MACHINE ET PROCÉDÉ POUR LA FABRICATION D'UNE PLAQUE DESTINÉE À RÉALISER UNE PAROI OU UN PLANCHER

Abstract

 Machine et procédé pour la fabrication d'une plaque (1) destinée à réaliser une paroi ou un plancher, comprenant un coffrage (3) contenant un matériau (4) apte à durcir au sein duquel des éléments en bois sont noyés, la machine comprenant un châssis (21) mobile en translation le long d'un axe de translation (A) et des moyens de compression (22) pour compresser une surépaisseur (12) du matériau (4) apte à durcir faisant saillie d'un bord (8) du coffrage (3), les moyens de compression (22) comprenant une règle (25) reliée au châssis (21) et mobile en translation le long de l'axe de translation (A) par rapport au châssis (25).

Description

Domaine technique

[0001] L'invention concerne la fabrication d'une plaque destinée à réaliser une paroi ou un plancher, et plus particulièrement un mur porteur.

État de la technique

[0002] Actuellement, il existe plusieurs moyens pour fabriquer une plaque destinée à réaliser une paroi ou un plancher. En général, ces plaques sont réalisées à partir d'un matériau apte à durcir tel que du béton ou du mortier traditionnels. Le mortier traditionnel est un mélange d'un liant, comme le ciment ou la chaux, de granulats fins, comme le sable, et d'eau. Le béton traditionnel est un mélange d'un liant, comme le ciment ou la chaux, de granulats épais, comme du gravier, et d'eau. Généralement, le mortier traditionnel est plutôt liquide, et le béton traditionnel plutôt pâteux. De manière classique, on coule un béton traditionnel au sein d'un coffrage, puis on répartit et on lisse le béton situé dans le coffrage, plus particulièrement on lisse la surface supérieure du béton, c'est-à-dire la surface apparente du béton.

[0003] Par exemple, on utilise une table de compactage par vibrations et secousses. La table de compactage supporte le coffrage et peut vibrer. Ces équipements sont différents de ceux utilisés pour réaliser des carreaux de ciments, notamment dans leurs dimensions et dans les éléments techniques utilisés qui sont configurés pour travailler un matériau qui possède des caractéristiques différentes. En premier lieux, les plaques sont formées avec un béton qui contient une quantité importante d'eau ce qui incite à utiliser une plaque de compactage.

[0004] On peut également utiliser une règle vibrante circulant au-dessus du coffrage. La règle est reliée à un châssis mobile en translation, par l'intermédiaire d'un système de suspension. Des vibrateurs sont montés sur la règle afin de fournir des oscillations de fréquences importantes à la règle. Cette règle a une longueur supérieure à une largeur du coffrage et elle appuie en butée contre les bords du coffrage à chaque oscillation.

[0005] On peut également utiliser des machines à pales rotatives autour d'un axe vertical pour lisser une surface de la plaque après la prise du béton.

[0006] On peut encore utiliser des presses pour compacter le béton, mais ces presses ne sont utilisées que pour fabriquer des petites plaques.

[0007] Les moyens précités sont adaptés pour du béton ou du mortier traditionnels qui sont suffisamment fluides, mais ils ne permettent pas de compacter efficacement un béton au sein duquel des éléments en bois sont noyés, et qui au contraire du béton traditionnel, a une fluidité plus faible.

[0008] On peut citer la demande de brevet français FR3084092, qui divulgue une plaque comprenant, un support réalisé à partir d'un matériau apte à durcir où sont noyés des éléments en bois et des poutrelles introduites dans des logements prévus au sein du support. Mais ces plaques sont réalisées à partir d'un assemblage de poutrelles et d'un support, ce qui rend leur fabrication complexe.

[0009] On fabrique actuellement des panneaux à partir d'un béton au sein duquel des éléments en bois sont noyés, pour réaliser des murs anti-bruit. Mais ces panneaux n'ont pas une résistance à la compression suffisante pour fabriquer des murs porteurs ou des planchers suffisamment résistants, notamment pour construire des bâtiments à plusieurs étages.

Exposé de l'invention

[0010] Un objet de l'invention consiste à pallier ces inconvénients, et plus particulièrement à fournir des moyens pour réaliser des plaques à partir d'un matériau apte à durcir comportant des éléments en bois ayant une résistance à la compression suffisante pour la réalisation de murs porteurs et de planchers résistants.

[0011] Selon un aspect de l'invention, il est proposé une machine pour la fabrication d'une plaque destinée à réaliser une paroi ou un plancher, comprenant un coffrage contenant un matériau apte à durcir au sein duquel des éléments en bois sont noyés, la machine comprenant un châssis mobile en translation le long d'un axe de translation et des moyens de compression pour compresser une surépaisseur du matériau apte à durcir faisant saillie d'un bord du coffrage.

[0012] Les moyens de compression comprennent une règle reliée au châssis et mobile en translation le long de l'axe de translation par rapport au châssis.

[0013] Ainsi on fournit une plaque, réalisée à partir d'un matériau apte à durcir comportant des éléments en bois, qui offre une résistance à la compression suffisante pour fabriquer des parois ou planchers destinés à la construction d'un bâtiment à plusieurs étages. Une telle plaque est particulièrement compacte. En outre, la machine permet de limiter les interventions humaines et améliore le rendement et la reproductibilité pour la fabrication d'une telle plaque.

[0014] La machine peut comprendre un élément souple reliant la règle au châssis.

[0015] La règle est en outre mobile en translation le long d'un axe additionnel perpendiculaire à l'axe de translation, et la machine peut comprendre une butée placée au-dessous de la règle pour limiter un déplacement de la règle le long de l'axe additionnel.

[0016] La butée peut être montée mobile, sur le châssis, en translation le long de l'axe additionnel.

[0017] La machine peut également comprendre des moyens de nivelage de la surépaisseur du matériau apte à durcir.

[0018] Avantageusement, la machine comprend une partie avant et une partie arrière par rapport à l'axe de translation, et dans laquelle la partie avant comporte les moyens de nivelage et la partie arrière comporte les moyens de compression.

[0019] Le bord du coffrage délimite une surface de coffrage, et les moyens de nivelage comportent des pales montées à rotation autour d'un axe de rotation parallèle à la surface de coffrage.

[0020] Selon un avantage, les pales sont montées en hélice par rapport à l'axe de rotation.

[0021] Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une plaque destinée à réaliser une paroi ou un plancher, comprenant un versement, dans un coffrage, d'un matériau apte à durcir au sein duquel des éléments en bois sont noyés.

[0022] Le procédé comprend une création d'une surépaisseur du matériau apte à durcir versé, la surépaisseur faisant saillie d'un bord du coffrage, un nivelage d'une surface de la surépaisseur créée et une compression de la surépaisseur nivelée.

[0023] On fournit ainsi un procédé de fabrication rapide à mettre en œuvre, qui améliore le rendement et la reproductibilité. En outre, on permet de fournir une plaque préfabriquée, ce qui améliore la maîtrise de la qualité de la plaque produite, par rapport à une plaque construite sur site dont le procédé de fabrication est contraint par, notamment, le climat extérieur, comme par exemple la pluie qui peut ralentir le la prise et le séchage du matériau apte à durcir.

[0024] La compression de la surépaisseur nivelée peut être effectuée pour obtenir une plaque en matériau apte à durcir compactée, la plaque ayant une épaisseur située au niveau du bord du coffrage.

[0025] Le bord du coffrage délimite une surface de coffrage et le nivelage peut être effectué en animant des pales en rotation autour d'un axe de rotation parallèle à la surface de coffrage.

Description des dessins

[0026] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation et de mise en œuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1, illustre schématiquement une vue en coupe d'un coffrage ;
• la figure 2, illustre schématiquement une vue en coupe d'une première étape d'un mode de mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'une plaque selon l'invention ;
• la figure 3, illustre schématiquement une vue en coupe d'une deuxième étape du procédé ;
• la figure 4, illustre schématiquement une vue de côté et en coupe d'un mode de réalisation d'une machine selon l'invention mettant en œuvre une troisième étape du procédé ;
• la figure 5, illustre schématiquement une vue en coupe d'une quatrième étape du procédé ;
• la figure 6, illustre schématiquement une vue en coupe d'une cinquième étape du procédé ;
• la figure 7, illustre schématiquement une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une partie avant d'une machine selon l'invention ;
• la figure 8 illustre schématiquement une vue de face et en coupe d'un mode de réalisation de la machine ;
• la figure 9, illustre schématiquement une vue de dessus de la machine illustrée à la figure 8 ; et
• la figure 10 illustre schématiquement une vue de côté et en coupe d'un autre mode de réalisation d'une machine selon l'invention mettant en œuvre une troisième étape du procédé.

Description détaillée

[0027] Sur les figures 1 à 6, on a représenté les principales étapes d'un mode de mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'une plaque 1 destinée à réaliser une paroi ou un plancher, en particulier d'un bâtiment. Sur les figures 4 et 7 à 9, on a représenté les éléments d'une machine 2 pour la fabrication d'une telle plaque 1. La plaque 1 peut être destinée à réaliser un plancher ou une paroi d'un bâtiment, par exemple une cloison ou un mur, préférentiellement un mur porteur. La plaque 1 a préférentiellement une forme globalement parallélépipédique.

[0028] Le procédé de fabrication de la plaque 1 comporte une étape initiale de versement S1, dans un coffrage 3, d'un matériau 4 apte à durcir, comme illustré sur la figure 2.

[0029] Sur la figure 1, on a représenté le coffrage 3. Le coffrage 3 est un récipient pouvant contenir le matériau 4 apte à durcir à l'état liquide ou pâteux, afin que le matériau 4 prenne la forme d'une surface interne du coffrage 3, après durcissement. Le coffrage 3 comporte un fond 5 et une paroi latérale 6. La paroi latérale 6 a une première extrémité 7 reliée au fond 5, et une deuxième extrémité 8 libre. La deuxième extrémité 8 est également appelée bord du coffrage 3. En d'autres termes, le bord 8 du coffrage 3 correspond à l'extrémité libre de la paroi latérale 6 du coffrage 3. Par ailleurs, la surface interne du coffrage 3 délimite un volume de remplissage 9 du coffrage 3. Le coffrage comprenant un fond 5 s'étendant selon une première direction et selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. La paroi latérale 6 s'étend selon une direction sensiblement perpendiculaire au fond. Par exemple, le fond définit une face plane et horizontale et la paroi latéral 6 s'étend perpendiculairement au fond.

[0030] Sur la figure 2, on a représenté un mode de mise en œuvre de l'étape de versement S1 du matériau 4 apte à durcir au sein du coffrage 3. Le matériau 4 pate à durcir est introduit au sein du coffrage 3, en comblant le volume de remplissage 9, à l'aide d'un appareil de versement 10.

[0031] Le matériau 4 apte à durcir utilisé pour fabriquer la plaque 1, comporte un liant, par exemple un ciment ou de la chaux, des éléments en bois 11 et de l'eau. En d'autres termes, le matériau 4 apte à durcir est un mélange qui comporte un liant, de l'eau et des éléments en bois 11. Un tel matériau 4 est également appelé matériau béton de bois 4. Les éléments en bois 11 sont, par exemple, des plaquettes ou des granulats de bois. Par exemple, les plaquettes de bois ont une longueur comprise entre 5 et 100 mm, de préférence entre 20 et 60 mm. Ces plaquettes de bois peuvent avoir une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 8 mm, de préférence entre 1 et 5 mm. Le matériau béton de bois 4 est particulièrement pâteux et moins fluide qu'un béton traditionnel. Les éléments en bois sont noyés dans le mélange formé par le liant et l'eau. La majorité des éléments en bois est complètement entourée par le mélange du liant et de l'eau.

[0032] De manière préférentielle, le matériau à durcir 4 destiné à être versé dans le coffrage 3 contient au moins 10% en masse d'éléments en bois, de préférence au moins 15% voire au moins 30%. Il est avantageux que le matériau à durcir 4 ne comporte par plus de 50% en masse d'éléments en bois. De manière préférentielle, le matériau à durcir possède une masse volumique comprise entre 750 et 1500kg/m³. De manière préférentielle, le matériau à durcir 4, à l'état frais c'est-à-dire avant durcissement, comporte au moins 250 litres d'eau pour former 1000 litres de matériau à durcir 4 qui sera versé dans le coffrage 3. En dessous de cette teneur en eau, la fluidité du mélange diminue ce qui peut nécessiter une augmentation du temps de traitement pour compacter le mélange dans le coffrage 3.

[0033] Sur la figure 3, on a représenté une étape de création S2 d'une surépaisseur 12 du matériau béton de bois 4 versé au sein du coffrage 3. On verse un volume de matériau 4 à durcir qui est supérieur au volume du coffrage 3 de sorte qu'une partie de matériau à durcir 4 se trouve au-delà de la paroi latérale 6. La surépaisseur 12 correspond à un surcroît d'épaisseur par rapport au bord 8 du coffrage 3. En d'autres termes la surépaisseur 12 comprend du matériau béton de bois 4 situé au-dessus du bord 8 du coffrage 3. On note également que la surépaisseur 12 fait saillie du bord 8 du coffrage 3. En particulier, le bord 8 délimite une surface 13, dite surface de coffrage 13. La surépaisseur 12 correspond donc au matériau béton de bois 4 situé au-dessus de la surface de coffrage 3. En particulier, après l'étape de création S2, le matériau béton de bois 4 contenu dans le coffrage 3 comprend une première partie en contact avec le fond 5 et la paroi 6 du coffrage 3, et une deuxième partie située au-dessus de la surface de coffrage 13. La première partie a une épaisseur 14 allant du fond 5 du coffrage 3 à la surface de coffrage 13. La deuxième partie correspond à la surépaisseur 12 créée. La création S2 de la surépaisseur 12 peut être effectuée en versant le matériau béton de bois 4 au-dessus du bord 8 du coffrage 3.

[0034] Sur la figure 4, on a représenté un mode de mise en œuvre d'une étape de pré-nivelage S3 et d'une étape de compression S4. De manière générale, l'étape de pré-nivelage S3 permet de niveler une surface de la surépaisseur 12. C'est-à-dire que l'étape de pré-nivelage S3 rend plane ou plus plane la surface de la surépaisseur 12 créée. L'étape de pré-nivelage S3 permet d'obtenir une surépaisseur 12 nivelée dont l'épaisseur 15 est maîtrisée. C'est-à-dire qu'après l'étape de pré-nivelage S3, la surépaisseur 12 nivelée a une épaisseur 15 relativement constante sur une largeur du coffrage 3. L'épaisseur 15 de la surépaisseur 12 nivelée, notée épaisseur à compresser 15, est située au-dessus de l'épaisseur 14 de la première partie, c'est-à-dire au-dessus de la paroi latérale 6. En effet, avant l'étape de pré-nivelage S3, la surface de la surépaisseur 12 est irrégulière. L'irrégularité provient du matériau béton de bois 4 qui est peu fluide et qui, après son versement S1 et la création de la surépaisseur S2, laisse apparaître des creux et des bosses en surface. L'étape de pré-nivelage S3 permet de répartir le matériau béton de bois 4 en comblant les creux par le matériau 4 issu des bosses. L'étape de pré-nivelage S3 permet d'éviter le manque de matière, c'est-à-dire des creux, à la surface de la plaque 1 que l'on souhaite obtenir. L'étape de pré-nivelage S3 permet donc d'obtenir une épaisseur à compresser 15 relativement constante sur une largeur du coffrage 3. Préférentiellement, l'étape de pré-nivelage S3 est effectuée avant une prise du matériau béton de bois 4. L'étape de pré-nivelage S3 a pour objectif d'homogénéiser l'épaisseur de matériau 4 à durcir sur toute la surface du coffrage. Dans un mode de réalisation particulier, l'étape de pré-nivelage D3 réduit l'épaisseur moyenne de matériau 4 à durcir. En d'autres termes, une partie du volume de matériau versé dans le coffrage est éliminée lors de l'homogénéisation de l'épaisseur. Dans une alternative de réalisation l'étape de pré-nivelage S3 n'a pas pour objectif de réduire l'épaisseur moyenne déposée de matériau 4 dans le coffrage, mais d'homogénéiser cette épaisseur. L'étape de pré-nivelage S3 conserve la surépaisseur 12.

[0035] Après l'étape de pré-nivelage S3, on effectue la compression S4 de la surépaisseur 12 pré-nivelée et d'une manière générale de toute l'épaisseur du matériau 4 à durcir. La compression S4 permet de compacter la première partie du matériau béton de bois 4. La compression S4 permet d'obtenir une plaque 1 ayant une meilleure résistance à la compression. En réalisant un nivelage du matériau 4 à durcir avant d'effectuer l'étape de compression, on homogénéise le taux de compression dans le volume de la plaque 1 qui présente alors des performances mécaniques plus uniformes d'une extrémité à l'autre.

[0036] La compression S4 du matériau à durcir 4 est préférentiellement réalisée pour obtenir une densification comprise entre 5% et 10%. La compression permet de supprimer une partie des interstices remplis d'air dans le volume du matériau à durcir 4 qui est relativement pâteux. La suppression d'une partie des interstices remplis d'air permet d'atteindre une meilleure résistance en compression une fois à l'état sec. La compression permet également un meilleur remplissage du volume du coffrage ce qui peut autoriser à ne pas utiliser une table vibrante. La compression du matériau à durcir 4 dans le coffrage 3 permet également d'obtenir une meilleure durabilité, c'est-à-dire un meilleur vieillissement.

[0037] Il est avantageux d'utiliser des éléments en bois qui sont non-circulaires ou non-cubiques. Les éléments en bois possèdent une dimension plus importante dans une direction. L'étape de compression S4 permet d'orienter les éléments en bois sur les faces externes de la plaque à former. Il a été constaté que la compression dans la gamme 5-10% permet de mieux fermer la surface externe de la plaque avec le liant ce qui permet de réduire la rugosité apparente. Il a été constaté que cela permet également d'augmenter la durée de vie de la plaque.

[0038] De manière préférentiellement, le coffrage 3 présente un fond 5 dont les dimensions sont supérieures à la dimension d'extension de la paroi latérale. Par exemple, le coffrage possède une longueur et une largeur correspondant aux dimensions du fond 5 qui sont supérieures à la hauteur du coffrage définie par la paroi latérale 6. L'application d'une étape de compression dirigée sensiblement parallèlement à la direction d'extension des parois latérales 6 permet d'améliorer l'orientation des éléments. Il est avantageux de compresser le matériau à durcir 4 pour homogénéiser la répartition des éléments en bois dans le coffrage ce qui permet d'améliorer la résistance en flexion de la plaque.

[0039] Sur la figure 5, on a représenté un exemple de plaque 1 obtenue après l'étape de compression S4. La plaque 1 a une épaisseur finale 60 correspondant à l'épaisseur de la première partie 14, c'est-à-dire une épaisseur finale 60 allant du fond 5 du coffrage 3 à la surface de coffrage 13. En d'autres termes, l'épaisseur finale 60 de la plaque 1 est située au niveau du bord 8 du coffrage 3. La surépaisseur 12 a été compactée au sein de la première partie du matériau 4. L'épaisseur finale après compression correspond à la hauteur définie par la paroi latérale 6.

[0040] En compressant le matériau béton de bois 4, on obtient une plaque 1 ayant une meilleure résistance à la compression. Une telle plaque 1 est particulièrement adaptée pour réaliser des murs porteurs. Par ailleurs, en compressant une surépaisseur 12 nivelée ayant une épaisseur constante, on maîtrise le taux de compression de la plaque 1 obtenue. Le taux de compression peut varier entre 5 et 25 %. Ainsi, pour une plaque 1 ayant une épaisseur finale 14, on nivelle S3 la surépaisseur 12, pour obtenir une surépaisseur 12 nivelée ayant une épaisseur constante comprise entre 5 et 25 % de l'épaisseur finale 14. L'épaisseur de la surépaisseur 12 est préférentiellement comprise entre 5% et 25% de la hauteur de la paroi latérale 6.

[0041] Sur la figure 6, on a représenté la plaque 1 obtenue après durcissement du matériau 4, et après un retrait du coffrage 3.

[0042] Sur la figure 4, on a représenté un mode de réalisation d'une machine 2 particulièrement adaptée pour mettre en œuvre les étapes de nivelage S3 et de compression S4. La machine 2 comporte le coffrage 3, une poutre 20, un châssis 21 et des moyens de compression 22. La poutre 20 est montée mobile en translation le long d'un axe de translation A. En particulier, l'axe de translation A est horizontal. Par exemple, la poutre 20 est montée sur des roues aptes à rouler sur le sol. La poutre 20 est en outre mobile par rapport au coffrage 3. Plus particulièrement, le châssis 21 est monté sur la poutre 20, au-dessus du coffrage 3. Le châssis 21 est donc mobile en translation le long de l'axe de translation A. Le châssis 21 est également mobile par rapport au coffrage 3. Avantageusement la machine 2 comporte un système de réglage 24 monté sur la poutre 20 et reliée au châssis 21 par une liaison 40. Le système de réglage 24 permet de régler une hauteur du châssis 21 par rapport à la poutre 20.

[0043] Les moyens de compression 22 sont configurés pour compresser la surépaisseur 12 du matériau béton de bois 4 faisant saillie du bord 8 du coffrage 3. Selon un mode de réalisation, les moyens de compression 22 comprennent une règle 25 reliée au châssis 21 et montée mobile par rapport au châssis 21. On entend par reliée au châssis 21, le fait que la règle 25 soit liée mécaniquement au châssis 21. La règle 25 est montée mobile en translation selon l'axe de translation A. La règle se déplace d'une extrémité à l'autre du coffrage 3 pour presser le matériau 4 à durcir. La règle 25 recouvre partiellement le coffrage 3 selon une direction verticale pour compresser le matériau 4 à durcir. La règle 25 s'étend selon une première dimension inférieure à la dimension du coffrage 2 dans le sens de l'axe de translation. En revanche, la règle s'étend d'une extrémité à l'autre du coffrage dans une direction horizontale et perpendiculaire à l'axe de translation A. La compression du matériau à durcir 4 n'est pas réalisée en une seule fois mais en au moins deux fois 2 pour compresser tout le volume de matériau à durcir 4 présent dans le coffrage 3.

[0044] Lors de la compression, la règle 25 appuie verticalement sur le matériau 4 à durcir qui se réorganise. La règle 25 descend jusqu'à ce que l'épaisseur de matériau 4 à durcir corresponde à la hauteur de la paroi latérale 6. La règle 25 descend jusqu'à venir en contact ou quasiment en contact du sommet de la paroi latérale 6. Le matériau 4 à durcir étant bloqué latéralement par la paroi latérale 6, un éventuel déplacement de matière s'effectue selon l'axe de translation A. En outre, la partie déjà compressée de matériau 4 à durcir étant plus dense que la partie à compresser, la matière se déplace préférentiellement en amont de la règle 25. Le matériau 4 à durcir étant dense et pâteux, le matériau déjà compressé évolue peu avec les étapes postérieures de compression sur la longueur du coffrage 3.

[0045] De manière privilégiée, la règle 25 est mobile en translation le long de l'axe de translation A et mobile en translation par rapport au châssis 21. Il est avantageux le châssis 21 soit lié fonctionnellement à la règle 25 de sorte que le châssis 21 entraîne la règle 25 en déplacement le long de l'axe de translation A lorsque le châssis 21 est animé en translation selon le sens de déplacement et que la distance entre la règle 25 et le châssis 21 puisse évoluer légèrement. Lorsque le châssis 21 est mobile en translation selon l'axe de translation A, le châssis 21 entraîne un déplacement de la règle 25 selon l'axe de translation A. Préférentiellement, la règle 25 est reliée au châssis 21 de manière à être tirée par le châssis 21 le long de l'axe de translation A. De façon générale, la règle 25 est montée libre en déplacement par rapport au châssis 21. C'est-à-dire que la règle 25 est montée mobile sur le châssis 21, en translation le long de l'axe de translation A et en translation le long d'un axe additionnel B. L'axe additionnel B est perpendiculaire à l'axe de translation A et au fond 5 du coffrage 3. Plus particulièrement, l'axe additionnel B est vertical. Ainsi, on permet à la règle 25 une liberté maximum de déplacement le long des axes de translation A et additionnel B. La règle 25 est reliée au châssis 21, tout en étant libre en déplacement par rapport au châssis 21. Par exemple, la machine 2 comporte au moins un élément souple 26 reliant la règle 25 au châssis 21 pour former une liaison souple. Un élément souple 26 peut être une sangle, une chaîne ou une corde. La règle 25 comporte une surface de compression 33 destinée à être en contact avec la surépaisseur 12 du matériau 4 apte à durcir, afin de compresser la surépaisseur 12.

[0046] Dans un mode de réalisation particulier, la règle 25 est posée sur le matériau 4 à durcir. La règle 25 n'est pas supportée par le châssis 21. La masse de la règle 25 est insuffisante à elle seule pour réaliser la compression du matériau 4 à durcir avec le taux de compression recherché. En d'autres termes, la règle 25 flotte sur le matériau 4 à durcir. La règle 25 est déplacée par le châssis 21, par exemple tirée au moyen d'un connecteur mécanique. Le connecteur mécanique est avantageusement un connecteur souple, par exemple un élément filaire choisi parmi une corde, une sangle, une élingue voire une chaine.

[0047] Le déplacement du châssis 21 selon le sens d'avancé entraine la mise sous tension du connecteur mécanique et entraine la traction de la règle 25. En revanche, le déplacement du châssis 21 dans l'autre sens ne se traduit pas obligatoirement par un déplacement de la règle 25. En outre, l'utilisation d'un connecteur souple tel que par exemple un élément filaire, facilite le déplacement de la règle 25 verticalement par rapport au châssis 21.

[0048] Il est particulièrement avantageux d'utiliser une règle 25 qui est toujours en contact de la surface supérieure du volume de matériau 4 à durcir présent dans le coffrage 3. Il a été observé que lorsque la règle 25 est soulevée verticalement, une partie du matériau 4 à durcir qui se trouve à l'état pâteux colle à la règle 25. Ainsi, le retrait de la règle 25 se traduit par une dégradation importante de l'état de surface. En déplaçant la règle 25 d'une extrémité à l'autre du coffrage en restant en contact de la face supérieure du matériau 4 à durcir, il est possible de compresser le matériau à l'état pâteux tout en conservant une face supérieure de bonne qualité. Il est avantageux de trainer la règle d'une extrémité à l'autre du coffrage 3.

[0049] Ainsi, lorsqu'on déplace le châssis 21 en translation le long de l'axe de translation A, le châssis 21 tire la règle 25 pour la déplacer en translation le long de l'axe de translation A. En outre, puisque la règle 25 est montée à la fois mobile en translation le long de l'axe additionnel B et mobile en translation le long de l'axe de translation A, la règle 25 peut monter sur la surépaisseur 12 pour la compresser. Une telle liberté maximum de déplacement de la règle 25 offre des moyens de compression 22 adaptés quelle que soit la valeur de l'épaisseur à compresser 15.

[0050] Avantageusement, la machine 2 comporte un générateur d'oscillations verticales 27 monté sur la règle 25, de manière à faire osciller la règle 25 de haut en bas pour favoriser la compression de la surépaisseur 12. Plus particulièrement, le fait que le générateur d'oscillations verticales 27 soit monté sur une règle 25 montée libre en mouvement, permet de créer des chocs répétés sur la surface de la surépaisseur 12 à niveler. Les chocs répétés sont créés par des sauts de la règle 25 qui prend appui sur la surépaisseur 12. En outre, le poids de la règle 25 s'ajoute aux oscillations pour améliorer la compression de la surépaisseur 12. Le poids de la règle 25 peut être choisi en fonction de la hauteur de l'épaisseur à compresser 15. Le générateur d'oscillations verticales 27 applique un mouvement de va et vient vertical à la règle 25.

[0051] Dans un mode de réalisation particulier, le générateur d'oscillations verticales est configuré pour réaliser des mouvements ayant une amplitude verticale d'au moins 2cm, de préférence d'au moins 5cm et encore plus préférentiellement au moins 10cm voire au moins 15cm.

[0052] Il est particulièrement avantageux d'utiliser un générateur d'oscillations verticales qui comportent des bras qui déplacent la règle 25 au moins selon une direction verticale pour obtenir une amplitude importante. Les bras sont connectés à la poutre 20 et préférentiellement par l'intermédiaire du châssis 21. Un tel mode de réalisation est illustré à la figure 10.

[0053] Il est également avantageux que le générateur d'oscillations verticales soit configuré pour appliquer un effort de compression avec une fréquence inférieure à 30Hz, encore plus préférentiellement inférieure à 15Hz, voire inférieure à 10Hz ou inférieure à 5Hz. Il est également avantageux que le générateur d'oscillations verticales soit configuré pour appliquer un effort de compression avec une fréquence supérieure à 0,3Hz. Lors de chaque opération de compression, il est également avantageux que le générateur d'oscillations verticales soit configuré pour appliquer une énergie, sur le matériau à durcir 4 situé dans le coffrage 3, supérieure ou égale à 30Joules, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 50Joules, c'est-à-dire lors de chaque cycle de compression.

[0054] Il a été observé que l'application d'un choc sur la surface du matériau à durcir et avec une fréquence faible favorise l'orientation des éléments en bois et la densification du matériau en comparaison de ce qui est obtenu avec une règle équipée d'un générateur d'oscillations verticales dont la fréquence est supérieure à 50Hz.

[0055] La règle 25 peut comprendre une spatule avant pour faciliter la translation de la règle 25 le long de l'axe de translation A. Préférentiellement, la spatule est configurée pour niveler le matériau à durcir 4. La spatule est disposée en amont d'une paroi de compression de la règle 25. La paroi de compression et la spatule définissent un angle compris entre 20° et 70° ou un arrondi.

[0056] Dans un mode de réalisation particulier, la règle 25 saute au moyen du générateur d'oscillation verticales 27 sans prendre appui sur le châssis 21 ni sur la paroi latérale du coffrage 6 qui comprime le matériau à durcir en une ou plusieurs étapes jusqu'à ce que l'épaisseur du matériau 4 à durcir soit égale à la hauteur de la paroi latérale 6.

[0057] Les moyens de compression 22 peuvent être configurés pour réaliser une seule compression, c'est-à-dire un seul cycle d'augmentation puis de diminution de la pression dans le matériau 4 à durcir situé sous la règle 25 pour réduire l'épaisseur du matériau 4 à durcir jusqu'à la hauteur de la paroi latérale 6. De manière préférentielle, plusieurs cycles de compression consécutifs sont réalisés pour une même position de règle 25, c'est-à-dire plusieurs va-et-vient de la règle 25 avant de déplacer la règle 25 dans une nouvelle position selon la direction A. La compression du volume de matériau à durcir présent dans le coffrage s'effectue au moyen d'une pluralité de va-et-vient verticaux de la règle 25.

[0058] De façon générale, la machine 2 comprend une partie avant 30 et une partie arrière 31 par rapport à l'axe de translation A. La partie arrière 31 comporte les moyens de compression 22. Avantageusement, la partie avant 30 comporte des moyens de nivelage 23 configurés pour niveler la surépaisseur 12 du matériau béton de bois 4. Les moyens de nivelage 23 sont situés en avant des moyens de compression 22, par rapport au sens de déplacement du châssis 21, de manière à effectuer l'étape de compression S4 après l'étape de pré-nivelage S3. Cet agencement des moyens de nivelage 23 permet d'effectuer l'étape de nivelage S3, puis l'étape de compression S4, dans un même passage de la machine 2, c'est-à-dire lors d'un déplacement de la machine 2 selon une même direction le long de l'axe de translation A. Ainsi, on rend le procédé de fabrication de la plaque 1 plus rapide. Par exemple, les moyens de nivelage 23 comprennent des pales 32 montées en rotation autour d'un axe de rotation C. L'axe de rotation C est préférentiellement perpendiculaire à l'axe de translation A et perpendiculaire à l'axe additionnel B. On note également que l'axe de rotation B est parallèle à la surface de coffrage 13, c'est-à-dire vertical. Lorsque les pales 32 sont animées en rotation, elles nivellent la surface de la surépaisseur 12, notamment en projetant le matériau 4 issu des bosses dans les creux en avant des moyens de nivelage 23. Comme illustré sur la figure 4, la progression du châssis 21 le long de l'axe de translation A, dans le sens de déplacement, permet de niveler la surépaisseur 12, en arrière des moyens de nivelage 23, puis de compresser la surépaisseur 12 nivelée, pour obtenir, en arrière de la règle 25, une surface de plaque 1 située au niveau du bord 8 du coffrage 3. De manière préférentielle, les pales 32 tournent dans le sens qui pousse la matière en amont des moyens de nivelage, c'est-à-dire vers la zone non encore nivelée ni compressée.

[0059] Plus particulièrement, le système de réglage 24 permet d'adapter la distance entre les moyens de nivelage 23 et la surface de la surépaisseur 12 créée, en fonction de la hauteur de l'épaisseur à compresser 15 que l'on souhaite obtenir.

[0060] Sur la figure 7, on a représenté un mode de réalisation des moyens de nivelage 23. Selon ce mode de réalisation, les moyens de nivelage 23 comprennent un cylindre 34 s'étendant le long de l'axe de rotation C. Le cylindre 34 est monté à rotation sur le châssis 21. Les pales 32 sont montées sur le cylindre 34 en hélice par rapport à l'axe de rotation C. En outre, la machine 2 peut comprendre un capot de protection 35 pour éviter les projections du matériau 4 en dehors du coffrage 3.

[0061] Sur les figures 8 et 9, on a représenté un autre mode de réalisation de la machine 2, et un autre mode de mise en œuvre de l'étape de compression S4. Dans ce mode de réalisation, la machine 2 comprend une butée 50 placée au-dessous de la règle 25 pour limiter un déplacement de la règle 25 le long de l'axe additionnel B. La butée 50 peut comprendre un ou plusieurs éléments de butée 51, 52. De préférence, deux éléments de butée 51, 52 sont placés à l'extérieur du coffrage 3, de chaque côté du coffrage 3. En particulier, les éléments de butée 51, 52 sont placés au-dessous de la règle 25, c'est-à-dire au-dessous de la surface de compression 33 de la règle 25. Ainsi, les déplacements de la règle 25 le long de l'axe additionnel B sont limités vers le bas. Lors de l'étape de compression S4, la règle 25 peut translater le long de l'axe additionnel B, par les oscillations créées par le générateur d'oscillations verticales 27, et la règle 25 vient en contact contre les éléments de butée 51, 52.

[0062] Avantageusement, une surface supérieure des éléments de butée 51, 52 est située au-dessus de la surface de coffrage 13. Ainsi, la règle 25 n'appuie pas contre le bord 8 du coffrage 3. On limite ainsi l'usure du coffrage 3 et le bruit lié au choc de la règle sur le coffrage 3.

[0063] Selon ce mode de réalisation, et puisque les surfaces supérieures des éléments de butée 51, 52 sont situées au-dessus de la surface de coffrage 13, après l'étape de compression S4, on obtient une plaque 1 dont l'épaisseur finale 60 dépasse le bord 8 du coffrage 3. En d'autres termes, l'épaisseur finale 60 de la plaque est supérieure à l'épaisseur de la première partie 14. L'épaisseur finale 60 est très légèrement supérieure à la hauteur de la paroi latérale 6 pour profiter de la compression au moyen des parois latérales 6.

[0064] Par ailleurs, les éléments de butée 51, 52 peuvent comprendre une partie amortissante du bruit 53. Par exemple, la partie amortissante 53 peut être réalisée en un matériau souple élastomère. On réduit ainsi le bruit du contact entre la règle 25 et les éléments de butée 51, 52. De préférence, la partie amortissante 53 se déforme de sorte que la règle affleure du sommet de la paroi latérale 6.

[0065] Selon un autre avantage, la butée 50 est montée mobile sur le châssis 21. Plus particulièrement, la butée 50 est montée mobile en translation le long de l'axe additionnel B. Les éléments de butée 51, 52 peuvent donc être réglables en hauteur. On peut ainsi adapter la position de la butée 50 en fonction de l'épaisseur finale 60 de la plaque 1 que l'on souhaite obtenir. On note que selon le mode de réalisation illustré à la figure 4, la butée 50 correspond au bord 8 du coffrage 3.

[0066] La machine qui vient d'être décrite permet d'obtenir une plaque en matériau béton de bois compacte ayant une surface finale nivelée, c'est-à-dire une surface régulière. La surface régulière permet de faciliter la pose ultérieure d'un enduit ou d'une peinture sur la plaque.

[0067] Ainsi on fournit une plaque sensiblement compactée particulièrement adaptée pour élaborer des murs, tels que des murs porteurs.

Revendications

1. Machine pour la fabrication d'une plaque (1) destinée à réaliser une paroi ou un plancher, comprenant :

- un coffrage (3) destiné à recevoir un matériau (4) à durcir, le coffrage (3) comprenant un fond (5) s'étendant selon une première direction et selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction et une paroi latérale (6) s'étendant selon une direction perpendiculaire au fond (5) ;

- un châssis (21) monté mobile en translation selon un axe de translation (A) par rapport au coffrage (3), l'axe de translation (A) s'étendant selon une direction sensiblement horizontale et sécante à la première direction ;

- une règle (25) agencée pour recouvrir partiellement le matériau (4) à durcir disposé dans le coffrage (3) selon une direction verticale et s'étendant d'un bord à l'autre du coffrage (3) selon la première direction, la règle (25) étant montée mobile par rapport au coffrage (3) selon l'axe de translation (A) et montée mobile verticalement par rapport au châssis (21) et au coffrage (3) ;

- des moyens de déplacement de la règle (25) configurés pour déplacer la règle (25) d'une extrémité à une autre extrémité du coffrage (3) selon l'axe de translation (A) et selon un sens de déplacement ; et

- un générateur d'oscillations verticales (27) fixés à la règle (25) et configuré pour appliquer au moins un mouvement de va et vient vertical à la règle (25) et compresser la surépaisseur (12) du matériau (4) à durcir dépassant de la paroi latérale (6), le générateur d'oscillations verticales (27) réalisant plusieurs mouvements de va et vient verticaux durant le déplacement de la règle d'une extrémité à l'autre du coffrage (3) selon l'axe de translation (A).

2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle une liaison souple relie la règle (25) au châssis (21), la liaison souple (26) étant formée par une corde, une sangle, une élingue ou une chaine.

3. Machine selon la revendication 1 ou 2, comportant deux butées (50) séparées par le coffrage, la règle (25) venant en contact des deux butées et dans laquelle, les deux butées sont montées mobiles verticalement de sorte que les deux butées empêchent la règle de venir en contact de la paroi latérale (6).

4. Machine selon la revendication 3, dans laquelle la butée (50) se déplace selon l'axe de translation (A) de manière fixe par rapport au châssis (21).

5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la règle (25) comporte une spatule configurée pour niveler le matériau (4) à durcir, la spatule étant disposée en amont d'une paroi de compression de la règle (25), la paroi de compression et la spatule définissant un angle compris entre 20° et 70° ou un arrondi.

6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le châssis comporte un pré-niveleur (23) disposé en amont de la règle et se déplaçant selon l'axe de translation (A), le pré-niveleur (23) comportant une roue munie d'une pluralité de pales (32), les pales (32) étant montées à rotation autour d'un axe de rotation (C) parallèle à un plan horizontal les pales tournant de sorte que les pales poussent le mélange dans le sens d'avancé de la règle.

7. Machine selon la revendication 6, dans laquelle les pales (32) sont montées en hélice par rapport à l'axe de rotation (C).

8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le générateur d'oscillations verticales est configuré pour réaliser des mouvements ayant une amplitude verticale d'au moins 2cm, de préférence d'au moins 5cm et encore plus préférentiellement au moins 10cm voire au moins 15cm.

9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le générateur d'oscillations verticales est configuré pour appliquer un effort de compression avec une fréquence inférieure à 30Hz, encore plus préférentiellement inférieure à 15Hz, voire inférieure à 10Hz ou inférieure à 5Hz.

10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le générateur d'oscillations verticales est configuré pour appliquer une énergie, sur le matériau à durcir 4 situé dans le coffrage 3, supérieure ou égale à 30Joules, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 50Joules, lors de chaque opération de compression.

11. Machine selon la combinaison des revendications 8, 9 et 10.

12. Procédé de fabrication d'une plaque destinée à réaliser une paroi ou un plancher, comprenant les étapes suivantes :

- verser (S1), dans un coffrage (3) comprenant un fond et une paroi latérale, un mélange comprenant un matériau (4) apte à durcir au sein et des éléments en bois, les éléments en bois étant noyés dans le matériau (4) apte à durcir, le mélange faisant saillie de la paroi latérale (8) du coffrage (3) pour former une surépaisseur, le coffrage comprenant un fond s'étendant selon une première direction et selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction et une paroi latérale s'étendant selon une direction sensiblement perpendiculaire au fond ;

- déplacer une règle selon l'axe de translation (A) avec un sens d'avancé et se déplaçant selon une direction verticale, la règle (25) recouvrant partiellement le fond selon la direction verticale et s'étendant d'un bord à l'autre du coffrage selon la première direction pour un niveler (S3) une surface de la surépaisseur (12), appliquer un mouvement de va et vient vertical à la règle (25) pour compresser le mélange nivelé, réaliser plusieurs mouvement de va et vient verticaux de la règle (26) lorsque la règle (26) se déplace d'une extrémité à l'autre du coffrage selon l'axe de translation l'axe de translation (A) pour compresser le mélange en plusieurs fois.

13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le mélange est un mélange de béton et de bois.

14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le bord (8) du coffrage (3) délimite une surface de coffrage (13) et le nivelage (S3) est effectué en animant des pales (32) en rotation autour d'un axe de rotation (C) parallèle à la surface de coffrage (13).

Dessins