of hollow wooden beams according to the invention or produced according to a method according to the invention. They are rectangular or square sections.
Four vertical beams and form the corner posts 61 and 62, which are placed on the ground, each corner post being slid, through an opening provided in its base, around a block 63 fixed to the ground by known means . The corner posts 61 and 62 are fixed in a known manner to their respective blocks 63. These posts have at their base a ventilation hole 64 opening outwards and / or inwards from the veranda. The corner posts 61 are arranged along a residential facade not shown, they are generally higher than the posts 62 and they are interconnected by a crosspiece 65, near their upper end.
The crossmember 65 is fixed to a corner post 61 by a junction piece, U-shaped, 66 (FIG. 4) which is fixed to said post 61 by screws 67 and to the crossmember 65 by the screws 68 and the cups 69 , the latter being embedded in the thickness of the panel 31 of this cross 65 is the screws 68 being screwed into threads 70 of the junction piece 66. The corner post
61 has an air opening 71 placed in communication with the interior of the cross-member 65, by means of a through-hole 72 provided in the joining piece 66, when the end surface comprising the air opening of the crosspiece 65 is in contact with the corresponding junction surface of the post 61.
Likewise, the posts 62 are interconnected by the cross-member 73, it is possible to put the ventilation orifices in communication with one another by means of this hollow cross-member 73 and by means of passage holes, similar to that 72, provided in junction pieces similar to those described under reference 66. The corner posts 61 and 62, located on each side of the veranda 60 are connected in the same way by a cross member 74.
Two members 75 are arranged so that one of their ends is fixed to the top of the corner post 61 by .pieces 66 whose two parallel branches of the U are adapted to the inclination of said members 75. The other end of the same frame 75 is fixed in a known manner above a corner post 62 on the same face of the veranda, to a stake 162 (FIG.
10). Intermediate members 76 are fixed, on the one hand, to the crossmember 65, by means of suitable junctions of the aforementioned; and, on the other hand, by known means to the cross member 73. The members 75 and 76 each have an air orifice in communication via a junction piece with either the inside of a post 61 or the inside of the cross member 65. The said members have a ventilation hole 77 in communication with the hollow interior of the beam and each time disposed beyond the cross member 73, outside the volume of the veranda. These holes 77 are advantageously made in the underside of the frames 75 and 76.
Internal ventilation of the hollow beams forming the posts 61 and 62, the sleepers
65, 73 and 74 and the members 75 and 76 is therefore ensured with air coming from outside the veranda and entering through the ventilation holes 64 at the base of the four posts and leaving, by natural circulation, through the ventilation holes 77 at the end of the members (air flow arrows in Figures 4, 8 and 10). Forced ventilation is also possible using known means.
So that the veranda 60 is stable without having to be fixed to the facade of the house, one can advantageously take advantage of the shape of the beams used for the sleepers 73 and
74 (Figure 9). These beams each having at least one channel
30, the bottom of which is substantially in the same plane, a metal bracket 80 is arranged and fixed so that one of its faces rests on the bottom of the two channels 30 of said crosspieces 73 and 74 connected to a corner post 62, passing through a suitable recess made at the top of the latter around the stake 162, the wings
90 and 91 of the bracket 80 being adapted to the width and the depth of said channels.
It is understood that one can also use a bracket to connect the crosspiece 65 to a frame 75 by fixing a wing of said bracket in the upper channel of this crosspiece
65 and by providing, for example, a suitable groove in the corresponding corner post 61 and in the upper face of the frame 75 to fix the other wing of the bracket to the latter. This is not illustrated.
The use of brackets described above in the sleeper channels considerably increases the verandah's resistance to thrust due to the winds.
It is easily understood that the crosspieces 73 and 74 can be rotated by 90 [deg.] So that their channels 32 then have their sides parallel. In this case, a gusset for example can be placed and fixed in said channels to rigidly connect the two crossbeams with each other and with the corner post in order to give great rigidity to the veranda 60. This has not been illustrated.
Figure 10 shows the location of a corner post
62, the use as an example of the upper channel 32 of the crosspiece
74 as well as a longitudinal groove 82 formed in the underside of a frame 75. A closure plate 83 is introduced into the groove 82 and into the channel 32 and it is wedged in position by a rod 84.
The same FIG. 10 illustrates a use of the upper channel 32 of the cross-member 73 in order to arrange there a ventilation system 85 allowing an exchange of air between the interior volume of the veranda and the exterior atmosphere.
It is easily understood that the upper channel of a cross-member 73 and 65 can also, if the position of said cross-member allows, be used to collect either rainwater or condensation water which would accumulate on or under the cover of the veranda.
In addition, it is clear that both the beam channels and their internal recesses can be used to pass electrical cables through them, cables for controlling the opening of ventilation hatches, rainwater drainage pipes. or condensation, fluid lines etc.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to these without departing from the scope of this patent.
CLAIMS
1. Method of manufacturing a prismatic beam
and hollow (1) of wood, optionally provided with ventilation holes (71), comprising an assembly of panels (2, 3; 28, 31) along their longitudinal edges so that each panel, formed of a board (4), substantially constitutes one face of said prismatic beam, characterized in that it further comprises, and prior to this assembly, a sectioning of boards (4) into sections
(5), possible elimination of the sections having defects (6),
an inversion of 180 [deg.] of at least one of said sections (5) around one of its three axes, the longitudinal axis (10) the transverse (11)
or the one (12) which is perpendicular to the latter two,
and an end-to-end fixing of the sections (5) so as to form at least one of the abovementioned panels.