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TITRE DE L'INVENTION
Appareil servant à séparer des planches et des
plateaux pour les présenter individuellement à une unité
de fabrication.
DOMAINE DE L'l~v~ ON
La présente invention se rapporte à un appareil
destiné à servir de système d'alimentation à une unité de
fabrication, de manière à assurer un nombre élevé de
pièces à un taux constant et réglable. Le bois destiné
à être présenté individuellement au procédé consiste en
un approvisionnement continu de planches et de plateaux
ayant au moins deux faces parallèles. A l'étape
initiale, ces pièces sont transportées latéralement sur
une seule couche par plusieurs chaInes parallèles vers le
dispositif d'alimentation, dont la fonction consiste à
saisir chacune des pièces présentées et à les déposer
individuellement entre des rangées de taquets sur des
cha~nes porteuses situées à la suite de l'appareil.
CON.~.~ DE ~'INVENTION
Il existe actuellement dans l'industrie
plusieurs systèmes qui remplissent de fa,con générale la
fonction décrite ci-dessus. Ils comprennent entre
autres: des élévateurs de planches inclinés composés de
cha~nes à taquets parallèles et de systèmes de rejet à
cames; des tambours rotatifs de grand diamètre avec des
taquets transporteurs extérieurs (les deux systèmes
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précédents servent essentiellement à disposer les pièces
de bois débité en une seule couche); des ensembles de
bras de levage actionnés pneumatiquement ou par cames et
de roues d'alimentation, dont la performance, tout comme
celle des systèmes par élévateurs à cha~nes et par
tambours, semble avoir atteint un plafond d'environ 120
pièces par minute de sciages non rabotés de dimensions
variées.
Meme si les systèmes d'alimentation mentionnés
avaient leur place dans l'industrie jusqu'à l'heure
actuelle, il para~t maintenant nécessaire d'avoir un
débit beaucoup plus élevé. En fait, le refendage de
plateaux deux faces de petites dimensions est couramment
effectué à des vitesses de 400 à 500 pieds par minute
(dans des cas exceptionnels, le taux d'alimentation des
scies peut atteindre 600 pieds par minute), ce qui oblige
les systèmes d'alimentation en plateaux à fournir près de
60 pièces par minute en longueurs de huit pieds, et
pratiquement le double de cette quantité dans le marché
nouvellement développé du bois de quatre pieds. Comme le
nombre de pièces produites lors du refendage des plateaux
représente souvent plus de deux fois le nombre original
de plateaux, les autres étapes de la transformation comme
l'éboutage et le triage demandent dans ces conditions des
capacités d'alimentation fiables supérieures à 200 pièces
par minute.
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OBJBT~ ET ENONCB DB L'l~.v~ ON
Un objet de la présente invention consiste à
remédier aux problèmes décrits ci-dessus, posés par les
alimentateurs de planches et de plateaux actuellement en
usage, en fournissant un appareil qui permet des taux
d'alimentation plus élevés.
La présente invention se rapporte donc à un tel
appareil qui comprend:
un bâti;
des moyens pour faire avancer latéralement, le
long du bâti, des pièces de bois côte à côte;
des bras de retenue actionnés par cames et
ayant un mouvement de va-et-vient pour contrôler l'avance
des pièces de bois débité;
un arbre rotatif monté transversalement au bâti
et portant des disques d'alimentation rotatifs;
plusieurs stations de chargement montées sur
les disques d'alimentation pour recevoir individuellement
des pièces de bois débité en amont de l'appareil et les
déposer une à une sur des chaInes d'accélération situées
en aval du même appareil, chaque station de chargement
comprenant (a) une surface de réception pour supporter la
face inférieure d'une pièce de bois; (b) des moyens de
crochet pouvant être pivotés de manière à faire contact
avec la face supérieure de la pièce de bois; et (c) des
moyens d'actuateur pour amener les moyens de crochet à
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retenir la pièce de bois en transit, entre la position de
chargement et la position de déchargement; et
des moyens de valve montés sur l'arbre, ayant
des orifices de sortie raccordés aux moyens d'actuateur
de façon à assurer l'actionnement du crochet en
synchronisme avec chaque phase de chargement et de
déchargement.
Dans un des modes de l'invention, les moyens de
valve consistent en un élément de distribution central
stationnaire et raccordé à un approvisionnement
hydraulique, et en une partie concentrique entrainée par
l'arbre qui supporte les disques rotatifs d'alimentation
et ayant des orifices de sortie raccordés statiquement
aux moyens d'actuateur.
Dans un autre mode de l'invention, la valve
hydraulique qui contrôle le mouvement de chargement et de
déchargement des crochets pourrait être actionnée par des
moyens externes raccordés à l'arbre principal
d'entra~nement.
Dans un mode préférentiel de l'invention, une
annulation du contrôle régulier des bras de retenue est
effectuée par des signaux provenant d'un élément rotatif
monté sur l'arbre des disques d'alimentation, pour
empêcher l'entrée des sciages durant les portions
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inappropriées du cycle d'alimentation, comme par exemple
immédiatement après une interruption de l'alimentation.
D'autres objets et d'autres champs
d'application de la présente invention se dégageront de
la description détaillée qui suit. Il est à noter,
toutefois, que cette description détaillée, même si elle
présente des modes préférentiels de l'invention, n'est
donnée qu'à titre d'illustration, puisque toute personne
expérimentée en la matière pourra y apporter divers
changements et modifications tout en restant dans
l'esprit et la portée de l'invention.
BREV~ DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une vue schématique en plan de
l'appareil d'alimentation d'après la présente invention;
la figure 2 est une vue schématique en
élévation de côté du même appareil;
la figure 3 est une section transversale
agrandie prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1;
la figure 4 est une section transversale
agrandie prise le long de la ligne 4-4 de la figure 1;
la figure 5 est une section transversale
agrandie prise le long de la ligne 5-5 de la figure 1; et
la figure 6 est une vue transversale de la
valve.
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DB8CRIPTION D'UN MODB PRBFÉRENTIB~
Tel qu'illustré aux figures 1 et 2, l'appareil
d'alimentation de la présente invention, généralement
désigné 10, consiste essentiellement en un bâti de
support fixe 11, une valve hydraulique rotative 12
contrôlant les principales fonctions de saisie et de
dégagement de chacune des pièces de bois 13 qui se
présentent, un ou plusieurs disques d'alimentation (dont
trois sont montrés comme 14a, 14b, 14c) montés sur un
arbre rotatif 16, et sur lesquels sont disposées
plusieurs stations de chargement 17, chacune portant un
mécanisme de type grappin comprenant un crochet de saisie
18 et un dispositif d'actionnement du crochet 20 (voir
figure 3).
Les composantes auxiliaires associées
comprennent: des disques additionnels 22 et 23 montés
près des extrémités de l'arbre rotatif 16, mais non
équipés de crochets ou de dispositifs d'actionnement,
dont la fonction consiste simplement à supporter chaque
pièce de bois sur toute sa longueur et principalement
près de ses extrémités; des bras de retenue 24 des pièces
(voir figure 4) montés sur un arbre oscillant 26 et dont
le mouvement avant-arrière est normalement contr81é par
une came rotative en forme de disque 28, en conjonction
avec un galet 30, tous deux gardés en contact étroit par
la force d'avancement appliquée sur les bras 24 au moyen
d'un vérin pneumatique 32; une roue polygonale 34 (voir
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figure 5), montée sur l'arbre rotatif 16, qui amène un
élément détecteur 36 à émettre des signaux pour empêcher
l'accès à une station de chargement dans une partie
défavorable de son cycle, pour les pièces précédemment
retenues par l'action combinée des bras de retenue 24 et
du vérin pneumatique 32; des cellules photo-électriques
38 sur les tabliers d'arrivée 40 et 42, dont les
fonctions sont: - a) d'interrompre le débit des pièces en
causant la fermeture d'un mécanisme de type pince 44, 45
en cas de trop plein, et: - b) de resserrer ou de
redresser les pièces en retirant les bras de retenue 24
par l'action du vérin pneumatique 32 en cas
d'approvisionnement insuffisant ou d'arrivée de pièces à
l'oblique. Des cha~nes transversales d'accélération 46
suivies par des chaInes de réception 48 équipées de
taquets 49 se trouvent à la sortie de l'appareil
d'alimentation pour transférer les pièces 13
individuellement à un procédé de fabrication.
Dans les figures 1 à 5, la séquence de
fonctionnement à travers le système peut être décrite
comme suit: chaque pièce de bois ayant des faces opposées
13a, 13b sciées ou découpées, se déplace latéralement
comme partie d'une seule couche continue, sur des cha~nes
lisses parallèles dans la section de transfert 40. Les
pièces passent de la section 40 à la section 42 pourvu
que les conditions de charge sur la section 42 ne créent
pas de pression indue sur les stations de chargement 17
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des disques d'alimentation 20. Les conditions de charge
sur la section 40 sont surveillées par les cellules
photo-électriques 38 qui peuvent actionner la pince
d'arrêt 44, 45 de manière à retenir ou à relâcher les
pièces de bois de la section 40 à la section 42. Le
moment du positionnement de chaque pièce pour chargement
sur les disques d'alimentation est déterminé par les bras
de retenue 24 qui sont normalement poussés vers l'avant
par la pression pneumatique du vérin 32, et maintenus en
contact avec la came rotative 28 par l'intermédiaire du
galet 30. Dans les cas où la pièce a été retenue et
relâchée par les bras de retenue 24, des signaux générés
par la combinaison du disque polygonal 34 et du détecteur
36 apportent une précision additionnelle à son moment
d'entrée. Dès le premier point du cycle de chargement,
la première pièce qui y parvient est retenue par
l'extrémité supérieure des bras de retenue 24 contre la
force d'avancement des cha~nes sur le bois, jusqu'à ce
que le galet 30 descende le long du profil 29 du lobe de
la came 28, permettant aux bras de retenue de s'incliner
vers l'avant pour dégager la pièce qui sera reprise par
le crochet de saisie de la station de chargement. La
pièce est alors pressée par le crochet contre une surface
plane dentelée 15 formant partie du disque d'alimentation
14, jusqu'à ce qu'elle soit relâchée du côté aval des
roues d'alimentation par le mouvement renversé du crochet
(tel qu'illustré à la figure 3).
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Le moment de fermeture et d'ouverture
subséquente du crochet à grappin est lié à la vitesse de
rotation de l'arbre et à la position angulaire de la
station de chargement dans son déplacement circulaire.
Cela est accompli par l'action de la valve hydraulique
rotative 12, montée sur l'arbre 16 des disques
d'alimentation.
Au moment où la station atteint la position de
déchargement, le crochet à grappin 18 ouvre pour déposer
la pièce 13 sur un jeu de cha~nes d'accélération 46 qui
la déplacent à haute vitesse vers les chafnes 48, chaque
pièce 13 étant déposée précisément dans l'espace uniforme
entre les rangées de taquets 49. Même si les vitesses du
disque et des cha~nes sont réglables pour établir le taux
d'alimentation, tous les éléments mécaniques du système
maintiennent le synchronisme de vitesse par l'usage
d'entraInements positifs interreliés.
Afin d'atteindre un compte élevé de pièces (tel
que 300/min) dans l'alimentation du procédé par
l'alimentateur rotatif, il est nécessaire d'actionner
plusieurs stations de chargement à chaque rotation des
disques. Une solution consiste à utiliser des disques de
grand diamètre capables de loger autant de ces stations
que nécessaire; cependant cela entra~nerait une
augmentation dans les dimensions des composantes de même
qu'une escalade équivalente dans l'espace de travail
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requis et les coûts d'équipement. Des disques de plus
grand diamètre entraIneraient également des vitesses
périphériques plus élevées et un impact plus sévère sur
les pièces au moment où elles atteignent le moment
critique de positionnement aux stations de chargement.
La présente invention prévoit plutôt comme solution
préférentielle, pour assurer le chargement d'un nombre
élevé de pièces, plusieurs disques de diamètre plus petit
14, installés près du milieu de l'arbre de rotation
principal 16, chacun portant un nombre approprié de
stations de chargement qui viennent en position de
réception à un taux constant de sorte que, à chaque
rotation de l'ensemble formé par l'arbre et les disques,
un nombre suffisant de pièces soient chargées dans des
stations se déplacant à vitesse modérée, réduisant ainsi
les forces d'impact et les vibrations imposées aux pièces
en cours de chargement.
Afin de préserver la précision dans le temps de
positionnement quelle que soit la vitesse de rotation des
disques, la valve rotative 12 qui commande l'ouverture et
la fermeture des crochets de saisie au moyen de leur
actuateur 20, à mesure que les stations entrent dans la
zone de chargement et en sortent, est mécaniquement
attachée à l'arbre 16 de montage des disques. Dans un
mode préférentiel de cette invention, une partie de la
valve raccordée à un approvisionnement hydraulique (non
illustré) est ancrée à une base fixe située à l'extrémité
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de l'arbre 16 de montage des disques, alors que l'autre
partie est entraInée par ledit arbre et tourne autour de
la partie fixe. Les fuites de fluide hydraulique à
l'extérieur sont empêchées par un ensemble d'étanchéité
66 (voir figure 6) entre les parties fixe et rotative.
D'autres moyens de maintenir le synchronisme de vitesse
entre l'arbre supportant les disques et la partie
rotative de la valve pourraient comprendre un
entra~nement mécanique de l'un à l'autre, tel qu'une
cha~ne sur des pignons, un train d'engrenages, etc. Un
tel mode de montage de la valve hydraulique compliquerait
cependant le circuit de distribution hydraulique entre la
valve et les actuateurs, sans procurer de bénéfices
compensateurs.
Dans la figure 6, la valve 12 fonctionne de la
manière suivante. Le fluide hydraulique sous pression
est fourni à travers un orifice d'entrée 50 situé sur la
partie stationnaire 54 de la valve. Un orifice
d'échappement 52 est aussi prévu dans la même section de
la valve. Le fluide hydraulique sous pression est
alimenté de façon interne par l'élément central
stationnaire de la valve à l'orifice cannelé 56 sur sa
circonférence. Une cannelure d'échappement
complémentaire 58 est aussi raccordée intérieurement à
l'orifice externe 52. La partie rotative 60 de la valve
est entra~née par l'arbre rotatif 16 supportant les
disques d'alimentation. L'élément rotatif de la valve
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est raccordé hydrauliquement par ses orifices externes
64, au moyen de conduits appropriés (non illustrés), aux
actuateurs hydrauliques 20 des crochets de saisie 18. La
rotation de la partie extérieure 60 de la valve avec les
disques d'alimentation 14 au moyen de leur arbre de
montage commun 16 amène les orifices extérieurs 64 à
devenir, momentanément et successivement, raccordés aux
chambres de pression et d'échappement formées par les
cannelures 56 et 58 situées en périphérie de la partie
stationnaire 54 de la valve. Étant donné l'alternance
synchronisée des conditions de pression et d'échappement
dans le circuit d'alimentation des actuateurs, les
crochets de saisie 18 sur les disques d'alimentation 14
ouvrent et ferment alternativement dans la séquence
appropriée par rapport à la position de chaque station de
chargement.
Bien que l'invention ait été décrite en rapport
avec une forme spécifique, il est évident pour une
personne expérimentée en ce domaine qu'elle peut être
modifiée et raffinée de diverses façons. Il est donc
souhaité que l'ampleur de la protection à donner à la
présente invention ne soit limitée que par la portée des
revendications suivantes.
