Brevet FR2555637A1 — publié le 19850531

PROCEDE POUR INJECTER ET EXPANSER UN MATERIAU ISOLANT DANS UN ELEMENT DE CONSTRUCTION ET MACHINE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE . La présente invention concerne un procédé pour injecter et expanser un matériau isolant dans un élément de construction comportant une paroi extérieure et une paroi intérieure séparées par des cloisons de liaison reliant les deux parois entre elles et définissant au moins une alvéole destinée à contenir ledit matériau isolant. Elle concerne également une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connait déjà différents procédés pour effectuer la mise en place d'un matériau isolant à l'intérieur d'un élément de construction préfabriqué ou moulé sur place. Généralement le matériau isolant conçu sous forme de bloc ou de plaque est réalisé en usine et rapporté sur l'élément de construction, cette opération pouvant être effectuée en usine ou sur le terrain. Toutefois on connaît également un procédé consistant è injecter et à expanser un matériau isolant en vrac, notamment du polystyrène préexpans6, que l'on injecte dans l'espace séparant deux plaques d'un matériau rigide, par exemple en béton précontraint, et qui est destiné à assurer la liaison latérale entre les deux plaques. Toutefois, il n'est. guère connu de réaliser une brique en terre cuite et un hourdis dans les alvéoles desquelles on injecte et expanse directement un matériau isolant tel que du polystyrène préexpansé. Les briques à perforations verticales et à parois minces ne sont en général pas suffisamment résistantes pour supporter les contraintes qu'elles doivent subir au moment de l'injection du matériau isolant et surtout au moment de l'expansion de ce dernier La présente invention se propose de pallier cet inconvénient et de combler cette lacune en proposant un procédé tel que mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que l'on introduit ledit élément de construction dans un moule, en ce que l'on entoure ledit élément d'une ceinture expansible, en ce que l'on expanse ladite ceinture pour exercer sur lesdites parois d'élément de construction une pression déterminée#, en ce que l'on injecte le matériau isolant dans ledit moule et notamment à l'intérieur de ladite alvéole, en ce que l'on expanse ce matériau isolant, en ce que l'on ramène ladite ceinture expansible dans son état initial et en ce que l'on extrait ledit élément de construction dudit moule. Selon un mode de réalisation préféré, ladite ceinture comporte au moins un boyau gonflable et l'on injecte de préférence dans ce boyau de l'air comprimé à une pression suffisante pour compenser les pressions exercées sur les surfaces intérieures des parois de l'élément de construction au moment de la phase d'expansion du matériau isolant. Ce procédé s'applique particulièrement bien à la réalisation d'une brique comportant une paroi extérieure protectrice pourvue de perforations verticales multiples séparées par un réseau de cloisons fines, une seconde paroi intérieure portante, également pourvue d'un réseau de cloisons fines et des cloisons de liaison reliant ladite première paroi à ladite seconde paroi en définissant plusieurs alvéoles dont la section est sensiblement plus importante que celle desdites perforations verticales, ces alvéoles traversant la brique de part en part.Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, on introduit la brique dans un moule conçu pour que le matériau isolant injecté et expansé dans ce moule forme un bloc unitaire composé d'éléments intérieurs remplissant lesdites alvéoles, d'un élément extérieur prenant appui sur un des côtés extérieurs de la brique et d'une plaque reliant les éléments intérieur et extérieur, cette plaque ayant une épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur de la couche de mortier séparant deux rangées superposées de briques. Le matériau isolant que l'on injecte dans le moule comporte de préférence des billes de polystyrène expansé et lton complète le cycle d'expansion de ces billes à l'aide de vapeur d'eau chauffée. La machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte une table de travail et des organes de transfert pour amener les éléments de construction bruts sur la table de travail, un moule amovible et des moyens pour disposer ce moule en position autour dudit élément de construction, une ceinture expansible logée à l'intérieur du moule et des moyens pour provoquer l'expansion de cette ceinture afin d'exe#- cer sur les parois de l'élément de construction une pression déterminée, des moyens pour injecter le matériau isolant en vrac dans le moule et des moyens pour provoquer son expansion, des organes pour retirer le moule et des moyens pour évacuer les éléments de construction à la fin de ce processus. Selon une forme de réalisation préférée, le moule se compose d'une partie fixe inférieure comprenant ladite table de travail sur laquelle les éléments de construction bruts sont transférés et une partie mobile su périeure contenant ladite ceinture expansible. Cette ceinture expansible comporte avantageusement au moins un boyau connecté à une source d'air comprimé. Ce boyau est de préférence constitué par une structure textile présentant une grande résistance et qui est rendue étanche par un revêtement intérieur en un élastomère et résistant aux températures élevées. La présente invention et ses principaux avantages seront mieux compris en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel La figure 1 représente une vue schématique en élévation de la machine selon l'invention, et La figure 2 représente une vue an coupe horizontale à travers la partie supérieure du moule au cours du processus d'injection et d'expansion du matériau isolant. En référence à la figure 1, la machine 10 décrite ci-dessous se compose essentiellement d'un chassis dont la partie inférieure 11 porte d'une part la partie inférieure fixe 12 du moule et d'autre part une structure à colonnes 13 qui porte la partie supérieure mobile 14 du moule. La surface supérieure de la partie fixe 12 du moule constitue une table de travail 15 sur laquelle sont amenés les éléments de construction 16, tels que par exemple une brique à perforations verticales et à alvéoles qui sont destinées à recevoir un matériau isolant ou des hourdis ou tout autre matériau similaire. Les éléments de construction 16 peuvent être positionnés manuellement ou amenés par un système de transfert automatique tels que par exemple un guide à rouleau 17, un ruban transporteur, etc ... La partie supérieure mobile 14 du moule est montée sur un chariot 18 susceptible de se déplacer verticalement le long des colonnes 13 sous l'action d'un vérin hydraulique ou pneumatique 19 dont le corps est porté par une traverse 20 fixée entre les extrémités supérieures des colonnes 13. L'intérieur de la partie supérieure 14 du moule est de préférence tapissé sur au moins ses deux grandes surfaces latérales d'une ceinture 21 expansible, de préférence constituée par au moins un boyau gonflable raccordé à une source d'air comprimé (non représentée). La ceinture gonflable se compose de préférence de segments de tuyaux constitués par une structure textile particulièrement résistante rendue étanche par un revêtement intérieur en un élastomère résistant aux hautes températures. Elle peut être réalisée à l'aide d'un seul tronçon tapissant trois parois ou les quatre parois intérieures de la partie supérieure 14 du moule ou en plusieurs tronçons séparés et éventuellement alimentés indépendamment. Le but de cette ceinture expansible est de permettre d'exercer sur les parois extérieures de l'élément de construction une pression destinée à compenser la pression exercée sur les parois intérieures de l'élément de construction au moment de l'injection et de l'expansion du matériau isolant. Un bac 22 contenant une réserve de matières premières est monté sur la traverse 20. Deux tuyaux souples 23 reliant le réservoir 22 à deux éléments tubulaires 24 portant des buses d'injection (non représentées) permettent d'injecter les billes de polystyrène préexpansé à l'intérieur du moule. Etant donné que l'expansion des billes de polystyrène préexpansé s'effectue à l'aide de vapeur surchauffée, la machine est de préférence raccordée par un conduit 25 à une cbaudière génératrice de vapeur (non représentée). L'alimentation en air comprimé utilisé à la fois pour injecter les billes de polystyrène préexpansé et pour gonfler la ceinture expansible, est schématiquement représentée par la ligne 26. La figure 2 représente une vue en coupe à travers la partie supérieure 14 du moule contenant un élément de construction 16. Dans ce cas, l'élément de construction est constitué par une brique destinée à la réalisation d'une construction de maçonnerie isotherme verticale, et comportant une première paroi extérieure protectrice 30 pourvue de perforations verticales multiples 31 séparéèspar un réseau de cloisons fines 32. Elle comporte également une seconde paroi intérieure portante 33 également pourvue de perforations verticales 34 séparées par un réseau de cloisons fines 35. La paroi extérieure protectrice et la paroi intérieure portante sont séparées par des cloisons de liaison 36 définissant des alvéoles 37.Le moule 14 est conçu de telle manière qu'il se forme un bloc unitaire de polystyrène expansé remplissant à la fois les alvéoles 37, formant une bande verticale localisée dans l'évidement latéral 38 de la brique et une bande horizontale reliant entre elles la surface supérieure de cette bande verticale et des blocs logés dans les alvéoles 37. Pour éviter la rupture des parois latérales relativement fragiles de la brique, le moule, ou du moins sa partie supérieure 14 est tapissée sur au moins trois côtés de la ceinture gonflable 21 qui peut être réalisée d'une pièce ou en trois tronçons alimentés en air comprimé par une ou plusieurs alimentations 39. Il est bien entendu que le moule doit être adapté à la forme de l'élément de construction à traiter. A cet effet, la partie supérieure du moule est interchangeable pour présenter une structure adaptée à la forme et aux dimensions de l'élément de construction. Bien que cette machine ait été décrite en référence à un dessin illustrant une forme de réalisation particulière, elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Procédé pour injecter et expanser un matériau isolant dans un élément de construction comportant une paroi extérieure et une paroi intérieure séparées par des cloisons de liaison reliant les deux parois entre elles et définissant au moins une alvéole destinée à contenir ledit matériau isolant, caractérisé en ce que l'on introduit ledit élément de construction (16) dans un moule (12, 14), en ce que l'on entoure ledit élément d'une ceinture expansible (21), en ce que l'on expanse ladite ceinture pour exercer sur lesdites parois de construction une pression déterminée, en ce que l'on injecte le matériau isolant dans ledit moule et notamment à l'intérieur de ladite alvéole, en ce que l'on expanse ce matériau isolant, en ce que l'on ramène ladite ceinture expansible dans son état initial et en ce que l'on extrait ledit élément de construction dudit moule. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ceinture (21) comporte au moins un boyau gonflable, et en ce que l'on injecte dans ce boyau de l'air comprimé à une pression suffisante pour compenser la pression exercée sur 1à surface intérieure des parois de l'élément de construction (16) au moment de la phase d'expansion du ma tériau isolant. 3. Procédé selon la.revendication 1, dans lequel l'élément de construction (16) est une brique comportant une paroi extérieure protectrice (30) pourvue de perforations verticales (31) séparées par un réseau de cloisons fines (32), une seconde paroi intérieure portante (33) également pourvue de perforations verticales (34) séparées par un réseau de. cloisons verticales (35), et des cloisons de liaison (36) reliant la-. dite première paroi à ladite seconde paroi en définissant plusieurs alvéoles (37) dont la section est sensiblement plus importante que celles desdites perforations verticales, ces alvéoles traversant la brique de part en part, caractérisé en ce que l'on introduit la brique dans un moule (12, 14) conçu pour que le matériau isolant injecté et expansé dans ce moule forme un bloc unitaire composé d'éléments intérieurs remplissant lesdites alvéoles, d'un élément extérieur prenant appui sur un des côtés extérieurs de la brique et d'une plaque reliant les éléments intérieurs et l'élément extérieur, cette plaque ayant une épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur de la couche de mortier séparant deux rangées superposées de briques. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau isolant que l'on injecte dans le moule comporte des billes de polystyrène préexpansé et en ce que l'on complète le cycle d'expansion de ces billes à l'aide de vapeur d'eau surchauffée. 5. Machine pour injecter et expanser un matériau thermiquement isolant dans un élément de construction comportant une paroi extérieure et une paroi intérieure séparées par des cloisons de liaison reliant les deux parois entre elles et définissant au moins une alvéole destinée à contenir ledit matériau thermiquement isolant, caractérisée en ce qu'elle comporte une table de travail (15) et des organes de transfert (17) pour amener les éléments de construction sur la table de travail, une partie de moule amovible (14) et des moyens pour disposer ce moule en position autour dudit élément de construction (16), une ceinture expansible (21) logée à l'intérieur du moule et des moyens pour provoquer l'expansion de cette ceinture pour exercer sur les parois de l'élément de construction une pression déterminée, des moyens (24) pour injecter le matériau isolant en vrac dans le moule et des moyens (25) pour provoquer son expansion, des organes (19) pour retirer le moule et des moyens pour évacuer les éléments de construction à la fin de ce processus. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moule se compose d'une partie fixe inférieure (12) comprenant ladite table de travail (15) sur laquelle les éléments de construction sont transférés, et une partie mobile supérieure (14) contenant ladite ceinture expansible (21). 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite ceinture expansible (21) comporte au moins un boyau connecté à une source d'air comprimé. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le boyau est constitué par une structure textile présentant une grande résistan ce, et rendu étanche par un revêtement intérieur en un élastomère résistant aux températures élevées. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que la ceinture se compose de plusieurs tronçons alimentés indépendamment en air comprimé.