Brevet FR2652777A1 — publié le 19910412

La présente invention se rapporte en général à un procédé de moulage d'objets quelconques et concerne plus particulièrement un procédé de moulage d'un bloc en béton ou toute autre matière analogue, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cette invention peut s'appliquer, par exemple, à la fabrication de blocs de construction pour l'industrie du bâtiment. On connait déjà un procédé de moulage d'objets en béton ou analogue consistant à introduire dans un moule du béton qui a été préalablement fabriqué par malaxage avant d'être collecté dans une trémie. Une quantité prédéterminée de béton est ainsi apportée depuis la trémie jusqu'au moule à l'aide, par exemple, de récipients mobiles, et ce jusqu'à remplissage du moule. Lorsqu'on souhaite donner à l'objet en béton une forme creuse, on introduit à force dans le moule rempli de béton une matrice formant noyau afin que ce dernier laisse son empreinte dans le béton moulé. On peut alors vibrer le moule pour éliminer les bulles d'air retenues dans le béton afin de rendre l'objet plus homogène. Finalement, l'objet est séparé du moule et le cycle peut alors reprendre. Cette technique a pour inconvénients, d'une part, la lourdeur du matériel requis pour sa mise en oeuvre, et d'autre part la complexité et l'inefficacité du remplissage. En effet, les opérations de compression et de vibration nécessitent un appareillage encombrant et très consommateur d'énergie. De plus, les mécanismes de remplissage conventionnels font, le plus souvent, appel à des vannes pour interrompre l'écoulement du béton provenant de la trémie, lesquelles vannes ne prennent pas en compte l'état et les conditions de remplissage du moule, ce qui est préjudiciable à la qualité de l'objet en béton ainsi moulé. D'autre part, l'utilisation de systèmes à récipients mobiles, complexes et encombrants, pour effectuer l'opération de remplissage ne permet pas non plus de prendre en compte les conditions de remplissage. La présente invention a par conséquent pour but de proposer un procédé de moulage d'un objet en béton ou analogue, ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre, qui permettent la réalisation de blocs en béton de façon simple et prenant efficacement en compte l'état et les conditions de remplissage du moule. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de moulage d'un objet quelconque tel que, par exemple, un bloc de béton ou autre matière et du type consistant à introduire du béton dans un moule et à en retirer l'objet après l'opération de moulage, ce procédé étant caractérisé en ce que tout d'abord, le béton est introduit au travers d'au moins une ouverture ménagée dans l'une des parois du moule et dans laquelle coulisse au moins un piston que l'on déplace dans le moule pour dégager ladite ouverture, puis le mouvement du piston est continué dans le moule jusqu'à une position extrême dans laquelle le moule offre au béton un volume maximum pour lui permettre de remplir complètement le moule, et ensuite, on fait effectuer au piston un mouvement inverse pour qu'il se déplace dans le moule et définisse dans l'objet à mouler une forme correspondant à celle du piston en refoulant simultanément le béton excédentaire par ladite ouverture qui, en fin de course du piston, est obturée par celui-ci. On comprend donc déjà que les pistons possèdent la triple fonction d'obturation de l'entrée du moule, de mise à la forme de l'objet moulé, et d'évacuation du béton excédentaire hors du moule. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, le béton est comprimé dans le moule par le déplacement d'au moins l'une des parois de ce moule, alors que le piston se trouve à l'intérieur dudit moule. Ce procédé est encore caractérisé en ce que l'objet moulé est dégagé du moule après pivotement des parois latérales de ce moule vers l'extérieur. On précisera encore que le remplissage complet du moule est effectué, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, par le passage du piston à travers le moule jusqu'à une position où il se trouve sensiblement hors de ce moule. Suivant un autre mode de réalisation, le remplissage complet du moule s'effectue par une translation simultanée dans le moule du piston, du fond et des parois latérales d'une cavité de moulage faisant partie du moule. L'invention vise encore un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de moulage répondant aux caractéristiques ci-dessus, ce dispositif étant du type comprenant un moule susceptible de recevoir du béton ou une autre matière moulable quelconque provenant d'une trémie ou analogue communiquant avec le moule, et étant caractérisé en ce que le moule comporte une paroi ou première paroi comportant au moins une ouverture communiquant avec la sortie de la trémie et dans laquelle coulisse au moins un piston. Ce disposititf est encore caractérisé en ce que le moule comporte une deuxième paroi, opposée à la première paroi précitée, et comportant elle aussi une ouverture dans laquelle peut coulisser de manière traversante le piston précité. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moule avec ses parois est directement fixé sur la sortie de la trémie. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la première paroi précitée est fixée à la sortie de la trémie tandis que les autres parois formant une cavité de moulage constituent avec le piston un ensemble monté coulissant dans la sortie de la trémie. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le piston précité comporte une partie supérieure dépourvue d'angles vifs et est actionné par une tige entraînée par un vérin faisant partie d'une centrale hydraulique autonome. Ainsi, on obtiendra une obturation plus progressive de l'ouverture de la première paroi et, d'autre part, le béton opposera avantageusement une moindre résistance au mouvement de retour du piston. La centrale hydraulique autonome précitée forme un ensemble transportable avec notamment la trémie, le moule et des moyens de commande et d'alimentation en béton de cet ensemble. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la première paroi précitée ou paroi supérieure du moule peut être traversée par un piston central et par deux pistons coulissant le long des parois du moule. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lequels - la figure 1 est une vue très schématique et en perspective d'une centrale de production de blocs de construction en béton, conformément au principe de l'invention. - les figures 2 à 6 sont des vues schématiques et en coupe verticale du dispositif de moulage selon l'invention, ces vues illustrant les phases successives de l'opération de moulage ; et - les figures 7 à 12 sont des vues schématiques et en coupe verticale d'un autre mode de réalisation de dispositif de moulage selon l'invention, ces vues illustrant encore les phases successives de l'opération de moulage. En se reportant aux figures 2 à 6 et selon un mode de réalisation préféré, on voit qu'un dispositif de moulage pour la mise en oeuvre du procédé conforme à cette invention comprend un moule 3 susceptible de recevoir du béton ou une autre matière moulable quelconque provenant d'une trémie 1 ou analogue communiquant avec le moule 3. Comme on le voit mieux sur la figure 3, le moule 3 comporte une paroi supérieure 6 ou première paroi comportant trois ouvertures 5a, 5b, 5c communiquant avec la sortie de la trémie 1 et dans lesquelles coulissent respectivement les pistons 2a, 2b, 2c. De plus, le moule 3 comporte une deuxième paroi 18 ou paroi de fond, bien visible sur la figure 2 et opposée à la paroi supérieure 6. Cette paroi de fond 18 comporte trois ouvertures 20 dans lesquelles peuvent coulisser les pistons 2a, 2b, 2c. Il apparaît clairement sur les figures 2 à 6 que les pistons 2a, 2b, 2c comportent une partie supérieure 24 dépourvue d'angles vifs. Enfin, le moule 3 comporte deux parois latérales 8, 9 qui revêtent la forme de volets 8a, 9a articulés respectivement en 22 et 21 sur la sortie S de la trémie 1. Chaque piston est actionné par une tige 7a, 7b, 7c entraînée par un vérin faisant partie d'une centrale hydraulique autonome (non représentée), qui fait partie d'une unité transportable autonome 13 qui sera décrite ultérieurement. Ainsi, le moule 3 avec ses parois 6, 8, 9, 18 est directement fixé sur une sortie S de la trémie 1. Revenant aux figures 2 à 6, la paroi supérieure 6 du moule 3 peut être traversée par un piston central 2a et deux pistons latéraux 2b et 2c coulissant le long des parois latérales 8a, 9a du moule 3. On pourrait parfaitement prévoir plus ou moins de trois pistons sans sortir du cadre de l'invention, cela étant fonction de l'objet moulé à réaliser. Le dispositif de moulage qui vient d'entre décrit permet de fabriquer des blocs de construction 4 tels que celui visible sur la figure 1, et son fonctionnemennt sera expliqué ci-après à l'aide des figures 2 à 6 représentant les phases successives de l'opération de moulage. Tout d'abord, du béton préparé par l'unité 13 est introduit dans la trémie 1, dans la sortie S de laquelle peuvent pénétrer les trois pistons 2a, 2b, 2c. Plus précisément, les pistons, comme on le voit bien sur la figure 2, obturent les ouvertures 5a, 5b, 5c de la paroi supérieure 6 du moule 3. Les pistons 2a, 2b, 2c, actionnés par des vérins (non représentés) sont descendus au travers de la paroi supérieure 6, ce qui dégage les ouvertures 5a, 5b, 5c, de sorte que le béton peut pénétrer dans le moule 3, comme illustré à la figure 3. On observera que les pistons 2a, 2b, 2c traversent aussi la paroi de fond 18 du moule 3 de façon à se situer sensiblement hors du moule. Le béton ayant rempli complètement le moule, on fait alors remonter les pistons 2a, 2b, 2c, comme illustré par la figure 4, jusqu'à une position où ils demeurent à l'intérieur du moule tout en obturant les ouvertures 20 et 5a, 5b, 5c. On comprend que l'excédent de béton sous l'effet de la remontée des pistons sera avantageusement refoulé et recyclé dans la trémie 1. Ensuite, on comprime le béton à l'intérieur du moule 3 par déplacement vers le haut de la paroi inférieure 18 ou de fond du moule, cela étant matérialisé par des flèches F sur la figure 4. Puis, la prise du béton étant faite, on remonte les pistons 2a, 2b, 2c, comme on le voit sur la figure 5, de façon qu'ils reprennent la position visible sur la figure 2, c'est-à-dire la position d'obturation de la sortie S de la trémie 1. La paroi de fond 18 du moule 3 est alors détachée du moule et le bloc 4 reste accroché dans le moule en raison ici de la forme particulière de ces extrémités Il suffit maintenant, comme on le voit sur la figure 6, de faire pivoter les parois latérales ou volets 8a, 9a du moule, pour ainsi détacher le bloc 4 qui peut être recueilli sur un tapis convoyeur (non représenté) ou encore une palette 23 permettant l'évacuation du bloc 4 vers une aire de stockage, par exemple. Bien entendu, le dispositif de moulage qui vient d'être décrit peut comporter des moyens de sèchage ou d'autres moyens annexes participant à la fabrication du bloc 4. On remarquera ici que le bloc 4, comme on le voit sur la figure 1, comporte notamment trois parties en creux 4a, 4b, 4c, correspondant respectivement à la forme des pistons 2a, 2b, 2c. On décrira maintenant, en se reportant aux figures 7 à 12 sur lesquelles on a utilisé les mêmes repères pour désigner les éléments communs au mode de réalisation décrit précédemment, un deuxième mode de réalisation de dispositif de moulage conforme à l'invention. Dans cette variante, la paroi supérieure 6 du moule 3 est fixée dans la sortie S de la trémie 1, tandis que les parois latérales 8, 9 du moule sont constituées par des parois 10, 11 solidaires d'une paroi de fond 19, cet ensemble de trois parois étant monté à coulissement dans l'extrémité débouchante 25 de la trémie 1 et formant par conséquent une cavité de moulage 12 relativement mobile par rapport à la paroi supérieure 6. On a montré en 26 des cloisons solidaires de la paroi de fond 19 et définissant ainsi plusieurs espaces de moulage dans lesquels peuvent pénétrer les pistons 2a, 2b, 2c. On décrira maintenant le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation à l'aide des figures 7 à 12 représentant les phases successives de l'opération de moulage. Comme pour le mode de réalisation des figures 2 à 6 , le béton préparé par l'unité 13 est retenu hors du moule 3 grâce à sa paroi supérieure 6 dont les ouvertures 5a, 5b, 5c sont obturées, par les pistons 2a, 2b, 2c en position remontée dans la sortie S de la trémie 1, comme montré sur la figure 7. On fait alors descendre la cavité de moulage 12, constituée par le fond 19, les parois latérales 10, 11 et les cloisons 26, en même temps que les pistons, dans l'extrémité débouchante 25 de la trémie, de manière à dégager les ouvertures 5a, 5b, 5c pour que le béton vienne remplir complètement le moule 3, comme on le voit sur la figure 8. Les pistons 2a, 2b, 2c et la cavité de moulage 12 sont ensuite remontés vers la paroi supérieure 6 de façon à refouler hors du moule le béton excédentaire et ce, jusqu'à ce que les pistons obturent à nouveau les orifices de la paroi supérieure 6 comme cela apparat sur la figure 9. Pour comprimer le béton dans le moule, seule la cavité de moulage 12 est à ce moment là, remontée vers la trémie alors que les pistons sont maintenus immobiles dans le moule 3, comme on le voit sur la figure 10. Une fois que le béton est pris, les parois latérales 10, 11, les cloisons 26 et les pistons 2a, 2b, 2c sont remontés à leur tour au dessus de la paroi supérieure 6 pour permettre le dégagement des objets moulés 4 qui restent alors au fond du moule 3 en reposant sur la paroi 19. Cela apparaît clairement sur la figure 11. Il suffit maintenant d'abaisser le fond 19 jusqu'à une position visible sur la figure 12 et pour laquelle l'objet moulé 4 peut être librement évacué hors de l'unité de production 13. La réalisation des figures 2 à 6 ou la variante de dispositif de moulage visible sur les figures 7 à 12 peut être incorporée à l'unité transportable 13 qui sera maintenant décrite en se reportant à la figure 1. Sur un châssis métallique 14 supporté par des pieds repliables 27 pouvant recevoir des roues 28, est disposé un rayon râcleur 15 amenant de l'agrégat depuis un tas (non représenté) jusqu'à une trémie de pré -malaxage 16 où débouche une vis 17 d'alimentation en ciment. Un système de pesée 29 sépare la trémie 16 d'un malaxeur à sec 30 qui communique avec un autre malaxeur 32 par une vis 33 d'alimentation en mélange sec de ciment et d'agrégat. Le malaxeur 32 est relié d'une part à un réservoir d'eau 34 par une canalisation 35 d'alimentation en eau et d'autre part à la trémie 1 par une vis d'alimentation en béton 36. Les vérins et les tiges 7a, 7b, 7c du système hydraulique de commande des pistons 2a, 2b, 2c sont supportés par un plateau 37 fixé au châssis 14 par des montants ou analogues (non représentés). A la sortie du dispositif de moulage, essentiellement constitué par la trémie 1, le moule 3 et, les pistons 2a, 2b, 2c, est prévu un convoyeur 38 pour évacuer les objets moulés 4 reposant sur des palettes 23 par exemple. L'unité transportable et autonome 13 possède des dimensions hors tout comprises dans les gabarits de transport standard et peut donc être amenée directement sur le site où l'on désire utiliser les objets 4 en béton qu'elle produit. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que les dimensions et la forme du moule ou des pistons du dispositif selon l'invention peuvent varier en fonction de l'application que l'on désire faire, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention Cette invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de moulage d'un objet quelconque, tel que par exemple un bloc de béton ou autre matière et du type consistant à introduire du béton ou analogue dans un moule dont on retire l'objet moulé après l'opération de moulage, caractérisé en ce que le béton ou analogue est introduit au travers d'au moins une ouverture (5a, 5b, 5c), ménagée dans l'une (6) des parois du moule (3) et dans laquelle coulisse au moins un piston (2a, 2b 2c) que l'on déplace dans le moule (3) pour dégager ladite ouverture (5a, 5b, 5c), puis le mouvement du piston (2a, 2b, 2c) est continué dans le moule (3) jusqu'à une position extrême dans laquelle le moule (3) offre un volume maximum pour permettre son remplissage complet, et ensuite on fait effectuer au piston (2a, 2b, 2c) un mouvement inverse pour qu'il se déplace dans le moule (3) et définisse dans l'objet (4) à mouler une forme correspondant à celle du piston (2a, 2b, 2c) en refoulant simultanément le béton excédentaire par ladite ouverture (5a, 5b, 5c) qui, en fin de course du piston (2a, 2b, 2c), est obturée par celui-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le béton est comprimé dans le moule (3) par le déplacement d'au moins une des parois (18, 19) de ce moule (3), alors que le piston (2a, 2b, 2c) se trouve à l'intérieur dudit moule (3). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, l'objet moulé (4) est dégagé du moule (3) après pivotement des parois latérales (8, 9) de ce moule (3) vers l'extérieur. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le remplissage complet du moule (3) est effectué par le passage du piston (2a, 2b, 2c) à travers le moule (3) jusqu'à une position où il se trouve sensiblement hors de ce moule (3). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le remplissage complet du moule (3) s'effectue par une translation simultanée dans le moule du piston (2a, 2b, 2c), du fond (19), et des parois latérales (10, 11) de la cavité de moulage (12). 6. Dispositif de moulage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5 et du type comprenant un moule (3) susceptible de recevoir du béton ou une autre matière moulable quelconque provenant d'une trémie (1) ou analogue communiquant avec le moule (3), caractérisé en ce que le moule (3) comporte une paroi (6) ou première paroi comportant au moins une ouverture (5a, 5b, 5c) communiquant avec la sortie de la trémie (1) et dans laquelle coulisse au moins un piston (2a, 2b, 2c). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moule (3) comporte une deuxième paroi (18) opposée à la première paroi (6) précitée et comportant elle aussi au moins une ouverture (20) dans laquelle peut coulisser le piston précité (2a, 2b, 2c). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le moule (3) avec ses parois (6, 8, 9), est directement fixé sur la sortie de la trémie (1). 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première paroi précitée (6) est fixée à la sortie de la trémie (1), tandis que les autres parois (10, 11, 19), formant une cavité de moulage (12) constituent, avec le piston (2a, 2b, 2c), un ensemble monté coulissant dans la sortie de la trémie (1). 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le piston précité (2a, 2b, 2c) comporte une partie supérieure (24) dépourvue d'angles vifs et est actionné par une tige (7a, 7b, 7c) entraînée par un vérin faisant partie d'une centrale hydraulique autonome. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la centrale hydraulique autonome forme avec notamment la trémie (1), le moule précité (3) et des moyens de commande et d'alimentation en béton, un ensemble transportable (13). 12. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la première paroi (6) précitée ou paroi supérieure du moule (3) peut être traversée par un piston central (2a) et par deux pistons (2b, 2c) coulissant le long des parois latérales (8, 9) du moule (3).