Brevet FR2008927A1 — publié le 19700130

La présente invention a pour objet un procédé et une machine pour fabriquer très: rapidement et automatiquement des éléments de constructions sous forme de dalles, de panneaux et de profilés, aimés ou non, d'une longueur quelconque, à "base d8agglomérés 5 de ciment et de granules de matériaux inertes tels que des matières plastiques, alvéolaires, des argiles espansées ou des matériaux granulaires même compactsj elle concerne également un type particulier de machine peimettant d'appliquer ce procédé. Gelui-ci est caractérisé par le fait qu'on réalise par ex-10 trusion, sur une piste dotée de guides, la coulée de l'aggloméré convenablement malaxé et humidifié en le comprimant au fur et à mesure dans l'extrudeuse et en le poussant contre l'aggloméré déposé précédemment sur la piste jusqu'à ce qu'il surmonte la réaction opposée par celui-ci entraînant le déplacement de l'ex-15 trudeuse, les armatures étant insérées automatiquement durant l'extrusion si l'élément à fabriquer doit être armé. La machine, également objet de l'invention, qui permet dsappliquer ce procédé/ est caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis doté d'organes pouvant s'engager dans les guides de la 20 piste pour guider la machine «luxant l'extrusion; au moins une buse d'extrusion profilée dont la paroi inférieure est constitue par la piste même et à laquelle l'aggloméré à extrader parvient parfaitement malaxé et humidifié; ..des organes permettant d£introduire automatiquement la ou les armatures à travers la. ou 25 les buses d'extrusion au cours de cette extrusion même; le déplacement de la machine le long de ses guides durant la coulés étant réalisé par le fait de la réaction opposée par l'iagglomé-ré qu'elle a précédemment déposé sur la piste; le degré de compacité de cet aggloméré pouvant être modifié en modifiant la ré-30 sistance à l'avancement opposée par la machine. Selon une forme de réalisation préférée mais non limitative. de cette machine^, on modifie cette résistance à 1 ' avancement en modifiant le poids du châssis et de tous les organes qui la composent ainsi que sa résistance de frottement contre la pistec 35 - Toujours selon la présente invention, il est prévu d'em ployer/ comme aggloméré à base de ciment pour la fabrication des éléments de construction, un mélange de ciment et de granulés de polystyrène expansé ayant un diamètre relativement petit, Tsx^iant,suivant les besoins, entre 0,5 et 3 mm. 40 On peut mentionner à ce sujet la composition suivante com- . —y BAD ORIGlN&t 69 16329 -2- 2008927 me étant tout à fait indiquée pour fabriquer les éléments de construction par le procédé de la présente invention : - granulés de polystyrène expansé : (diamètre compris entre 0,5 et 3 mm) - ciment de JOO à 600 kg 1 me 5 - eau : - autre matériaux inertes (sable et gravier) de 60 à 160 kg de 50 à 600 kg. Oes granulés ne seront, de préférence, pas recouverts d'une /jq matière adliésive, c'est-à-dire susceptibles de fix:er une mince couche initiale de ciment en poudre, comme cela se produit dans d'autres procédés de fabrication connus, bien que le procédé et la machine objets de la présente invention puissent parfaitement traiter ainsi, à la rigueur, de tels agglomérés bien connus. >jij II est entendu de toute manière que le procédé et la machi ne objets de la présente invention se réfèrent à n'importe quel type d'aggloméré comportant - '.des granulés de matières inertes de a'importe quelle dimension. pq invention est représentée sur les figures 1 à 8 du., dessin;- annexé sous une de ses formes préférées de réalisation. - Les figures 1a et 1b sont des vues de côté et en perspective de la machine, la figure 1b venant se raccorder à la figure 1a suivant la ligne À-B. 25 - La figure 2 est une vue en coupe transversale suivant un plan coupant la buse d'extrusion extérieurement à la trémie de chargement. - La figure 3 est une vue en coupe verticale au droit de l'arbre à palettes de malaxage disposé dans la trémie. 30 - La figure 4 est une vue de détail en coupe partielle. - La figure 5 est une vue en perspective et en coupe partielle d'une trémie multiple de chargement. - La figure 6 est une vue en coupe longitudinale de la machine avec sa buse d'extrusion complètement ouverte. 33 - La figure 7 est la même coupe longitudinale avec la buse d'extrusion complètement fermée. - La figure 8 est une vue en plan de dessus de la machine. La machine selon la présente invention comporte un réservoir, ou trémie, de chargement 1 ayant de préférence une forme en 40 entonnoir, dans lequel." est monté un appareil agitateur-mélanLa machine pour l'application du procédé selon la présente ^3- 2008927 69 16329 geur 2 actionné par un moteur 3 avec un réducteur de vitesse 4. i 5 10 15 20 25 30 35 On introduit dans cette trémie 1 les mélanges des différentes substances employées pour constituer l'aggloméré, de préférence préalablement mélangées. Après qu'elles ont été introduites dans la trémie 1, ces substances sont soumises à un nouveau malaxage et maintenues ainsi en mouvement de manière à favoriser leur chute par gravité vers le fond de la trémie. A la base de cette trémie/ est ménagé un espace de chargement délimité latéralement par les longerons 6 et 7 qui font partie intégrante de la machine même. Ces longerons 6 et 7 servent de coffrage ^et délimitent latéralement le dispositif d'extrusion par la buse avant 14' par laquelle (figures 6-7) sortira l'aggloméré pour constituer la coulée (voir figure 1)/ L'enveloppe extérieure 14 de cette buse d'extrusion est guidée sur la piste où à lieu la coulée par des guides (rails ou autres) non représentés sur le dessin, parallèles à cette coulée. Il importe de noter que la buse avant 14' du dispositif d* extrusion n'a pas de paroi inférieure (voir figure 2), celle-ci étant constituée par la piste même. Le dispositif d'extrusion comporte en outre un tiroir de chargement 8 susceptible de se déplacer suivant un mouvement ree,-= tiligne alternatif. Ce mouvement iui est transmis par un piston 9 se déplaçant dans un vérin pneumatique ou hydraulique 10 à double effet. 0e vérin est relié à un circuit pneumatique, ou hydraulique«, comportant un compresseur, ou une petite centrale hydraulique, et un distributeur de fluide sous pression. Les organes pneumatiques et hydrauliques décrits ci-dessus et qui commandent le mouvement alternatif du tiroir 8 peuvent, naturellement, être remplacés par des manivelles ou d'autres organes mécaniques actionnés par un moteur approprié. Le tiroir de chargement 08 est doté de parois latérales 11 (figure 4) ayant un profil à encastrement constitué par une rainure 12 glissant le long des guides 13 solidaires de l'enveloppe-extérieure 14 (figure 1). Le mouvement rectiligne alternatif du tiroir 8 se trouve ainsi guidé par les guides 13/ tandis que l'enveloppe 14 est guidée par les guides solidaires de la piste de chargement. BAD ORIGIN/M. 69 16329 2008927 Le tiroir 8 présente en outre, de préférence, une partie avant 8* inclinée qui est destinée à répartir et à comprimer uniformément le mélange dans l'espace 14' où il doit être pressé et prendre forme (figures 6 et 7)» - -5 C'est donc dans cet espace que l'aggloméré de ciment et de granules de matériaux inertes tels que du polystyrène expansé, de l'argile expansée, etc... est comprimé, tréfilé et prends forme. On introduit, en outre, automatiquement dans cet espace 10 l'armature métallique de renfort 16, insérée à travers la fente 15 pratiquée à cet effet dans le corps du tiroir 8 (figures 1 et 4). L'espace 14 est alimenté par gravité avec.le mélange qui tombe dans l'espace vide 5 quand le tiroir 8 est ramené en ar-15 rière (figure 6). La trémie de chargement peut être divisée par des cloisons 1', 1", etc... en plusieurs compartiments (figure 5) de manière à pouvoir être remplie avec des mélanges de différentes compositions et différentes caractéristiques physico-chimiques. 20 Dans cette hypothèse, on fera tomber ces divers.'ailartg®8 dans différents compartiments 51 5", etc...en lesquels sera subdivisé l'espace dé chargement 5» Cette répartition est favorisée par les couteaux 8" montés sur le tiroir 8. On peut obtenir ainsi des panneaux, des poutres, des profilés et des élé-25 ments de remplissage, porteurs ou.Isolants pour l'industrie du bâtiment, formés de zones de matériaux différents. On pourra naturellement insérer dans la fente d'introduction automatique des armatures 15 (figure 4) non seulement des toiles métalliques ou autres 16 mais aussi des fers ronds ou 30 des fers quelconques pour armatures, des profilés métalliques ou des éléments de liaison et de renfort pour les panneaux extrudés. On pourra tréfiler le mélange extrudé soit sur des pistes fixes soit sur des plateaux mobiles. 55 La machine pourra déposer sur le même plateau, avec les mêmes guides, des agglomérés sur plusieurs pistes côte à côte. Il est bon de souligner que l'espace 14' pourra être profilé de différentes manières de façon à permettre de réaliser des pièces extrudées ayant les formes les plus diverses. 40 On déduit aisément de l'exposé qui a été fait ci-dessus ] 69 16329 -5- 2Ô08927 que le mouvement de déplacement de la machine au cours de la coulée (le long des guides solidaires de la piste et qui ne sont pas représentés sur le dessin) s'effectue aux dépens de la réaction opposée par l'aggloméré qu'elle a déposé préalable-3 ment sur la piste même. On peut donc, en modifiant le poids &s la machine et sa résistance de frottement contre la piste, modifier le degré de compacité de l'aggloméré. On peut évidemment, au lieu de modifier le poids de la machine, la freiner plus ou moins «t atteindre le même "but. 69 16329 -6- 2008927 §-ï-ï_5JL5JL2_ê-!Lï_9JL§ 1.- Procédé de fabrication automatique des éléments de construction sous forme de dalles, de panneaux et de profilés, armés ou non armés, d'une longueur quelconque, à base d'agglo- 5 mérés de ciment et de granules de matériaux inértes, caractérisé par le fait que l'on coule, par extrusion, sur une piste pourvue de guides l'aggloméré convenablement malaxé et humidifié en le comprimant au fur et à mesure dans l'extrudeuse contre l'aggloméré déposé précédemment sur la piste jusqu'à ce que 10 soit Surmontée la réaction opposée par le matériau ainsi déposé, ce qui entraîne le déplacement de l'extrudeuse; les armatures étant insérées automatiquement durant l'extrusion si l'élément à fabriquer doit être armé. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 Que 18aggloméré à base de ciment contient des granules élastiques de polystyrène expansé ayant des dimensions comprises entre 0,5 st 3 et complètement dépourvus d'un revêtement superficiel adhésif. - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que 20 1*aggloméré a la composition suivante : -- ciment ..e»»........ 300 à 600 kg --granules de polystyrène expansé :1m? - autres matériaux inertes (sable ou gravier) de 50 à 600 kg . - eau . ® ....de 60 à 160 kg. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la piste et/ou l'extrudeuse sont soumis à un mouvement vibratoire afin d'accroître la compacité de l'aggloméré déposé. 30 5«- Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis doté d'osganes pouvant s'engager entre les guides de la piste pour guider la machine même durant l'extrusion; au moins une buse d'extrusion profilée, dont la paroi 35 inférieure est constituée par la piste même, et à laquelle l'aggloméré à extruder parvient parfaitement malaxé et humidifié; par des organes permettant d'introduire automatiquement la ou les armatures à travers la ou les buses d'extrusion durant cette extrusion même; le déplacement de la machine 40 sur ses guides au cours de la coulée s'effectuant aux dépens 69 16329 2008927 de la réaction opposée par l'aggloméré qu'elle a précédemment déposé sur la piste; le degré de compacité de cet aggloméré pouvant être modifié en faisant varier la résistance opposée par la machine à son déplacement. 5 6.- Machine selon la revendication 5> caractérisée en ce qu 'on règle le degré de compacité de 11 aggloméré en faisant varier le poids de la machine et sa résistance de frottement contre la piste. 7*- Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce 10 que son socle supporte une trémie dans laquelle est inséré un agitateur malaxeur actionné par un motoréducteur; l'aggloméré préalablement humidifié et éventuellement mélangé étant introduit dans cette trémie; la buse d'extrusion obturée par un ti-roir, qui peut se déplacer dans les deux sens suivant l'axe du 15 profilé extrudé, étant disposée à la base de cette trémie; la paroi inférieure de la buse étant constituée par la piste. 8.- Machine selon la revendication 7» caractérisée en ce que sont disposés à sa base des longerons qui servent de coffrage pour le produit extrudé et qui délimitent l'espace dans 20 lequel est introduit l'aggloméré maintenu convenablement mélangé par le malaxeur. 9.- Machine selon l'une des revendications 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que le mouvement rectiligne alternatif du tiroir lui est transmis par un vérin à double effet, relié à un 25 circuit comportant un compresseur, ou à une petite centrale hydraulique, et tin distributeur du fluide. 10.- Machine selon l'une des revendications 6S 7 ou 8, caractérisée en ce que le déplacement rectiligne alternatif du tiroir est obtenu à l'aide de manivelles ou d'autres organes 30 mécaniques équivalents actionnés par un moteur,, 11.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tiroir est pourvu de parois latérales dotées,chacune, d'une rainure profilée, dans laquelle glisse un guide solidaire des longerons et qui servent de coffrage pour 35 1'aggloméré extrudé. 12.- Machine selon l'une des revendications précédente^, V caractérisée en ce que le tiroir présente une partie avant inclinée dans le sens de l'extrusion pour répartir et comprimer uniformément l'aggloméré dans l'espace où. s'effectue cette com- BAD ORIGNAL 69 16329 -8- 2 pression et où il est tréfilé et prend forme. 13.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle introduit automatiquement^ durant l'extrusion dans l'espace à travers la fente ménagée dans le 5 tiroir, au moins une toile métallique de renfort de l'aggloméré, ou des fers d'armature ou similaires. 14.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que sa trémie de chargement est divisée en plusieurs compartiments par plusieurs cloisons de manière à 10 pouvoir y introduire des matériaux de différentes compositions et différentes caractéristiques physico-chimiques; ces matériaux tombant dans l'espace de chargement subdivisé au moyen de couteaux montés sur le tiroir, ce qui permet d'obtenir des panneaux,des poutres et des éléments porteurs et/ou isolants 15 pour l'industrie du bâtiment dont différentes portions sont constituées avec divers agglomérés. 15*- Machine selon l'une des revendications 6 à 14, caractérisée en ce que le tréfilage de l'aggloméré extrudé ry est effectué,soit sur une piste fixe, soit sur une plateau fixe 20 le long de plusieurs pistes successives côte à côte, soit sur un plateau mobile. 16.- Machine selon l'une des'revendications précédentes, caractérisée en ce que l'espace d'extrusion est profilé de manière à obtenir des produits extrudés présentant des sec-25 tions différentes. BAO ÔRîûiMAL