Brevet FR2947479A1 — publié le 20110107

La présente invention concerne une presse à canal pour la formation de bottes en matière fibreuse. L'invention trouvera avantageusement application dans le domaine des matériaux de construction, les bottes de matière fibreuse obtenues par la presse à canal selon l'invention seront utilisées avantageusement comme élément d'isolation thermique dans les habitats résidentiels notamment à ossature bois. Toutefois bien que particulièrement prévues pour une telle application, les bottes de matière fibreuse pourront également être utilisées dans d'autres applications que ce soit dans le domaine de la construction ou dans des applications recourant à l'emploi de bottes de matière fibreuse. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît et on utilise dans le domaine de la construction les caractéristiques d'isolation thermique de la paille. La paille peut être utilisée sous forme de bottes assemblées entre elles de manière à constituer des parois ou des cloisons isolantes. Il est connu de réaliser ces bottes de paille à partir de presses à canal utilisées dans le domaine agricole. On connaît ainsi du document FR 2 571 213 une presse à canal permettant la formation de bottes de paille parallélépipédique. Ce type de machine est particulièrement intéressant puisqu'il permet la formation de bottes en continu assurant une cadence élevée de production toutefois il ne permet pas de réaliser des bottes avec des caractéristiques suffisantes pour une utilisation dans le domaine de la construction. En effet les bottes de paille, pour pouvoir former une cloison présentant une isolation optimale, doivent à la fois présenter des dimensions précises et une densité constante. Les dimensions précises de la botte permettent un assemblage aisé entre les bottes empêchant la formation de ponts thermiques tandis que la densité constante entre les bottes permet d'avoir une cloison dont les coefficients de conduction sont sensiblement constants sur l'ensemble de la surface. Dans la presse à canal décrite dans le document FR 2 571 213 l'objectif poursuivi est différent, à savoir la réalisation de bottes de fourrage à stocker. Dans ce document le flux de chaume est séparé par un dispositif séparateur en forme de pince agissant à des intervalles prédéterminés. La presse ne permet pas par conséquent de réaliser des balles de densité réglable ou même constante puisque le flux de chaume ne peut être régulier ou présenter une densité constante. Par ailleurs la formation de la face avant de la botte est relativement imparfaite notamment celle de la première botte formée de sorte que la face avant n'est pas plane et n'autorise pas un assemblage performant face contre face entre les bottes. OBJET DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer une presse permettant la formation d'une botte présentant des caractéristiques prédéterminées par les réglages de la presse. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention une Presse à canal pour la formation de bottes de matière fibreuse comportant un canal d'acheminement d'un flux de matière fibreuse, des moyens de séparation permettant de séparer du flux de matière fibreuse une botte de matière fibreuse, des moyens d'arrêt du flux de matière fibreuse dans le canal et des moyens de déplacement de la botte formée en direction d'une zone comportant des moyens de nouage. Selon l'invention la presse comporte des moyens de mesure d'une caractéristique de la paille introduite dans le canal générant un signal utilisé pour commander les moyens de la presse. Ainsi, dès lors que la paille introduite dans le canal atteint la caractéritique désirée telle que mesurée par les moyens de mesure, les moyens de séparation sont mis en action et assurent la formation d'une botte de matière fibreuse présentant la caractéristique prédéterminée. Cette botte de matière fibreuse présente des caractéristiques suffisantes pour permettre la réalisation de cloisons thermiques performantes. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de mesure comprennent un capteur d'effort attelé à des butées qui sont mobiles sous l'effet de la poussée du flux de matière fibreuse. Ainsi, la matière fibreuse introduite dans le canal vient en appui contre les butées. Le capteur d'effort mesure l'effort exercé par la matière fibreuse contre les butées, et le signal de ce capteur est exploité pour déclencher les moyens de séparation. Dans un deuxième mode de réalisation, les moyens de mesure comprennent des moyens de pesage pour peser les bottes après nouage, et commander les moyens de la presse pour faire en sorte que les bottes aient des caractéristiques (taille, poids) sensiblement constantes. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés, parmi lesquelles : - les figures 1 à 7 sont des vues en perspective d'une presse à canal selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention, illustrant les diverses étapes de formation d'une botte de matière fibreuse. - les figures 8 à 15 sont des vues en perspective d'une presse à canal selon un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention, illustrant les diverses étapes de formation d'une botte de matière fibreuse. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Sur les figures 1 à 15, la presse à canal est utilisée pour la formation de bottes de paille. Cette utilisation n'est cependant pas limitative, et est complètement transposable pour la formation de bottes dans d'autres matières fibreuses. En référence aux figures 1 à 7, et conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, la presse à canal 1 comporte un canal 2 formé entre des parois inférieure, supérieure et latérales 3 dans lequel est acheminé le flux de paille 4. Les moyens d'introduction de la paille dans le canal 2 peuvent être automatiques et comprendre un convoyeur à bande ou encore manuels. Ces éléments bien connus de l'homme du métier ne sont pas représentés sur les figures. Le canal d'acheminement 2 forme et canalise un flux continu de paille 4 de section parallélépipédique se déplaçant selon un axe longitudinal de la presse, ici sensiblement horizontal. La paille avance dans le canal d'acheminement sous l'effet de l'alimentation de la presse en paille. On peut cependant faire avancer la paille dans le canal par des moyens mécanisés, par exemple des rouleaux, ou encore par un vérin presseur venant périodiquement presser et pousser la paille dans le canal d'acheminement 2 pour y former un flux continu de paille. La presse à canal comporte un équipage mobile 80 parallèlement à un axe longitudinal du canal. L'équipage mobile comporte un premier support 7 sur lequel une fourche 6 montée mobile transversalement à l'axe longitudinal du canal. Un moteur 18 permet d'engager sélectivement la fourche 6 dans le flux de paille 4 pour séparer du flux de paille 4 une botte s'étendant en aval de la fourche 6. Puis une fois la fourche 6 engagée, elle peut être déplacée par l'équipage mobile de sorte à pousser la botte et ainsi constituer des moyens de déplacement de celle-ci dans le canal. D'autre modes de réalisation de moyens de séparation 8 peuvent également être envisagés et notamment on pourra utiliser une fourche supplémentaire opposée à la fourche 6 permettant de constituer une mâchoire permettant de couper le flux de paille 4. Le premier support 7 est monté mobile parallèlement au canal sur des glissières 50 et attelé à une courroie 15 montée sans fin sur des poulies entraînées par des moteurs 16 pour pouvoir être déplacé longitudinalement, parallèlement au canal 2. L'équipage mobile 80 comporte un deuxième support 14, également monté coulissant sur les glissières 50 et attelé au premier support 7 au moyen d'un bielle 17 de longueur déterminée. La longueur de la bielle 17 fixe la taille des ballots produits par la presse à canal, ainsi que cela sera explicité plus loin. L'équipage mobile 80 comporte enfin un troisième support 70 également monté coulissant sur les glissières 50 et attelé au deuxième support 17 au moyen de vérins 26. Le troisième support 70 porte des butées 12 s'étendant en saillie dans le canal 2 et contre lesquelles s'étend une face de front du flux de paille. Les butées 12 sont prévues escamotables. Les vérins 26 sont par exemple des ressorts à gaz ayant une force de compression prédéterminée. Le flux de paille vient s'accumuler contre les butées 12 comme illustré à la figure 2, et lorsque l'effort de poussée de la paille atteint et dépasse le seuil des vérins 26, un contacteur (non représenté) est dès lors actionné pour commander le moteur 16 de sorte à faire avancer l'équipage mobile 80, comme illustré à la figure 3. Ainsi, les butées n'avancent que si l'effort exercé par la paille est suffisant, ce qui permet de garantir une densité minimale de la paille. A la place d'un contacteur faisant ici office de capteur d'effort à seuil, on peut également utiliser un capteur d'effort, par exemple de type piezoélectrique. De préférence, le seuil d'effort des vérins 26 est réglable, afin de permettre la production de bottes de densités différentes. L'équipage mobile 80 composé des trois supports avance jusqu'à ce que la fourche 6 des moyens de séparation 8 vienne, comme cela est illustré à la figure 4 sensiblement au niveau d'une fourche 9 montée mobile selon une direction tranversale au flux de paille sur un châssis monté fixe sur le canal. Cette position de l'équipage est par exemple repérée par un capteur 13 monté sur l'équipage mobile 80 et repérant le déplacement de l'équpage mobile 80 jusqu'à la position illustrée à la figure 4. Dans cette situation, les deux fourches 6,9 sont manoeuvrées pour pénétrer dans le canal et ainsi séparer du flux de paille une botte B. On remarquera que la longueur de la botte est fixée par la longueur de la bielle 17. Puis comme cela est visible à la figure 6, l'équipage mobile 80 est déplacé pour amener la botte B vers des moyens de nouage 20 de la botte B disposés aval des moyens de séparation. Lors de ce déplacement, les fourches 6 et 9 restent en position dans le canal. La fourche 6 sépare la botte B du reste du flux de paille et pousse la boite B ainsi délimitée, tandis que la fouche 9 arrête le flux de paille et l'empêche de progresser dans le canal. Ici, les butées 12 ont chacune une forme de cornière participant à la formation à la fois de la face avant et des arrêtes latérales de la botte B. De la sorte la face avant et les arêtes seront nettes et planes facilitant l'assemblage des bottes entre elles lors de la construction de la paroi d'isolation thermique. Ainsi que cela est visible à la figure 7, les moyens de nouage 20 comportent un berceau 21 pivotant, des aiguilles 22 et un noueur 23 permettant de nouer la ficelle 24 et d'obtenir une botte de paille ficelée 25. Ces moyens de nouage 20 sont bien connus de l'homme du métier. Les différentes étapes de la fabrication d'une botte sont maintenant résumées : A la figure 1, le canal 2 est rempli de paille. Le flux de paille 4 est stoppé par la fourche 9 engagée dans le canal. L'équipage mobile 80 est reculé de sorte que les butées 12 viennent au voisinage immédiat de la fourche 9. Comme représenté à la figure 2, la fourche 9 est escamotée et le flux de paille entre en contact avec les butées 12. La paille continue à être acheminée dans le canal 2 et la pression augmente dans le flux jusqu'à ce que la force exercée par le flux atteigne celle exercée par les vérins 26, comme illustrée à la figure 3. A détection de ce seuil, l'équipage mobile 80 se déplace comme illustré à la figure 4. Lorsque le déplacement est tel que la fourche 6 vient sensiblement en regard de la fourche 9, les deux fourches sont engagées dans le canal 2. La fourche 6 vient séparer ainsi la botte du flux du paille qui reste arrêté par la fourche 9. Poussée par la fourche 6, la botte continue d'avancer jusqu'aux moyens de nouage, comme illustré aux figures 5 et 6. Pendant ce transfert, la botte reste prisonnière entre les butées 12 et la fourche 12, de sorte que sa longueur est déterminée. Arrivée dans le poste de nouage, la botte reste en attente de la botte suivante qui en la poussant va provoquer la mise en action des moyens de nouage 20, l'arrivée de la nouvelle botte provoque ainsi le nouage de la botte précédente. Ainsi que cela est illustré à la figure 7, la fourche 6 est descendue et les butées 12 sont escamotées grâce à une articulation prévue sur le support 14, de manière à pouvoir libérer la botte en attente de nouage. L'équipage mobile peut alors revenir vers la position initiale illustrée à la figure 1. Selon maintenant un deuxième mode particulier de réalisation représenté aux figures 8 à 15, sur lesquelles les éléments communs avec le mode de réalisation précédent portent une référence augmentée d'une centaine, on a perfectionné la presse à canal de l'invention pour faire en sorte que la distance entre les butées 112 et la fourche 106 ne soit plus fixe comme dans le mode de réalisation précédent, mais modifiable en service, ainsi que cela va maintenant être détaillé. Les caractéristiques techniques apportées dans le deuxième mode de réalisation de l'invention sont les suivants . - l'équipage mobile 180 comporte un premier support 107 portant la fourche de séparation 106, et un deuxième support 114 portant les butées escamotables 112. Les deux supports sont comme auparavant montés coulissants sur des glissères 150. Cependant, Les deux supports 107,114 ne sont cependant plus reliés par une bielle de longueur déterminée comme auparavant. En effet, le deuxième support 114 est attelé de manière fixe sur la courroie sans fin 115, tandis que le premier support 107 est attelé à la courroie 115 de façon réglable au moyen d'un moteur 119. Ainsi, tout en restant attelé à la courroie 115, il est possible d'approcher ou d'éloigner le premier support 107 du deuxième support 114, les deux supports restant entraînées par la courroie 115 ; - la presse à canal est équipée d'un dispositif de pesage 190 en sortie du poste de nouage, permettant de peser les bottes qui sortent de la presse à canal. Le dispositif de pesage comporte ici un tapis de pesage 191. Ces dispositions apportent les avantages suivants. Le fait de pouvoir faire varier la distance entre les butées 112 et la fourche 106 permet de compenser un certains nombre de facteurs pouvant influer sur les dimensions ou le poids des bottes fabriquées au moyen de la presse à canal de l'invention. Tout d'abord, il est connu que les moyens de nouage requièrent une longueur morte des liens pour pouvoir effectuer les noeuds. Lorsque le nouage est effectué et que la botte est relâchée, celle-ci risque de s'expandre jusqu'à rattraper la longueur morte des liens. Ainsi, la longueur de la botte risque ne pas être aussi constante que désirée. Grâce aux dispositions apportées à ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les butées 112 et la fourche 106 peuvent être rapprochées un peu avant que la botte ne soit amenée dans le poste de nouage pour presser la botte d'une distance équivalant à la distance d'expansion de la botte après nouage. Ainsi, La longueur finale de la botte sera bien respectée. En outre, il est possible de faire varier la distance entre les butées 112 et la fourche 106 avant que la fouche 106 ne soit engagée dans le canal pour séparer une botte du flux de paille, pour tenir compte d'une variation de masse des bottes constatée à l'aide des moyens de pesage disposés en aval du canal. Si les moyens de pesage 190 détectent que la masse des bottes est en dessous d'une fourchette prédéterminée, c'est que la paille est plus légère ou moins compacte que prévu. Il convient dès lors d'augmenter la distance entre les butées 112 et la fourche 106 pour former des bottes englobant plus de paille. Au contraire, si les moyens de pesage détectent que la masse des bottes est au dessus d'une fourchette précéterminée, c'est que la paille est plus lourde ou plus compacte que prévu. Il convient dès lors de diminuer la distance entre les butées 112 et la fourche 106 pour former des bottes englobant moins de paille. En outre, en écartant comme illustré à la figure 14 le support 114 du supprt 107, on repousse la botte en aval de la botte sur le point d'être nouée pour la pousser sur les moyens de pesage 190. Ainsi, la possibilité de faire varier la distance entre la fourche 106 et les butéees 112 permet de réguler finement la masse des bottes. Si l'on utilise en outre cette possibilité pour compresser les bottes avant nouage, elle permet en outre de réguler finement la longueur des bottes, ce qui permet de proposer des produits finement calibrés pour la construction d'habitations, ce qui facilite leur mise en oeuvre. REVENDICATIONS1. Presse à canal pour la formation de bottes de matière fibreuse comportant un canal (2 ;102) d'acheminement d'un flux de matière fibreuse, des moyens de séparation (6 ;106) permettant de séparer du flux de matière fibreuse une botte de matière fibreuse, des moyens d'arrêt (9 ;109) du flux de matière fibreuse dans le canal et des moyens de déplacement (80 ;180) de la botte formée en direction d'une zone comportant des moyens de nouage, caractérisée en ce que la presse comporte des moyens de mesure (26 ; 190) d'une caractéristique de la paille introduite dans le canal générant un signal utilisé pour commander les moyens de la presse. 2. Presse à canal selon la revendication 1 dans laquelle les moyens de mesure (13) comportent un vérin à seuil (26) résistant à un effort exercé par le flux de matière fibreuse sur des butées (12) des moyens de déplacement qui ne sont activés que lorsque l'effort exercé par le flux de matière fibreuse atteint le seuil du vérin. 3. Presse à canal selon la revendication 2 dans laquelle les moyens de déplacement comportent d'une part un support (7 ;107) portant les moyens de séparation (6 ;106), et d'autre par un support (14,114) portant les butées (12 ;112), le tout faisant partie d'un équipage mobile (80 ;180) constituant les moyens de déplacement. 4. Presse à canal selon la revendication 3 dans laquelle les supports sont maintenus écartés entre eux au moyen d'une bielle (17) de longueur déterminée. 5. Presse à canal selon la revendication 3 dans laquelle les supports (107,114) sont associés à des moyens de réglage (119) de leur écartement. 6. Presse à canal selon la revendication 5, dans laquelle les moyens de mesure comportent des moyens de pesage (190) des bottes en sortie de presse qui sont utilisés pour commander les moyens de réglage (119) de l'écartement des supports (107,114). 7. Presse à canal selon la revendication 5, dans lequel les moyens de réglage (119) de l'écartement des supports sont actionnés pour compresser la botte avant son nouage. 8. Presse à canal selon la revendication 3 dans laquelle les butées (12 ;112) sont en forme de cornière permettant d'assurer la mise en forme des arrêtes latérales de la face avant.