Outil à coins parallèles pour le fendage du bois

Abstract

 L'invention consiste en un outil pour le fendage du bois caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système à n coins élémentaires (3a, 3b, 3c,... 3n) parallèles, animés successivement d'un mouvement de pénétration dans le bois. Le système d'actionnement des coins pouvant être un système hydraulique, à chaine, à bielles, à percussion, adaptable sur un ensemble moteur.

Description

[0001] La présente invention concerne un outil pour le fendage des billons de bois de chauffage et une fendeuse à bois équipée de cet outil.

[0002] Les billons de bois, tronçonnés en longueur d'un mètre et dont le diamètre est supérieur à 15-20 cm, sont systématiquement fendus longitudinalement pour faciliter leur manutention, accélérer leur séchage ultérieur, favoriser leur combustion.

[0003] Dans 80 à 90 % des cas, le fendage s'effectue manuellement, c'est-à-dire à l'aide de coins, de masses et de merlins.

[0004] Dans les 10 à 20 % des cas restants, le fendage est mécanisé, soit par un système à vis conique, soit par un système à coin hydraulique.

[0005] Pour chacun de ces systèmes, ont peut utiliser différents types d'entraînement :

• par moteur électrique, mais ce type est peu répendu car le fendage ne s'effectue pas en forêt et les performances sont médiocres.
• par moteur thermique, mais ces systèmes ont un prix beaucoup trop élevé.
• par système accouplé sur un attelage "trois points" d'un tracteur ou sur sa prise hydraulique. Les performances de ce système sont bonnes mais un tracteur puissant est nécessaire.

[0006] En fait, à l'heure actuelle, seuls les possesseurs de tracteurs agricoles utilisent des fendeuses mécaniques, les fendeuses à vis conique étant les plus répandues et les moins onéreuses, par exemple celle décrite dans le document FR 2 462 979.

[0007] D'où l'idée de concevoir une machine d'un type complètement nouveau, qui s'adresse à la grande majorité des bûcherons, amateurs ou semi-professionnels, qui fendent encore leur bois manuellement.

[0008] Pour atteindre cet objectif, la machine selon l'invention doit satisfaire au cahier des charges suivant :

• utilisation comme source d'énergie d'une tronçonneuse thermique déjà largement répandue par les utilisateurs potentiels ou de toute autre machine portable,
• adaptation facile sur la machine,
• portabilité, avec poids de l'adaptation inférieur à 4 kg,
• performances correctes, même dans le bois dur et de gros diamètre,
• prix de vente public modéré.

[0009] Les objectifs sont atteints grâce à l'invention qui consiste en un outil pour le fendage du bois, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système à coins élémentaires parallèles, animés successivement d'un mouvement altérnatif d'avance et de recul tel que, lorsqu'un coin avance, les autres coins sont immobiles entre eux.

[0010] De préférence, l'outil se caractérise en ce qu'il comporte deux systèmes à coins élémentaires parallèles, montés symétriquement par rapport à l'axe de symétrie de l'outil et en ce que les coins élémentaires avancent par paires.

[0011] De plus, cet outil est conçu pour être adaptable à toute machine portable du type tronçonneuse ou autre, la transmission de puissance s'effectuant par exemple au moyen d'une chaîne.

[0012] On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figure annexées suivantes :

• figure 1 : vue d'ensemble d'une fendeuse selon l'invention.
• figure 2 : croquis montrant le système à coins parallèles.
• figure 3 : graphique illustrant les déplacements des coins pour un système à trois coins parallèles.
• figure 4 : détail du montage du système à coins parallèles.

[0013] Une fendeuse à bois selon l'invention est composée d'un ensemble moteur (1) et d'un système à coins parallèles (2) adaptable sur l'ensemble moteur (1).

[0014] Le système à coins selon l'invention est formé d'une pluralité de coins élémentaires (3a, 3b, 3c,... 3n) aptes à se déplacer parallèlement les uns par rapport aux autres alternativement selon la direction de pénétration dans le bois (voir figure 2).

[0015] L'idée inventive consiste à exploiter la théorie de frottement du coin.

[0016] Si :

. P = effort pour enfoncer le coin dans la bûche

. R = effort pour extraire le coin

. a = ½ angle du coin

. f = angle de frottement coin/bois

[0017] On a sensiblement :

[0018] L'angle de frottement f est variable selon les essences de bois, leur degré d'humidité et la vitesse de déplacement du coin.

[0019] L'angle a résulte de la géométrie du coin. Il ne doit pas être inférieur à une certaine valeur pour préserver la résistance mécanique du coin.

[0020] L'expérience nous a montré que le rapport P/R variait entre 2 et 5 selon le cas.

[0021] On peut donc imaginer un système formé de n coins parallèles, animés successivement d'un mouvement tel que, lorsqu'un coin avance, les n-1 autres coins sont immobiles entre eux. Si n-1 > P/R, le système est auto-pénétrant.

[0022] A titre d'exemple, la figure 3 illustre les mouvements de trois coins élémentaires (3a, 3b, 3c) pour n=3. A chaque instant, deux coins sont immobiles entre eux tandis que le troisième pénètre dans le bois.

[0023] La figure 4 montre à titre d'exemple non limitatif un moyen d'accouplement du système à coins parallèles (2) avec l'ensemble moteur (2) de la tronçonneuse.

[0024] Le déplacement des coins (3n) est assuré par un arbre à cames (4) entraîné par la chaîne (6) de la tronçonneuse qui s'engraine sur un pignon d'entraînement de l'arbre à cames.

[0025] Chaque came (4) aura un profil tel que sur 1/n tour, le coin correspondant avance d'une distance d et, sur le (n-1)n/tour restant, recule de la même distance.

[0026] Les n cames (4) seront décalées d'1/n tour.

[0027] Le contact arbre à cames-coins est assuré par n ressorts (5) indépendants.

[0028] L'inversion de la pression des ressorts (5) par exemple par une manette permet l'extraction des coins si la bûche n'est pas éclatée.

[0029] Des roulements assurent le contact sans frottement entre arbre à cames et coins.

[0030] Le système à coins décrit s'adapte à tout moteur portable comportant une prise de force rotative.

[0031] D'autres systèmes d'actionnement des coins, par exemple hydrauliques, à bielles ou à percussion sont possibles, la caractéristique essentielle étant que le système comporte n coins parallèles animés successivement d'un mouvement de pénétration dans le bois.

[0032] Les moyens élastiques et réversibles aptes à pousser ou retirer les coins ne sont pas limités à l'exemple représenté, on peut aussi utiliser par exemple un empilement de ressorts à lames ou de rondelles Belleville, ou un bloc en élastomère.

[0033] Par ailleurs la forme, la largeur, l'angle d'un coin peuvent être différents de ceux présentés sans sortir du cadre de l'invention.

[0034] Le nombre de coins est de préférence supérieur à trois et de l'ordre d'une dizaine.

[0035] Selon un mode de réalisation non représenté, l'outil est formé de deux systèmes de coins symétriques c'est-à-dire que les coins avancent par paires, symétriquement disposées par rapport à l'axe de symétrie de l'outil de façon à répartir uniformément les efforts sur chaque coin.

[0036] Les performances et avantages de l'invention sont nombreux et notamment :

• légèreté,
• adaptation facile,
• grande sécurité,
• opération de fendage plus rapide, moins pénible, moins dangereuse qu'à la main,
• dégagement automatique par inversion du système,
• performances staisfaisantes pour un prix de vente modéré.

Revendications

1. Outil pour le fendage du bois caractérisé en ce qu'il comporte n coins parallèles animés successivement d'un mouvement de pénétration dans le bois.

2. Outil selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système à n coins élémentaires (3a, 3b, 3c,... 3n) parallèles, animés successivement d'un mouvement alternatif d'avance et de recul tel que, lorsqu'un coin avance, les n-1 autres coins sont immobiles entre eux.

3. Outil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte deux systèmes à coins élémentaires parallèles montés systématiquement par rapport à l'axe de symétrie de l'outil et en ce que les coins élémentaires avancent par paires.

4. Outil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en que ce qu'il comporte un arbre à cames (4) entraîné par une chaîne (6) d'une machine sur laquelle l'outil est adapté, chaque came ayant un profil tel que sur 1/n tour, le coin correspondant avance d'une distance d et sur (n-1)/n tour restant, il recule de la même distance, les n cames étant décalées de 1/n tour.

5. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce que le contact arbre à cames-coins est assuré par des moyens élastiques et réversibles.

6. Fendeuse à bois caractérisé en ce qu'elle est formée d'une machine portable sur laquelle est adapté l'outil selon la revendication principale.

7. Fendeuse à bois selon la revendication 6 caractérisé en ce que la machine portable est une tronçonneuse.

Dessins