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JANVIER 2001

Dispositifd’aspiration

pour scie à rubande menuiserie

A. LEFEVREPh. LAMOUREUX

J.P. MULLER

Dossier Technique

YOTA

INRS

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s

JANVIER 2001

Dispositifd’aspiration

pour scie à rubande menuiserie

A. LEFEVREPh. LAMOUREUX

J.P. MULLER

Dossier Technique

YOTA

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE SECURITE

SIEGE SOCIAL :30, RUE OLIVIER NOYER, 75680 PARIS CEDEX 14

CENTRE DE LORRAINE :AVENUE DE BOURGOGNE, 54501 VANDOEUVRE CEDEX

Les Dossiers Techniques de l'INRS permettent de mettre à la dispositiondes acteurs de la prévention et des entreprises des informations techniques surdes dispositifs issus des résultats de recherches de l'INRS et des CRAM qui,faute de marché, n'ont pas été transférés auprès d'opérateurs de marché maisqui présentent un réel intérêt pour la prévention.

L'INRS met ainsi son savoir-faire à la disposition des hygiénistesindustriels et des entreprises qui souhaitent utiliser ses résultats.

Alain LEFEVRE

Chargé de transfert de technologie

Avant - Propos

3Aspiration pour Scie Ruban

Table des Matières

1 Présentation de la machine

Scie à ruban de menuiserie page 04Généralités page 05

2 Le captage des déchets

But du captage page 06 Présentation de l’existant page 06 Présentation du dispositif de captage INRS page 07Résultats et mesures page 08

3 Le dispositif INRS en détail

Solution page 10

4 Dossier de réalisation

Cotes à relever sur la machine page 12 Exemple de fiche de préparation machine page 13 Plan du dispositif INRS page 14

5 Mise en œuvre page 14

6 Précautions, difficultés et limites page 14

7 Annexe

Fiche de préparation machine pour l’adaptation du dispositif de captage des déchets sur scies à ruban de menuiserie

Plans de détail d’un encoffrement réalisé pour une scie à rubande marque Guillet de typeMND (INRS de Neuves Maisons)

Photos du prototype installé sur cette scie

4 Aspiration pour Scie Ruban

DANS l’ industrie du bois, lesscies à ruban à table équi-pent les ateliers de menui-

serie, d’ébénisterie, de modelage...

Le parc machine actuel est esti-mé en France à 100 000machines.Il existe une grande diversité demachines suivant le constructeur

et le type de bâti.

Scie à Ruban de menuiserie

PIERRE BENITE : bâti enfonte pour la plupart desmodèles

SICM-CHAMBON : bâtien tôle pour la plupart desmodèles

AGAZZANI

CATTINI

SIPA

Réglementation :

Tableau MP N°47 desmaladies professionnelles duesaux poussières de bois

Ambiance des lieux detravail: Section2/Chapitre2/ Titre3/ Livre II du Code du Travail

Prévention des risqueschimiques:Section5/Chapitre1/ Titre 3/Livre II du Code du Travail

Conformément à lacirculaire 9114 du 05/07/1991du Ministère du travail, laVME(valeur moyenned’exposition) sur 8 heures detravail pour les poussières debois est fixée à 1mg/m3 depuisle 1er janvier 1997.

ACMA : bâti en fonte pourla plupart des modèles

CENTAURO : bâti en tôlepour la plupart desmodèles

COLLIOT LABOURO : bâti en fonte pour laplupart des modèles

GUILLET : bâti en tôlepour la plupart desmodèles

DENNINGER : bâti enfonte pour la plupart desmodèles

COPEAU : bâti en tôlepour la plupart desmodèles

DUGUE : bâti en tôle pourla plupart des modèles

H.D. : bâti en fonte

MEBER : bâti en fonte eten tôle

LUREM : bâti en tôle pourla plupart des modèles

Principales marques descies à ruban, présentesdans le parc machine enFrance:

(Pour certaines les constructeursn’existent plus sur le marché)

FonctionLa scie à ruban à table de menui-serie ou d’atelier est destinée auxsciages rectilignes ou curvilignesde pièces de bois et de panneaux.

Descriptiona) Le bâtiExécuté en fonte ou en tôled’acier soudée, le bâti est du type«col de cygne» et se trouve leplus souvent placé à gauche del’opérateur.

b) Les volantsAux nombre de deux, le plus sou-vent d’un diamètre n’excédantpas Ø 900 mm, ils servent de sup-port à la lame.Le volant inférieur est générale-ment monté en bout d’arbre d’unmoteur solidaire du bâti, parfois ilest entraîné par l’intermédiaired’une transmission à courroie. Levolant supérieur est libre en rota-tion.

c) La tableEn fonte nervurée ou en acier, elledoit être d’une planéité parfaite.Elle constitue la surface de réfé-rence de la pièce à scier.

d) La lame de scie à rubanOn l’appelle communément«ruban». Il s’agit d’un ruband’acier sans fin, soudé ou brasé,qui est denté, avoyé, affûté, plané,tensionné et dressé.

e) Les guides-lame

En général au nombre de 2, ilsguident la partie utile de la lameentre ses extrémités pour la main-tenir latéralement et à l’arrière,sans jeu, pendant le travail.

f) Le dispositif de freinage

Les scies à ruban à table sontéquipées de moteurs de puis-sance pouvant aller jusqu’à 6 kWpour des diamètres de volantsde 900 mm. L’inertie mise en jeuest telle que depuis 1952 un dis-positif de freinage est obligatoire,permettant d’arrêter progressi-vement les éléments tournantsen cas d’arrêt normal, d’accidenttels que les bris de lame.

g) Les protecteursIls sont destinés à interdire l’ac-cès tant à la lame de scie qu’auxvolants et aux éléments mobilesde transmission de l’énergie etdu mouvement.

h) Dispositif de captage dessciuresLe dispositif doit capter le maxi-mum de déchets. Il est obligatoi-re sur toutes les machines.

i) Bloc de table

Les tables de travail des scies àruban sont munies d’un bloc detable qui constitue une pièced’usure présentant une fentepour le passage de la lame.

5Aspiration pour Scie Ruban

Généralité

volant supØrieur

volant infØrieur

frein

nota: schØma sans buse de raccordement

protecteur soufflets

guide de dØlignage

guide-lame supØrieur

guide-lame infØrieur

bt i

tablebloc de t able

bo tier Ølectrique

capot de protection

1Aspiration des pous-sières par l’arrière ducarter et sur le côté

opposé du sciage inférieur dela scie. Même en plaçant descloisons déflectrices à l’inté-rieur du carter, ce dispositifn’est pas capable d’éviter ladispersion des particulesdans l’ensemble du carterinférieur, ni leur remontéeavec la lame de scie dans lecarter supérieur.

2Aspiration des pous-sières directement sousla table de la machine,

au droit du sciage. Ce systè-me est plus performant que leprécèdent, mais il reste enco-re des poussières de bois qui,piégées par la denture de lalame, remontent sur le volantsupérieur et sont disperséesau niveau du poste de travail.

6 Aspiration pour Scie Ruban

Le captage des déchets

Présentation de l’existantLe but du captage

Le travail du bois lorsd’opérations telles quesciage fraisage, ponça-ge etc..., produit descopeaux, des sciures, etdes poussières...) enpartie dispersées dansl’air ambiant, et dont lesplus fines sont inhaléespar les utilisateurs.

Ces poussières peuventinduire des cancers desvoies respiratoires, etdes pathologies de typeallergies, eczéma, asth-me, ...

En France, la valeurlimite moyenne d’ex-position (VME) estfixée à 1 mg/m3 depuisle 1er janvier 1997.

Le but d’un dispositifd’aspiration est decapter un maximum dedéchets générés lors del’opération de sciageque ceux-ci soientvéhiculés sur la lameou par les élémentstournants de lamachine.

CE DISPOSITIF * consiste àréduire, par encoffre-ment, au strict mini-

mum l’espace de chaque cotédu volant inférieur afin de cana-liser les poussières dans un«couloir» d’aspiration. Au mouvement d’air provoquépar la rotation du volant dansl’encoffrement, s’ajoute au fluxd’air aspiré par la buse du sys-tème d’aspiration.

Le couloir, partant du dessousde la table se prolonge vertica-lement vers le bas, en encof-frant partiellement le volantinférieur. Il comporte une cloi-son intérieure formant undéflecteur et se termine par unebuse cylindrique qui permet leraccordement à la centraled’évacuation des déchets.

Ce déflecteur empêche lesdéchets de sciage de tomberdirectement sur la jante etd’être véhiculés en restant coin-cés entre la jante et la lame descie.

L’encoffrement du volants’étend entre un tiers et unquart du diamètre.

Il est souhaitable que l’intérieurdes parois de l’encoffrementsoient profilées de façon à faci-liter l’écoulement de l’air depuisl’ouverture de la table de travailjusqu’à l’ouverture de sortie duboîtier sans possibilité d’accu-mulation locale de déchets.

7Aspiration pour Scie Ruban

Présentation du dispositif INRS

* Brevet dØlivrØ le 29 08 97 sous le N 2752191

Modifications du bloc de table

Le captage est amélioré enperçant le bloc de table pouraugmenter l’aspiration dessciures produites au-dessusdu bloc de table.Les trous peuvent être répar-tis sur la surface commereprésentés sur la figure.

Les dispositifs 1, 2 et 3ont été montés succes-sivement sur une scie à

ruban de type M.D.N. et testésdans des conditions de fonc-tionnement déterminées

Caractéristiques de la lame

Vitesse linéaire: 20 m.s-1

Largeur: 35 mm

Epaisseur: 0,6 mm

Pas: 13 mm

Profondeur de dent:4,5 mm

Voie de la lame: 1,1 mm

Type de denture: couchée

Caractéristiques de sciageBois: Hêtre (taux d’humidité 10 à 12%)épaisseur: 40 mm longueur: 1mVitesse d’avance: 8m.min -1

Caractéristiques de la ventilationLe dispositif de captage inté-gré à la machine est raccordéau réseau de ventilation duhall d’essai de l’atelier INRS.Le débit d’air est réglable

Evaluation des performancesde captage

L’indice d’assainissement

Il est défini comme le gainapporté par le fonctionne-ment du dispositif de capta-ge (exprimé en écart deconcentration de poussière)rapporté à la concentrationen l’absence d’aspiration,avec correction éventuelle duniveau résiduel et s’exprimeainsi :

Ia=(Ca - Cm)/(Ca - Cf)

où les différentes concentra-tions sont mesurées en unmême point de la table à l’ai-de d’un photomètre (de typeHund TM Data).

8 Aspiration pour Scie Ruban

Résultats de mesures

ł 10 12 mm

sens de coupe

Avant

ArriŁre

ł 5 6 mm

C

B

A

350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Les concentrations (mg.m-3)mesurées sont :

Ca machine en fonctionne-ment, aspiration arrêtéeCm machine en fonctionne-ment, aspiration en marcheCf machine et aspirationarrêtées.

Elles ont permis en fonctiondu débit d’air mis en œuvre- de calculer l’indice d’assai-

nissement- de mesurer la concentra-

tion de poussières auniveau de la table .

Remarque importante

Les concentrations mesuréesne doivent en aucun cas êtreutilisées en absolu, sachantque les réponses des photo-mètres sont fortement dépen-dantes de la granulométriedes poussières.L’augmentation de la propor-tion de fines particules dansles conditions d’essai avecventilation, se traduisent avecces appareils par une légèresous-estmation des perfor-mances.

9Aspiration pour Scie Ruban

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

C

B

A

Evolution de l’indice d’assainissement en fonction du débit

Evolution de la concentration sur la table en fonction du débit

%

m3.h-1

3

2

1

3

2

1

Dispositif 1

Dispositif 2

Dispositif 3INRS

Dispositif 1

Dispositif 2

Dispositif 3INRS

Q

m3.h-1

Q

Ia

mg.m-3

C

Le dispositif de capta-ge présente en coupelatérale verticale la

forme générale d’un «L»,dont la branche la pluslongue s’étend depuis laface inférieure de la tablejusqu’au pied du bâti de lascie.

Le bloc de table perforéComme décrit page 8 cettemodification permet un apportsupplémentaire d’air et favori-se l’aspiration des sciures pré-sentes sur le dessus de latable de travail.

L’encoffrementLe bord supérieur de l’encof-frement vient en contact avecla face inférieure de la tablede travail. Le jeu doit être leplus faible possible entre eux. Il entoure l’ouverture de latable permettant le passagede la lame.La section de l’encoffrementpeut être cylindrique ou carréeselon la place disponible sousla table.

10 Aspiration pour Scie Ruban

Le dispositif de captage INRS en détail

Un des côtés de ce «boîtier» peut être constitué par le bâti de lascie. Il faut cependant prévoir une face amovible pour permettreun accès aisé à la lame en vue de son remplacement.

11Aspiration pour Scie Ruban

Les parois intérieures doiventêtre si possible profilées etsans arêtes vives de façon àfaciliter l’écoulement de l’airet éviter une accumulation depoussières à l’intérieur duconduit.La zone d’encoffrement s’étendentre 1/4 et 1/3 du diamètre duvolant.

Le déflecteur

Le déflecteur sous forme d’uneplaque en bois inclinée s’étendde la face de l’encoffrement jus-qu’à proximité de la lame (2 à3mm) sans entrer directementen contact grâce à l’extrémitétaillé en biseau.

Une ouverture de 10 à 30 mmsituée en dessous du déflec-teur doit être agencée de façonà favoriser une entrée d’air auvoisinage du volant (Q2).De ce fait la jante du volant estmieux protégée de la sciure arri-vant par les trous du bloc detable.

La zone de sortie

La zone de sortie du volanthors de l’encoffrement doit êtrele plus étanche possible sanspour autant créer un frottementavec le volant et la lame.

Q2

Q1BLOC DE TABLE PERFORE

TANGENT

ZONE DE SORTIE

DU VOLANT

VOLANT

Q

12 Aspiration pour Scie Ruban

Cote A

Espace entre la partie infé-rieure de la table et la partiesupérieure du volant.Cette cote permet de calculerla position du support pour ledéflecteur concerné.

Cote B

Distance entre la partie infé-rieure de la table et l’axe duvolant.Cette cote détermine la posi-tion du déflecteur vertical.

Cote C

Diamètre du volant

Cote D

Espace entre la partie infé-rieure du bâti et la partie infé-rieure du volant.Cette cote détermine la hau-teur du déflecteur horizontal.

Cote E

Hauteur du caisson.A+C+D=E

Cote F

Espace entre la partie vertica-le du bâti et la lame.

Cote G

En général G est égale à zéro.Dans le cas ou un jour appa-raît il est nécessaire de fermercet espace pour créer unmaximum d’étanchéité.

Cote H

Profondeur du bâti

Cote I

Espace entre la partie arrièredu volant et la face intérieuredu bâti.

Cote J

Epaisseur du volantLes cotes I et J déterminent lalargeur minimale du caissond’aspiration.

Cote K

Place disponible pour fixer laporte du caisson d’aspiration.Si K est supérieure à 30mmvous pouvez monter une gre-nouillère à clé comme systè-me de fermeture, dans le cascontraire un bloc de polysti-rène ou de mousse collé àl’intérieur de la porte du bâtisuffit à maintenir la porte dudispositif fermée.

Vous trouverez des fiches deprise de cotes vierges en find’ouvrage.

Dossier de réalisation

Côtes à prendre sur la machine

Aspirat ion pour Sc ie à Ruban

Marque: Type:

Date de fabrication: Date d’achat:

Utilisation principale:

Forme du bâti: Forme du volant:

Type du bâti: Mécano-soudé Fonderie Autre

Table inclinable: OUI NON

Partie arrière fermée par: Partie avant fermée par:

Captage (cocher la case correspondante) :

Présence d’une pédale de frein: OUI NON

Position de la pédale de frein:

13

1 2 autre aucun

2

1

G si = 0A

B = A+C/2

ø C

F

JK

H

I

D

E

A =B =C =D =E =F =G =H =I =J =K =

Aspiration pour Scie Ruban14

LE CAISSON d’aspirationque nous développonssur le plan, joint en

annexe, est réalisé en tôle de2 mm.Vous pouvez utiliser d’autresmatériaux tels que contre-pla-qué ou autres.L’essentiel étant d’assurer unmaximum d’étanchéité audispositif mis en place.

Les déflecteurs peuvent êtresoudés ou rivetés.

La plaquette en bois servantde déflecteur est maintenuepar des vis ou par une butéeà l’extérieur du caisson.

Plan du dispositif INRS

Précautions, difficultés et limites

Vues d’un caisson d’aspiration réalisé pour une scie à ruban de type MND, dotéed’un volant de 700 mm de diamètre.

Les plans sont donnés à titreindicatif. Etant donné la diver-sité et la complexité du parcmachine actuel. Une adapta-tion est nécessaire en fonc-tion de la machine à équiper,

notamment en tenant comptede la position du dispositif defreinage.Pensez à laisser l’accès libreau guide-lame inférieur(découpes, ...)

Pensez à la mise en placedu dispositif d’aspiration,démontage du volant, ...

Le débit extrait à mettre enoeuvre ne doit pas être inférieurà 600 m3.h-1. La machine doit être

raccordée à un conduit d’un dia-mètre tel que la vitesse ne soitpas inférieure à 20 m.s-1, ceci

afin d’éviter les dépôts dans leréseau de transport.

Conditions de mise en œuvre

Aspiration pour Scie Ruban

Prototype réalisé pour la scie à rubanMDN dans l’atelier de l’INRS

15

Dispositif Porte fermØe

Dispositif Porte fermØe - dØta il Dispositif Porte ouverte - dØta il

Dispositif Porte ouverte

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE SECURITE

Le travail du bois lors d’opérations telles que sciage fraisage, ponçage ..., produit des poussières (copeaux, sciures, etc...) en partie dispersées dans l’air ambiant, et dont les plus fines sont inhalées par les utilisateurs.

Ces poussières peuvent induire des cancers des voies respiratoires, et des pathologies de types allergies, eczéma, asthme, ...

En France, la valeur limite moyenne d’exposition (VME) est fixée à 1 mg/m3 depuis le 1er janvier 1997.

Il parait donc impératif d’améliorer de manière sensible le niveau de performance des dispositifs de captage équipant les machines à bois.

l’INRS a développé un concept de captage de déchets pour scie à ruban de menuiserie sur le principe de l’encoffrement partiel du volant inférieur et de la lame.

INRS