Brevet FR2673139A1 — publié le 19920828

La présente invention concerne la fabrication à la presse de panneaux alvéolés en agglomérés de bois et de ciment pour palettes et de multiples usages. Les palettes permettent le stockage et le transport de différents produits et principalement de matériaux de construction. Elles sont habituellement fabriquées par un double plan inférieur et supérieur de planches régulièrement espacées et clouées sur des tasseaux en bois. Leur fabrication, entretien et reprise constituent un coût non négligeable dans le prix de vente d'un produit surtout pour des matériaux à faible valeur ajoutée tels que agglos, hourdis et paves. Aussi, différentes solutions ont été développées: - la palette perdue plus fragile, mais moins onéreuse et surtout non reprise, - les palettes réalisées par moulage de bois et de résine, Actuellement, les plots de palettes commencent à être fabriqués à la presse, en agglomérés de bois et de ciment. En effet de nouveaux produits se développent avec ce nouveau matériau. Une coopération industriel-université a mis au point la stabilisation du bois de manière à le rendre moins sensible à l'eau et constituer un matériau neutre qui mélangé à du ciment et de l'eau permet de constituer des bétons légers. Des troncs d'arbre sont déchiquetés pour réaliser des fibres de bois de différentes longueurs. Les fibres sont ensuite séchées et traitées pour constituer le "granulat" essentiel du produit De la sciure de bois également traitée est le second composant du mélange. C'est le "sable" qui ferme la structure du produit. La sciure étant un matériau de récupération, diminue sensiblement le prix du mélange. Les fibres de bois permettent d'obtenir des résistances à la traction de l'ordre de 30 kg/cm2 dans les bétons légers ainsi fabriqués. La résistance à la compression peut atteindre 80 kg/cm2. Les matériaux ainsi réalisés présentent beaucoup d'avantages : en premier lieu leur faible densité, de l'ordre de 800 à 850 kg/m3. Ils sont incombustibles, imputrecibles, isolants, clouables et sciables. De plus, ils peuvent être fabriqués avec les mêmes presses que celles réalisant les divers matériaux de construction. Le but de cet invention est donc de faire fabriquer les palettes par ceux qui en sont les plus gros utilisateurs, c'est à dire les fabricants de matériaux de construction. ns possèdent le matériel : les presses, ont une bonne qualification pour les produits à base de ciment. Les fibres et la sciure de bois traitées n'étant en somme que des granulats particuliers. La conception d'une palette fabriquée avec ce matériau et cette technique devait être guidée par certains impératifs: - la palette doit être économique et la plus légère possible, ce qui va nous amener à économiser au maximum la matière. - la palette pour se valoriser devait être un produit multi-usages après son rôle principal de stockage et de transport de matériaux, elle doit se transformer pour être l'outil indispensable du chantier et permettre différentes utilisations que nous examinerons ultérieurement. Le domaine d'application de cette invention étant très vaste et varié, nous appelerons tout simplement le produit créé ainsi : panneau alvéolé. Le panneau alvéolé selon l'invention est constitué d'une simple plaque d'épaisseur constante alvéolée. Les alvéoles réalisées pour diminuer le poids, tout en obtenant une bonne résistance peuvent être par exemple de section triangulaire, carrée, hexagonale, octogonale, polygonale, courbe, circulaire dans le cas particulier présenté dans la figure 1. Les rangées d'alvéoles sont disposées alternativement en quinconce pour obtenir l'effet de résille permettant une bonne répartition de la matière et la résistance optimum du panneau. Ces alvéoles dont les parois latérales sont légèrement coniques pour le démoulage immédiat peuvent comporter un fond de forme bombée, sphérique dans le cas particulier de section circulaire. Ceci permet de réaliser une peau continue sur la face supérieure du panneau alvéolé. Pour les utilisations particulières du panneau alvéolé, par exemple, en palette, en plancher technique, il sera nécessaire de créer des pieds réalisés avec le même matériau, mais avec un autre moule. Les pieds s'emboiteront dans les alvéoles comme indiqué sur la figure l représentant la vue de dessous d'une palette ainsi que sur les figures 3 et 4. La forme des pieds est conçue suivant trois critères: - assurer un emboitement parfait avec le panneau alvéolé, pouvant être amélioré par collage ou clouage, - obtenir une bonne stabilité, - la juxtaposition de pieds dans des alvéoles successives d'une même file permet de créer une continuité d'appui. En effet, par exemple, une palette supportant des produits plans tels que des pavés pourra ne comporter que douze pieds. Par contre si l'on doit gerber des palettes stockant des produits tels que agglos et hourdis, il sera opportun de jumeler les pieds pour créer des appuis continus et éviter ainsi que les pieds ne pénétrent dans les creux des matériaux. En somme on adaptera le nombre et l'implantation des pieds en fonction du produit stocké, ce qui est très facile du fait de la conception du panneau et du grand nombre d'alvéoles. Les panneaux alvéolés que nous venons de décrire comportent une face plane qui permet de les utiliser pour différents usages. Le panneau alvéolé présenté en exemple en figure l a une surface d'environ un mètre carré. I1 peut être utilisé à cette dimension ou éventuellement scié en deux éléments plus pratiques d'emploi (division suivant l'axe de symétrie 2). Utilisation pour différents coffrages: - coffrage des poteaux béton armé, - coffrage de mur béton : quatre demi trous (6) et quatre trous (7) (demi-trous si le panneau (1) est scié en deux) permettent de passer des tiges filetées pour liaisonner les panneaux de coffrage de part et d'autre du mur à réaliser. Les tiges filetées traverseront le béton dans des tubes entretoises classiques. Coffrage de dalle pleine, Utilisation comme hourdis entre poutrelles de plancher, associé à une plaque de polystyrène peut constituer un plancher isolant avec sous-face coupe-feu. Utilisation comme pIafond acoustique associé à des profilés légers, Utilisation en plafond acoustique et coupe-feu en coffrage perdu de dalle pleine. Utilisation en agriculture comme fond de bacs pour cultures sans sol (culture des oeillets par exemple). Les parois de ces bacs pourraient s'emboiter facilement dans les alvéoles tournées bien entendu vers le haut. Associés à des pieds semblables à ceux employés pour les palettes mais de moindre hauteur, ces panneaux alvéolés peuvent constituer de très valables planchers techniques: plancher sur dallage, plancher de salle d'ordinateurs. Les différentes canalisations et fils passant entre les pieds et dans l'espace technique correspondant à leur hauteur. Pour ces planchers techniques il sera utile de réaliser sur deux côtés opposés d'un panneau alvéolé des encoches telles que celles présentées en figure 10 avec le repère (26). Ce qui permettra de claveter les panneaux entre eux par des clavettes (27) comme l'indique la figure 11. La nature de ces assemblages sera décrite avec précision dans la suite de Ia description. Sur ces planchers techniques on pourra poser toute sorte de revêtement, de préférence collé tel que moquette, revêtement plastique, carrelage. Utilisation comme dalle sur plots pour terrasse accessible. Utilisation en panneau isolant vertical pour constituer les doublages de murs extérieurs, faces alvéolées contre le mur extérieur, avec éventuellement interposition d'un isolant rigide complémentaire. L'air emprisonné dans les alvéoles, ne pouvant subir de convection sera un facteur non négligeable d'isolation. D'autre part la face plane des panneaux pourra recevoir l'enduit intérieur. Les qualités coupe-feu de ce panneau seront en outre à prendre en considération. De même, on peut utiliser ces panneaux alvéolés en isolation horizontale, le côté alvéolé reposant vers le bas sur la dalle avec ou sans interposition d'un isolant complémentaire. La face plane servant à la pose de différents revêtements. Utilisation pour la réalisation de murs antibruit économiques grâce à l'absorption acoustique de ce matériau, associé à cette résille alvéolaire, véritable piège à sons. Les différentes qualités de ce panneau alvéolé : légèreté, incombustibilité, isolant thermique et acoustique, possibiIité de coffrage, clouable et sciable vont le faire devenir l'outil et le matériau indispensable du chantier. Si l'on désire encore alléger le panneau alvéolé en perdant les utilisations ci-dessus, mais en créant d'autres applications, on pourra le réaliser avec des alvéoles à trous débouchants comme indiqué en coupe sur les figures 7,8 et 9. Utilisation en palette ajourée, les alvéoles étant de petites dimensions permettent le stockage et le transport de tous les matériaux de construction. Utilisation en protection de talus, de berges ou de perret de pont, avec végétalisation à travers les alvéoles débouchantes. Utilisation en dalle gazon. Pour ces deux derniers emplois, le clavetage des panneaux, comme indiqué ci-dessus est très intéressant. Le simple panneau alvéolé permet un tel nombre d'utilisations qu'il serait fastidieux d'en continuer la liste. Beaucoup de fabricants ne possèdent que des presses ne permettant de réaliser qu'environ une surface d'un demi-mètre carré. On fabriquera alors des demi-panneaux alvéolés tel que celui présenté en figure 10. Sur un ou plusieurs côtés du panneau alvéolé on réalisera des trous débouchants (26) (sur toute l'épaisseur du panneau) et ouverts vers l'extérieur. La juxtaposition de demi-panneaux alvéolés et la solidarisation par clavetage permet de reconstituer le panneau alvéolé entier (figure 11). Les éléments de clavetage ont la même épaisseur que le panneau alvéolés, et sont fabriqués dans le même moule. La forme des éléments de clavetage (27) est simple: leur contour périphérique est constitué de deux formes convexes (28) identiques à celles des alvéoles, réunies par des lignes concaves (29) formant étranglement. Les lignes pouvant être composées de courbes ou de segments de droite. Concevoir une forme simple et rationnelle d'un panneau alvéolé à multi-usages est un des volets de la présente invention. L'autre volet concerne la fabrication du panneau alvéolé à la presse ainsi que la conception du moulue. Le moule est un bâti rectangulaire, de même épaisseur que le panneau alvéolé à réaliser, qui repose sur les planches de fabrication. Ces dernières constituant le fond du moule, servent après démoulage de base de transport pour l'acheminement vers le lieu de séchage et ensuite vers la palétisation. Sur ce bâti rectangulaire vient se fixer une plaque ajourée constituée d'un ensemble de surfaces ayant le même contour que la base des alvéoles. Ces surfaces sont reliées entre elles par des pattes de jonction qui permettent de les solidariser à la périphérie du bâti. Dans l'axe de symétrie indiqué en figure 8, se trouvent des pattes de jonction en croix qui vont positionner des noyaux de section circulaire, légèrement coniques permettant de mouler les trous (7). De même sur le bâti sera prévu des bossages de section demi-circulaire, légèrement coniques permettant de mouler les demi-trous (6). Cette plaque ajourée, éventuellement découpée par oxycoupage sert à suspendre et à positionner des noyaux réalisant la forme des alvéoles (à fond bombé, ou débouchantes) d'une part et d'autre part à constituer une surface plane sur laquelle va se déplacer la trémie du matériau. Le remplissage du moule s'effectue à travers les surfaces hachurées représentées en figure 8. La vibration du moule va permettre au matériau de se mettre en oeuvre autour des noyaux et sous eux dans le cas d'alvéoles à fond bombé. Une batterie de pilons ou presseurs ayant la même surface que les surfaces hachurées vont presser sur le matériau de manière à amener son arase supérieure au niveau inférieur de la plaque ajourée. L'épaisseur de la plaque ajourée sera calculée de telle manière à ce que le volume du panneau alvéolé (V) plus le volume égal à la surface hachurée multipliée par la hauteur de la plaque (Vi = surface hachurée x hauteur) soit égal à 1,15 à 1,20 V.V + V1 = 1,15 à 1,20 V. Autrement dit, la hauteur de la plaque ajourée doit être telle que la vibration du moule et la pression des batteries de pilons réalisent un compactage du matériau de l'ordre de 15 à 20 % suivant les granuIométries et les résistances. ll est intéresant de noter que les fibres de bois doivent être de dimensions longitudinales "L" plus longues que la dimension transversale "e" entre deux alvéoles successives. Ceci permet tout simpIement d'orienter les fibres et d'améliorer la résistance à la traction des produits, L > 1,5 e. La figure 1 représente, en vue de dessous, le panneau alvéolé (1) selon l'invention, pouvant constituer le plateau d'une palette ou servir à de multiples usages. Le panneau alvéolé (1) comporte de part et d'autre de son axe de symétrie (2) plusieurs rangées d'alvéoles (3) alternativement en quinconce. On peut également voir en vue de dessous les pieds (4) implantés dans le panneau alvéolé lorsqu'il est utilisé en palette. Sur les deux côtés (5) du panneau alvéolé (1) se trouvent quatre demi-trous (6) de section demi-circulaire, Iégèrement coniques et régulièrement espacés. De même sur l'axe de symétrie (2) se situent également quatre trous (7) de section circulaire, légèrement coniques et régulièrement espacés. Ces demi-trous (6) et trous (7) permettent le passage de tiges filetées pour l'utilisation du panneau alvéolé (1) en coffrage de murs banchés. La figure 2 représente la coupe AA du panneau alvéolé (1). Cette coupe sur les alvéoles (3) montre la légère conicité des parois latérales (8) des alvéoles permettant un bon démoulage immédiat, ainsi que le fond (9) de forme bombée facilitant une bonne mise en oeuvre du matériau lors de la vibration et du pilonnage. La figure 3 représente la coupe BB du panneau alvéolé (1) au droit des pieds (4). Les pieds (4) comportent une partie supérieure (10) tronconique s'emboitant exactement dans les parois latérales (8) des alvéoles (3) et une base (11) dont le contour indiqué en figure 1 permet d'assurer une bonne stabilité ainsi qu'une continuité d'appui lorsque deux ou plusieurs pieds se trouvent dans des alvéoles contiguës d'une même ligne. La figure 4 représente la coupe CC du panneau alvéolé (1). Les pieds (4) étant coupés dans leur sens transversal. La figure 5 représente la coupe AA du panneau alvéolé (1) lorsque les alvéoles (3) sont à trous débouchants c'est à dire que les parois latérales (8) des alvéoles (3) se prolongent, jusqu'à la face supérieure (12) du panneau alvéolés, la face inférieure étant la face (13). La figure 6 représente la coupe BB du panneau alvéolé (1) lorsque les alvéoles (3) sont à trous débouchants. La figure 7 représente la coupe CC du panneau alvéolé (1) lorsque les alvéoles (3) sont à trous débouchants. La figure 8 représente la vue de dessus du moule (14) du panneau alvéolé (1) tandis que la figure 9 représente la coupe transversale du moule (14). Le moule (14) repose sur des planches de fabrication (15) qui servent de fond de moulue. Le moule comporte un bâti périphérique (16) rectangulaire sur lequel vient se fixer une plaque ajourée (17). Sur ce bâti périphérique (16) seront prévus des bossages (18) permettant de mouler les demi-trous (6). La plaque ajourée (17) est constituée d'un ensemble de surfaces (19) ayant le même contour que la base des alvéoles (3). Ces surfaces (19) sont reliées entre elles par des pattes de jonction (20) qui permettent de les solidariser et de les relier au bâti périphérique (16). Dans l'axe de symétrie du moule correspondant à l'axe (2) indiqué en figure 1 se situent des pattes de jonction (21) en croix qui vont servir à positionner des noyaux (22) permettant de mouler les trous (7). La plaque ajourée (17) sert d'une part à suspendre et positionner les noyaux (23) de moulage des alvéoles (3) et d'autre part à constituer une surface plane sur laquelle va se déplacer la trémie de matériau. Le remplissage du moule se faisant à travers les surfaces hachurées (24). La vibration du moule va permettre au matériau de se mettre en oeuvre autour et sous les noyaux (23), tandis qu'une batterie de pilons ou presseurs ayant la même surface que les zones hachurées vont compacter le matériau de manière à amener son arase supérieure au niveau inférieur de la plaque ajourée (17). La figure 10 représente en vue de dessous un demi-panneau alvéolé (25). Sur une ou plusieurs faces latérales du demi-panneau (25) sont prévus sur toute l'épaisseur des encoches (26) permettant de claveter les panneaux entre eux. La figure 11 représente en vue de dessous lajuxtaposition de deux demi-panneaux (25). Les encoches (26) viennent en regard les unes des autres pour permettre la mise en place des clavettes (27). La clavette (27) a la même épaisseur que le demi-panneau, son contour périphérique est constitué de deux contours convexes (28 ) épousant la forme des alvéoles (3), réunis par des lignes concaves (29) formant étranglement. REVENDICATIONS 1) Panneaux alvéolés (1) caractérisés par leur fabrication à la presse avec des agglomérés de bois et de ciment, constitués par une plaque d'épaisseur constante comportant des rangées d'alvéoles (3) disposées alternativement en quinconce. Lesquelles alvéoles (3) permettent à des pieds (4) de s'emboiter. Lesdits panneaux alvéolés (1) pouvant être utilisés comme palette et à de multiples usages. 2) Panneaux alvéolés (1) selon la revendication 1 caractérisés en ce que la section des alvéoles (3) peut être trianguIaire, carrée, hexagonale, octogonale, polygonale, courbe et en particulier circulaire. 3) Panneaux alvéolés (1) selon la revendication 1 caractérisés en ce que les alvéoles (3) dont les parois latérales (8) légèrement coniques peuvent comporter soit un fond de forme bombée (9) soit être à trous débouchants. 4) Panneaux alvéolés (1) selon la revendication 1 caractérisés en ce que les pieds (4) comportent une partie supérieure (10) tronconique s'emboitant exactement dans les parois latérales (8) des alvéoles (3) et une base (11) dont le contour permet d'assurer une bonne stabilité ainsi qu'une continuité d'appui lorsque deux ou plusieurs pieds se trouvent dans des alvéoles contiguës d'une même ligne. 5) Panneaux alvéolés (1) selon la revendication 1 caractérisés en ce qu'ils peuvent présenter sur un ou plusieurs côtés et sur toute l'épaisseur des encoches (26) permettant de solidariser les panneaux entre eux par des clavettes (27). 6) CIavette (27) selon la revendication 5 caractérisée par son épaisseur égale à celle du panneau alvéolé (1) et en ce que son contour périphérique est constitué de deux contours convexes (28) épousant la forme des alvéoles (3) réunis par des lignes concaves (29) formant étranglement. Lesdites lignes concaves pouvant être composées de courbes ou de segments de droite. 7) Panneaux alvéolés (1) selon la revendication 1 fabriqués à la presse par un moule (14) qui comporte un bâti périphérique (16) sur lequel vient se fixer une plaque ajourée (17) constituée d'un ensemble de surfaces (19) ayant le même contour que la base des alvéoles (3). Ces surfaces (19) étant reliées entre elles par des pattes de jonction (20) qui permettent de les solidariser et de les relier au bâti périphérique (16). 8) Plaque ajourée (17) selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle sert à suspendre et à positionner les noyaux (23) de moulage des alvéoles (3) ainsi que les noyaux (22) de moulage des trous (7). 9) Panneaux alvéolés (1) selon les revendications 1 à 8 caractérisés en ce qu'iIs peuvent être réalisés avec tout autre matériau à fibres que le bois pouvant être allié avec du ciment ou des résines.