Brevet FR2384910A1 — publié le 19781020

la présente invention est relative aux éléments de hourdis utilisés dans le bâtiment pour la confection de planchers et qui, à cet effet, comportent sur chacune de leurs rives un épaulement destiné à prendre appui sur le talon d'une poutrelle portée par la structure du bâtiment. De tels éléments de hourdis doivent, dans la mesure du possible, satisfaire à diverses conditions, et notamment aux suivantes - résistance mécanique suffisante pour que le hourdis puisse supporter la dalle de compression en béton qui recouvre normalement les poutrelles et le hourdis, - légèreté relative, tant pour faciliter les manutentions que pour rd- duire la charge sur la structure, - isolation phonique et thermique, propre à assurer le confort de ltha- bitat, - résistance au feu, - facilité de fabrication, en vue d'un colt raisonnable des éléments. I1 est difficile de réunir ces conditions de qualité, dont certaines sont contradictoires. Les hourdis en béton, ou en terre cuite, même creux, ont une bonne résistance mais ils sont lourds et ont un pouvoir d'isolation extr8- mement faible. les hourdis en "fibragglol', c'est-à-dire en laine de bois agglomérée par du ciment, ou autre liant, comportent, par rapport au béton, un avantage en ce qui concerne le pouvoir d'isolation tout en étant ininflammables, mais pour être légers ils doivent être creux, ce qui exige l'utilisation de noyaux. Les complications résultant de cette servitude dans une chaine industrielle ont conduit à l'abandon généralisé de ce type de fabrication.Quant aux éléments en matière plastique expansée ils présentent des caractéristiques d'iso- lation excellentes et sont légers, mais leur résistance mécanique ne peut être obtenue qu'avec une quantité de matière élevée, ce qui les rend coûteux, et leur résistance au feu est nulle si la matière est du polystyrène, l'emploi d'une mousse phénolique, ininflammable, étant limité pour des raisons économiques. En outre les éléments en matière plastique ne se prêtent d'aucune manière à la réalisation, en sous-face, des enduits traditionnels ou même de simples peintures, non plus qu'à ltaccrochage des sous-plafonds usuels. Pour pallier une partie de ces inconvénients les éléments de hourdis en matière plastique expansée sont parfois associés à des matériaux plus résistants et durables, tels que des fibragglos ou meme des lattis de bois, mais ces éléments impliquent une fabrication de coût élevé qui conduit à des produits de luxe. Le but de ltinvention est de proposer un élément de hourdis creux, réa- lisé à partir d'un meme matériau, à savoir la laine de bois agglomérée, et qui remplit très largement toutes > 8 conditions de qualité énoncées précédemment. Cet élément de hourdis est caractérisé en ce qu'il se compose de deux profilés en gouttière, dont l'un, inférieur, forme un berceau dans les flancs duquel sont formés les épaulements d'appui et'sur lequel prend appui, en~posi- tion inversée, à la manière d'un couvercle, l'autre profilé, de telle sorte que les cavités des deux profilés superposé s définissent la cavité interne du hourdis, et en ce que les zones de contact des deux profilés sont conformées de manière à créer une retenue latérale entre les profilés. L'élément de hourdis ainsi réalisé bénéficie des caractéristiques intrinsèques de la laine de bois agglomérée : bonne tenue mécanique - accrue par l'est de voûte créé par le profilé supérieur -, forte capacité d'isolation thermique et phonique, résistance au feu, à quoi on peut ajouter la facilité d'application d'un enduit sur la face de dessous, plane, de l'élément et la possibilité de rapporter sur cette même face, par exemple par clouage ou agrafage, des panneaux de revêtement ta disposition consistant à utiliser deux profilés indépendants, simplement superposés le long de leurs bords jointifs, en réalisant un élément creux permet d'obtenir une grande légèreté qui se traduit, pour une largeur totale de 53 cm, par un poids au mètre linéaire de 18 kg environ, que lton peut comparer au poids de 100 kg/ml d'un hourdis équivalent en béton. I1 est alors possible de mettre en oeuvre des éléments de 2 m de longueur qui, fractionnés en deux profilés de 18 kg chacun, peuvent être manutentionnés avec facilité. Cette conception permet une fabrication mécanisée et industrielle donnant au produit des caractéristiques précises, fidèles et constantes, permettant l'interchangeabilité. ta fabrication des profilés peut ainsi être faite sans difficulté particulière dans une installation conforme dans ses grandes lignes à celle qui est utilisée pour la production de panneaux en "fibragglo", mais adaptée en fonction de la forme qui doit être donnée aux profilés. Dans cette installation on produit en continu une nappe de matériau frais, on tronçonne cette nappe en éléments qui sont ensuite introduits individuellement dans une presse, où chaque élément de matériau est mis en place sur la face supérieure d'un moule horizontal puis comprimé, sous l'effet d'un mouvement vertical relatif, au contact de la face inférieure d'un autre moule, suivant un processus créant un empilage de moules garnis chacun d'un élément de matériau moulé, empilage qui est ensuite retiré de la presse pour subir un traitement de prise et/ou de durcissement du liant. Suivant l'invention, ce procédé est perfectionné par le fait qu'on exécute sur la nappe de matériau, avant le tronçonnage, ou bien sur le tronçon de nappe, avant son admission dans la presses une opération de préformage dont l'effet est de relever les rives de la nappe ou du tronçon de nappe, de sorte que l'élément est préparé en vue de sa mise en place sur le moule. Ce préformage peut être exécuté au moyen de surfaces conformatrices fixes ou bien grande à un profil approprié donné à des rouleaux de compression situés a' l'amont dé la presse, ou encore au moyen de galets latéraux auxiliaires. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque élément de matériau préformé est mis en place dans la partie femelle d'un moule qui est ensuite soulevé en contact sous pression avec la partie mâle d'un autre moule situé à un niveau supérieur, qui à la fois assure dans le matériau préformé le formage de la cavité du profilé et la compression du matériau dans la partie femelle du moule correspondant, qui s'intègre alors dans l'empilage. Une fois achevé ce dernier peut comporter une vingtaine de moules. Pour la fabrication d'un même profilé de l'élément de hourdis, tous les moules sont identiques et il est donc possible de produire les éléments de hourdis en utilisant alternativement des moules appartenant à l'une et à l'autre de deux séries correspondant respectivement au profilé inférieur et au profilé supérieur. L'invention sera explicitée au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, dans lequel - la fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un élément de hourdis composé de deux profilés en "fibragglo", en forme de gouttière, qui sont superposés avec une position relative inversée; - la fig. 2 montre la liaison de l'élément de la figure 1 avec des poutrelles de plancher; - la fig. 3 est une vue en plan schématique d'une installation pour la production des profilés constituant l'élément de hourdis de la figure 1; - la fig. 4 est une vue en perspective de la partie de l'installation située immédiatement en amont de la presse de moulage; - la fig. 5 représente, en coupe transversale, un moule pour profilé inférieur; - la fig. 6 est une vue schématique représentant le mode de formage de profilés inférieurs au moyen de moules suivant la fig. 5; ; - la fig. 7 est une vue schématique, en perspective, de la presse de itinstallation de la figure 3, pour le moulage des profilés; - la fig. 8 représente, en coupe transversale, un moule pour profilé supérieur. L'élément de hourdis creux représenté à la figure 1 est-composé de deux profilés moulés 1, 2, en "fibragglo", c'est-à-dire en un matériau, défini par la norme AFNOR B 54 007, qui est constitué par de la laine de bois minéralisée et agglomérée par un liant, de préférence par du ciment Portland, étant entendu que l'expression "laine de bois" désigne des fibres de grande longueur (50 cm par exemple) qui sont en fait des rubans minces obtenus, à partir d'un bois résineux ou feuillu tendre, dans une défibreuse. Les deux profilés 1, 2 ont une forme en gouttière et sont superposés l'un à l'autre dans une position relative inversée, les flancs obliques 3, 4 des profilés respectifs comportant des faces terminales 6, 7 horizontales et planes qui sont en contact d'appui. Le contour interne des cavités 8, 9 des profilés est approximativement trapézordal, de sorte que ces cavités définissent pour l'élément de hourdis une cavité interne 11 qui forme un prisme dont la section est à peu près hexagonale. le profilé inférieur 1 constitue un berceau qui est destiné à prendre appui par des épaulements 12 formés dans les flancs 3 sur le talon 13 de poutrelles de-plancher 14 (fig. 2) dont la face inférieure peut, notamment, être de niveau avec la face inférieure horizontale et plane 10 du profilé 1. le profilé supérieur 2, qui a une position inversée et recouvre, à la manière d'un couvercle, le profilé inférieur 1 est capable de transmettre à ce dernier, dans des conditions favorables, grabce à sa forme en voûte5 la charge qu'applique sur la face supérieure horizontale et plane 15, la dalle de compression normalement coulée au-dessus du hourdis et autour des poutrelles 14. Les deux profilés sont retenus latéralement l'un par rapport à l'autre par des surfaces obliques complémentaires 16, 17, qui prolongent vers l'extérieur les faces horizontales jointives 6, 7 des profilés, auxquelles font suite des surfaces extrêmes horizontales 18, 19, légèrement espacées l'une de l'autre. les surfaces obliques 16, 17 assurent un auto-centrage des deux profilés lorsqu'au montage on met en place le profilé supérieur 2 sur le profilé inférieur 1 porté par les poutrelles 14. La figure 3 représente schématiquement une installation pour la production, largement automatisée, des profilés en laine de bois agglomérée 1 et 2. Cette installation comprend un poste de défibrage 20 dans lequel des rondins de bois résineux sont fragmentés par des défibreuses en fibres de grande longueur qui, après avoir subi un lavage au poste 21, sont soumises à un traitement de minéralisation dans un bain de silicate de soude 22, auquel fait suite un poste d'essorage 27 à partir duquel les fibres sont conduites à un appareil de pesage 24. De ce dernier appareil les fibres sont acheminées dans un trommel malaxeur 26 qui reçoit également du ciment en provenance d'un silo 27.Le mélange homogène qui sort du trommel 26 traverse un dispositif doseur 28 qui débite le maté riau sous forme de nappe plate continue A, ou ruban, sur un tapis sans fin 29 (fig. 4) entraidé par un tambour 31 au contact duquel la nappe A est comprimée par un rouleau antagoniste 32 astreint à tourner en synchronisme avec le tambour 31 au moyen d'une transmission à pignons et chaste 33, 35 Suivant l'invention, la nappe A immédiatement après avoir quitté le tapis 29 subit un préformage dans un dispositif conformateur 34 constitué par une pièce en tôle en forme de rainure ouverte vers le haut, dont le fond 36 va se rétrécissant dans le sens de la progression de la nappe et dont les flancs 37 sont évasés.Ce dispositif conformateur a pour effet de relever les rives de la nappe, comme représenté en trait mixte en A1, -à la figure 6. Au dispositif conformateur 34 fait suite une presse de moulage 38 dans laquelle se forme un empilage de moules B chargés chacun d'un tronçon de nappe profilé. Le long des montants verticaux 39 du bâti 40 de la presse peuvent coulisser, grâce à des galets 41, 42, deux plateaux horizontaux 43, 44 (fig. 7). Dans la position représentée, le plateau supérieur 44, qui est un plateau de eontre-pression destiné à reposer par gravité sur le sommet de l'empilage, est retenu en position haute par un palan 45, le plateau inférieur 43, qui peut être soulevé par le vérin 46, étant lui-mEme à l'extrémité basse de sa course. Supposant que le plateau supérieur 44 prend appui par gravité sur le moule supérieur extrême B''' d'un empilage déjà amorcé, avant le commencement d'un cycle de moulage d'un profilé 1 ou 2, le tambour 31 est à l'arrêt. Un moule B est introduit longitudinalement dans la presse, dans le sens de la flèche fl, c'està-dire dans le sens opposé au sens de progression de la nappe A. le moule B, roulant sur des galets 47 du plateau inférieur 43, vientdans une position extrAme, adjacente à l'extrémité de sortie du conformateur 34, qui est définie par le contact de butée entre deux broches latérales 48 du moule avec des bras 49 montés sur le bâti 40, qui peuvent pivoter en synchronisme autour d'axes 51 sous l'action d'un vérin horizontal 52. L'opérateur appuie alors sur la pédale 53 qui actionne un embrayage "un tour" commandant une révolution complète du tambour moteur 31 du tapis 29, dont l'effet est de faire avancer dans la partie femelle 50 du moule B une longueur correspondante de la nappe préformée A1. La fin de la révolution du tambour 31 déclenche le mouvement transversal d'une scie rotative 54 portée par un chariot 56 mi par le vérin 57. La scie tronçonne la nappe en passant à travers l'espace libre 58 ménagé entre le conformateur 34 et l'extrémité adjacente du moule B. Le vérin 52 est alors actionné, ce qui provoque un mouvement de rentrée du moule B chargé d'un tronçon de nappe à l'intérieur de la presse, sous l'effet du pivotement des bras 49 qui donnent au moule une position centrée. Le vérin de levage 46 est alors actionné, ce qui a pour effet de soulever le moule B, contenant le tronçon préformé A1, au contact du moule inférieur B' de l'empilage déjà formé, qui est lesté par le plateau de contre-pression 44 et qui est retenu en position surélevée par des cliquets à ressort escamotables 61, articulés en 62 sur le bâti de presse 40, qui sont engagés sur chaque rive dans un évidement 63 du-moule B'. Sous l'effet du serrage sous pression des deux moules B et B' l'un au contact de l'autre, la partie mâle 60 du moule B' comprime le tronçon de nappe A1 en formant la cavité du profilé et en repoussant simul tanément le matériau dans la partie femelle 50 du moule B, de sorte que le profilé prend sa forme définitive. La montée du moule B soulève l'empilage déjà formé sous le plateau supérieur 44, d'une hauteur suffisante pour que les cliquets 61 s'escamotent pour s'engager ensuite dans les évidements 63 du moule B qui s'intègre ainsi dans l'empilage. Le cycle s'achève par un retour en position basse du plateau 43 sous l'effet du vérin 46 et par un rappel en position initiale des bras 49. L'achèvement d'un empilage complet, qui se compose par exemple de dix sept moules contenant chacun un profilé formé, actionne un signal lumineux ou sonore 70 indiquant à l'opérateur qu'il doit retirer de la presse l'empilage pour le transférer, après relèvement du plateau 44 par le palan 45, au moyen d'un chariot dans l'étuve, non représentée, prévue pour accélérer la prise et/ou le durcissement du ciment constituant le~liant d'agglomération des profilés. Les moules B représentés à la figure 6 sont des moules pour la confection du profilé inférieur 1 des éléments de hourdis et comportent à cet effet, sur chacune de leurs rives, un ressaut 64 pour le formage de l'épaulement 12. I1 est bien évident que la presse peut etre utilisée pour la production du profilé supérieur 2, au moyen de moules conformes à la figure 8, dans des conditions rigoureusement identiques à celles qui ont été décrites en référence à des moules (fig. 5) pour profilé inférieur. Dans les deux cas le moule, B ou B1, se compose de tôles 66, 67 de profil approprié qui sont soudées entre elles en deux zones 68 adjacentes à la partie mâle 60 du moule. Le contact 59 est une sécurité de présence et de position des moules dans la presse. - REVENDICATIONS 1 - Elément de hourdis creux en laine de bois agglomérée par un liant, qui est de préférence du ciment, comportant sur chacune de ses rives un épaulement destiné à prendre appui sur le talon d'une poutrelle de plancher, caractérisé en ce qu il se compose de deux profilés en gouttière (1, 2) dont l'un, inférieur (1), forme un berceau dans les flancs duquel sont formés les épaulements d'appui (12) et sur lequel prend appui en position inversée, à la manière d'un couvercle, vautre profilé (2), de telle sorte que les cavités (8, 9) des deux profilés superposés définissent la cavité interne (11) du hourdis, et en ce que les zones de contact des deux profilésvsont conformées de manière à créer une retenue latérale entre les profilés. 2 - Elément suivant la revendication I, caractérisé en ce que le profil transversal de la cavite (8, 9) des profilés est approximativement trapézoidal, de sorte que la cavité interne full) du hourdis a la forme générale d'un prisme de section hexagonale. 3 - Elément suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux profilés (1, 2) sont en appui mutuel, sur chaque rive, par des surfaces planes (6, 7) formées à l'extrémité libre des flancs (3, 4) des profilés et parallèles aux faces principales (10, 15) de l'élément. 4 - Elément suivant l'urne des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la retenue latérale des deux profilés (1, 2) est assurée par des surfaces obliques complémentaires (16, 17) des profilés. 5 - Procédé pour la fabrication de profilés en un matériau consistant en laine de bois agglomérée par un liant, suivant lequel on produit en continu une nappe de matériau frais, on tronçonne cettenappe en éléments qui sont ensuite introduits ;;ndividuellement dans une presse où chaque élément est mis en glace sur la face supérieure d'un moule horizontal, puis comprimé sous l'ef- fet Cl'un mouvement vertical relatif au contact de la face inférieure d'un autre moule, suivant un processus créant un empilage de moules garnis chacun d'un élément de matériau moulé, empilage qui est ensuite retiré de la presse pour subir un traitement de prise et/ou de durcissement du liant, caractérisé en ce au'on exécute sur la nappe de matériau, avant le tronçonnage, ou bien sur le tronçon de nappe, avant son admission dans la presse, une opération de préfor mage dont l'effet est de relever les rives de la nappe ou du tronçon de nappe. 6 - Procédé suivant la revendication 5, casactérisé en ce que le pré- formage est exécuté au moyen d'une pièce en tôle (34) en forme de rainure dont le fond (36) va se rétrécissant dans le sens de l'avance du-matériau et dont les flancs (37) sont évasés. 7 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le préfor- mage est obtenu par l'effet du profil donné à des rouleaux de compression (31, 32) situés à l'amont de la presse. 8 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le préfor- mage est créé par des rouleaux latéraux agissant sur les rives de la nappe de matériau. 9 - Procédé suivant l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que chaque élément de matériau préformé est mis en place dans la partie femelle (50) d'un moule (B), qui est ensuite soulevé en contact sous pression avec la partie meule (60) d'un autre moule (B') situé à un niveau supérieur, qui à la fois assure dans le matériau préformé le formage de la cavité du profilé et la compression du matériau dans la partie femelle du moule B. 10 - Procédé suivant la revendication 9,- caractérisé en ce que le moule supérieur (B') est soumis à une pression vers le bas tout en étant retenu en position surélevée par des cliquets escamotables (61), à ressort, qui s'engagent dans des évidements latéraux (63) du moule (B').