EP0184478B1 - Method and apparatus for manufacturing laminated wooden articles - Google Patents
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- EP0184478B1 EP0184478B1 EP19850402130 EP85402130A EP0184478B1 EP 0184478 B1 EP0184478 B1 EP 0184478B1 EP 19850402130 EP19850402130 EP 19850402130 EP 85402130 A EP85402130 A EP 85402130A EP 0184478 B1 EP0184478 B1 EP 0184478B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
- B27M3/00—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles
- B27M3/0013—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles
- B27M3/006—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles characterised by oblong elements connected both laterally and at their ends
Definitions
- the present invention relates to a method and a machine for manufacturing pieces of glued laminated wood, from elongated elementary strips of rectangular section; the composite pieces of wood comprise several continuous and juxtaposed layers formed by the lamellae, the lamellae being butted by finger joints in at least two layers.
- U.S. Patent No. 2,675,037 describes a hydraulic press for applying pressure to stacked pieces of wood in their stacking direction.
- this press comprises grills which locally apply pressures in the transverse direction to this stacking direction.
- the invention relates to a method and a machine for eliminating planing after manufacturing the piece of wood. Consequently, it allows a very significant reduction in wood losses.
- the elementary strips are planed before the formation of the piece of wood, this planing bearing only on a small thickness, for example 3 mm, and the planing of the finished piece of wood is eliminated and is replaced by a simple sanding intended to remove the marks left by the mechanical advance devices and the glue burrs.
- the method and apparatus according to the invention also suppress any relative buckling of the lamellae by applying forces to the individual lamellae in the same plane transverse to the direction of advance of the piece of wood produced. This characteristic is obtained by using thin drive members.
- the method and apparatus according to the invention allow the manufacture of pieces of wood having layers of different thicknesses.
- the invention allows the production of such pieces of wood having layers of different thickness.
- advance forces applied individually to the lamellae of the different layers are all applied substantially in a plane transverse to the length of the layers.
- the areas of application of the feed forces to the lamellae of the different layers are preferably adjustable in the plane transverse to the length of the layers.
- the invention also relates to a machine for manufacturing glued-laminated pieces of wood from elongated strips of rectangular section, each finished piece of wood comprising several continuous and juxtaposed layers formed by the strips, part of the strips of '' at least two layers being finger-jointed, the machine being of the type which comprises a frame which delimits a direction of advance of the pieces of wood at least two individual advance devices each intended to apply an individual force of advance to the minus one layer of a layer, and
- the individual advance devices are arranged so that the areas of force application to the lamellae of the different layers are all substantially in the same plane transverse to the direction of advance. It is preferable that the spacing of the advance devices is adjustable in this plane, in the direction of the main pressing forces.
- the individual advance devices can be driven by a common power source to which they are connected by individual transmissions.
- These transmissions can for example be torque limiters, friction clutches, etc., preferably allowing the force applied to the blades to be adjusted.
- the feed devices advantageously include friction clutches.
- FIG. 1 is a general schematic perspective showing the essential elements of a machine according to the invention.
- the machine frame is not shown, but it carries the various elements essential to the operation of the machine.
- the piece of glued laminated timber which is manufactured moves in the direction A, in the direction of the arrow, and that the different layers are stacked in a direction B which is perpendicular to the direction d 'advance, this direction being horizontal in the particular embodiment of Figure 1.
- the arrow C corresponds to the direction of the width of the slats.
- the piece of wood shown in FIG. 1 has a thickness greater than its width.
- FIG. 1 the manufactured piece of wood 14 leaving the pressing device, is formed by several layers 12 each consisting of elongated strips 10. These strips appear more clearly in FIG. 4 which indicates that the successive strips of a same layer are butted by finger joints 16.
- FIGS. 2 and 3 moreover show in more detail two types of finger joints which can be used according to the invention, the type represented in FIG. 2 being more suitable for a machine of the discontinuous type, that is to say with sequential advance, whereas the type of FIG. 3 is better suited to a machine with continuous advance.
- the machine of FIG. 1 comprises a main pressing device 32 which comprises a plate fixed 34 and a movable plate 36, capable of providing heating; the movable plate can be moved by jacks 38 forming with the plates the main pressing device in the thickness direction, that is to say in the direction of stacking of the lamellae.
- a braking device 26 is placed downstream of the press 32 and, in the schematic form shown, it comprises two clamping bars 28 which can be moved apart or brought closer by a jack 30. When they are brought closer, they stop the advance of the piece of wood in the machine.
- the machine comprises an additional pressing device 20 which includes fixed and mobile heating plates 22, the mobile plate being able to be moved by jacks 24. It is noted in the figure that the width of the plates 34 , 36 of the main press must be less than the width of the slats, for example a few millimeters.
- a device for advancing the lamellae of the different layers individually bears the reference 40 and is shown more clearly in FIGS. 4, 6 and 7. It comprises several splined wheels 44 driven by a common shaft 42. This device is described in more detail in the remainder of this specification, but it can be noted in FIG. 4 that each of the fluted wheels 44 which advances a strip 10 is in contact with this strip in a zone 18, a suitable device such as a mad roller being placed under the strips, opposite the device 40.
- the slats During the operation of the press, the slats, previously positioned, arrive one next to the other under the device 40 for individual advance.
- the braking device 26 When the braking device 26 is applied and prevents any advance, the device 40 assembles the strips and the two presses 32 and 20 are then controlled.
- the plates 34 and 36 may be outside the plates of the press 20, wooden spacers of suitable size being placed between the plates and the outer strips.
- the two presses When the two presses have operated for the necessary time, in a conventional manner, they are open and the braking device 26 is released so that the piece of wood can advance. When it has advanced by a length substantially corresponding to the length of the plates 22, the braking device 26 is again tightened and the cycle begins again.
- Figure 1 shows two important features of the invention.
- the complementary press 20 puts the edges of all the strips 10 in two same planes so that the finished piece of wood 14 does not require planing thanks to the correction of the linearity defect of the strips.
- all the wheels 44 of the feed device 40 have their zones 18 of cooperation with the juxtaposed lamellae which are all aligned in a direction transverse to the feed direction. In this way, the lamellae cannot exhibit buckling.
- Figures 5 to 7 show another characteristic of the invention. More specifically, we realized that, in a piece of glued laminated wood, it was not necessary for all the layers to have the same thickness. Wood pieces having excellent strength can be obtained by bonding relatively thin layers on the sides and relatively thick layers in the center.
- Figure 5 is a schematic section of such a piece of wood having, on each of two opposite faces, two relatively thin layers formed by lamellae 10a and 5 relatively thick layers formed by lamellae 10b.
- the thicknesses of the strips 10a and 10b can be 17 and 44 mm respectively.
- the mechanical strength of such a beam is practically the same as that of a beam in which the strips 10b are replaced by thinner strips having an identical total thickness.
- Figures 6 and 7 show an example of a feed device allowing such adjustment.
- a main motor drives a shaft 42 which has grooves or two longitudinal grooves 43 as shown in Figure 7.
- Friction clutch plates 52 are mounted on the shaft and have parts which penetrate in the grooves 43 so that these plates can move along the tree but are forced to rotate with it.
- These plates 52 carry brake linings which delimit an external surface 50 of cooperation with an adjacent surface 48 of a drive wheel 44.
- the surface of the latter is grooved as indicated by reference 46, so that it does not slip in contact with an adjacent strip.
- the shaft 42 normally carries a stack of plates 52 and wheels 44 which alternate.
- the wheels 44 can rotate freely around the shaft 42 when they are not in contact with a lining of a plate 52.
- a part of the shaft 42 carries a clutch plate 56 which is integral with the tree and cannot move in translation along it.
- all the wheels 44 and the clutch plates 52 come into contact so that each wheel 44 is driven, as long as that the resistance force exerted on its external surface does not exceed the friction forces between the two surfaces 48 and 50.
- the members 58 and 60 compress the stack of wheels 44 and plates 52, all the wheels 44 are trained.
- the machine When the machine is to be used for the manufacture of beams having layers of different thicknesses as indicated in FIG. 5, several wheels 44 can be used for the same layer such as 10b.
- a spacer is mounted in a suitable position on the shaft, between a wheel and an adjacent clutch plate .
- Such a spacer is represented by the reference 54 in FIG. 6.
- the shaft 42 usually comprises a number of spacers less than one unit than the number of layers and, between two neighboring spacers , one, two or three wheels 44 for example. In this way, the spacing of the feed devices can be adjusted.
- the force exerted by the advancing devices can be adjusted by adjusting the force of application of the wheels against the clutch plates 52.
- any other device allowing the separate application of an adjustable torque, at the suitable location, that is to say in front of each layer, can be used within the framework of the invention.
- Hydraulic torque converters, mechanical torque limiters, for example ball bearings, etc. are devices which can be used advantageously.
- FIGS. 6 and 7 represent a third important characteristic of the invention which is the adjustment of the position of the advancing devices so that they allow the production of lamellar parts having layers of different thicknesses.
- heating plates has been described for pressing, any device usually used for bonding is suitable according to the invention.
- any device usually used for bonding is suitable according to the invention.
- high frequency or microwave devices are ideal.
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Description
La présente invention concerne un procédé et une machine de fabrication de pièces de bois en lamellé-collé, à partir de lamelles élémentaires allongées de section rectangulaire ; les pièces de bois composées comprennent plusieurs couches continues et juxtaposées formées par les lamelles, les lamelles étant aboutées par entures dans au moins deux couches.The present invention relates to a method and a machine for manufacturing pieces of glued laminated wood, from elongated elementary strips of rectangular section; the composite pieces of wood comprise several continuous and juxtaposed layers formed by the lamellae, the lamellae being butted by finger joints in at least two layers.
L'obtention de pièces de bois de grande longueur ayant une bonne résistance mécanique nécessite que les lamelles élémentaires des différentes couches soient collées les unes aux autres, dans une même couche, par des entures. En l'absence d'un tel collage des entures, la résistance mécanique des pièces formées est réduite.Obtaining very long pieces of wood having good mechanical strength requires that the elementary lamellae of the different layers be glued to each other, in the same layer, by finger joints. In the absence of such bonding of the splices, the mechanical resistance of the formed parts is reduced.
On connait déjà un procédé et une machine destinés à la réalisation de telles pièces de bois ayant plusieurs couches continues formées de lamelles qui sont aboutées par entures. Plus précisément, le document DE-A-1528135 décrit un procédé et une machine selon lesquels des lamelles des différentes couches sont juxtaposées, les entures des lamelles des couches adjacentes étant décalées dans la direction de la longueur des couches, et les couches adjacentes sont collées par pressage dans la direction d'empilement des couches. L'ensemble des couches est freiné mais pas arrêté lorsqu'il passe dans une machine de fabrication continue, la force de pressage étant appliquée par deux éléments à chenille qui avancent progressivement pendant la fabrication de la pièce collée. Un bon collage des entures des lamelles des différentes couches est obtenu par application, à chaque lamelle successive de chaque couche, d'une force d'avance agissant suivant la longueur. De cette manière, le collage réalisé à chaque enture peut être de bonne qualité.There is already known a method and a machine intended for the production of such pieces of wood having several continuous layers formed of lamellae which are butted by finger joints. More specifically, the document DE-A-1528135 describes a method and a machine according to which lamellas of the different layers are juxtaposed, the grooves of the lamellas of the adjacent layers being offset in the direction of the length of the layers, and the adjacent layers are glued by pressing in the stacking direction of the layers. All of the layers are braked but not stopped when they pass through a continuous manufacturing machine, the pressing force being applied by two track elements which progressively advance during the manufacture of the bonded part. Good bonding of the cuts of the lamellae of the different layers is obtained by applying, to each successive lamella of each layer, a feed force acting along the length. In this way, the bonding made at each cut can be of good quality.
Ce document décrit donc la réalisation de pièces de bois en lamellé-collé possédant une bonne résistance mécanique. Cependant, le procédé et la machine décrits présentent certains inconvénients. D'abord, les pièces de bois obtenues doivent subir un rabotage, au moins des faces où se terminent les tranches des lamelles. Ce rabotage est de l'ordre d'une quinzaine de millimètres, dans le cas de pièces de bois de dimension moyenne, si bien que les pertes de bois sont importantes. Ensuite, les dispositifs qui exercent des forces d'avance sur les lamelles élémentaires sont décalés suivant la longueur des lamelles, dans les différentes couches, si bien que les lamelles des couches adjacentes présentent un certain flambage qui risque de déplacer les lamelles au niveau des entures. Enfin, la machine réalisée ne permet la fabrication que de pièces de bois dont les différentes lames ou couches ont une même épaisseur.This document therefore describes the production of pieces of glued laminated wood having good mechanical strength. However, the method and the machine described have certain drawbacks. First, the pieces of wood obtained must undergo planing, at least on the faces where the slices of the strips end. This planing is of the order of fifteen millimeters, in the case of pieces of wood of medium size, so that the losses of wood are significant. Then, the devices which exert feed forces on the elementary lamellae are offset along the length of the lamellae, in the different layers, so that the lamellae of the adjacent layers exhibit a certain buckling which risks displacing the lamellae at the level of the grooves. . Finally, the machine produced only allows the production of pieces of wood whose different blades or layers have the same thickness.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2 675 037 décrit une presse hydraulique destinée à appliquer une pression à des morceaux de bois empilés, dans leur direction d'empilement. En outre, cette presse comporte des grils qui appliquent localement des pressions en direction transversale à cette direction d'empilement.U.S. Patent No. 2,675,037 describes a hydraulic press for applying pressure to stacked pieces of wood in their stacking direction. In addition, this press comprises grills which locally apply pressures in the transverse direction to this stacking direction.
L'invention concerne un procédé et une machine permettant la suppression du rabotage après fabrication de la pièce de bois. En conséquence, il permet une réduction très importante des pertes de bois. Ainsi, les lamelles élémentaires sont rabotées avant la formation de la pièce de bois, ce rabotage ne portant que sur une faible épaisseur, par exemple 3 mm, et le rabotage de la pièce de bois terminée est supprimé et est remplacé par un simple ponçage destiné à supprimer les marques laissées par les dispositifs mécaniques d'avance et les bavures de colle.The invention relates to a method and a machine for eliminating planing after manufacturing the piece of wood. Consequently, it allows a very significant reduction in wood losses. Thus, the elementary strips are planed before the formation of the piece of wood, this planing bearing only on a small thickness, for example 3 mm, and the planing of the finished piece of wood is eliminated and is replaced by a simple sanding intended to remove the marks left by the mechanical advance devices and the glue burrs.
Le procédé et l'appareil selon l'invention suppriment aussi tout flambage relatif des lamelles par application de forces aux lamelles individuelles dans un même plan transversal à la direction d'avance de la pièce de bois fabriquée. Cette caractéristique est obtenue par utilisation d'organes d'entraînement de faible épaisseur.The method and apparatus according to the invention also suppress any relative buckling of the lamellae by applying forces to the individual lamellae in the same plane transverse to the direction of advance of the piece of wood produced. This characteristic is obtained by using thin drive members.
Enfin, le procédé et l'appareil selon l'invention permettent la fabrication de pièces de bois ayant des couches d'épaisseurs différentes. En fait, on s'est rendu compte qu'il était important que deux parties marginales des pièces de bois soient formées de couches relativement minces, mais que la partie centrale pouvait être constituée de couches relativement épaisses, sans réduction des propriétés mécaniques finales obtenues. L'invention permet la réalisation de telles pièces de bois ayant des couches d'épaisseur différente.Finally, the method and apparatus according to the invention allow the manufacture of pieces of wood having layers of different thicknesses. In fact, it was realized that it was important that two marginal parts of the pieces of wood be formed of relatively thin layers, but that the central part could be made of relatively thick layers, without reduction of the final mechanical properties obtained. The invention allows the production of such pieces of wood having layers of different thickness.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication de pièces de bois en lamellé-collé, à partir de lamelles élémentaires allongées de section rectangulaire, chaque pièce de bois terminée comprenant plusieurs couches continues et juxtaposées formées par les lamelles, une partie au moins des lamelles, dans au moins deux couches, étant aboutées par entures, le procédé étant du type qui comprend :
- - la juxtaposition des lamelles des différentes couches de manière que les entures des lamelles des couches adjacentes soient décalées dans la direction de la longueur des couches, et
- - le collage des couches adjacentes.
- - the juxtaposition of the lamellae of the different layers so that the grooves of the lamellae of the adjacent layers are offset in the direction of the length of the layers, and
- - bonding of adjacent layers.
Le procédé est cyclique, chaque cycle comnre- nant :
- - l'application, à l'ensemble des cou r-mant la pièce de bois, d'une force de freinage agissant dans la direction de la longueur des couches et suffisant pour qu'elle arrête pratiquement l'avance de la pièce de bois, - dans deux couches au moins, et en amont de l'endroit du freinage, l'application séparée d'une force individuelle d'avance à une lamelle de la couche, chaque force d'avance agissant dans la direction de la longueur de la couche mais en sens inverse de celui de la force de freinage,
- - en amont de l'endroit du freinage, l'application de forces principales de pressage dans la direction d'empilement des couches,
- - en amont de l'endroit du freinage, l'application de forces complémentaires de pressage, en direction transversale à la fois à la longueur des couches et à la direction des forces principales de pressage, dans un même plan transversal, ou à proximité de ce même plan, que ces forces principales, et, finalement,
- - le déserrage du freinage et l'avance de la pièce de bois.
- - the application, to all the lines of the piece of wood, of a braking force acting in the direction of the length of the layers and sufficient for it to practically stop the advance of the piece of wood , - in at least two layers, and upstream of the braking location, the separate application of an individual advance force to a layer of the layer, each advance force acting in the direction of the length of the layer but in the opposite direction to that of the braking force,
- - upstream of the braking location, the application of main pressing forces in the layer stacking direction,
- - upstream of the braking location, the application of additional pressing forces, in transverse direction both to the length of the layers and to the direction of the main pressing forces, in the same transverse plane, or near this same plan, as these main forces, and ultimately
- - brake release and advance of the piece of wood.
Il est avantageux que les forces d'avance appliquées individuellement aux lamelles des différentes couches soient toutes appliquées sensiblement dans un plan transversal à la longueur des couches.It is advantageous that the advance forces applied individually to the lamellae of the different layers are all applied substantially in a plane transverse to the length of the layers.
En outre, les zones d'application des forces d'avance aux lamelles des différentes couches sont de préférence réglables dans le plan transversal à la longueur des couches.In addition, the areas of application of the feed forces to the lamellae of the different layers are preferably adjustable in the plane transverse to the length of the layers.
L'invention concerne aussi une machine de fabrication de pièces de bois en lamellé-collé à partir de lamelles allongées de section retangu- laire, chaque pièce de bois terminée comprenant plusieurs couches continues et juxtaposées, formées par les lamelles, une partie des lamelles d'au moins deux couches étant aboutées par entures, la machine étant du type qui comprend un bâti qui délimite une direction d'avance des pièces de bois au moins deux dispositifs individuels d'avance destinés chacun à appliquer une force individuelle d'avance à au moins une lamelle d'une couche, etThe invention also relates to a machine for manufacturing glued-laminated pieces of wood from elongated strips of rectangular section, each finished piece of wood comprising several continuous and juxtaposed layers formed by the strips, part of the strips of '' at least two layers being finger-jointed, the machine being of the type which comprises a frame which delimits a direction of advance of the pieces of wood at least two individual advance devices each intended to apply an individual force of advance to the minus one layer of a layer, and
un dispositif principal de pressage destiné à appliquer des forces principales de pressage en direction transversale à la direction d'avance. Selon l'invention, la machine comporte :
- - un dispositif de freinage à action temporaire, placé en aval du dispositif principal de pressage, destiné à appliquer une force de freinage dans la direction d'avance, mais en sens opposé au sens d'avance, et à assurer pratiquement un arrêt temporaire de la pièce de bois,
- - un dispositif complémentaire de pressage destiné à appliquer une force complémentaire de pressage en direction transversale à la direction d'avance et transversale à la direction des forces principales de pressage, dans un même plan transversal, ou à proximité de ce même plan, que ces forces principales,
- - les dispositifs de freinage et de pressage ayant un fonctionnement cyclique.
- - a temporary action braking device, placed downstream of the main pressing device, intended to apply a braking force in the direction of advance, but in the opposite direction to the direction of advance, and to practically ensure a temporary stopping of the piece of wood,
- - a complementary pressing device intended to apply a complementary pressing force in a direction transverse to the direction of advance and transverse to the direction of the main pressing forces, in the same transverse plane, or near this same plane, as these main forces,
- - braking and pressing devices having a cyclic operation.
Il est avantageux que les dispositifs individuels d'avance soient disposés de manière que les zones d'application de force aux lamelles des différentes couches se trouvent toutes sensiblement dans un même plan transversal à la direction d'avance. Il est préférable que l'espacement des dispositifs d'avance soit réglable dans ce plan, dans la direction des forces principales de pressage.It is advantageous that the individual advance devices are arranged so that the areas of force application to the lamellae of the different layers are all substantially in the same plane transverse to the direction of advance. It is preferable that the spacing of the advance devices is adjustable in this plane, in the direction of the main pressing forces.
Il est avantageux que les dispositifs individuels d'avance soient entraînés par une source motrice commune à laquelle ils sont connectés par des transmissions individuelles. Ces transmissions peuvent être par exemple des limiteurs de couple, des embrayages à friction, etc., permettant de préférence le réglage de la force appliquée aux lamelles. Par exemple, dans le cas d'une machine à fonctionnement continu, les dispositifs d'avance comportent avantageusement des embrayages à friction.It is advantageous for the individual advance devices to be driven by a common power source to which they are connected by individual transmissions. These transmissions can for example be torque limiters, friction clutches, etc., preferably allowing the force applied to the blades to be adjusted. For example, in the case of a machine with continuous operation, the feed devices advantageously include friction clutches.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- - la figure 1 est un perspective schématique d'une machine de fabrication de pièces de bois en lamellé-collé selon l'invention ;
- - les figures 2 et 3 représentent des assemblages à entures, réalisés dans deux directions perpendiculaires, et qui peuvent tous deux être utilisés lors de la fabrication de pièces de bois par mise en oeuvre du procédé de l'invention ;
- - la figure 4 représente schématiquement des dispositifs d'avance individuelle des lamelles des différentes couches, tels que représentés sur la figure 1 ;
- - la figure 5 est une coupe d'une pièce de bois réalisée selon l'invention avec des couches d'épaisseurs différentes ; et
- - les figures 6 et 7 sont respectivement des coupes suivant les lignes 6-6 et 7-7 des figures 7 et 6 représentant une partie des dispositifs d'avance représentés sur la figure 4.
- - Figure 1 is a schematic perspective of a machine for manufacturing glued laminated wood pieces according to the invention;
- - Figures 2 and 3 show finger joints, made in two perpendicular directions, which can both be used during the manufacture of pieces of wood by implementing the method of the invention;
- - Figure 4 schematically shows individual advance devices of the lamellae of the different layers, as shown in Figure 1;
- - Figure 5 is a section of a piece of wood made according to the invention with layers of different thicknesses; and
- FIGS. 6 and 7 are respectively sections along lines 6-6 and 7-7 of FIGS. 7 and 6 showing a part of the advance devices shown in FIG. 4.
La figure 1 est une perspective schématique générale représentant les éléments essentiels d'une machine selon l'invention. Le bâti de la machine n'est pas représenté, mais il porte les différents éléments indispensables au fonctionnement de la machine.Figure 1 is a general schematic perspective showing the essential elements of a machine according to the invention. The machine frame is not shown, but it carries the various elements essential to the operation of the machine.
Il faut d'abord noter que la pièce de bois en lamellé-collé qui est fabriquée se déplace dans la direction A, dans le sens de la flèche, et que les différentes couches sont empilées dans une direction B qui est perpendiculaire à la direction d'avance, cette direction étant horizontale dans le mode de réalisation particulier de la figure 1. La flèche C correspond à la direction de la largeur des lamelles. Dans le présent mémoire, on appelle longueurs les mesures parallèles à la direction A, épaisseurs les mesures dans la direction B et largeurs les mesures dans la direction C. Par exemple, la pièce de bois représentée sur la figure 1 a une épaisseur supérieure à sa largeur.It should first be noted that the piece of glued laminated timber which is manufactured moves in the direction A, in the direction of the arrow, and that the different layers are stacked in a direction B which is perpendicular to the direction d 'advance, this direction being horizontal in the particular embodiment of Figure 1. The arrow C corresponds to the direction of the width of the slats. In this specification, we call lengths the measurements parallel to direction A, thicknesses the measurements in direction B and widths the measurements in direction C. For example, the piece of wood shown in FIG. 1 has a thickness greater than its width.
On note sur la figure 1 que la pièce de bois fabriquée 14 quittant le dispositif de pressage, est formée de plusieurs couches 12 constituées chacune de lamelles allongées 10. Ces lamelles apparaissent plus clairement sur la figure 4 qui indique que les lamelles successives d'une même couche sont aboutées par entures 16. Les figures 2 et 3 représentent d'ailleurs plus en détail deux types d'entures qui peuvent être utilisées selon l'invention, le type représenté sur la figure 2 convenant mieux à une machine de type discontinu, c'est-à-dire à avance séquentielle, alors que le type de la figure 3 convient mieux à une machine à avance continue.It is noted in FIG. 1 that the manufactured piece of
La machine de la figure 1 comporte un dispositif principal 32 de pressage qui comporte un plateau fixe 34 et un plateau mobile 36, pouvant assurer un chauffage ; le plateau mobile peut être déplacé par des vérins 38 formant avec les plateaux le dispositif principal de pressage dans le sens de l'épaisseur, c'est-à-dire dans la direction d'empilement des lamelles.The machine of FIG. 1 comprises a main
Un dispositif de freinage 26 est placé en aval de la presse 32 et, sous la forme schématique représentée, il comprend deux barres 28 de serrage qui peuvent être écartées ou rapprochées par un vérin 30. Lorsqu'elles sont rapprochées, elles arrêtent l'avance de la pièce de bois dans la machine.A
En plus du dispositif principal de pressage 32, la machine comporte un dispositif complémentaire de pressage 20 qui comprend des plateaux chauffants fixe et mobile 22, le plateau mobile pouvant être déplacé par des vérins 24. On note sur la figure que la largeur des plateaux 34, 36 de la presse principale doit être inférieure à la largeur des lamelles, de quelques millimètres par exemple.In addition to the main
Un dispositif destiné à faire avancer individuellement les lamelles des différentes couches porte la référence 40 et est représenté plus clairement sur les figures 4, 6 et 7. Il comprend plusieurs roues cannelées 44 entraînées par un arbre commun 42. Ce dispositif est décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire, mais on peut noter sur la figure 4 que chacune des roues cannelées 44 qui fait avancer une lamelle 10 est au contact de cette lamelle dans une zone 18, un dispositif convenable tel qu'un rouleau fou étant placé sous les lamelles, en face du dispositif 40.A device for advancing the lamellae of the different layers individually bears the
Lors du fonctionnement de la presse, les lamelles, préalablement positionnées, arrivent les unes à côté des autres sous le dispositif 40 d'avance individuelle. Lorsque le dispositif 26 de freinage est serré et empêche toute avance, le dispositif 40 assure l'assemblage des lamelles et les deux presses 32 et 20 sont alors commandées. Il faut noter que les plateaux 34 et 36 peuvent être en dehors des plateaux de la presse 20, des entretoises de bois de dimension convenable étant placées entre les plateaux et les lamelles extérieures.During the operation of the press, the slats, previously positioned, arrive one next to the other under the
Lorsque les deux presses ont fonctionné pendant le temps nécessaire, de manière classique, elles sont ouvertes et le dispositif 26 de freinage est desserré de manière que la pièce de bois puisse avancer. Lorsqu'elle a avancé d'une longueur correspondant sensiblement à la longueur des plateaux 22, le dispositif 26 de freinage est à nouveau serré et le cycle recommence.When the two presses have operated for the necessary time, in a conventional manner, they are open and the
La figure 1 représente deux caractéristiques importantes de l'invention. D'abord, la presse complémentaire 20 met les tranches de toutes les lamelles 10 dans deux mêmes plans de manière que la pièce de bois terminée 14 ne nécessite pas de rabotage grâce à la correction du défaut de linéarité des lamelles. Ensuite, toutes les roues 44 du dispositif d'avance 40 ont leurs zones 18 de coopération avec les lamelles juxtaposées qui sont toutes alignées en direction transversale à la direction d'avance. De cette manière, les lamelles ne peuvent pas présenter de flambage.Figure 1 shows two important features of the invention. First, the
Les figures 5 à 7 représentent une autre caractéristique de l'invention. Plus précisément, on s'est rendu compte que, dans une pièce de bois en lamellé-collé, il n'était pas nécessaire que toutes les couches aient la même épaisseur. On peut obtenir des pièces de bois ayant une excellente résistance par collage de couches relativement minces sur les côtés et de couches relativement épaisses au centre. La figure 5 est une coupe schématique d'une telle pièce de bois ayant, sur chacune de deux faces opposées, deux couches relativement minces formées par des lamelles 10a et 5 couches relativement épaisses formées par des lamelles 10b. Par exemple, les épaisseurs des lamelles 10a et 10b peuvent être de 17 et 44 mm respectivement. La résistance mécanique d'une telle poutre est pratiquement la même que celle d'une poutre dans laquelle les lamelles 10b sont remplacées par des lamelles plus minces ayant une épaisseur totale identique.Figures 5 to 7 show another characteristic of the invention. More specifically, we realized that, in a piece of glued laminated wood, it was not necessary for all the layers to have the same thickness. Wood pieces having excellent strength can be obtained by bonding relatively thin layers on the sides and relatively thick layers in the center. Figure 5 is a schematic section of such a piece of wood having, on each of two opposite faces, two relatively thin layers formed by
Il est donc avantageux de pouvoir régler l'espacement et la force des dispositifs d'avance, en fonction des dimensions des lamelles des couches juxtaposées.It is therefore advantageous to be able to adjust the spacing and the force of the advance devices, as a function of the dimensions of the lamellae of the juxtaposed layers.
Les figures 6 et 7 représentent un exemple de dispositif d'avance permettant un tel réglage.Figures 6 and 7 show an example of a feed device allowing such adjustment.
Plus précisément, un moteur principal, non représenté, entraîne un arbre 42 qui a des cannelures ou deux gorges longitudinales 43 comme représenté sur la figure 7. Des plaques d'embrayage à friction 52 sont montées sur l'arbre et ont des parties qui pénètrent dans les gorges 43 afin que ces plaques puissent se déplacer le long de l'arbre mais soient obligées de tourner avec lui. Ces plaques 52 portent des garnitures de freinage qui délimitent une surface externe 50 de coopération avec une surface adjacente 48 d'une roue 44 d'entraînement. La surface de celle-ci est cannelée comme l'indique la référence 46, de manière qu'elle ne glisse pas au contact d'une lamelle adjacente.More specifically, a main motor, not shown, drives a
L'arbre 42 porte normalement un empilement de plaques 52 et de roues 44 qui alternent. Les roues 44 peuvent tourner librement autour de l'arbre 42 lorsqu'elles ne sont pas au contact d'une garniture d'une plaque 52. Une partie de l'arbre 42 porte une plaque d'embrayage 56 qui est solidaire de l'arbre et ne peut pas se déplacer en translation le long de celui-ci. De cette manière, lorsqu'un collier 58 d'appui est repoussé par une pièce 60 de manoeuvre contre la roue adjacente 44, toutes les roues 44 et les plaques d'embrayage 52 viennent en contact si bien que chaque roue 44 est entraînée, tant que la force de résistance exercée à sa surface externe ne dépasse pas les forces de frottement entre les deux surfaces 48 et 50. De cette manière, lorsque les organes 58 et 60 compriment l'empilement des roues 44 et des plaques 52, toutes les roues 44 sont entraînées.The
Lorsque la machine doit être utilisée pour la fabrication de poutres ayant des couches d'épaisseurs différentes comme indiqué sur la figure 5, plusieurs roues 44 peuvent être utilisées pour une même couche telle que 10b. Lorsque l'épaisseur d'une couche telle que 10b n'est pas exactement égale à un multiple entier de l'épaisseur d'une seule roue 44, une entretoise est montée en position convenable sur l'arbre, entre une roue et une plaque adjacente d'embrayage. Une telle entretoise est représentée par la référence 54 sur la figure 6. Comme l'épaisseur des couches peut être quelconque, l'arbre 42 comporte habituellement un nombre d'entretoises inférieur d'une unité au nombre de couches et, entre deux entretoises voisines, une, deux ou trois roues 44 par exemple. De cette manière, l'espacement des dispositifs d'avance peut être réglé. En outre, la force exercée par les dispositifs d'avance peut être réglée par réglage de la force d'application des roues contre les plaques d'embrayage 52.When the machine is to be used for the manufacture of beams having layers of different thicknesses as indicated in FIG. 5,
Bien qu'on ait décrit un système à embrayage, tout autre dispositif permettant l'application séparée d'un couple réglable, à l'emplacement convenable, c'est-à-dire en face de chaque couche, peut être utilisé dans le cadre de l'invention. Des convertisseurs de couple hydrauliques, des limiteurs de couple mécaniques, par exemple à billes, etc. sont des dispositifs qui peuvent être utilisés avantageusement.Although a clutch system has been described, any other device allowing the separate application of an adjustable torque, at the suitable location, that is to say in front of each layer, can be used within the framework of the invention. Hydraulic torque converters, mechanical torque limiters, for example ball bearings, etc. are devices which can be used advantageously.
Ainsi, les figures 6 et 7 représentent une troisième caractéristique importante de l'invention qui est le réglage de la position des dispositifs d'avance afin que ceux-ci permettent la réalisation de pièces en lamelle ayant des couches d'épaisseurs différentes.Thus, FIGS. 6 and 7 represent a third important characteristic of the invention which is the adjustment of the position of the advancing devices so that they allow the production of lamellar parts having layers of different thicknesses.
Grâce au dispositif complémentaire de pressage agissant suivant la largeur des lames (C sur la figure 1), il est aussi possible de réaliser des pièces de bois dans lesquelles certaines couches sont formées par des lamelles juxtaposées dans le sens de la largeur, c'est-à-dire dans la direction C.Thanks to the additional pressing device acting along the width of the blades (C in Figure 1), it is also possible to make pieces of wood in which certain layers are formed by strips juxtaposed in the width direction, that is i.e. in direction C.
Bien qu'on ait décrit l'utilisation de plateaux chauffants pour le pressage, tout dispositif utilisé habituellement pour le collage convient selon l'invention. Par exemple, des dispositifs à haute fréquence ou à microondes conviennent parfaitement.Although the use of heating plates has been described for pressing, any device usually used for bonding is suitable according to the invention. For example, high frequency or microwave devices are ideal.
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