Le développement des raboteuses stationnaires remonte au début du 19e siècle. Sur les premières machines de ce type, la pièce était serrée sur un chariot et amenée sous un arbre horizontal équipé de couteaux s'étendant sur toute la largeur de travail. En 1850, une raboteuse a été construite en Allemagne sur laquelle la pièce était alimentée sur un arbre de coupe situé entre deux tables utilisées pour positionner et soutenir la pièce. Outre les améliorations techniques, cette conception de base a été conservée à ce jour. Une telle machine est appelée dégauchisseuse ou dégauchisseuse (voir figure 1).

Figure 1. Dégauchisseuse

Plus récemment, des machines ont été conçues pour raboter la surface supérieure d'une pièce à une épaisseur prédéterminée au moyen d'un porte-outil tournant horizontalement. La distance entre le diamètre du cercle de coupe et la surface de la table supportant la pièce est réglable. Ces machines sont appelées raboteuses à une face.

Ces deux types de machines de base ont finalement été combinés en une machine pouvant être utilisée à la fois pour le rabotage de surface et d'épaisseur. Ce développement a abouti à des raboteuses pour le travail à deux, trois et quatre côtés en un seul passage.

Du point de vue de la sécurité et de la santé au travail, il est fortement recommandé de prendre des mesures pour extraire la poussière et les copeaux de bois de la raboteuse (par exemple, en raccordant la raboteuse à un système d'extraction de poussière). Les poussières provenant de bois durs (chêne, hêtre) et de bois tropicaux sont considérées comme particulièrement nocives pour la santé et doivent être extraites. Des mesures visant à réduire le niveau sonore des raboteuses doivent également être prises. Un frein automatique pour l'arbre de coupe est obligatoire dans de nombreux pays.

Raboteuses de surface

Une dégauchisseuse possède un châssis principal rigide qui supporte la table d'alimentation et la table de sortie. L'arbre de coupe est situé entre les deux tables et monté sur roulements à billes. Le châssis principal doit être conçu de manière ergonomique (c'est-à-dire qu'il doit permettre à l'opérateur de travailler confortablement).

Les dispositifs de commande manuels doivent être installés de manière à ce que l'opérateur ne soit pas placé dans une situation dangereuse lors de leur utilisation, et la possibilité d'une utilisation par inadvertance doit être réduite au minimum.

Le côté du châssis principal faisant face à la position de l'opérateur doit être exempt de pièces saillantes telles que volants, leviers, etc. La table à gauche de l'arbre de coupe (table de sortie) est normalement réglée à la même hauteur que le cercle de coupe de l'arbre de coupe. La table à droite de l'arbre de coupe (table d'alimentation) est réglée plus bas que la table de sortie pour obtenir la profondeur de coupe souhaitée. Le contact entre les lèvres de la table et le porte-outil ne doit pas être possible sur toute la plage de réglage des tables. Cependant, le jeu entre les lèvres de la table et le cercle de coupe de l'arbre de coupe doit être le plus petit possible pour assurer un bon support de la pièce à raboter.

Les principales opérations sur une dégauchisseuse sont le dressage et le délignage. La position des mains sur la pièce à usiner est importante du point de vue du fonctionnement et de la sécurité. Lors de l'aplatissement, la pièce doit être alimentée d'une main, l'autre main la maintenant initialement sur la table d'alimentation. Dès qu'il y a une quantité suffisante de bois sur la table de sortie, cette dernière main peut passer en toute sécurité sur le garde-pont pour appliquer une pression sur la table de sortie et sera suivie par la main d'alimentation pour terminer l'opération d'alimentation. Lors du délignage, les mains ne doivent pas passer sur l'arbre de coupe lorsqu'il est en contact avec le bois. Leur fonction principale est d'exercer une pression horizontale sur la pièce pour la maintenir perpendiculaire à la clôture.

Le bruit produit par l'arbre de coupe en rotation peut souvent dépasser le niveau considéré comme nocif pour l'oreille. Des mesures pour réduire le niveau de bruit sont donc nécessaires. Certaines des mesures de réduction du bruit qui ont fait leurs preuves sur les dégauchisseuses sont les suivantes :

• utilisation d'un porte-outil "silencieux" (par exemple, une forme ronde avec une projection de lame minimale, une lame hélicoïdale au lieu d'une lame droite, des outils rotatifs segmentés avec coupe décalée)

• rebords de table fendus ou percés (la configuration et les dimensions des ouvertures dans les rebords de table doivent être choisies de manière à éviter tout risque d'accident ; par exemple, les fentes ne doivent pas avoir plus de 6 mm de largeur et le diamètre des trous ne doit pas dépasser 6 mm )

• conception aérodynamique des déflecteurs de copeaux sous les lèvres de la table

• réduction de la vitesse de l'arbre de coupe à moins de 1,000 XNUMX tr/min, à condition que l'état de surface de la pièce soit encore satisfaisant.

Une réduction du bruit jusqu'à 12 dBA au ralenti et 10 dBA en charge peut être obtenue.

Les porte-lames doivent avoir une section transversale circulaire et les rainures et fentes de dégagement des copeaux doivent être aussi petites que possible. Les lames et les inserts doivent être correctement fixés, de préférence par une fixation par verrouillage de forme.

L'arbre de coupe tourne généralement à des vitesses comprises entre 4,500 6,000 et 56 160 tr/min. Les diamètres des arbres de coupe conventionnels varient de 200 à 900 mm et leurs longueurs (largeurs de travail) de XNUMX à XNUMX mm. Par analogie avec la cinématique du fraisage classique, la surface de la pièce rabotée avec un porte-outil est composée d'arcs cycloïdes. La qualité de surface de l'ouvrage dépend donc de la vitesse et du diamètre de l'arbre de coupe, du nombre de lames de coupe et de l'avance de la pièce.

Il est recommandé d'équiper les dégauchisseuses d'un frein automatique pour l'arbre de coupe. Le frein doit être activé lorsque la machine est à l'arrêt et le temps de freinage ne doit pas dépasser 10 secondes.

L'accès à l'arbre de coupe à l'arrière du guide doit être interdit par un protecteur fixé soit au guide, soit au support du guide. L'arbre de coupe devant le guide doit être protégé par une protection de type pont réglable fixée à la machine (par exemple, au châssis principal du côté de la table de sortie) (voir figure 2). L'accès aux éléments de transmission doit être interdit par un protecteur fixe.

Figure 2. Guide et protection arrière de l'arbre de coupe

Dangers

Comme l'arbre de coupe tourne dans le sens opposé à la direction dans laquelle la pièce est avancée, le risque de rebond existe. Si la pièce est éjectée, la main ou les doigts de l'opérateur peuvent entrer en contact avec l'arbre de coupe en rotation à moins qu'une protection adéquate n'ait été fournie. Il arrive également fréquemment que la main entre en contact avec l'arbre porte-lames en faisant avancer la pièce avec les doigts tendus au lieu de la pousser vers l'avant avec le poing fermé. Les lames de coupe mal fixées peuvent être éjectées par la force centrifuge et causer des blessures graves et/ou des dommages matériels.

Systèmes de protection pour dégauchisseuses

Dans de nombreux pays, la législation relative à l'utilisation des dégauchisseuses exige que l'arbre de coupe soit recouvert d'un système de protection réglable afin d'éviter tout contact accidentel de la main de l'opérateur avec l'arbre de coupe en rotation.

En 1938, la SUVA a introduit une protection de raboteuse qui répondait efficacement à toutes les exigences pratiques. Au fil des ans, ce protecteur s'est avéré utile non seulement en tant que système de protection, mais également en tant qu'aide pour la plupart des opérations. Elle est bien acceptée par l'industrie du bois en Suisse et presque toutes les dégauchisseuses industrielles en sont équipées. Les caractéristiques de conception de cette protection ont été introduites dans le projet de norme européenne pour les dégauchisseuses. Les principales caractéristiques de cette garde sont les suivantes :

• fort et rigide

• pas facilement dévié pour exposer le bloc de coupe

• reste toujours parallèle à l'axe de l'arbre de coupe quel que soit son réglage horizontal ou vertical

• facilement réglable horizontalement et verticalement sans l'utilisation d'un outil.

Cependant, des accidents se produisent toujours. Ces accidents sont principalement causés par un mauvais réglage de la protection. C'est pourquoi les ingénieurs de la SUVA ont développé une protection de type pont qui recouvre automatiquement l'arbre de coupe devant le guide et exerce en permanence une pression définie contre la pièce ou le guide. Cette garde est disponible depuis 1992.

Les principales caractéristiques de conception de ce nouveau protecteur, appelé "Suvamatic", sont les suivantes :

• protection complète de l'arbre de coupe. La pleine largeur de rabotage est protégée par une seule protection de type pont. Il peut être rabattu à l'aide d'un système de verrouillage à charnière. Cela évite que la protection ne dépasse trop de la face de la machine.

• système pratique de guidage de la pièce. Le système de guidage de la pièce se compose d'un patin de pression et d'un guide pour la pièce. Les deux sont montés sur la pointe de la garde. Ce dernier peut être incliné pour guider la pièce à la fois pour le planage et le délignage.

• application de pression pour faciliter le travail. Pour la bordure, le protecteur exerce une pression en direction de la clôture. Après le délignage, il couvre automatiquement toute la longueur de l'arbre de coupe devant le guide.

• levage et abaissement automatique de la protection. Pour le dressage, la protection est soulevée par le guide de pièce. Après aplatissement, il s'abaisse automatiquement pour recouvrir l'arbre de coupe.

• la protection peut être verrouillée en position pour les travaux par lots. Pour les travaux par lots, la protection peut être verrouillée en position verticale pour s'adapter à l'épaisseur de la pièce. Le protecteur reviendra automatiquement à cette position préréglée après avoir été enfoncé.

• conviendra à toutes les machines. La protection peut être montée sur toutes les dégauchisseuses et sur les dégauchisseuses combinées.

Machines à raboter une face

Le châssis principal d'une dégauchisseuse à une face abrite le porte-outil, la table de dégauchisseuse et les éléments d'alimentation.

Une fois que la pièce a été aplanie et débordée sur une dégauchisseuse, elle est rabotée à l'épaisseur souhaitée sur la dégauchisseuse. Contrairement à celui d'une dégauchisseuse, le porte-outil d'une dégauchisseuse est situé au-dessus de la table de rabotage et la pièce n'est plus alimentée à la main mais mécaniquement par des rouleaux d'alimentation. Les rouleaux d'alimentation sont entraînés soit par un moteur séparé (environ 1 kW), soit par un réducteur de vitesse alimenté par le moteur de l'arbre porte-lames. Avec un entraînement séparé, la vitesse d'avance reste constante, mais si la puissance est transmise par le moteur de l'arbre de coupe, l'avance varie en fonction de la vitesse de l'arbre de coupe. Des vitesses d'alimentation comprises entre 4 et 35 m/min sont courantes.

Deux rouleaux d'alimentation montés sur ressort reposent sur la surface supérieure de la pièce. Le rouleau d'alimentation à l'avant du porte-outil est rainuré pour une meilleure prise sur la pièce ; le rouleau d'alimentation à l'extrémité de sortie du bloc de coupe est lisse. Une barre de pression d'entrée et de sortie située à côté de l'arbre de coupe appuie la pièce sur la table, assurant ainsi une coupe nette et régulière. La conception et la disposition des rouleaux d'alimentation et des barres de pression doivent être telles que le contact avec l'arbre de coupe en rotation est impossible.

Les rouleaux d'alimentation sectionnels et les barres de pression permettent le travail simultané de deux ou plusieurs pièces d'épaisseur légèrement différente. Du point de vue de la prévention des accidents, les rouleaux d'alimentation sectionnels et les barres de pression sont essentiels. La largeur du rouleau d'alimentation individuel ou de la section de la barre de pression ne doit pas dépasser 50 mm.

Deux rouleaux fous sont disposés dans la table. Ils sont conçus pour faciliter le passage de la pièce sur la table.

La surface de la table doit être un plan exempt de fentes ou de trous. Des accidents impliquant les doigts d'un opérateur coincés entre les ouvertures et la pièce à usiner se sont produits. Le réglage vertical de la table peut être manuel ou assisté. Une butée mécanique doit empêcher tout contact de la table avec l'arbre de coupe ou les rouleaux d'alimentation. Il faut s'assurer que le mécanisme de réglage vertical maintient la table dans une position stable.

Afin d'empêcher l'alimentation de pièces surdimensionnées, un dispositif (par exemple, une tige fixe ou une barre fixe) est situé sur le côté d'alimentation de la machine, limitant ainsi la hauteur maximale de la pièce. Une hauteur maximale de 250 mm entre la surface de la table dans sa position la plus basse et le dispositif de sécurité mentionné ci-dessus est rarement dépassée. La largeur de travail usuelle varie entre 315 et 800 mm (pour les machines spéciales cette largeur peut aller jusqu'à 1,300 mm).

Le diamètre des porte-lames varie généralement de 80 à 160 mm. Normalement, quatre lames sont montées sur l'arbre de coupe. L'arbre de coupe tourne à des vitesses comprises entre 4,000 6,000 et 4 20 tr/min et sa puissance d'entrée varie de 10 à 12 kW. La profondeur de coupe maximale est de XNUMX à XNUMX mm.

Pour minimiser le risque de rebond, les raboteuses à une face doivent être équipées d'un dispositif anti-rebond couvrant toute la largeur de travail de la machine. Ce dispositif anti-recul est généralement constitué de plusieurs éléments rainurés disposés sur une tige. L'élément individuel mesure entre 8 et 15 mm de large, et il tombe sous son propre poids jusqu'à la position de repos. Le point le plus bas de chaque élément rainuré dans sa position de repos doit se trouver à 3 mm sous le cercle de coupe de l'arbre porte-lames. Les éléments rainurés doivent être réalisés dans un matériau (de préférence de l'acier) ayant une résistance élastique de 15 J/cm² et une dureté superficielle de 100 HB.

Les mesures suivantes de réduction du bruit se sont avérées efficaces sur les raboteuses à une face :

• utilisation d'un arbre de coupe "silencieux" (comme celui suggéré pour les dégauchisseuses)

• conception aérodynamique des barres de pression et du capot d'extraction des copeaux

• réduction de la vitesse de l'arbre de coupe

• enceinte partielle ou complète de la machine (conception en tunnel de l'ouverture d'entrée et de sortie avec un matériau insonorisant sur la surface faisant face à la source de bruit)

Une réduction du bruit allant jusqu'à 20 dBA peut être obtenue grâce à une enceinte complète bien conçue.

Dangers

La principale cause d'accidents sur les raboteuses à une face est le recul de la pièce. Le rebond peut se produire à cause de :

• mauvais entretien du dispositif anti-recul (les éléments individuels peuvent ne pas tomber sous leur propre poids mais rester collés les uns aux autres à cause de l'accumulation de poussière ; les rainures des éléments peuvent être recouvertes de résine, être émoussées ou mal rectifiées)

• mauvais entretien des rouleaux d'alimentation des sections et des barres de pression (par exemple, sections recouvertes de résine ou rouillées)

• charge de ressort insuffisante sur les rouleaux d'alimentation et les barres de pression lorsque plusieurs pièces d'épaisseur non uniforme sont alimentées en même temps.

Les causes typiques des autres accidents sont :

• contact de la main avec l'arbre de coupe en rotation lors de l'enlèvement des copeaux et de la poussière de la table à la main plutôt qu'avec un bâton en bois ou un râteau

• éjection des lames de l'arbre de coupe en raison d'une fixation incorrecte.

Machines combinées de rabotage et de surépaisseur

La conception et le fonctionnement des machines combinées (voir figure 3) sont similaires à ceux des machines individuelles décrites ci-dessus. Il en va de même pour les vitesses d'alimentation, la puissance du moteur, les réglages de la table et des rouleaux. Pour le rabotage en épaisseur, les tables de rabotage de surface sont soit retirées, repliées ou soulevées latéralement, exposant le porte-lames, qui est recouvert d'un capot d'extraction de copeaux pour empêcher l'accès Les machines combinées sont principalement utilisées dans de petits ateliers avec peu de travailleurs, ou lorsque l'espace est limité limité (c'est-à-dire dans les cas où l'installation de deux machines individuelles est impossible ou non rentable).

Figure 3. Raboteuse combinée de surface et d'épaisseur

Le passage d'une opération à l'autre est souvent long et peut être gênant si seulement quelques pièces doivent être usinées. De plus, généralement une seule personne à la fois peut utiliser la machine. Cependant, depuis 1992, des machines ont été introduites sur le marché où un fonctionnement simultané (rabotage de surface et d'épaisseur en même temps) est possible.

Les dangers des machines combinées sont dans une large mesure identiques aux dangers répertoriés pour les machines individuelles.

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