Brevet FR2439654A1 — publié le 19800523

La présente invention se rapporte à la fabrication d'éléments en béton compacté, avec un moule ayant une ouverture supérieure et des passages inférieurs d'évacuation d'eau excédentaire, et une dame adaptée à pénétrer dans l'ouverture du moule et ayant des passages d'évacuation d'eau excédentaire. On verse du béton frais dans le moule par son ouverture et on fait pénétrer la dame sous pression dans l'ouverture du moule pour compacter le béton frais et évacuer l'eau excédentaire par les dits passages du moule et de la dame. On retire immédiatement l'élément compacté du moule et on l'amène sur une aire de stockage pour le séchage. Une telle fabrication présente l'intérêt de permettre la ré-utilisation immédiate du moule pour former un nouvel élément dès qu'un élément a été moulé et démoulé, et ainsi de suite. I1 n'y a donc pas immobilisation de moules puisque les éléments sont admis à sécher en dehors des moules. I1 est apparu que la composition de béton frais, de mEme que les conditions d'évacuation de l'eau excédentaire jouent un rale primordial pour la qualité du produit. I1 est apparu également que l'agencement de postes de remplissage et de démoulage pour desservir par des moyens de transport un poste de compactage en vue d'obtenir une cadence élevée de production, de meme que l'aménagement du poste de compactage lui-meme sont des facteurs essentiels pour la faisabilité. Pour fixer les idées, le poste de compactage peut avoir une presse adaptée à provoquer d'une part la pénétration de la dame dans l'ouverture du moule pour compacter le béton frais versé au poste de remplissage, et d'autre part la sortie de la dame hors de l'ouverture du moule pour dégager le moule et permettre son transport au poste de démoulage. Mais, en pratique, la réussite d'une fabrication de ce genre se heurte à toutes sortes de difficultés qui n'ont pas été jusqu'ici surmontées de manière satisfaisante, tant en ce qui concerne la qualité du produit que la cadence et les conditions de fabrication. La présente invention a pour objet un procédé pour fabriquer des éléments en béton compacté qui permet une excellente qualité de produit et également une mise en oeuvre sur machine à haute cadence. Suivant l'invention, un procédé pour fabriquer des éléments en béton compacté est caractérisé en ce que l'on prépare un béton frais très humide formé par un mélange sec et par de lleau, le mélange sec comportant en poids 25 à 35 % de ciment avec filler ayant une finesse PLAINE comprise entre 2500 et 350Q, 25 à 40 % de sable ayant un diamètre de grain inférieur à 4 mm et 35 à 40 % de gravier ayant un diamètre de grain compris entre 4 et L2 mm, l'eau ayant une proportion en poids sensiblement égale à celle du ciment, en ce que l'on dispose sur les passages inférieurs du moule avant coulage du beton frais une plaque perforée et une feuille filtre, en ce que l'on dispose sur le béton frais coulé dans le moule avant compression par la dame, une feuille filtre et une plaque perforée, et en ce qu'après démoulage en vue de l'opération suivante, on ré-utilise les dites plaques perforées tandis que l'on remplace les feuilles filtres ayant servi par des neuves, chaque dite plaque perforée ayant des perforations dont le diamètre est compris entre 3 et 5 mm et qui intéressent 25 à 45 X de la surface de la plaque perforée. Gracie à cette disposition, on obtient des produits d'une qualité irréprochable, avec une possibilité de haute cadence de production. La présente invention a également pour objet une machine à fabriquer des éléments en béton compacté dont la construction est simple et commode et le rendement élevé, avec d'excellentes conditions de transport pour le moule. Suivant l'invention, une machine à fabriquer des éléments en béton compacté est caractérisée en ce que le poste de remplissage est aussi un poste de démoulage, tandis que le poste de dé-moulage est aussi un poste de remplissage, les deux dits postes de remplissage et démoulage étant disposés de part et d'autre du poste de compactage et desservant celui-ci avec deux moules respectivement, les moyens de transport comportent des moyens de guidage fixes interconnectant les trois postes, chaque moule constituant un chariot monté mobile en translation sur les dits moyens de guidage entre le poste de compactage et son poste associé de remplissage et démoulage, deux moyens de commande pour déplacer respectivement les deux moules-chariots en va-et-vient entre le poste de compactage et leurs postes de remplissage et démoulage, chaque moule-chariot étant soulevable au dessus des dits moyens de guidage et la presse est adaptée à agir de bas en haut au poste de compactage pour soulever chaque moule-chariot et faire pénétrer dans son ouverture supérieure la dame qui est fixe. Cette disposition procure notamment, dans son ensemble, le résultat d'un rendement élevé, sans excès de vitesse risquant de perturber la répartition du béton liquide dans le moule. Le fait de prévoir la presse agissant vers le haut sur le moule pour le rapprocher de la dame fixe permet, en un seul mouvement d'effectuer le pressage. Le fait de prévoir deux postes bivalents de remplissage et démoulage de part et d'autre du poste de compactage permet d'obtenir un encombrement réduit. I1 y a donc des petits trajets, donc un gain de temps. On peut ainsi donner aux moules-chariots, une vitesse modérée, grâce à laquelle la répartition du béton frais dans le moule ne risque pas d'être perturbée, et ceci avec un excellent rendement. La machine suivant l'invention présente, en outre, les avantages suivants 1) la dame étant fixe, des installations de succion et de centrale de dimension qui lui sont associées sont plus simples que dans le cas d'une dame mobile 2) le vérin de la presse est à simple effet, donc plus économique qu'un vérin å double effet; 3) si un des deux postes de remplissage et démoulage doit être arreté, on peut continuer à travailler avec l'autre poste; 4) la machine permet de fabriquer simultanément deux types de pièces de m8me section mais de formes et de natures de béton différentes, par exemple des pièces allant de pair, comme une pièce de bordure et une pièce de caniveau. On a donc une grande souplesse de fabrication; 5) l'investissement en outillage est réduit. Suivant une autre caractéristique, chaque moule se compose d'un cadre formant le chariot sur les dits moyens de guidage et d'une forme qui est engagée en butée à l'intérieur dudit coffre et soulevable pour le démoulage. D'autre caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre d'une forme d'exécution choisie à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue générale en perspective d'une machine suivant l'invention la figure 2 est une vue schématique d'un moule-chariot en cours de remplissage à un poste de remplissage-démoulage; la figure 3 est également une vue schématique du moule chariot mais au poste de compactage avant pressage; la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 mais dans laquelle le moule-chariot est au poste de compactage en cours de pressage; la figure 5 est une vue schématique du moule-chariot à un poste de remplissage-démoulage, en sue du démoulage;; la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 mais dans laquelle une forme est soulevee au dessus d'un cadre du moule pour amener l'élément en engagement avec un préhenseur; la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 mais dans laquelle l'élément se trouve-porté par le préhenseur, tandis que la forme est redescendue dans le cadre du moule; la figure 8 illustre le cheminement du préhenseur portant l'élément jusqu'à une aire de stockage pour le séchage; la figure 9 est une vue schématique à plus grande échelle du moule-chariot et de la dame fixe, montrant les feuilles filtres et les plaques perforées utilisées pour contrAler ltevacuatLon de L'eau excédentaire. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif aux figures 1 à 9, une machine suivant l'invention pour fabriquer des éléments en béton compacté comporte un malaxeur 40 dans lequel est préparé du béton frais pour la production des éléments. Le béton frais préparé dans le malaxeur 40 est formé par un mélange sec et par de l'eau, avec une forte proportion d'eau, de manière à êtPe très humide. Le mélange sec comporte en poids 25 à 35 X de ciment avec filler ayant une finesse BLAINE comprise entre 2500 et 3500, 25 à 40 X de sable ayant un diamètre de grain inférieur à 4 mm, et 35 à 40 % de gravier ayant un diamètre de grain compris entre 4 et 12 mm. Liteau a une proportion en poids sensiblement égale à celle du ciment. La machine comporte deux moules M1 et M2 destinés à former les éléments avec ce béton frais. Chaque moule M1, M2 (figure 2) se compose d'un cadre rectangulaire 10 formant chariot et d'une forme Il qui est engagée en butée en 12 à l'intérieur du coffre 10 et soulevable pour le démoulage (figure 6). La forme 11 comporte un fond 13 ayant de multiples passages 14 et un côté 15. L'ensemble du moule Ml, M2 constitué ainsi par le cadre 10 et la forme 11 présente une ouverture supérieure 16. La machine suivant l'invention est adaptée à remplir le moule Ml, M2 avec le béton frais par l'ouverture supérieure 16, et à compacter ce béton frais par une dame 17 (figure 3) pénétrant dans l'ouverture 16 du moule. La machine est adaptée à évacuer l'eau qui résulte de ce compactage aussi bien par les passages 14 du fond 13 de la forme 11 que par des passages 18 ménagés dans la dame 17 et associés à des moyens de succion 19. La machine est également adaptée à assurer le démoulage en retirant l'élément compacté E du moule M1, M2 (figures 6 et 7). En outre, la machine comporte des moyens de transport pour déplacer chaque moule Ml, M2 en vue du remplissage, du compactage et du démoulage. Plus particulièrement, la machine suivant l'invention comporte un poste central de compactage C comportant la dame 17 qui est fixe, et une presse 20 qui est adaptée à agir de bas en haut pour soulever chaque moule-chariot Ml, M2 et faire pénétrer dans son ouverture supérieure 16 la dame fixe 17 pour compacter le béton frais. Cette presse 20 est également adaptée à permettre à chaque moule M1, M2 à être dégagé de la dame 17 après compactage. On voit schématiquement à la figure 3, la presse 20 qui comporte un vérin 21 à simple effet pour le soulèvement du moule M1, M2 et permettant à celui-ci de redescendre par simple gravité. Deux postes RD1 et RD2 formant chacun à la fois un poste de remplissage et un poste de démoulage sont disposés de part et d'autre du poste de compactage C et desservent celui-ci avec les deux moules M1 et M2 respectivement. Les moyens de transport de la machine comportent des moyens de guidage fixes formés par des rails 22 et 23 interconnectant les trois postes RD1, C, et RD2. Sur les rails 22 et 23 roulent des galets 24 et 25 qui sont portés par le cadre-chariot 10 de chaque moule M1, M2. I1 est à noter qu'un au moins des deux rails 22 et 23, en l'occurrence le rail 23, et les galets correspondants 25 sont adaptés à permettre un réengagement correct des galets 24 et 25, sur les rails 22, 23 lorsque le moule M1, M2 redescend après avoir été soulevé. A cet effet, chaque galet 25 a par exemple une forme de poulie à gorge tandis que le rail 23 présente deux versants co niques correspondants 26 (figure 4). La machine comporte également deux moyens de commande formés respectivement par deux vérins VI et V2 pour déplacer res pectwvement les deux moules-chariot MI et M2 en va-et-vient entre le poste de compactage C et le poste de rempltssage:démoulage associés^RDl, RD2. Chaque vérin Vl, V2 agit entre un point fixe PI, P2 et un point TL, T2 du moule correspondant M1, M2. Chaque vérin V1, V2 est articulé au point Pl, P2 pour permettre le soulèvement et l'abaissement du moule-chariot correspondant Ml M2 au poste C. Le fonctionnement est le suivant Le moule MI étant à son poste de remplissage-démoulage RD1, son ouverture 16 est située en dessous d'un bac déverseur 41 (figures I et 2) monté basculant en 42 en dessous d'une trémie 43 alimentée par le malaxeur 40. On dispose (figure 9) sur le fond 13 de la forme~ll muni des passages 14, une plaque perforée 50 et une feuille filtre 51. La plaque perforée 50 est constituée par une talle ayant une épaisseur de 3 à 4 mm et des perforations dont le diamètre est compris entre 3 et 5 mm et qui intéressent 25 à 45 % de la surface de la pLaque perforée. La feuille filtre 5L est constituée par un papier fort résistant aux hautes pressions et de préférence du type frictionné sur ses deux faces. Ce papier a un poids de 80 à 120 grammes au mètre carré. Ce papier est jeté après chaque opération. La feuille filtre 51 peut également entre constituée par un tissu plastique, en polypropylène par exemple outil est possible de nettoyer en vue de sa récupération. Lorsque le bac 41 est basculé, la dose de béton frais qu'il contient est déversée dans le moule Ml sur la feuille filtre 51 reposant sur la plaque perforée 52 elle-meme reposant sur le fond 13 et remplit l'espace ménagé dans le coffre 10 par la forme 11. Lorsque le chargement est fait, on place sur le béton frais une feuille filtre 52 analogue à la feuille filtre 51, et une plaque perforée 53 analogue à la plaque perforée 50 (figure 9). Ceci étant fait, le vérin VI pousse le moule M1 du poste de remplissage-démoulage RDl au poste de compactage C où le moule Ml (figure 3) arrive avec un léger jeu au dessus du plateau 31 du vérin de presse 21 tandis que l'ouverture 16 arrive de la mEme façon avec un léger jeu en dessous de la dame 17. Pour le compactage, le vérin 21 est actionné vers le haut, ce qui a pour effet de soulever l'ensemble du moule M1 en faisant quitter les galets 24 et 25 des rails 22 et 23 et en provoquant la pénétration de la dame fixe 17 dans l'ouverture 16, ce qui compacte le mortier B. L'évacuation de l'eau excédentaire se produit tant par la feuille filtre 51, la plaque perforée 50 et les passages inférieurs 14 de la forme 13 que par la feuille filtre 52, la plaque perforée 53 et les passages supérieurs 18 de la dame 17, sous l'action des moyens de succion 19. La dame fixe 17 comporte également un moyen de contrôle 32 de dimensions en particulier sous forme d'un palpeur 33 agissant au contact du coffre 10 et détectant l'enfoncement de la dame 17 dans l'ouverture 16. Après compactage et évacuation de l'eau excédentaire au poste de compactage C (figures 3 et 4), le vérin à simple effet 21 est dépressurisé, ce qui permet, par simple gravité, de faire descendre immédiatement l'ensemble du moule et du plateau de presse. Les galets 24 et 25 du moule 10 reviennent en engagement avec les rails 22 et 23 et cet engagement est facilité par la forme du rail 23 et des galets 25. Il est à noter que pendant la montée et la descente du moule-chariot M1 au poste C, les articulations P1 et TI du vérin V1 permettent une telle montée ou une telle descente. Après redescente du moule M1, le vérin V1 rappelle le moule du poste de compactage C au poste de remplissage-démoulage RD1 où l'on procède alors au démoulage de l'élément compacté E. A cet effet, à ce poste de démoulage RD1, on fait agir vers le haut ligure 6) un vérin 34 qui fait monter seulement la forme 11 avec l'élément de béton E en faisant quitter à cette forme 11 les butées 12 tandis que le coffre 10 reste en place. La forme pilet l'élément E sont ainsi soulevés par le vérin 34 jusqu'à engagement avec urZbrgane préhenseur 35 muni d'un cadre à succion 36. On jette les feuilles filtres 51 et 52 que l'on remplace par des neuves et l'on conserve les plaques perforées 50 et 51 pour l'opération suivante. Lorsque l'élément E est en engagement avec le cadre 36 de l'organe préhenseur 35, l'élément E se trouve porté solidairement par l'organe 35 (figure 6) et le vérin 34 est admis à redescendre avec la forme 11 qui revient en butée en 12 sur le cadre 10 (fi- gure 7). L'organe préhenseur 35 est alors admis à effectuer en tant que de besoin, un quart de tour (figures là 8) et à transporter l'élément E sur une aire de stockage SI. Il est à noter que le poste de remplissage et de démculage-RD2 comporte également un élément préhenseur 35 qui est adapté à amener les éléments E sur une aire de stockage correspondante 52. On appréciera que la machine fonctionne suivant des cycles qui se répètent indéfiniment. Au cours d'un cycle, le moule M1 est admis à entre démoulé puis rempli au poste RD1 pendant que le moule M2 se trouve au poste C pour le compactage, puis le moule M1 est amené du poste RD1 au poste C tandis que le moule M2 est amené du poste C au poste RD2, le moule M1 étant alors compacté pendant que le moule M2 est démoulé puis rempli, et ainsi de suite. On appréciera que le plateau 31 du vérin 21 de la presse 20 permet, en un seul mouvement, d'effetuer le compactage tandis que le retour du moule-chariot en positon de départ après compactage s'effectue par simple gravite et est instantané.Le fait de prévoir deux postes bivalents de remplissage et démoulage RD1 et RD2 de part et vautre du poste de compactage C permet de placer les postes RD1, C, et RD2 très près les uns des autres Il en résulte des gains de temps qui permettent de donner au moulechariot Ml et M2 sous l'action des vérins V1 et V2 une vitesse modérée grâce à laquelle la répartition du béton frais B dans le moule M1, M2 ne risque pas d'etre perturbée, ceci avec un excellent rendement. On notera également que le fait de prévoir la dame 17 fixe permet de simplifier les installations de succion 19 et de contrôle de dimension 32. Si un des deux postes de remplissage et démoulage RD1 et RD2 doit être arrêté, on peut continuer à travailler avec l'autre poste. La machine permet de fabriquer simultanément, grâce aux deux moules M1 et M2, deux types de pièces de méme section mais de forme et de nature de béton différentes, par exemple des pièces allant de pair comme une pièce de bordure de trottoirs et une pièce de caniveau. On appréciera en outre que l'investissement en outillage peut être limité en un seul ensemble par type de produit. REVEND ICAT IONS 1) Procédé pour fabriquer des éléments en béton compacté, dans lequel on utilise un moule ayant une ouverture supérieure et des passages inférieurs d'évacuation d'eau excédentaire et une dame adaptée d pénétrer dans l'ouverture du moule et ayant des passages d'évacuation d'eau excédentaire, on verse du béton frais dans le moule par la dite ouverture, on fait pénétrer la dame sous pression dans la dite ouverture du moule pour compacter le béton frais et évacuer l'eau excédentaire par les dits passages du moule et de la dame, on retire immédiatement l'élément de béton compacté du moule et on l'amène sur une aire de stockage pour le séchage, procédé caractérisé en ce que l'on prépare un béton frais très humide formé par un mélange sec et par de l'eau, le mélange sec comportant en poids 25 à 35 % de ciment avec filler ayant une finesse BLAINE comprise entre 2500 et 3500, 25 à 40 % de sable ayant un diamètre de grain inférieur à 4 mm et 35 à 40 % de gravier ayant un diamètre de grain compris entre 4 et 12 mm, l'eau ayant une proportion en poids sensiblement égale à celle du ciment, en ce que l'on dispose sur les passages inférieurs du moule avant coulage du béton frais une plaque perforée et une feuille filtre, en ce que l'on dispose sur le béton frais coulé dans le moule avant compression par la dame, une feuille filtre et une plaque perforée, et en ce qu'après démoulage en vue de l'opération suivante, on ré-utilise les dites plaques perforées tandis que l'on remplace les feuilles filtres ayant servi par des neuves, chaque dite plaque perforée ayant des perforations dont le diamètre est compris entre 3 et 5 mm et qui intéressent 25 à 45 % de la surface de la plaque perforée. 2) Machine pour fabriquer des éléments en béton compacté, comportant au moins un moule destiné à former lesdits éléments et ayant une ouverture supérieure, au moins un poste de remplissage pour remplir le dit moule avec du béton frais par ladite ouverture supérieure, au moins un poste de compactage comportant une dameadaptée à pénétrer dans ladite ouverture supérieure du moule et une presse adaptée à provoquer tant la pénétration de la dame dans l'ouverture du moule pour compacter le béton frais que la sortie de la dame hors de ladite ouverture après compactage pour dégager le moule, des moyens d'évacuation d'eau excédentaire dans le moule et dans la dame, au moins un poste de démoulage pour retirer l'élément compacté du moule, et des moyens de transport pour amener successivement le moule au poste de remplissage, au poste de compactage et au poste de démoulage, machine caractérisée en ce que le poste de remplissage est aussi un porte de démoulage, tandis que le poste de démoulage est aussi un poste de remplissage, les deux dits postes de remplissage et démoulage étant disposés de part et d'autre du poste de compactage et desservant celui-ci avec deux moules respgctivement, les moyens de transport comportant des moyens de guidage fixes interconnectant les trois postes, chaque moule constituant un chariot monté mobile en translation sur les dits moyens de guidage entre le poste de compactage et son poste associé de remplissage et démoulage, deux moyens de commande pour déplacer respectivement les deux moules-chariots en va-et-vient entre le poste de compactage et leurs postes de remplissage et démoulage, chaque moule-chariot étant soulevable au-dessus des dits moyens de guidage, ladite presse étant adaptée à agir de bas en haut au poste de compactage pour soulever chaque moule-chariot et faire pénétrer dans son ouverture supérieure la dame qui est fixe. 3) Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de guidage en translation sont des rails et chaque moule-chariot a des galets de roulement sur lesdits rails. 4) Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les rails et les galets sont adaptés à permettre un ré-engagement correct des galets sur les rails lorsque le moule-chariot redescend après avoir été soulevé. 5) Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que chaque moyen de commande comporte un vérin agissant entre un point fixe et le moule-chariot correspondant, avec des moyens d'articulation pour permettre un soulèvement et un abaissement dudit moule-chariot. 6) Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que chaque moule se compose d'un cadre formant le chariot sur lesdits moyens de guidage et d'une forme qui est engagée en butée à l'intérieur dudit coffre et soulevable pour le démoulage. 7) Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite forme comporte un fond muni de passages d'évacuation d'eau excédentaire et un coté. 8) Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que ladite dame fixe a des moyens de succion d'eau excédentaire et des moyens de contrôle de l'enfoncement de la dame dans l'ouverture supérieure du moule. 9) Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que la dite presse a un vérin de soulèvement du moule au dessus des moyens de guidage qui est à simple effet et qui permet au moule de redescendre par gravité sur les dits moyens de guidage. lO) Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que chaque poste de remplissage et démoulage comporte des moyens préhenseurs pour porter chaque élément fabriqué à une aire de stockage.