Auteur/autrice : kallfass

SCIERIE HEGENER-HACHMANN

La nouvelle scierie de Hegener-Hachmann a été mise en service le 12 octobre 2019. Elle intègre un des processus de production les plus flexibles jamais mis en œuvre dans une scierie de taille moyenne. Un vrai défi d’ingénierie pour toutes les parties impliquées.

„Scierie en ligne Hanxleden 4.0 – Concept de scierie innovant et conscient des ressources pour les PME“  », tel est le nom du projet de la société Hegener-Hachmann située à Schmallenberg en Allemagne, un projet pesant un investissement de près de 11 millions d’euros. La construction de la nouvelle installation a pris exactement un an, d’octobre 2018 à octobre 2019. Au bout de 12 mois supplémentaires, le volume découpé a atteint la quantité nominale prévue. Mais commençons par le commencement.

L’exploitation optimale de toutes les ressources
Le dirigeant actuel de la scierie, Hubertus Hegener-Hachmann, est issu de la quatrième génération. Il est solidement assisté par son partenaire d’affaire Markus von Weichs qui gère essentiellement l’achat des grumes. À l’origine, Hegener-Hachmann est une exploitation forestière dotée d’une petite scierie utilisée comme activité secondaire. En 2007, l’entreprise investit dans sa première expansion et installe un râtelier d’occasion et une scie circulaire de retaillage. « Afin de préparer notre entreprise aux évolutions futures et pouvoir découper de nombreux et différents types de grumes, dont une partie provenant de notre propre exploitation, nous avons pris l’initiative de renouveler entièrement notre installation. En procédant ainsi, nous avons entre autres pu continuer à produire sur notre site pendant la phase de construction. Notre objectif est de pouvoir à la fois exploiter efficacement les ressources et les préserver tout au long du processus de production », explique M. Hegener-Hachmann. « Nous voulons tout regrouper sur un seul et même site. En tant que PME, nous ne pouvons légitimer notre existence qu’en élargissant nos activités. » En disant cela, il ne fait pas seulement référence à la découpe classique du bois, par exemple le bois massif de construction, le bois de construction ou le bois pour le jardin. Hegener-Hachmann est connue dans la région pour son plancher massif en bois de feuillus et de résineux qu’elle distribue sous la désignation de « parquet de manoir ». Elle transforme également des essences telles que le mélèze, le pin douglas et l’épicéa.
Étant donné que ce projet phare rayonne au-delà de sa région et attire l’attention en raison de sa flexibilité, de son efficience et des économies en ressources, il a été subventionné à hauteur de 50 % des dépenses admissibles par le FEDER du ministère de l’environnement de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie dans le cadre du programme « Ressource NRW ».
Le résultat est une scierie moderne aux processus extrêmement complexes et dont le volume annuel de découpe prévu est de 40 000 m3 pleins de résineux et feuillus. Pour l’équipement technique de découpe, Hegener-Hachmann a choisi une scie à ruban EWD inclinée avec un canter pour grumes jusqu’à 10,5 m de longueur et 1,3 m de diamètre. Le bois provient du parc à grumes et est amené à la découpe, sans tri préliminaire, à 70 % en ligne. Pour la mécanisation et l’installation de tri et d’empilage, Hegener-Hacmann a misé sur le savoir-faire de Kallfass, sise à Baiersbronn en Allemagne. « En plus d’optimiser les sommes investies, le choix de l’équipementier qui allait nous accompagner était capital pour nous. En outre, la solution de Kallfass nous a beaucoup plus et ils nous ont affirmé de la mise en œuvre du projet dans les temps fixés », se justifie M. Hegener-Hachmann. « La découpe en ligne et la grande variété de dimensions des produits ont représenté de gros défis pour nous », se souvient Hans Haist, directeur général de Kallfass. C’est aussi Kallfass qui a fourni la commande pour l’ensemble de triage. « Avec les essences exigeantes et les dimensions différentes, la tâche a été considérable pour nos programmeurs », résume-t-il.

Limites repoussées
En bref, les grumes sont prédécoupées par la scie à ruban puis après une retaille sur la Combimes-BNK et/ou après le cantre, les grumes sont amenées à l’installation de tri et d’empilage de Kallfass. Mais il y a encore deux autres options : « les produits mesurant plus de 6 m de longueur et plus de 105 mm d’épaisseur ainsi que les blocs ou les pièces isolées de qualité supérieure peuvent être transportés vers l’éjection spéciale 1 du cantre ou l’éjection spéciale 2 en aval de la BNK. Arrivés là, ils sont ensuite délicatement amenés par un dispositif de levage au niveau inférieur », explique M. Hegener-Hacmann.

50 conteneurs et occupation multiple
Chez Hegener-Hachmann, les morceaux de bois de plus de 105 mm d’épaisseur, 300 mm de largeur et 6 m de longueur arrivent à l’ensemble de triage Kallfass qui comprend 50 conteneurs inclinés. Dans les conteneurs inclinés, le bois glisse doucement sur le convoyeur à chaîne lors du vidage, ce qui est un avantage en particulier pour le bois de feuillus. « En raison de notre énorme diversité de produits et des nombreuses essences, l’ordinateur dépose souvent, si c’est nécessaire, trois gammes différentes dans un même conteneur », explique M. Hegener-Hachmann. Dans ce cas, lorsque le conteneur est plein, il est vidé et les pièces dont les dimensions ne sont pas nécessaires retournent dans l’installation pour y être à nouveau triées.
Les morceaux de bois à empiler sont triés puis examinés par un opérateur qui évalue leur qualité lors de leur passage en course transversale. Les pièces non conformes sont alors évacuées ou retaillées. Les planches traversent ensuite la tronçonneuse multiple CNC de Kallfass : elle écourte les morceaux de bois aux dimensions requises à l’aide d’une scie de référence et de quatre scies variables. « Le tronçonnage est impeccable et réalisé au millimètre près », selon l’opérateur. Ensuite, les morceaux de bois sont mis en couches puis en paquet. M. Haist jauge la cadence à jusqu’à dix couches respectivement 60 planches par minute. L’unité d’empaquetage est équipée de huit chargeurs à dépose automatique de baguettes.
Les paquets finis sont amenés à un niveau inférieur à l’aide d’un dispositif de levage. En raison de l’espace disponible, ils sont déposés sur un convoyeur à rouleaux couché sur un côté. Il fait pivoter sur 90° le paquet de bois qui circule sur des glissières. Ensuite, les paquets sont cerclés et amenés au poste d’expédition. Les demi-paquets ou les paquets qui, après séchage, doivent être chargées non lattées peuvent traverser l’unité de dépilage par renversement située immédiatement en aval puis repasser dans l’ensemble d’empilage.
La scierie Hegener-Hachmann comme Kallfass confirment que la réalisation et la mise en service ont été satisfaisantes. Désormais, les priorités reposent sur l’amélioration continue et conjointe des processus internes et sur le flux de données.

Installée en Forêt-Noire, Kallfass a déjà été fournisseur d’équipement pour des usines de production lamellé-collé en Autriche et en Allemagne. Le dernier site réalisé est celui de Stora Enso à Gruvön, en Suède. Les travaux ont commencé sur le site en 2018 et l’installation fonctionne depuis début 2019 en mode automatique.
À date, il s’agit du plus gros projet de Kallfass dans le domaine du bois lamellé-collé. L’entreprise a non seulement fourni toute la mécanisation (de l’alimentation en paquets jusqu’à la sortie des éléments pressés terminés), mais a également conçu la commande de sécurité complète. Stora Enso a choisi Kallfass comme équipementier également parce que Kallfass avait participé à l’installation des usines de bois lamellé-collé de Ybbs et de Bad St. Leonhard. En Suède, la capacité annuelle totale est de 100 000 m³.

Pour gros paquets également
À Gruvon, Stora Enso exploite également une scierie qui fournit la matière première pour les éléments de bois collé. Le bois coupé (séché et latté ou préraboté) arrive par camion à la section d’alimentation de Kallfass. Cette dernière peut également recevoir de gros paquets mesurant jusqu’à 5,8 m de longueur, 2 m de largeur et 3 m de hauteur. Une unité d’empilage sous vide sépare le bois coupé en couches. Si des baguettes d’empilage sont présentes, une brosse les retire automatiquement et les regroupe. Le dispositif de mécanisation de Kallfass sépare les couches et amène les planches une par une au scanner de qualité de Finscan. Dans cette zone, on trouve également un équipement qui mesure la résistance et l’humidité. Les pièces inadaptées sont éjectées du processus.

Deux trajectoires pour les planches
« Le scanner nous indique s’il y a des fissures sur les faces avant ou s’il y a des nœuds au niveau des queues d’aronde. Si c’est le cas, nous scions les faces avant », explique Hans Haist, le directeur général de Kallfass. Les planches passent transversalement dans une abouteuse également équipée d’une butée réglable par servocommande. Ensuite, on change de ligne zéro et le même processus est appliqué sur l’autre côté de la planche. Si le scanner détecte des particularités indésirables même en plein milieu d’une planche, cette dernière est évacuée vers un étage supérieur ou une installation d’écourtage Paul élimine ces endroits. « Mais cela ne concerne qu’environ 5 % de la quantité totale. Le plus gros continue jusqu’à l’installation à entures Grecon », déclare Helge Widmann, chef de projet chez Kallfass.
La chaîne de mécanisation de Kallfass synchronise l’alimentation autant en pièces longues qu’en pièces aboutées de 800 mm ou plus, avec un rendement de jusqu’à 50 planches par minute envoyées à l’installation à entures avec presse continue et réceptionne ensuite les lamelles de l’assemblage à dents collées produites en amont de la tronçonneuse entraînée. Elles présentent une longueur de 8 à 16 m. Sur une section tampon mesurant environ 25 m, la colle peut durcir avant que Kallfass amène les lamelles dans la raboterie Rex. Après prérabotage, les lamelles sont amenées en rythme à la presse à planches : l’encollage avec une installation Oest est réalisé en premier, puis les lamelles sont amenées à la presse à encoller Dimter. Les planches monocouches ainsi réalisées sont ensuite envoyées vers une autre installation Kallfass.
Ici, les voies se séparent : une grue Voith saisit les couches en longueur et les amène à l’entrepôt provisoire. Auparavant, une tronçonneuse située derrière la presse d’encollage les aura découpées à la largeur exigée selon la tâche. Pour exploiter au mieux la presse Dimter, les couches en longueur sont toujours réalisées, si possible, en une longueur de 16 m. Pour les planches plus courtes, Kallfass a développé un système spécial afin de valoriser les restes de la couche en longueur.
Les couches transversales d’une longueur de jusqu’à 1,5 m sont empilées par Kallfass jusqu’à une hauteur de 2 m et sont ensuite également stockées, dans une deuxième zone de stockage, par une grue Voith. Ces opérations sont entièrement automatisées. L’emplacement de stockage correspondant est déterminé par la commande.

Sciage au millimètre près
À présent, les couches en longueur et transversales sont réunies pour former une pile à presser. La couche en longueur est déjà au format correct. Les couches transversales, ici mesurant une longueur de max. 1,5 m, arrivent depuis cinq sections tampons sur un convoyeur de 16 m de longueur. Plusieurs planches sont disposées sur ce dernier jusqu’à ce que la longueur nécessaire soit atteinte. Si la longueur est dépassée, une scie coupe la couche transversale aux dimensions requises. La pièce restante forme alors le début de la couche suivante. Ensuite, des appareils à succion soulèvent en alternant les planches monocouches de la presse, les déposent sur une bande transporteuse jusqu’à ce que la pile soit achevée. « Il est également possible de superposer plusieurs planches de lamellé-collé au moyen d’un joint sec », explique M. Widmann.
Après une presse BSP Minda, l’équipement Kallfass reçoit la pile de bois qui a subi un pressage multiple, sépare les éléments et les transporte jusqu’à la ponceuse. Ensuite, ils sont déposés près d’une grue Voith, sont entreposés provisoirement ou sont amenés à l’un des trois centres d’usinage Hundegger.
Au cours de l’entretien, M. Widmann mentionne encore deux paramètres relatifs au concept de sécurité : « dans l’usine de Stora Enso de Gruvön, on a installé 1,2 km de clôtures et 82 portes de protection ».

Fournisseur unique
Mais Kallfass n’est pas qu’en mesure de fournir « seulement » l’équipement de mécanisation pour une usine de bois lamellé-collé. Depuis l’année passée, l’entreprise propose également une presse BSP. « Nous l’avons développée parce que beaucoup de clients nous l’ont demandée », ajoute M. Haist. Grâce à sa construction modulaire et autonome, il importe peu que la pile à plusieurs couches soit formée de planches isolées ou de panneaux déjà collés. Le client peut donc choisir l’agencement des pièces à usiner. Les dimensions des panneaux s’étendent de 7 à 20 m en longueur, 2,2 à 3,6 m en largeur et de 6 à 60 cm en hauteur. L’installation hydraulique forme le cœur de l’installation. Elle permet un pressage pratiquement isobare (sans différence de pression). Outre la pression verticale, Kallfass peut équiper sur demande la presse automatisée d’unités à pression transversale. Le réglage de la pression en fonction de la surface permet une puissance de pression supérieure à 1N/mm2 même pour des panneaux de largeur maximale.
Kallfass complétera bientôt sa gamme de produits BSP avec une nouveauté mondiale : « nous avons développé un dispositif de retournement pour panneaux en bois lamellé-collé qui retourne rapidement et très simplement les éléments », explique M. Widmann. Le dispositif de retournement traite les panneaux lamellés-collés mesurant jusqu’à 16 m de longueur, 3,6 m de largeur et 300 mm d’épaisseur, et d’un poids dépassant 10 t. « Ainsi, il est possible de retourner les panneaux de bois lamellé-collé sans danger et sans manipulation humaine. Le domaine d’application sera par exemple les centres d’usinage de charpentes afin de permettre un usinage sur deux côtés », déclare M. Haist pour finir.