Brevet FR2570978A1 — publié le 19860404

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de blocs de construction, aux moyens en vue de la mise en oeuvre de ce procédé et aux produits ainsi obtenus. Elle s'applique plus particulièrement mais non exclusivement aux blocs de construction assemblés par superposition et comportant de préférence sur au moins deux de leurs faces parallèles, des moyens complémentaires destinés à assurer lors de l'assemblage des blocs entre eux, leur auto-positionnement. L'invention intéresse plus précisément sans pour autant y être limitée, les blocs de construction utilisés dans la construction d'édifices ou de structures se situant dans des régions du globe terrestre dépourvues d'industrie du matériau de construction, telles celles de certains pays tropicaux. Lorsqu'on désire disposer de blocs de construction faciles à mettre en oeuvre pour des opérateurs non spécialisés, il est connu -d'utiliser des blocs qui s'autopositionnent lors de leur superposition. Pour assurer leur auto-positionnement, tel que cela est connu, les blocs de construction sont généralement de forme parallélépipédique rectangle et présentent chacun sur au moins deux de leurs faces parallèles des moyens complémentaires par leur forme. Bien qu'il existe de nombreuses variantes dans ces moyens d'auto-positionnement, par leur forme et leur disposition, l'une des faces du bloc comporte généralement une ou plusieurs cavités, tandis que la face qui lui est parallèle présente quant à elle suivant la même disposition et de préférence dans une orientation identique, des nervures et/ou des bossages complémentaires. Pour la fabrication de tels blocs de construction, on procède généralement par pressage dans un moule d'un matériau à l'état plastique et en quantité sensiblement égale à celle du volume à remplir. Bien entendu, pour le choix du matériau, selon le contexe économique et l'environnement géographique, on fait appel à différents matériaux présentant après séchage et/ou cuisson une cohésion suffisante pour assurer une résistance à la compression du bloc convenable. Ces matériaux peuvent être différents à la fois par la nature de l'aggloméré (terre, gravillon, etc ...) et du liant hydraulique traditionnel (ciment, chaux, platre), d'origine chimique (résine de synthèse), à action chimique (acides, sels électrolytes) e c ... Ainsi, d s les régions du globe terrestre dépourvues d'unité d'élabtion de matériau complexe, on fait appel tel que cela est connu depuis fort longtemps à de la terre crue en combinaison avec de l'eau et/ou en association avec d'autres matériaux tels de l'argile. I1 est aisé de comprendre, qu'outre le matériau entrant dans la réalisation du bloc, les critères économico-géographiques vont conditionner les moyens fabrication. C'est ainsi que dans les conditions citées plus avant, le choix du matériel va se porter de préférence vers des presses de construction et d'utilisation faciles ainsi que sur des blocs simples. Dans cet esprit, on connaît déjà des presses (FR-A-2.519.581 et 2.527.136) mais celles-ci ne conviennent que pour réaliser des blocs dépourvus de moyens complémentaires d 'auto-positionnement. En effet, dans les deux cas, lors de la phase d'éjection du bloc, pour être dégagé, le bloc doit en considérant les mouvements relatifs à la presse avoir ses faces qui glissent contre celles du moule et ce dans deux directions perpendiculaires successives. On comprend donc que, dans un moule pourvu de moyens (cavités et/ou noyaux) en vue de réaliser dans les faces du bloc des moyens complémentaires d'auto-positionnement, le dégagement du bloc de ces presses serait impossible. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un procédé de fabrication de blocs de construction pourvus de moyens d'auto-positionnement sur des presses de conception simple et robuste. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce qu'après compression du matériau par déplacements relatifs d'au moins l'une des presses que sont la platine formant le fond et la matrice inférieure formant les parois latérales, dans un premier temps, on fait translater la platine formant le fond de la matrice inférieure suivant une direction parallèle aux axes et ce par un moyen de déplacement qui amène le fond sensiblement au delà de la face supérieure de la matrice et, dans un second temps, après que l'on ait saisi le bloc on rappelle par un mouvement inverse la platine contre un moyen d'arrêt en translation Elle a également pour objet, les moyens en vue de la mise en oeuvre de ce procédé ainsi que les blocs de construction obtenus. Elle sera bien comprise à l'aide de la description cvi-a- près faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1: vu en perspective, le bloc réalisé - figure 2: une vue en coupe partielle lors de l'étape de formage du bloc, - figure 3: une vue en coupe partielle lors de l'étape. d'éjection du bloc. En se reportant au des-sin, on voit que le bloc de construction 1 est formé d'un parallélépipède rectangle dont deux faces parallèles 2, 3, et de préférence, celles garantissant l'appui le plus stable du bloc, sont pourvues de moyens complémentaires 4, 5 se présentant les uns 4 en saillie, les autres 5 en creux par rapport aux dites faces 2, 3. Sans que cela ait de valeur limitative pour l'invention, dans l'exemple choisi pour ses qualités de robustesse et sa simplicité de mise en oeuvre, on trouvera ci-après des proportions de bloc qui ont donné de bons résultats. L'épaisseur entre les deux faces 2, 3 pourvues des moyens complémentaires est sensiblement égale à la moitié de-la largeur du bloc. Afin de pouvoir inter-connecter deux blocs juxtaposés soit flanc contre flanc, soit dans le prolongement l'un de l'autre, soit disposés pour former un angle droit, les moyens complémentaires 4, 5 de même nature sont de préférence par face équipée au nombre de deux. Avantageusement, les faces 2-, 3 équipées ont une longueur sensiblement égale à deux fois leur largeur "L" et les deux moyens complémentaires 4, 5 sont disposés à l'intersection des diagonales de chacun des carrés que l'on peut de ce fait inscrire sur chaque face 2, 3. Dans l'exemple choisi, les moyens complémentaires 4, 5 en question sont, lorsqu'ils se présentent en saillie, des bossages 7 en forme de tronc de cône qui, dans un mode préférentiel de réalisation, présentent une hauteur sensiblement égale au tiers de la largeur "L" du bloc, d'un angle au sommet d'environ quarante degrés et d'un diamètre à la base d'environ la moitié de la largeur "L" du bloc. Bien évidemment, les bossages 7 peuvent avoir d'autres formes, et être par exemple chacun formé d'un tronc de pyramide. Les moyens 5 se présentant en creux dans la face 3 sont de préférence de forme sensiblement identique et si les bloc 1 sont prévus pour être montés sans joint, la profondeur de la cavité qu'ils - forment chacun est au moins sensiblement égale à la hauteur des bossages. Bien entendu, compte tenu des proportions données, il est souhaitable que le -bloc ait des dimensions telles qu'il soit manuellement préhensible. Cependant, il n'est pas exclu de réaliser comme cela sera évoqué plus après, des blocs plus importants et par exemple correspondants à la juxtaposition tant dans le sens longitudinal que dans le sens transversal de plusieurs des blocs précédemment décrits et notamment la juxtaposition transversalement de deux blocs de manière à constituer un ensemble comportant quatre bossages et quatre cavités. Afin que, dans les assemblages réalisés, les blocs 1 n'engendrent pas eux-même de défauts d'alignement, les moyens complémentaires 4 et 5 équipant chacune des faces doivent être parfaitement superposés et pour cela sont appariés et situés sur un même axe perpendiculaire aux faces 2, 3 considérées. Sur le bloc 1, représenté en figure 1, on distingue donc deux moyens 4, deux moyens 5 et deux axes 8 parallèles regroupant chacun un moyen 4 et un moyen 5 appariés et superposés. Pour clarifier la description, ces axes 8 seront arbitrairement dénommés axes principaux. Pour réaliser un bloc de ce type, on voit donc que lors d'une étape initiale de remplissage, de manière classique, on remplit l'empreinte d'une matrice inférieure 10 d'une quantité prédéterminée de matériau à l'état plastique. Lors de l'étape suivante de compression, également de manière classique, on comprime fortement le matériau en fermant la matrice inférieure par une matrice supérieure 12. A cet effet, on utilise une presse 13 qui comprend fixée sur un bâti 14, une matrice inférieure 10 dans laquelle est réservée en creux la forme du bloc de manière que les parois latérales 15 réalisent les flancs 6 du bloc 1 tandis que le fond 16 sensiblement horizontal forme la face comportant les bossages 7 et pour cela présente donc des formes requises. Le fond 16 est formé par la face supérieure d'une platine 23 indépendante des parois latérales 15 de la matrice 10. Avantageusement, le fond 16 peut recevoir, avant l'introduction de matériau, une plaque de démoulage 35 qui épouse d'une part, le relief de la face 2 du bloc 1 et celui des moyens 4 qu'elle porte, et, d'autre part, le relief de la platine 23 c'est à dire la forme du fond 16. Cependant, selon une variante de réalisation, la plaque de démoulage 35 pourrait être sensiblement plane et présenter des ouvertures correspondant à la section des bossages 7 dans le plan de la face 2 d'un bloc 1. La platine 23 comporte dans la partie supérieure de ses faces latérales des dégagements 36, 37 au moins suffisants pour permettre la préhension de la plaque de démoulage 35 et du bloc 1 qu'elle porte après sa réalisation. La matrice 10 comprend en outre une face supérieure 20 se situant dans un plan sensiblement perpendiculaire aux axes principaux 8. La matrice supérieure 12 est quant à elle solidaire d'un moyen 17 de déplacement en translation suivant une direction parallèle aux axes principaux 8 du bloc. Elle se présente sous la forme d'un plateau 18 sur lequel sont disposés des noyaux 19 destinés à former les cavités 5 du bloc 1 lorsqu'elle ferme la matrice inférieure 10 c'est à dire lorsqu'elle vient en contact avec sa face supérieure 20. Bien entendu, la matrice supérieure 12 est orientée et positionnée pour que les noyaux 19 qu'elle porte forment dans le bloc des cavités 5 exactement superposées aux bossages 7 formés par la matrice inférieure 10. Cependant au lieu d'être uniquement centrées par les moyens 17 et 24 de déplacement en translation, les matrices inférieure et supérieure coopèrent en position de fermeture avec un moyen de centrage 21 de tout type connu de l'homme de l'art et par exemple par une portée entre des surfaces inclinées et disposées pour former deux troncs de pyramide s'emboitant l'un dans l'autre et, à cet effet, chacun porté par une des matrices supérieure ou inférieure. Lors de l'étape de compression du matériau, on voit donc que la matrice supérieure 12 ferme la matrice inférieure 10 et pour cela, après que le moyen de centrage est positionné, la face inférieure du plateau 18 vient en contact avec la face supérieure 20 de la matrice inférieure fixe 10. En outre, la platine 23 dont la face supérieure-forme le fond 16 de la matrice inférieure fixe 10 est plaquée contre un moyen d'immobilisation en translation 25 de cette platine par rapport à la paroi de la matrice inférieure fixe. Lors de l'étape suivante de démoulage, de manière classique, après- avoir relevé la matrice supérieure 12, on procède à l'éjection du bloc 1 ainsi formé. Cependant au lieu d'être déplacée par glissement avec ses faces en contact contre la matrice inférieure, successivement dans deux directions perpendiculaires, selon une caractéristique de l'invention, on fait translater la platine 23 forman le fond 16 de la matrice inférieure 10 suivant une direction parallèle aux axes 8 et ce, par un moyen de déplacement 24 qui amène le fond 16 et sa plaque de démoulage éventuelle 35, sensiblement au delà de la face supérieure 20 de la matrice 10 de manière à faire apparaître les dégagements 36 et 37 et à les rendre accessibles pour un opérateur et/ou pour un manipulateur mécanique. Lorsque le fond 16 se trouve en position haute (figure 3), un opérateur et/ou un manipulateur mécanique (non représentés) saisissent le bloc 1 et l'extraient de la matrice 10. Lorsque le fond 16 présente une plaque de démoulage 35 et des dégagements 36, 37, le bloc 1 est extrait en saisissant et en déplacant la plaque de démoulage 35 qui le porte. Après extraction du bloc 1, on rappelle par un mouvement inverse du moyen de déplacement 24 la platine 23 contre un moyen d'immobilisation en translation 25. Ce moyen 25 d'immobilisation en translation matérialise une référence de position de la platine 23 dans la matrice inférieure 10 et doit être suffisamment robuste pour supporter lors de l'étape de compression, l'effort de compression. Lorsque la matrice inférieure 10 est constituée d'un robuste châssis rectangulaire ouvert 26, le moyen 25 d'immobilisation en translation peut être formé par un épaulement 27 périphérique à l'intérieur du châssis et sur lequel vient reposer la platine 23 en position basse. Avantageusement, la portée 28 entre la face inférieure 29 de la platine 16 et l'épaulement 27 peut être sensiblement inclinée de manière à faciliter l'évacuation par gravité des particules de matériau qui auraient pu s'introduire par l'interstice dû au jeu fonctionnel de coulissement, ce type d'épaulement présentant en outre l'avantage de réaliser un centrage de la platine 23 dans la matrice inférieure 10. Dans une variante de réalisation, les blocs 1 comprennent des orifices 38 centrés sur les axes principaux 8 et traversant respectivement de part en part le bloc 1 au niveau de chaque ensemble de moyens complémentaires 4, 5. Pour la réalisation de ces orifices 38, le bâti 14 présente des colonnes parallèles (non représentées) centrées sur les axes 8 des blocs, qui traversent la platine 23, la plaque de démoulage éventuelle 35 et s'élèvent sensiblement jusqu'au niveau des noyaux 19, ceci en considérant la matrice supérieure 12 en position de fermeture. Avantageusement, lorsque la platine 23 se trouve en position haute, les colonnes sont entièrement dégagées des orifices 38 qu'elles réservent à l'intérieur du bloc 1. On pourrait faire appel à une presse pourvue d'un bâti traditionnel mais dans un mode préféré de réalisation de l'invention, elle se compose principalement d'un socle 30 sensiblement horizontal sur lequel s'appuie un carter robuste 31 formant le bâti 14 supportant la matrice inférieure 10 et abritant le moyen de déplacement 24 de la platine 23. Quant à lui, le moyen 17 de déplacement en translation de la matrice supérieure est supporté par au moins un montant 32 sensiblement vertical et ancré au socle 30. Afin d'assurer une grande puissance de compactage et un rendement élevé tant le moyen 17 de déplacement en translation de la matrice 12 que le moyen 24 de déplacement de la platine 23 sont des vérins 33, 34 à air comprimé ou des vérins hydrauliques. Avantageusement, le carter 31 est pourvu d'au moins un moyen 33 d'engendrer des vibrations. Bien entendu, une trémie pourrait être installée pour faciliter le remplissage et l'évacuation pourrait être automatisée. La presse décrite peut être utilisée en tant qu'installation fixe par exemple dans une unité d'exploitation locale ou encore dans des unités mobiles et avantageusement associée un malaxeur, l'ensemble prélevant l'énergie adéquate par exemple sur un dispositif entralné par le moteur du véhicule porteur. Afin d'augmenter la capacité de production, on pourrait réaliser des matrices comportant plusieurs empreintes de blocs juxtaposés. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un bloc de construction (1) formé d'un parallélépipède rectangle dont deux faces parallèles (2, 3) et, de préférence, celles garantissant l'appui le plus stable du bloc, sont pourvues de moyens complémentaires (4, 5) se présentant les uns (4) en saillie, les autres (5) en creux par rapport aux faces (2, 3) et à cet effet on utilise une presse (13) qui comprend fixée sur un bâti (14) une matrice inférieure (10) dans laquelle est réservée en creux la forme d'un bloc (1) de manière que les parois latérales (15) réalisent les flancs (6) du bloc (1) tandis que le fond (16) sensiblement horizontal forme la face comportant le bossage (7), et pour cela présente des formes requises, la matrice supérieure (12) étant quant à elle ancrée à un moyen (17) de déplacement en translation suivant une direction parallèle aux axes principaux (8) du bloc, selon lequel procédé, pour réaliser le bloc, on remplit la cavité de la matrice inférieure (10) d'une quantité prédéterminée de matériau à l'état plastique puis on comprime fortement le matériau en fermant la matrice inférieure (10) par la matrice supérieure (12) et on relève la matrice supérieure (12), ce procédé étant CARACTERISE en ce qu'après compression du matériau par déplacements relatifs d'au moins l'une des presses que sont la platine (23) formant le fond (16) et la matrice inférieure (lo) formant les parois latérales (15), dans un premier temps, on fait translater la platine (23) formant le fond (16) de la matrice inférieure (10) suivant une direction parallèle aux axes (8) et ce par un moyen de déplacement (24) qui, amène le fond (16) sensiblement au delà de la face supérieure (20) de la matrice (10) et, dans un second temps, après que l'on ait saisi le bloc (1), on rappelle par un mouvement inverse la platine (23) contre un moyen d'arrêt en translation (25). 2. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 comprenant - un moule constitué d'une matrice inférieure fixe (10) comprenant un fond (16) et des parois latérales (15) et d'une matrice supérieure mobile, - des moyens pour comprimer fortement au moyen de la matrice supérieure mobile une quantité prédéterminée de matériau à l'état plastique contenue dans la matrice inférieure, ces moyens étant CARACTERISES en ce que le fond (16) de la matrice est mobile relativement à ses parois latérales (15) et en ce qu'il est relié à ses parois par des moyens de déplacement en translation depuis une position basse où il est au fond du moule jusqu'une position haute où le fond (16) de la matrice inférieure (10) vient sensiblement au delà de la face supérieure (20) de la matrice inférieure (10). 3. Moyens selon la revendication 2 caractérisés en ce qu'ils comprennent une plaque de démoulage (35) épousant sensiblement le relief de la platine (23) et des moyens de préhension de la plaque (35) accessibles lorsque le fond (16) de la matrice inférieure (10) vient sensiblement au delà de la face supérieure (20) de la matrice (10). 4. Moyens selon la revendication 3 caractérisés en ce que les moyens de préhension sont des dégagements (36, 37) réservés dans la partie supérieure des faces latérales de la platine (23). 5. Moyens selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 pour la réalisation d'un bloc (1) comportant des orifices (38) centrés sur les axes principaux (8) et traversant respectivement de part en part chaque ensemble de moyens complémentaires (4, 5) caractérisés en ce que les colonnes parallèles solidaires du bâti (14) traversent la platine (23) de la matrice inférieure (10) et s'élèvent sensiblement jusqu'au niveau des noyaux (19) de la matrice supérieure (12), celle-ci étant en position de compression.