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CA 02371152 2002-02-06
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PANNEAUX FAITS DE PI~CES DE BOIS EMBO¿TÉES
Domaine de l'invention
L'invention a pour objet de nouveaux panneaux faits à partir de
pièces de bois disposées côte à côte et emboîtées les unes dans les autres.
L'invention a également pour objet les pièces de bois utilisées pour la
fabrication des panneaux en question.
Brève description de l'art antérieur
Le concept consistant à fabriquer des panneaux à partir de pièces de
bois disposées côte à côte et collées les unes aux autres, est bien connu en
soi.
Ä titre d'exemples non restrictifs de tels panneaux appelés parfois « laminés
»,
on peut se référer au contenu des brevets américains suivants
1.924.240 de 1933
3.730.820 de 1973
5.050.653 de 1991
5.135.597 de 1992
5.888.620 de 1999 et
6.025.053 de 2000.
Le concept consistant à ajouter des tenons et des mortaises sur les
côtés latéraux des pièces de bois pour permettre un emboîtement des pièces
adjacentes les unes dans les autres et ainsi renforcer structurellement le
panneau
ainsi formé est également connu en soi. Ä ce sujet, on peut se référer, encore
à
titre d'exemples, aux brevets américains suivants
369.216 de 1887
1 .924.240 de 1933 et
4.624.295 de 1986.
On peut se référer aussi au contenu de la demande de brevet canadien
3 0 suivante
2.328.338 de 2001 .
On notera que dans tous ces documents antérieurs, les tenons sont
toujours d'un même côté de chacune des pièces de bois, et les mortaises de
l'autre. Lorsque ces tenons et mortaises sont placés en vis à vis et de façon
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« symétrique » de chaque côté de chaque pièce comme c'est le cas de tous les
brevets ci-dessus listés sauf le brevet américain 369.216, il est alors
possible, lors
de l'assemblage, de basculer les pièces dans un sens ou l'autre dans la
direction
illustrée par la flèche « A » sur la Figure 1, pour inverser leurs surfaces
supérieures
et inférieures. II est toutefois impossible de retourner ces pièces en les
pivotant à
180°C autour de l'axe « B, » sur cette même Figure 1 ou encore modifier
lors
orientation longitudinale en les pivotant à 180°C autour de l'axe Bz
illustré sur la
Figure 1, car, dans un tel cas, les tenons ou mortaises des pièces adjacentes
sont
alors en vis-à-vis et empêcheraient l'emboîtement. Les pièces de bois doivent
donc
être toutes orientées dans le même sens.
Le concept consistant à tailler dans le sens de la longueur des troncs
ou grosses branches pour fabriquer des pièces de bois est également connu. Du
fait que certaines pièces ont de par la forme des troncs ou des branches des
côtés
latéraux biseautés, leur assemblage pour former un panneau exige qu'elles
soient
placées une fois à l'endroit une fois à l'envers. Ä titre d'exemples non
limitatifs,
on peut se référer au contenu des brevets américains suivants
781.376 de 1905 et
3.961 .654 de 1976
On peut également se référer au contenu de la demande internationale
2 0 suivante
WO 97/10934 de 1997
On notera toutefois que dans tous ces documents antérieurs, on ne
trouve aucun tenon ni aucune mortaise sur les côtés latéraux des pièces.
Enfin, le concept consistant à utiliser des crochets et encoches ou
d'autres moyens analogues pour accrocher rigidement les côtés latéraux ou
extrémités de pièces de bois les unes aux autres est aussi connu dans le
domaine.
Ä ce sujet, on peut se référer à titre d'exemples non limitatifs, au contenu
des
brevets américains suivants
637.212 de 1899
3 0 2.389.944 de 1945 et
5.899.251 de 1999.
On notera ici que les crochets ou autres moyens utilisés dans ces
documents antérieurs sont toujours placés de façon à ce que les pièces soient
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basculables dans un sens ou l'autre ou soient retournables, mais pas les deux
(voir
la Figure 2 où la flèche « C » montre un renversement possible des pièces mais
les
flèches « D, » et « D2 » des basculements ou pivotements horizontaux
impossibles).
Présentation de l'invention
Le Demandeur a maintenant été découvert, et c'est ce qui fait l'objet
de l'invention, que l'on règle beaucoup des problèmes rencontrés jusqu'à
présent
durant la fabrication des pièces de bois utilisés pour fabriquer des panneaux,
lorsqu'on dispose des tenons et mortaises ou des crochets et encoches sur les
deux côtés latéraux opposés de chacune des pièces de sorte que
( 1 ) on ait au moins un tenon ou crochet de chaque côté de chaque
pièce et au moins une mortaise ou encoche correspondante de
l'autre; et
(2) les tenons ou crochets soient positionnés à une même hauteur entre
les surfaces supérieure et inférieure de chaque pièce de bois et les
mortaises ou encoches soient positionnées à une autre même
hauteur adaptée à celle où se trouvent les tenons ou crochets.
Lorsque les pièces de bois sont ainsi taillées pour que leurs tenons et
mortaises ou leurs crochets et encoches soient positionnés tels qu'indiqués ci-
dessus, il est alors requis que lorsqu'une pièce est placée à plat dans une
position
donnée avec une surface supérieure et une surface inférieure, la pièce
adjacente
soit alors placée en position renversée, sa surface inférieure étant alors
placée
dessus et celle supérieure dessous. Les pièces de forme identique sont donc
emboîtables les unes dans les autres en plaçant alternativement une pièce à
l'endroit et une autre à l'envers. De plus, du fait de cette configuration,
chacune
des pièces est orientable longitudinalement dans un sens ou dans l'autre, à
volonté. Ceci est très intéressant dans le cas où les pièces sont taillées
dans des
troncs ou branches de forme générale conique, car on peut alors les
positionner
3 0 tête-bêche en alternance pour fabriquer un panneau droit.
Selon un mode de réalisation préféré à l'invention, les pièces de bois
ont des côtés latéraux biseautés. Ceci est habituellement inhérent aux
taillages de
pièces dans des troncs ou branches (voir les brevets antérieurs ci-dessus
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mentionnés à titre d'exemples). L'avantage de l'invention réside dans le fait
que
les tenons et mortaises ou crochets et encoches étant respectivement
positionnées
de façon symétrique, on peut, en choisissant des hauteurs spécifiques, éviter
le
maximum de « gaspillage » de bois et/ou donner de l' « espace » pour éliminer
des
défauts dans les pièces, ce qui est souvent le cas dans la partie adjacente à
l'écorce du tronc ou de la branche. En outre, dans le cas des pièces taillées
dans
des troncs ou banches, on a un effet de biseautage dans les deux sens, viz,
sur
les côtés et sur la longueur, avec comme avantage le fait que l'on suit
toujours
l'orientation et la forme des fibres du bois et de là on renforce au maximum
la
structure du panneau que l'on fabrique.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la desciption non
restrictive qui suit, faite en se référant aux dessins annexés.
Présentation des dessins
La figure 1 identifiée comme « art antérieur », est une vue en
perspective de pièces de bois de type connu, pourvues d'un tenon d'un côté et
d'une mortaise de l'autre;
la figure 2 également identifiée comme « art antérieur », est une vue en
perspective de deux pièces de bois de type connu, pourvues d'un cochet d'un
côté
2 0 et d'une encoche de l'autre;
la figure 3 est une vue en perspective d'une pièce de bois utilisable
pour fabriquer un panneau selon l'invention;
la figure 4 est une vue d'une extrémité d'un panneau selon l'invention
fabriquée à l'aide de pièces de bois telles qu'illustrées sur la figure 3;
la figure 5 est une vue d'une extrémité d'une pièce de bois dont les
côtés latéraux sont biseautés et qui est également utilisable selon
l'invention;
la figure 6 est une vue d'un panneau selon l'invention fabriqué avec des
pièces de bois telles qu'illustrées sur la figure 5;
la figure 7 est une vue en perspective d'une pièce de bois similaire à
3 0 celle de la figure 5, mais qui est biseautée également dans le sens de la
longueur;
la figure 8 est une vue de dessus d'un panneau selon l'invention
fabriqué avec des pièces de bois telles qu'illustrées sur la figure 7;
la figure 9 est une vue en perspective d'un panneau selon l'invention
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faite de pièces de bois pourvues de crochets et encoches;
la figure 10 est une vue en perspective illustrant l'assemblage des
pièces du panneau illustré sur la figure 9;
la figure 1 1 est une vue d'extrémité d'un panneau selon l'invention fait
5 de deux pièces de bois dont les crochets et encoches sont sous une forme
différente de celle des figures 9 et 10;
la figure 12 est une vue de l'extrémité d'un billot de bois montrant la
façon dont les pièces de bois illustrées sur la figure 1 1 peuvent être
taillées;
la figure 13 est une vue de l'extrémité d'un panneau selon l'invention
selon une autre version différente de celles des figures 9, 10 et 1 1;
la figure 14 est une vue de l'extrémité d'une pièce de bois pourvue de
crochets et d'encoches similaires à ceux des figures 9 et 10 mais aux arêtes
arrondies et pourvus d'un système de « snap »;
la figure 15 est une vue de l'extrémité d'un panneau selon l'invention
fait à partir de deux pièces de bois telles qu'illustrées sur la figure 14; et
la figure 16 est une vue de l'extrémité d'une variante de la pièce de
bois illustrée sur la figure 14.
Description de plusieurs modes de réalisation de l'invention
2 0 La figure 3 illustre une pièce de bois 1 utilisable pour fabriquer un
panneau selon l'invention. Cette pièce de bois 1 comprend une surface
supérieure
3, une surface inférieure 5 et deux côtés latéraux opposés 7,9. Le côté
latéral 7
est pourvu d'un tenon 11 et d'une mortaise 15. Le côté latéral opposé 9 est
également pourvu d'un tenon 13 et d'une mortaise 17.
Tel qu'il est illustré, les tenons 11 et 13 sont positionnés dans un
même plan P1 qui s'étend parallèlement aux surfaces supérieure 3 et inférieure
5
de la pièce de bois. De même, les mortaises 1 5 et 17 s'étendent dans un même
plan P2 qui est parallèle aux surfaces supérieure 3 et inférieure 5 de la
pièce de
bois et par conséquent au plan P1. Les hauteurs auxquelles les tenons et
mortaises
sont positionnés dans les plans P1 et P2 sur les côtés latéraux 7,9 de la
pièce de
bois sont choisis de façon à ce que des pièces de bois 1 de forme identique
puissent être emboîtées les unes dans les autres pour former le panneau
désiré, en
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plaçant alternativement une pièce à l'endroit et une autre à l'envers, tel
qu'il est
illustré sur la figure 4.
Comme on peut l'apprécier, du fait que les tenons sont dans un même
plan P1 parallèle aux surfaces supérieure et inférieure des pièces et les
mortaises
dans un plan P2 également parallèle aux surfaces supérieure et inférieure des
pièces de bois 1, il est possible d'orienter longitudinalement chacune des
pièces
aussi bien dans un sens que dans l'autre à volonté. En d'autres mots, si cela
s'avère nécessaire ou voulu, on peut pivoter à 180°C chacune des pièces
1 autour
de l'axe E illustré sur la figure 3. On notera ici que cette possibilité de
modifier à
volonté l'orientation longitudinale des pièces autour d'un axe E tel
qu'illustré sur
la figure 3 est quelque chose d'impossible avec les pièces existantes, telles
que
celles illustrées sur les figures 1 et 2 identifiées comme « art antérieur ».
La figure 5 illustre une variante possible de la pièce de bois 1 illustrée
sur les figures 3 et 4. Cette variante numérotée 21 comprend une surface
supérieure 23, une surface inférieure 25 et des côtés latéraux opposés 27 et
29
qui, contrairement aux surfaces 7 et 9 de la pièce 1, sont biseautées à angle.
Un
tel biseautage survient habituellement lorsque les pièces de bois 21 sont
taillées
à même des troncs ou branches. Ä titre illustratif, on peut se référer à la
figure 12
ou encore aux brevets américains nos 781.376 et 3.961.654 auxquels il a déjà
été
2 0 fait référence précédemment.
Selon l'invention, les pièces 21 comprennent également des tenons 31
et 33 disposés dans un même plan P1 et des mortaises 35 et 37 disposés dans un
autre plan P2 à des hauteurs adéquatement choisies de façon à ce que le tenon
et
la mortaise disposés sur un des côtés latéraux d'une pièce puissent venir
s'emboîter dans la mortaise et le tenon d'une pièce adjacente positionnée à
l'envers, tel qu'il est illustré sur la figure 6 qui montre un panneau 39
ainsi obtenu
à partir de pièces 21 . Là encore, on appréciera que la même pièce 21 peut
être
utilisée indifféremment à l'endroit ou à l'envers, les seules exigences étant
que les
pièces adjacentes soient disposées l'une à l'endroit l'autre à l'envers et
bien sûr
3 0 leurs côtés latéraux soient biseautées selon le même angle. On appréciera
également que la pièce 21 illustrée sur la figure 5 peut également être
pivotée
autour d'un axe vertical similaire à l'axe E illustré sur la figure 3.
En fait, la possibilité d'un tel pivotement autour d'un axe vertical qui
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permettrait de modifier l'orientation longitudinale de chacune des pièces 21
est en
fait une caractéristique extrêmement importante de l'invention. En effet,
lorsque
les pièces de bois 21 sont taillées à même des troncs ou des branches, les
côtés
latéraux 27 et 29 de celles-ci sont non seulement biseautés dans un sens
vertical
mais également dans le sens longitudinal. En pouvant pivoter chacune des
pièces
à volonté autour d'un axe vertical E tel qu'illustré sur la figure 7, on est
alors en
mesure de pouvoir les disposer en alternance, telles qu'illustrées sur la
figure 8, ce
qui permet d'obtenir un panneau de forme rectiligne à partir de pièces
biseautées.
Bien entendu, une fois que les pièces ont été assemblées et fixées les unes
aux
autres, on peut effectuer des coupes sur des lignes transversales L1 et L2
telles
qu'illustrées sur la figure 8 pour tenir le panneau de dimension connue.
II y a un grand avantage à cette possibilité d'un pivotement autour de
l'axe E pour orienter à volonté chacune des pièces, qui se trouve dans le sens
longitudinal associée à la possibilité pour chacune des pièces d'être utilisée
soit en
position « normale », soit en position inversée étant entendu qu'une pièce en
position normale doit être adjacente à une pièce en position inversée et
réciproquement. En effet, cela permet de sauver au maximum le bois, puisqu'on
peut tailler les troncs ou branches en suivant au maximum leur forme conique
naturelle. Un autre avantage est le fait que le biseautage des côtés latéraux
étant
2 0 dans les deux sens, à savoir dans le sens vertical et sur la longueur, la
coupe d'un
tronc ou d'une branche pour obtenir des pièces suit toujours l'orientation et
la
forme des fibres du bois. De là, on ne coupe pas les fibres transversalement
et l'on
renforce donc au maximum la structure du panneau que l'on fabrique.
Tel qu'illustré sur la figure 8, les pièces 21 n'ont pas nécessairement
2 5 besoin d'avoir les mêmes largeurs pour leurs deux extrémités opposées. II
est donc
possible, lorsque l'on taille une branche assez longue qui va en se
rétrécissant,
d'utiliser plusieurs sections dont les largeurs vont en variant mais
l'orientation est
toujours la même. Ä ce sujet, on peut se référer notamment aux pièces de bois
disposées au centre de la figure 8, qui sont de dimension très inférieure à
celles qui
3 0 sont placées sur les deux côtés et qui pourraient donc être uniquement
dans leur
prolongement lors de la taille d'une branche.
Plutôt que d'utiliser des pièces de bois pourvues de tenons et mortaises
telles qu'illustrées sur les figures 3 à 8, les pièces de bois utilisées pour
la
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fabrication des panneaux selon l'invention peuvent ëtre pourvues de crochets
et
d'encoches positionnés de façon à pouvoir s'emboîter les uns dans les autres.
Tel qu'illustré sur les figures 9 et 10, les pièces de bois 31 avec
crochets et encoches comprennent une surface supérieure et une surface
intérieure
35 et deux côtés latéraux 37 et 39. Sur chaque côté latéral 37 ou 39 se trouve
au
moins un crochet 41 ou 43 disposé à une même hauteur et de façon symétrique.
Les crochets en question définissent des encoches 45, 47 (voir figure 10) dont
la
taille est adéquatement choisie pour permettre que le crochet d'une des pièces
adjacentes disposées à l'envers puisse venir s'emboîter dedans tel qu'il est
illustré.
On comprendra que, là encore, les pièces de bois peuvent être pivotées
pour modifier leur orientation longitudinale lorsque cela est voulu, ce qui
permet
l'utilisation optimum de pièces taillées dans des branches ou des troncs
coniques.
L'avantage également d'utiliser des crochets et encoches façonnés pour pouvoir
s'emboîter les uns dans les autres est que cela assure une plus grande
rigidité au
panneau une fois assemblé.
Plutôt que d'avoir un seul crochet et une seule encoche de chaque
côté, les pièces peuvent être pourvues de plusieurs crochets et encoches de
chaque côté tel qu'il est illustré sur la figure 1 1.
Dans le mode de réalisation ainsi illustré sur la figure 1 1, on voit que de
par la forme en retrait d'un crochet par rapport à l'autre d'un mëme côté, la
pièce
33 peut être façonnée avec des côtés latéraux biseautés non seulement dans le
sens longitudinal mais dans le sens vertical. Ceci permet là encore
d'améliorer la
fabrication des pièces à partir de troncs ou de branches tel qu'illustré sur
la figure
12 qui montre la façon dont les pièces vues sur la figure 1 1 peuvent être
coupées
à même une petite branche.
On appréciera en examinant sur la figure 12 que la forme des pièces
permet d'assurer et de récupérer un maximum de « bois ». En effet, seule
l'écorce
ou la périphérie du tronc ou de la branche se trouve retirée.
Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 9 à 12, les
3 0 crochets ont été illustrés comme positionnés dans une position
parfaitement
verticale. On comprendra toutefois que les crochets en question peuvent être
disposés à angle, tel qu'il est illustré sur la figure 13.
Les crochets et les encoches peuvent également avoir des arêtes
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arrondies tels qu'illustrés sur les figures 15 à 16. Ceci facilite
l'assemblage. De
plus, si besoin est, de petites nervures 51 et rainures 53 peuvent être
prévues à
des endroits appropriés sur chacun des côtés 37 et 39 de chacune des pièces 31
de façon à assurer un effet de « snapping » lorsque deux pièces adjacentes
sont
assemblées. Ä ce sujet, on peut se référer à la figure 15 qui montre deux
pièces
pourvues de telles rainures et nervures une fois assemblées.
On comprendra que le nombre de crochets et encoches ou, dans le cas
du premier mode de réalisation précédemment décrits, de tenons ou mortaises,
n'est pas une caractéristique importante. Les seules conditions importantes
sont
celles déjà énumérées dans la présentation de l'invention, à savoir le fait
que
- l'on ait au moins un tenon ou un crochet de chaque côté de chaque
pièce et au moins une mortaise ou encoche correspondante de
l'autre; et
- les tenons ou crochets soient positionnés à une même hauteur entre
les surfaces supérieure et inférieure de chaque pièce et les
encoches ou mortaises de bois soient positionnées à une autre
même hauteur adaptée à celle des tenons ou crochets de façon à
permettre un emboîtage de pièces adjacentes en position l'une à
l'endroit, l'autre à l'envers, et ce que quelle soit leur orientation
2 0 longitudinale.
On comprendra également que la forme des tenons et mortaises et/ou
crochets et encoches n'est pas importante. La seule condition est à nouveau le
fait
qu'ils soient « compatibles » pour permettre un emboîtement des pièces les
unes
adjacentes aux autres en position renversée.
Le panneau selon l'invention tel qu'il vient d'être décrit et exemplifié
dans les divers modes de réalisation à partir de pièces de bois qui peuvent
être
taillées à partir de branches ou de troncs de telle sorte à récupérer le
maximum de
bois. De par la forme particulière que peuvent avoir ces pièces, notamment
avec
des côtés biseautés orientés dans un même angle, on peut retirer les deux
coins
ou angles d'une même surface (la supérieure ou l'inférieure? et de là régler
les
problèmes de « flash » connus dans l'industrie. Du fait que la possibilité
d'inverser
les pièces également dans l'orientation longitudinale, on peut fabriquer des
panneaux rectilignes avec des pièces de bois de forme généralement conique.
Ceci
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permet là encore de faire un maximum de récupération de troncs ou de branches.
Bien entendu, d'autres modifications ou autres modes possibles de
réalisation pourraient être apportées à l'invention telle qu'elle vient d'être
décrite
sans sortir du cadre de la présente invention.
