Brevet FR2578479A2 — publié le 19860912

FR 2578479 A2 19860912 FR 8503463 A 19850308 Procédé et dispositif pour la -fabrication de produits compressés, notamment d'-Bléments de Construction en -terre. Dans le Brevet principal, on a décrit un procédé et une machine pour l'obtention de briques par compression de terre, la terre étant disposée dans un moule en principe parallélépipédique dont une paroi est constituée par la face d'un piston soumis à une action hydraulique, la brique étant expulsée du moule après ouverture de celui-ci par progression du piston. La qualité de la brique est essentiellement dépendante de la valeur élevée de la pression à laquelle la terre est soumise, et également de l'uniformité de la pression au sein de ladite terre. On a proposé, dans des domaines voisins où la terre est mise sous pression notamment par un cylindre, de munir la surface du cylindre d'appendices rayonnants1 l'effet étant particulièrement marqué lorsque la terre à comprimer est celle d'un talus. L'invention est caractérisée par ce fait que la compression de la terre pour l'ôbtention d'une brique est réalisée en deux temps, un premier temps comme défini dans le Brevet principal, éventuellement avec réduction de la vitesse de déplacement du piston en fin de course et un second temps où, dans la brique comprimée, on enfonce des doigts permettant l'obtention, au sein de la terre déjà comprimée, de pressions considérablement plus élevées, qui peuvent être jusqu'à dix fois plus élevées. Elle est spécialement caractérisée par ce fait que l'enfoncement des doigts a lieu par la face opposée à celle avec laquelle le piston est en contact. L-uniformité de la densitifcation de la terre est ainsi obtenue dans les conditions optimales. Le processus de fabrication est d'une mise en oeuvre particulièrement simple. Il n'interfère pas avec le déroulement général de la fabrication des briques comprimées. Dans la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel - les figures 1 à 6 illustrent différentes étapes de fonctionnement d'une machine selon l'invention. La machine représentée schématiquement sur les figures 1 à 6 comprend, comme défini dans le Brevet principal, un moule 10 composé d'une chambre dont les faces late- rales sont parallèles à une direction génératrice, et à l'intérieur de laquelle peut se mouvoir, dans cette direction, un piston 12 sous 1'action d'un vérin hydraulique 14 pour fermer une extrémité, c'est-à-dire le fond, de ladite chambre. Cette chambre présente à son autre extrémité une ouver- ture 16 dont la section est conforme à celle de la chambre. La machine comprend en outre un moyen dalimentation 18 en matériau compressible à base de terre qui défi- nit une chambre d'écoulement dont la partie inférieure a une section correspondante à celle de la chambre du moule. il est prévu également une plaque de compression 20, solidaire du bati de machine, dont la face inférieure ou face de compression 22 se situe dans le même plan que la face supérieure 24 du moule contenant l'ouverture 16, et dans le meme plan que la section inférieure du moyen d'alimentation 18. Le moule 10 et son vérin 14 forment un équipage mobile par rapport au bâti de la machine, suivant une direction perpendiculaire à la direction génératrice du moule,pour placer l'ouverture 16 du moule dans différentes positions qui seront rappelées plus loin. Selon l'invention, la machine comprend en outre des doigts 26 et un organe d'actionnement 28 propre à provoquer l'enfoncement des doigts dans la brique compri mée à l'intérieur de la chambre du moule 10. Les doigts 26 sont de préférence cylindriques, mais peuvent présenter d'autres formes, par exemple des formes parallélépipêdiques ou de tronc de pyramide. Ces doigts sont parallèles entre eux et parallèles à la direction génératrice du moule. Ils dépendent de la face inférieure d'un plateau 30 dont la face supé- rieure est rattachée à l'éxtrémité libre d'une tige 32. Cette tige 32 fait partie d'un vérin hydraulique constituant l'organe d'actionnement 28 déjà cité. Le plateau 30 est déplaçable sous l'action de l'organe d'actionnement 28 à l'intérieur d'une cavité 34 mdna- gée dans un bloc 36 fixé à la partie supérieure de la plaque de compression 20. Le corps 38 de l'organe d'actionnement est fixé par une bride 40 sur la partie supérieure du bloe 36, une ouverture de passage étant prévue pour la tige 32 du vérin. L'enfoncement des doigts 26 s'effectue à travers des perforations correspondantes 42 ménagées dans toute l'épaisseur de la plaque de compression. Dans l'tape représentée sur la figure 1, l'équipage mobile a été déplacé pour placer l'ouverture du moule dans une première position en vis-å-vis du moyen d'alimentation 18 pour permettre le rémplissage du moule en matériau compressible à base de terre. ha tige du vérin 14 a été rétractée d'une distance prédéterminée pour permettre l'admission d'un volume prédéterminé de matériau à l'intérieur de la chambre du moule. Dans cette même étape, la tige 32 de l'organe d'actionnement 28 est rétractée de sorte que l'extrémité libre des doigts 26 est sensiblement dans le plan de la face de compression 22. Le remplissage du moule étant terminé, l'équipage mobile est déplacé pour amener l'ouverture du moule en vis-à-vis de la- plaque de compression 20 On comprime alors mécaniquement le contenu de la chambre du moule entre le piston 12 et la plage 20 jusqu'à une valeur de pression prédéterminée. On parvient ainsi à tape représentée sur la figure 2, dans laquelle les doigts 26 sont toujours dans la position rétractée. Dans une première variante de mise en oeuvre du procédé, la phase de compression définie précédemment s'effectue jusqu'à l'obtention d'une pression limitée P11 le volume de matériau préalablement admis dans la chambre du moule étant réglé pour permettre l'obten- tion de briques d'épaisseur donnée. On obtient ainsi des briques qui ont le meme taux de compression mais qui présentent une certaine tolérance d'épaisseur. Dans une seconde variante,la phase de compression s'effectue jusqu'à l'obtention d'une épaisseur (e) de brique finie (course limitée du piston 12), le volume de matériau admis dans la chambre du moule étant réglé pour permettre l'obtention d'une pression prédéterminée P1. On obtient ainsi des briques qui ont la même épaisseur, mais qui présentent une certaine tolérance de taux de compression. Quelle que soit la variante utilisée, la pression obtenue à la fin de la phase de compression peut varier par exemple de 60 à 175 bars; elle se situe avantageusement entre 100 et 135 bars. On actionne ensuite l'organe 28 pour amener progressivement les doigts 26 dans une position déploydeoù ils font saillie par rapport à la face de compression 22 (figure 3). Dans l'une ou l'autre des variantes ci-dessus, l'enfon- cement des doigts dans la brique comprimée 44 s'effectue jusqu'à l'obtention, au sein de la brique comprimée, d'une pression prédéterminée P2; la profondeur d'enfoncement des doigts étant quelconque. A titre d'exemple, cette profondeur peut être comprise entre 50 et 70% de l'épaisseur de la brique. On obtient ainsi, au sein de la terre déjà comprimée, des.pres- sions considérablement plus élevées que celles obtenues en fin de course du piston (figure 2). Cette opération étant terminée, on actionne à nouveau l'organe 28 pour déplacer les doigts et les amener en position rétractée, comme représenté sur la figure 4. Si nécessaire, on relâche pendant quelques instants la pression sur le piston du vérin 14 pour laisser jouer l'élasticité de la terre mise sous pression. On déplace ensuite l'équipage mobile pour l'amener dans une troisième position par rapport au bâti, dans laquelle l'ouverture 16 du moule est dégagée par rapport à la plaque de compression 20 et on parvient ainsi à l'étape représentée sur la figure 5. On agit alors sur le vérin 14 pour éjecter la brique 44 hors de ladite chambre par l'ouverture 16. On parvient ainsi à l'étape représentée sur la figure 6, dans laquelle la face inférieure de la brique moulée 44 se situe dans le plan de la face supérieure 24 du moulue. La brique 44 peut être ensuite évacuée comme décrit dans le Brevet principal. On notera que la brique 44 obtenue comporte un certain nombre d'évidements ou puits parallèles 46 correspondant à l'empreinte des doigts 26. Le pourcentage d'espaces vides, cwest-à-dire le rapport entre le volume des évidements 46 et le volume de la brique 44, peutr à titre d'exemple, varier de 3% jusqu'à 10 ou 15% suivant la pression exercée pendant le premier temps de compression, Si on le sire, la machine peut dgalement comporter des moyens pour réduire la vitesse de déplacement du piston 12 en fin de compression, préalablement à l'enfoncement des doigts dans la brique déjà comprimée. Cette réduction de la vitesse de compression en fin de course permet d'obtenir des pressions très élevées, sans qu'apparaissent des irrégularités de structure du matériau constitutif de la brique. Différentes solutions peuvent entre utilisées pour réduire la vitesse du piston Une solution commode consiste à utiliser deux pompes pour distribuer le fluide hydraulique pilotant le vérin 14. Dans la pre mièvre partie de la course où le piston doit se dépla- cer à une vitesse rapide ou relativement rapide, les deux pompes sont actionnées simultanément pour distribuer le fluide hydraulique, tandis que, dans la deuxid- me partie de la course où le piston doit se déplacer à une vitesse lente ou relativement lente, le fluide hydraulique est alors distribué uniquement par l'une des deux pompes. On obtient grâce à l'invention des briques ayant le même taux de compression aussi bien au centre que dans les angles, ce qui améliore 11 aspect, la résistance à la compression et la résistance aux agressions climatiques. Revendications. 1. Procédé selon la revendication 1 du Brevet princi pal,caractérisé en ce que l'étape de compression de la terre est réalisée en deux temps, à savoir un premier temps où on comprime mécaniquement le contenu de la chambre du moule (10) entre le piston (12) et la plaque de compression (20) et un second temps où, dans la brique comprimée (44), on enfonce des doigts (26) permettant l'obtention, au sein de la terre déjà comprimée, de pressions considérablement plus élevées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l7enfoncement des doigts (26) a lieu par la face opposée à celle avec laquelle le piston (12) est en contact. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le premier temps, on comprime le contenu de la chambre du moule (10) par le piston (12) jusqu'd l'obtention d'une pression limitée 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le premier temps, on comprime le contenu de la chambre du moule (10) par le piston (12) jusqu'à l'obtention d'une épaisseur te) de brique finie, le volume de matériau préalablement admis dans la chambre du moule étant réglé pour perler tre l'obtention d'une pression prédéterminée (Pi), et, dans le second temps,on enfonce les doigts (26) jus- qu'à l'obtention d'une pression prédéterminée (P2), la profondeur d'enfoncement des doigts étant quelconque. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans le premier temps de l'étape de compression, on réduit la vitesse de déplacement du piston (14) en fin de course de compression. 6. Machine selon la revendication 4 du Brevet principal, caractérisée en ce qu'elle comprend des doigts (26) et un organe d'actionnement (28) propre à provoquer l'enfoncement des doigts dans la brique comprimée (44) à l'intérieur de la chambre du moule (10). 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les doigts (26) sont cylindriques. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l'enfoncement des doigts (26) s'effectue à travers des perforations (42) correspondantes ménagées dans toute I;épaisseur de la plaque de compression (20). 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (28) est opératoire pour déplacer l'ensemble des doigts entre deux positions extrêmes, à savoir une position rétractée où 11 extrémité libre des doigts (26) est sensiblement dans le plan de la face de compression (22) de la plaque de compression (20) et une position déployée où les doigts font saillie par rapport à ladite face de compression. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour réduire la vitesse de déplacement du piston (12) en fin de compression.