Brevet FR2128618A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne un procédé et les dispositifs nécessaires à sa mise en oeuvre, permettant la fabrication mécanique continue de parois de construction ou de constructions entières à partir de matières plastiques qui, introduites dans des moules moussent ou stagglomerent en une masse homogène à partir de petites particules, à la suite de l'addition d'agents moussants ou du fait de la réaction de plusieurs constituants entre eux, éventuellement avec apport de chaleur, ces matières durcissant ou se solidifiant en gardant une structure cellulaire et/ou poreuse. Elle porte plus particulièrement sur le fait que, pour la fabrication mécanique continue des éléments de construction, les parois du moule qui constituent les deux faces des panneaux sont utilisées, après la réalisation d'une ou plusieurs parties des éléments, pour la réalisation d'autres parties de ces éléments, ces parois déterminant à la fois la forme plane ou courbe des panneaux, leurs distances et positions les uns par rapport aux autres et leur état de surface. Elle concerne également la façon de maintenir les parois du moule dans leur position de travail ainsi que la façon de les amener en les guidant dans une autre position. I1 est con d'élever les panneaux de construction sur place, par exemple en utiliaant des matières plastiques à deux composants et mcussables à base de polyuréthane et en en remplissant des éléments de coffrage. Tout comme pour les constructions en béton, les éléments de coffrage sont enlevés après la mise en forme et la solidification de la masse à mouler et ils sont réassemblés pour une nouvelle partie du panneau. Il est également connu de fabriquer des constructions en forme de coupole arrondie en utilisant des mousses réactives durcissant rapidement et par superposition de couches de mousse qui lient les unes aux autres. Dans ce procédé, la coupole en mousse à fabriquer est montée sur une plaque de base rotative ou bien le dispositif qui produit la mousse est fixé sur un axe qui est dispo - das le pl & merlan vertical de la coupole et sur auquel il se déplace en @@@@@@@@@ attour de lui et suivant i; mouvement ascen @@@@@@@@@@@ @@ @@ première façon de faire réside dans le @@@ @@ @@@@@ @@ @@@@@ @@@ la mécanisation qui est pcssible avec la deuxième méthode, tandis qu'avec celle-ci il n'est pas possible de construire par exemple des halles de grande longueur ou des coupoles qui ne soient pas rondes, mais par exemple polygonales, ou qui présentent des formes de surface spéciales. Il serait souhaitable de trouver un procédé et des dispositifs permettant la mise en forme mécanique de constructions présentant par exemple la forme de halles ou de coupoles de grande longueur, à l'aide d'éléments de guidage analogues à des gabarits et qui déterminent le contour horizontal et/ou le profil transversal de a construction. Partant de l'avantage que présentent les matières plastiques expansées, du fait de leur préparation, par rapport aux matériaux normaux connus, par exemple au béton, à savoir, en se solidifiant en un temps comparativement très court de quelques minutes, de garder la forme qu'on leur a donnée , on a pensé que, pour que le démoulage puisse être rapide, il est très avantageux de combiner les éléments nécessaires au moulage de la masse expansée avec des dispositifs permettant dtune part la commande mécanique des éléments de moulage et vautre part une détermination du contour horizontal et de la forme voulues de la construction tille que les éléments de moulage puissent être placés mécaniquement dans les positions nécessaires pour que le contour horizontal et la forme soient respectés. Pour y parvenir, on propose selon l'invention de ne pas procéder en continu comme dans la deuxième méthode mentionnée plus haut, mais de fabriquer de façon continue et par portions successives des éléments de panneaux de construction et de toiture qui se raccordent entre au moins deux parois de moule disposées l'une en face de l'autre, mobiles et guidées et susceptibles d'être fixées dans une position voulue.Lors de l'utilisation de mousse de polyuréthane, on procède par exemple de manière avantageuse en fermant au moins trois des faces latérales ouvertes entre ces parois de moule de façon à constituer un châssis de moule, une face horizontale et une face verticale étant délimitées par les tranches des céments déjà fabriQués, alors que la troisième face verticale est délimitée par une paroi de raccordement glissée entre les deux parois de moule ou Té sur l'une de ces parois. " a formation du la Inasse moule, les surfaces des parties déjà façonnées, éventuellement après leur brettage mécanique, se raccordent à la masse de mousse fraîche sans former de ligne de soudure. Pour permettre la fabrication automatique continue des éléments de panneaux, les parois constituant la cavité de moulage sont fixées sur des dispositifs de support et de guidage de manière à enfermer entre elles les éléments de panneaux à fabriquer et à être mecaniquement mobiles aussi bien dans les deux dimensions, c'est-à-dire par déplacement longitudinal et/ou en hauteur parallèlement à la surface de la paroi, qu'en déplacement transversal en s'éloignant de celle-ci ou en s'en approchant.Le déplacement en longueur et en hauteur grâce à des éléments de guidage interchan- geables correspondants permet alors de déterminer le contour horizontal et la forme d'une construction de manière à pouvoir par exemple fabriquer simultanément deux éléments de murs situés à une distance de 20 mètres l'un de l'autre par un mouvement de va-etvient grâce à un portique évoluant sur des rails, les parois du moule étant, après chaque rangée d'éléments, élevées d'une cote donnée pour permettre la fabrication d'une nouvelle rangée. Si les panneaux prennent par exemple une forme arrondie ou angulaire à partir d'une hauteur donnée, il est possible de fixer aux piliers verticaux du portique de nouveaux éléments de guidage correspondant à la courbure voulue et de leur faire assurer le maintien des parois du moule. En l'occurence, les parois du moule précédemment planes sont alors remplacées par des parties galbées à la courbure voulue, de 2 m de long par exemple, et de 50 cm de large dans le sens de la courbure. Ce procédé permet donc par exemple la construction d'une halle, de longueur voulue et ouverte aux deux extrémités, de façon entièrement autimatique et en deux phases, avec à chaque fois deux jeux de moules avec les uns des parois planes et les autres des parois courbes. Pour fermer les côtés frontaux, chacun par une demi-coupole par exemple, on dispose au centre du portique un axe rotatif équipé d'un troisième élément-portique à double bras. Par les extrémités de ses deux bras, cet élément avance sur deux rails circulaires dont l'un est situé à l'extérieur de la paroi de la coupole à fabriquer et l'autre à l'intérieur.Les deux parois de moule qui correspondent aux courbures intérieure et extérieure de -la coupole et se rétrécissent vers le haut sont alors guidées suivant un demi-cercle sur les bras-supports, les éléments courbes d'une section en hauteur étant ainsi par exemple tout d'abord reliés sans soudure les uns à epté des autres et, après remplacement des parois de moule par les nouveaux éléments à façonner de la section suivante en hauteur, les uns au-dessus des autres (ou à côté des autres). Lorsque la surface intérieure ou extérieure d'une construction doit par exemple être nervurée, cela peut s'obtenir avec le dispositif conforme à l'invention en utilisant des parois de moule elles-mêmes pourvues de nervures et fixées de façon mobile sur la structure de support de façon à être d'abord éloignées de la surface nervurée et ensuite à nouveau appliquées après un mouvement d'avance pour la fabrication du panneau adjacent. Les nervures du bord de la paroi de moule sont alors en prise avec les nervures façonnées sur le bord du panneau qui vient d'être fabriqué, ce qui assure une continuité des nervures entre les panneaux. I1 est possible, à la façon connue, de mouler dans la masse des éléments de renforcement,des canalisations ou des éléments de construction porteurs. De façon avantageuse, les appareils et matières premières qui servent à produire la masse de mousse sont montés et fixés sur la structure de support des paroi de moule de façon à pouvoir être entraînes de panneau en panneau pour la suite du travail. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre. Aux dessins annexés: la Fig. 1 illustre le principe d'un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention pour la fabrication de panneaux droits à rainures de profilage verticales, avec un dispositif de support et de guidage auquel les deux parois de moule sont fixées de façon mobile ; la Fig. 2 représente en coupe le schéma d'un portique pour la fabrication simultanée de deux éléments de panneau courbes d'une halle en utilisant des parois de moule courbes qui sont fixées à deux dispositifs de support et de guidage distincts; la Fig. 3 représente une vue de dessus schématique d'un portique pour la construction d'une structure en dôme à l'aide d'un dispositif de support et de guidage extérieur et intérieur, le dispositif intérieur étant décalé de 900 afin de donner une meilleure idée de l'ensemble. Le dispositif de la Fig. 1 comprend deux rails de guidage 1 et 2 qui servent à déterminer le contour horizontal de la construction et sur lequel se déplace une plateforme 3 munie de roues 4 et protégée contre le basculement par des galets 5. Sur cette plateforme 3 sont fixés des tubes-supports à section carrée 6 et 7 le long desquels montent et descendent des éléments de guidage à galets 8 à l'aide de câbles 9 et 10 et d'un treuil à tambour 11. Sur ces éléments de guidage 8 est fixée une barre en acier 12 sur laquelle sont vissés deux vérins à air comprimé ou hydrauliques 13 et 14 dont les tiges de piston 15 et 16 portent une plaque 17 servant de paroi de moule et sont animées d'un mouvement de va-etvient transversal par rapport au panneau. Sur la barre en acier 12 sont par ailleurs fixés des tubes-supports 18 et 19 et des bras 20 et 21 qui sont mobiles sur ceux-ci et qui portent eux-mêmes deux vérins aux tiges de piston desquels est fixée une deuxième plaque 22 servant également de paroi de moule.Le forme profilée 23 de la plaque de moule exige que la plaque 17 puisse être rivée à angle droit par rapport à la surface du panneau. Le dispositif comprend encore des supports 24 et 25 destinés & recevoir les deux récipients qui contiennent les réactifs necessaires à la fabrication de mousse de polyuréthane par exemple, celle-ci étant introduite de la façon connue dans le moule sous forme de mousse à l'aide d'un mélangeur-doseur non représenté. Sur deux autres vérins 26 et 27 on peut fixer un couvercle (non représenté) qui est nécessaire lorsqu'on doit travailler avec une masse de mousse dont le passage à'l'état moulé s'accompagne de la forra- tion d'une pression intérieure, comme c'est par exemple le cas pour des particules de polystyrène préexpansé contenant des agents moussants.Lorsqu'on utilise cette matière première, les parois du moule doivent pour permettre l'introduction d > un milieu chauffant être prévues doubles et être munies d'orifices de sortie pour ce milieu. Une paroi transversale 28 ferme le châssis de moule dans la direction de fabrication. Lors de la fabrication d'un premier élément de panneau, la 'paroi opposée est également fermée, par exemple par un morceau de altière fabriqué anparavant. Les bords des éléments fabriqués ervent ensuite de parois de délimitation du moule. L.e nor%.:ique si de la Fig. 2-, qui mesure par exemple 15 m de haut et 20 m de large, avance à l'aide de chariots 32 et 33 se déplaçant sur deux rails parallèles. Au pont 34 du portique se trouve fixé en son centre un dispositif de support vertical 35 auquel sont à leur tour fixés des éléments de guidage courbes extérieurs 36 et 37 et intérieurs 38 et 39. Les extrémités inférieures 40 et 41 des éléments de guidage courbes 36 et 37 reposent sur les chariots 32 et 33 et les éléments 38 et 39 sont maintenus sur deux chariots qui leur sont propres 42 et 43. De la même manière que pour la Fig. 1, sur ces éléments courbes,qui en ltoccurence se composent chacun de deux tubes courbes d'un diamètre de 100 mm par exemple et disposés parallèlement à la direction de travail, se trouvent fixés des tubes de guidage 44-45 et 46-47 de 1 .m de long par exemple, qui ont le même rayon de courbure, mais un diamètre plus grand, ces tubes pouvant monter et descendre le long des éléments de guidage courbes 36, 37, 38 et 39 à l'aide de galets. Comme sur la Fig. 1, sur ces tubes de guidage sont fixés des vérins aux tiges de piston desquels sont à leur tour fixées des plaques servant de parois de moule 48-49 et 50-51 qui sont dans ce cas courbes et entre lesquelles est amenée la matière à mouler qui est introduite dans la cavité du moule par des conduits 52 et 53. Après la fabrication d'une rangée d'éléments de panneaux présentant la longueur voulue, les plaques de moule sont alors par exemple élevées d'une hauteur donnée suivant la ligne de courbure pour exécuter une nouvelle rangée d'éléments et ceci à l'aide de vérins à air comprimé (non représentés) qui sont disposés sur les tubes de guidage 44, 45, 46 et 47. Sur le support 35 se trouve fixée une tle-paroi de moule 54 qui sert à délimiter le fond de la cavité qui reste libre après l'élévation des parois de moules courbes, entre les deux dernières rangées d'éléments de panneaux, cette cavité étant alors remplie de matière par le haut paur que les deux parois courbes se trouvent réunies. Le portique 61 de la Fig. 3 comporte un axe central 62 qui s'appuie sur le 301 ae la coupole à construire et qui est équipé d'une autre structure rotative 63. Grâce à leurs chariots 64-65 et 66 es Ix structures decrivent sur une surface horizontale un cercle ao--- de taxe, et ceci non de la façon représentée, mais décalées de 900 de façon que les parois de moule 68-69 et 70-71 se trouvent en regard les unes des autres. Avec ce dispositif on construit alors à chaque fois une rangée ronde d'éléments à un niveau donné à l'aide d'une paire de parois de moule tandis que la paire de parois de moule opposée exécute la rangée ronde disposée au-dessus, les surfaces des moules se rétrécissant au fur et à mesure vers le sommet de la coupole. Les parois de moule sont fixées,guidées et entraînées de la même manière que celle décrite en regard des-Fig.l et 2. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication mécanique de surfaces planes ou profilées, droites ou courbes, en particulier pour des panneaux de parois et de toiture de constructions, à l'aide de matières plastiques qui, versées dans des moules, moussent ou s'expansent ou s'agglomèrent en une masse homogène à partir de petites parti- cules, sous l'effet de l'addition d'agents moussants ou sous l'action d'agents moussants qu'elles contiennent déjà ou encore par la réaction de plusieurs constituants entre eux, et éventuellement sous lteffet de la chaleur, ces matières plastiques se solidifiant ou se refroidissant en gardant une structure poreuse et/ou cellulaire avec ou sans peau extérieure fermée, lisse ou profilée, caractérisé en ce que la fabrication des surfaces a lieu de façon continue et par portions successives, par éléments de panneau raccordés sans soudure, entre au moins deux parois de moule lisses ou profilées, planes ou courbes, disposées face à face, mobiles et guidées et susceptibles d'être fixées dans une position voulue avec délimitation d'au moins trois des faces latérales libres entre ces parois, celles-ci étant déplacées après formage d'un élément de surface et par un mouvement qui est exécuté suivant un gabarit et qui détermine le contour de base et la forme des surfaces ou de la structure pour l'exécution d'un élément raccordé à côté ou audessus du précédent. 2.- Procédé suivant la revendication l,caractérisé en ce que les bords des déments réalisés délimitent deux des faces latérales libres entre les parois de moule, pendant la mise en oeuvre de la masse de mousse d'un nouvel élément, ces bords se raccordant alors au nouvel élément. 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le guidage, le déplacement et la fixation des parois de moule se font sur et au moyen de dispositifs de support qui enferment entre eux l'élément à fabriquer de la surface et qui peuvent être déplacés suivant deux directions, parallèlement et transversalement à cette surface. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des armatures qui les relient et/ou des canalisations et/ou des couvertures sont disposées dans les éléments entre les parois de moule. 5.- Dispositif de fabrication de constructions pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une structure de support mobile pour déterminer le contour d'une construction, au moins deux parois de moule pouvant être déplacées de façon répétée sur cette structure ou au moyen de celle-ci, soit de haut en bas sur une ligne verticale, inclinée ou courbe ou en cercle sur une ligne horizontale, soit, indépendamment de cela, en les éloignant ou les rapprochant l'une de l'autre, parallèlement entre elles ou suivant un certain angle. 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que pour l'exécution d'un mouvement rectiligne, angulaire ou courbe déterminant-la forme du contour de base d'une construction, la structure de support des parois de moule est liée, à l'intérieur ou à l'extérieur de la construction, à des dispositifs de support et de guidage par des pièces rotatives et ou orientables, de sorte qu'elle peut être déplacée en ligne droite le long de ces dispositifs ou autour d'eux. 7.- Dispositif de fabrication de constructions à voûte rondes ou polygonales mettant en oeuvre un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un axe vertical ou dispositif rotatif disposé au-dessus ou au sommet de la voute ou séplacable en passant par ce sommet, une ou plusieurs structures de support étant disposées et appuyées sur lui par l'une de leurs extrémités à une certaine distance des parois intérieure ou extérieure de la voûte à réaliser de manière à ce qu'elles tournent en cercle autour du sommet de la voûte sur un dispositif d'appui horizontal à l'aide d'un dispositif à galets dispose à leur autre extrémité ou qu'elles décrivent un mouvement de va-etvient pour exécuter une section de voûte. 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les paroi de moule qui permettent la formation des parois intérieure et extérieure de la vote sont oourbées suivant un profil parallèle correspondant à la face intérieure de la vote et se déplacent hoi-Izontalement suivant un cercle avec leurs structures @ support, Svk5 fOrme d'une section entière de voûte ou sous forme @@@ @@ @@@@@ @@ celle-ci. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à caractérisé en ce que les parois de moule sont liées à la ou aux structures de support, lorsqu'il en est prévu deux disposées en regard l'une de l'autre, de manière à ce que leurs supports se trouvent en dehors de la cavité du moule. 10.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la matière nécessaire à l'expansion des éléments et l'appareillage nécessaire à son introduction dans la cavité du moule sont fixés sur la structure de support des parois de moule et entraînés avec elle. 11.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les cycles nécessaires au processus de travail sont déclenchés et poursuivis à l'aide d'un dispositif de commande.