Brevet FR2684124A1 — publié le 19930528

Coffrage en carton et son procédé de fabrication. Les coffrages utilisés pour la fabrication de poteaux ou piliers en béton coulé ont longtemps été réalisés au moyen d'éléments en bois et/ou métalliques. Une autre technique a toutefois été imaginée pour réaliser des coffrages beaucoup moins onéreux, prêts à l'emploi et généralement usilisables qu'une seule fois, ce qui représente sur un chantier de nonbreux avantages étant donné notamment la facilité et la rapidité de mise en oeuvre. Selon la technique décrite notamment dans le brevet Français 1513315, on utilise en grande partie du carton. Le brevet US-3,301,926 ou encore les demandes de brevet Fran çais 2606813 et 2616469 décrivent également un coffrage de même type, c'est-à-dire comportant un élément tubulaire de moulage dont les parois planes définissent un prisme à section droite inscriptible correspondant à la section droite du produit fini à mouler, un tube de maintien en carton à section circulaire qui circonscrit la section extérieure de l'élément tubulaire de moulage et des éléments de calage disposés dans les espaces compris entre les faces externes dudit élément tubulaire de moulage et la face interne du tube de maintien. Afin d'avoir une bonne résistance, il est évidemment souhaitable de concevoir des éléments de calage ayant une bonne résistance à la compression. Dans le brevet 1513315, on préconise de remplir les espaces libres entre l'élément tubulaire de moulage et le tube de maintien avec notamment du polystyrène expansé ou de la mousse phénolique, sans d'ailleurs préciser le procédé à suivre. Dans le brevet US-3,301,926, on décrit par contre un procédé d'injection d'un matériau de ce type. Toutefois, ces produits de calage sont très polluants du fait que le coffrage, après utilisation, est détruit en coupant le tube de maintien. Dans les demandes Françaises précitées 2606813 et 2616469, on a imaginé diverses cales, notamment en carton, de formes diverses (tubes, cartons pliés, ...). Toutefois, par rapport à la technique précitée de l'injection, les espaces compris entre l'élément tubulaire de moulage et le tube de maintien ne sont pas entièrement remplis, de telle sorte que l'élément tubulaire de moulage n'est pas en appui total sur un matériau homogène. Pour notamment fournir un coffrage non polluant et recyclable, qui offre une excellente résistance à la compression, l'inventeur propose un coffrage du type précité, mais qui est remarquable en ce que les éléments de calage sont constitués par du carton alvéolaire dont les arêtes de chaque alvéole sont disposées perpendiculairement à la paroi plane en regard, de l'élément tubulaire de moulage et en ce que ledit carton alvéolaire remplit complètement lesdits espaces. Selon un mode de réalisation, il comporte dans certains au moins des angles dièdres internes de l'élément tubulaire de moulage des baguettes munies d'au moins une arête anguleuse, qui s' ajustent dans lesdits angles afin de fabriquer des chanfreins d'arête sur le produit fini. De préférence, les faces internes de l'élément tubulaire de moulage comportent un revêtement étanche. L'invention propose un procédé de fabrication tout à fait avantageux et original qui est remarquable en ce qu'il consiste à: a) mettre à plat une plaque de carton alvéolaire munie d'au moins deux bords parallèles et formée d'un réseau d'alvéo les de carton contrecollées perpendiculairement sur au moins une bande plate de couverture en carton dite bande intérieure, b) faire n incisions parallèles entre elles et à deux bords parallèles de la plaque dans ledit carton jusqu'à ladite bande de couverture pour obtenir n+l éléments séparés deux à deux par une incision, c) plier les éléments, en se servant des incisions comme charnière et refermer l'ensemble en jointoyant et fixant les parties en regard des deux éléments d'extrémité de telle sorte que l'on constitue avec la bande de couverture un prisme à n+l côtés, l'emplacement des incisons ayant été choisies pour que la section droite dudit prisme soit inscriptible dans un cercle, d) disposer la pièce obtenue sur un mandrin d'usinage, e) entrainer le mandrin d'usinage en rotation et usiner la pièce pour lui procurer une forme cylindrique de révolu tion, f) introduire la pièce ainsi usinée dans un tube de maintien dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamè tre extérieur de ladite pièce usinée. On comprend ainsi que I'élément tubulaire de moulage est réalisé automatiquement au moins en partie par la bande de couverture elle-même, les éléments de calage étant déjà préfabriqués et fixés puisqu'ils ne sont qu'usinés. Selon un mode de réalisation, on utilise du carton alvéolaire muni de deux bandes plates de couverture, dites respectivement intérieure et extérieure, cette dernière étant entièrement tranchée à chaque incision lors de l'opération b) et entièrement retirée lors de l'opération d'usinage e). Pour concevoir des poteaux ou piliers munis de chanfreins d'arête le procédé selon l'invention est remarquable en ce qu'entre les opérations b) et c) on fixe sur la bande de couverture intérieure et le long d'au moins certaines des incisions et d'un côté de cellesci par rapport à leurs plans de coupe, ainsi que sur le bord de l'un des éléments d'extrémité, l'une des faces d'une baguette munie d'au moins une arête anguleuse, cette arête étant telle qu'elle correspond à l'angle dièdre formé après l'opération c), par les deux éléments contigus concernés, tandis que la baguette de l'élément d'extrémité facilite sa fixation avec l'autre élément d'extrémité. On comprend que selon l'invention on peut ainsi réaliser facilement toute sorte de chanfrein. De préférence, la bande de couverture intérieure est traitée pour être rendue étanche. Avantageusement, le mandrin d'usinage utilisé au cours des opérations d) et e) présente une section sensiblement égale à celle de l'intérieur de la pièce obtenue à la fin de l'opération c) et donc à celle du produit fini à mouler, ledit mandrin pouvant toutefois être légèrement expansible radialement. De préférence, la pièce usinée et le tube de maintien de l'opération f) sont fixés l'un dans l'autre par collage. De même on peut effectuer en outre un traitement des tranches d'extrémité du carton alvéolaire pour rendre lesdites tranches étan ches. Cette opération peut être faite à différents moments mais plus particulièrement en dernier lieu. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre en élévation une plaque de carton alvéo laire pour la confection d'un coffrage selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple, - la figure 2 correspond à la figure 1 après retournement et mise en place de baguettes, - la figure 3 est une vue de dessus en perspective du produit de la figure 2, - la figure 4 illustre la mise en volume du produit des figu res 2 et 3, - les figures 5 et 6 schématisent l'usinage du produit des figures 2 et 3 après mise en place sur un mandrin d'usinage, - la figure 7 montre le produit obtenu après usinage et à côté le tube extérieur de maintien, - la figure 8 montre l'introduction du produit usiné dans son tube de maintien et, - la figure 9 montre le coffrage fini Pour fabriquer un coffrage selon l'invention, on part d'une plaque de carton alvéolaire 1, ici de forme rectangulaire à titre d'exemple, constituée classiquement d'un réseau d'alvéoles de carton 2 contrecollées perpendiculairement entre deux bandes plates de couverture en carton respectivement intérieure 3 et extérieure 4. La figure 1 représente la plaque posée sur sa bande de couverture 3. Au cours de la fabrication de la plaque I ou auprès, la bande 3 est rendue étanche, par exemple en contrecollant un complexe étanche, par exemple sous forme d'une bande de carton paraffinée ou revêtue d'une couche de polyéthylène. C'est pourquoi on a représenté la bande 3 un peu plus épaisse que la bande de couverture 4, cette dernière pouvant d'ailleurs ne pas exister. Après cette préparation, en vue de confectionner un coffrage dont l'élément tubulaire de moulage aura une section carrée (pour l'exemple représenté), on effectue trois incisions 5, 5' et 5", parallèles entre elles et à deux bords opposés de la plaque 1. Les incisions 5, 5', 5" divisent ici la plaque en quatre éléments la, lb, lc, ld égaux mais il est clair qu'il y a lieu de généraliser si l'on veut obtenir un élément tubulaire de moulage parallélépipédique à section rectangulaire, ou d'une manière générale à section polygonale, les incisions pouvant donc être en nombre supérieur (ou réduite à deux pour un triangle) et réparties autrement. En outre, on remarquera que les incisions tranchent complètement la bande extérieure 4 et le réseau alvéolaire 2 pour aller jus qu'à la bande intérieure 3. Ces incisions sont faites sans enlèvement de matière ou peu au moyen, par exemple, de couteaux ou de scies circulaires. Suite à ces incisions, on retourne le produit pour le mettre dans la position montrée sur les figures 2 et 3. Dans l'éventualité où l'on désire réaliser des chanfreins sur chaque arête du produit moulé fini, on pose sur la bande de couverture intérieure 3, des baguettes telles que 6a, 6b, 6c et 6d, comme le montrent bien les figures 2 et 3. Les baguettes mentionnées ci-avant qui sont en bois, carton ou toute autre matière, sont fixées par collage ou thermosoudage (notamment si le revêtement de la bande 3 est en polyéthylène) ou par tout autre moyen d'assemblage. Comme on peut le voir, lesdites baguettes sont fixées parallèlement entre elles et à deux bords opposés de la plaque 1 et elles sont disposées le long des incisions 5, 5', 5" d'un côté des plans de coupe desdites incisions et pour l'une (6a), le long de l'un des bords précités. On comprend que la mise en place des baguettes 6a à 6d est particulièrement facile puisqu'effectuée à plat. En outre, il est très facile de concevoir toutes sortes de chanfreins, puisqu'il suffit d'utiliser des baguettes à la section voulue. L'opération suivante consiste à mettre le produit en volume en pliant les éléments la, lb, îc et îd autour des incisions qui servent de charnière afin d'obtenir le parallélépipède rectangle représenté sur la figure 4. Comme le montre bien cette figure 4, les baguettes 6a à 6d présentent une section telle (ici en forme de triangle rectangle) qu'elles s'ajustent dans les angles dièdres formés entre les éléments la, lb, lc et ld. En outre, on remarquera que la baguette 6a fixée sur l'un des bords d'extrémité assure la jonction de fermeture et l'étanchéité du produit, ladite baguette 6a déjà fixée sur l'élément la sera donc également fixée, par collage par exemple, sur l'élément ld. A la fin de cette opération, on dispose le produit sur un mandrin rotatif 7, comme le montrent les figures 5 et 6. Le mandrin 7 présente une section égale ou sensiblement égale à celle du volume intérieur de la pièce de la figure 4 ou encore donc de la pièce à mouler. I1 est toutefois envisageable pour un bon ajustage et une mise en place aisée, de prévoir un mandrin expansible radialement. Le mandrin 7 est ensuite mis en rotation autour de son axe longitudinal tandis qu'un outil vient usiner la surface extérieure de la pièce pour lui procurer une forme cylindrique. L'outil d'usinage peut être un outil de coupe ou un outil abrasif tel que l'outil 8 représenté sur la figure 6. De nombreuses variantes sont envisageables pour l'abrasion. Il peut notamment paraitre utile d'utiliser deux bandes abrasives, la première étant large et inclinée pour dégrossir et l'autre destinée au calibrage. Si la plaque 1 de départ comporte une bande de couverture extérieure 4, comme représentée sur les dessins, celle-ci est complètement détruite au cours de cet usinage et le produit ainsi usiné montre une surface extérieure entièrement alvéolée provenant du réseau d'alvéoles 2 du départ (représentée ainsi seulement en partie sur les dessins). Le produit est usiné sensiblement jusqu'aux arêtes extérieu res formées par le fond des incisions, voire jusqu'aux arêtes des baguettes 6a-6d (ou encore jusqu a une faible distance desdites arêtes extérieures). On comprend que le diamètre du cylindre ainsi obtenu correspond alors sensiblement aux diagonales du produit représenté à la figure 4. D'une manière générale on pourra toujours obtenir un cylindre circonscrit aux arêtes à partir d'une mise en forme de section polygonale inscriptible dans un cercle. La figure 7 montre le produit obtenu après usinage et il est désigné sous la référence générale 9, ainsi qu'un tube en carton 10 de section circulaire correspondant à la section extérieure du produit 9. Le tube 10 est destiné à constituer le tube de maintien extérieur dans lequel est introduit le produit usiné 9, comme le montre la figure 8. Bien que non représenté de cette manière, il peut être plus commode d'effectuer l'introduction précitée alors que le produit 9 est encore sur le mandrin 7. Le produit 9 et le tube 10 sont éventuellement fixés entre eux, par exemple par des points de colle. Le produit final obtenu par l'association de 9 et 10 et qui constitue le coffrage proprement dit est représenté en 11 sur la figure 9. La surface intérieure du produit 9 a été rendue étanche, comme déjà dit. Le tube 10 peut également présenter une surface extérieure étanche. Pour compléter cet ensemble, il est aussi possible de traiter également les tranches d'extrémité en applicant un vernis ou par trempage des bouts dans un bain de paraffine en fusion. On a représenté en partie, à titre d'exemple, un revêtement étanche 12 sur la figure 9. Il est clair que l'opération pour rendre étanche les tranches d'extrémité pourra être effectuée sur le chantier ou refaite sur ledit chantier dans le cas où le coffrage livré est découpé sur place pour mise à longueur. Comme le montre bien la figure 9, la bande 3 de la pièce 9 constitue l'élément tubulaire de moulage et le réseau d'alvéoles 2 qui lui est assujetti constitue des éléments de calage entre la face externe de la bande 4 et la face interne du tube 9. On voit bien que les éléments de calage 2 remplissent complètement l'espace précité et que les arêtes des alvéoles sont toujours, du fait de la façon de procéder, perpendiculaires aux parois en regard de l'élément tubulaire de moulage, ce qui assure une bonne résistance à la compression. Si le coffrage selon l'invention est plus particulièrement destinée à couler des poteaux ou piliers en béton verticaux, on peut aussi imaginer d'autres types de moulage, voire à l'horizontal ou obliques et/ou avec d'autres matériaux que le béton. Pour le moulage d'un prisme oblique, au lieu de prévoir au départ la réalisation d'un tel prisme oblique, ce qui est possible, il est bien entendu envigeable de réaliser un coffrage à élément tubulaire de moulage de forme prismatique droite, comme décrit, et de tronçonner les extrémités en biseau. Après usage, c'est-à-dire après la coulée d'un pilier en béton et son durcissement, le coffrage est arraché ou découpé et peut comporter à cet usage tout moyen classique de déchirement. REVENDICATIONS 1) Coffrage en carton comportant un élément tubulaire (3) de moulage dont les parois planes définissent un prisme à section droite inscriptible correspondant, à l'exception éventuellement de chanfreins d'angle, à la section droite du produit fini à mouler, un tube de maintien en carton (10) à section circulaire qui circonscrit la section extérieure de l'élément tubulaire (3) de moulage et des éléments de calage disposés dans les espaces compris entre les faces externes dudit élément tubulaire (3) de moulage et la face interne du tube de maintien (10), caractérisé en ce que les éléments de calage sont constitués par du carton alvéolaire (2) dont les arêtes de chaque alvéole sont disposées perpendiculairement à la paroi plane en regard, de l'élément tubulaire (3) de moulage et en ce que ledit carton alvéolaire remplit complètement lesdits espaces. 2) Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte dans certains au moins des angles dièdres internes de l'élé- ment tubulaire (3) de moulage des baguettes (6a,6b,6c,6d) munies d'au moins une arête anguleuse, qui s' ajustent dans lesdits angles afin de fabriquer des chanfreins d'arête sur le produit fini. 3) Coffrage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les faces internes de l'élément tubulaire (3) de moulage comportent un revêtement étanche. 4) Procédé de fabrication d'un coffrage en carton, caractérisé en ce qu il consiste à: a) mettre à plat une plaque (1) de carton alvéolaire munie d'au moins deux bords parallèles et formée d'un réseau d'alvéoles de carton (2) contrecollées perpendiculairement sur au moins une bande plate de couverture (3) en carton dite bande intérieure, b) faire n incisions (5,5',5") parallèles entre elles et à deux bords parallèles de la plaque (1) dans ledit carton jusqu a ladite bande de couverture (3) pour obtenir n+l éléments (la,lb,lc,ld) séparés deux à deux par une inci sion. c) plier les éléments (îa,lb,lc,îd), en se servant des inci sions comme charnière et refermer l'ensemble en jointoyant et fixant les parties en regard des deux éléments d'extré mité (îa,ld) de telle sorte que l'on constitue avec la bande de couverture (3) un prisme à n+1 côtés, l'emplace ment des incisons ayant été choisies pour que la section droite dudit prisme soit inscriptible dans un cercle, d) disposer la pièce obtenue sur un mandrin d'usinage (7), e) entraîner le mandrin d'usinage (7) en rotation et usiner la pièce pour lui procurer une forme cylindrique de révolu tion, f) introduire la pièce ainsi usinée (9) dans un tube de main tien (10) dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamètre extérieur de ladite pièce usinée (9). 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser du carton alvéolaire muni de deux bandes plates de couverture, dites respectivement intérieure (3) et extérieure (4), cette dernière étant entièrement tranchée à chaque incision lors de l'opération b) et entièrement retirée lors de l'opération d'usinage e). 6) Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'entre les opérations b) et c) on fixe sur la bande de couverture intérieure (3) et le long d'au moins certaines des incisions (5,5',5") et d'un côté de celles-ci par rapport à leurs plans de coupe, ainsi que sur le bord de l'un des éléments d'extrémité (la), l'une des faces d'une baguette (6a,6b,6c,6d) munie d'au moins une arête anguleuse, cette arête étant telle qu'elle correspond à l'angle dièdre formé après l'opération c), par les deux éléments contigus concernés, tandis que la baguette (6a) de l'élément d'extrémité (la) facilite sa fixation avec l'autre élément d'extrémité (la). 7) Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la bande de couverture intérieure (3) est traitée pour être rendue étanche. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mandrin d'usinage (7) utilisé au cours des opérations d) et e) présente une section sensiblement égale à celle de l'intérieur de la pièce obtenue à la fin de l'opération c) et donc à celle du produit fini à mouler. 9) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mandrin d'usinage (7) est légèrement expansible radialement. 10) Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pièce usinée (9) et le tube de maintien (10) de ltopéra tion f) sont fixés l'un dans l'autre par collage. 11) Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer en outre un traitement (12) des tranches d'extrémité du carton alvéolaire (2) pour rendre lesdites tranches étanches.