FR2727047A1

FR2727047A1 - Device for transformation of wood into high performance construction material

Info

Publication number: FR2727047A1
Application number: FR9413744A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1996-05-24

Abstract

The device is designed to transform wood into a high performance construction material, by improving its mechanical performance and to control its dimensional deformations. The device consists of at least three moulds, one for the transformation of logs of wood into modular elements by means of pressurised drying. The second mould is designed for the transformation of the modular element into a construction module.This second transformation is achieved by pressurising the modular elements, whilst they are drilled with a matrix of holes in two dimensions and then impregnated with resin. The third transformation takes place in a similar way and allows elements to be combined into elements with larger sizes required for construction purposes.

Description

1.00 DESCRIPTION
La présente invention conceme un procédé de transformation de certaines essences de bois qui permet d'obtenir un matériau de construction de trés haute performance technique en partant d'un bois de choix courant rentrant dans la classification des "bois résineux" (pin ,sapin.etc....) et peupliers peu resistants
Le bois ainsi décrit, aprés avoir subi une procédure de décorçage et de calibrage à la longueur et au diamètre requis, est traité par un système d'autoclavage contre les agressions bactériennes et celles en provenance de la biogéographie
C'est aprés ce demier traitement largement répandu en France et dans le monde que le procédé objet de l'invention s'applique::
Aprés le traitement par autoclavage , les rondins de diamètre variable ( tous les deux centimètres dans des limites allant de quatre à vingt centimètres ) sont stabilisés contre les déformations dimentionnelles hygrométriques (fissuration , déformations,).1.00 DESCRIPTION
The present invention relates to a process for transforming certain types of wood which makes it possible to obtain a building material of very high technical performance starting from a common choice wood falling within the classification of "softwood" (pine, fir. etc ....) and poplars that are not very resistant
The wood thus described, after having undergone a decorating and sizing procedure to the required length and diameter, is treated by an autoclaving system against bacterial attacks and those coming from biogeography.
It is after this last treatment widely used in France and in the world that the process which is the subject of the invention applies:
After the autoclaving treatment, the logs of variable diameter (every two centimeters within limits ranging from four to twenty centimeters) are stabilized against hygrometric dimensional deformations (cracking, deformations,).

Pour réaliser cette opération, le procédé, selon l'invention , conçoit deux méthodes distinctes.To carry out this operation, the method according to the invention designs two separate methods.

2.00 PROCEDE 2.10 PROCEDE DE TRANSFORMATION DE L'ITEM
La première méthode s'applique à l'item de l'ensemble modulaire . Celui-ci pouvant être mis en oeuvre en élément isolé et ou intégré dans l'ensemble modulaire, mais son emploi est réservé principalement à des éléments décoratifs et classés dans les matériaux nobles
Aprés le traitement en autoclave les rondins décrits ci-avant sont posés dans des moules métallique rétractable lesquels enveloppent sur toute la longueur les rondins sur les 3/4 minimum de leur circonférence pour maintenir une pression suffisante à empecher la fissuration du bois pendant le séchage.2.00 PROCESS 2.10 PROCESS OF TRANSFORMING THE ITEM
The first method applies to the item of the modular assembly. This can be implemented as an isolated element and or integrated into the modular assembly, but its use is mainly reserved for decorative elements and classified in noble materials
After the autoclave treatment, the logs described above are placed in retractable metal molds which wrap over the entire length of the logs for at least 3/4 of their circumference to maintain sufficient pressure to prevent cracking of the wood during drying.

Les moules sont préalablement recouverts d'une feuille métallique d'une épaisseur variable, selon calculs et de nature au choix (laiton, cuivre ,zinc, aciers.. . ) .( voir figure 1/6 )
La feuille requise est cerclée en force par le moule hydraulique autour du rondin séché, elle peut être collée, soudée etlou brasée sur toute la longueur du rondin, formant ainsi une gaine protectrice de celui ci. Une écorce artificielle, protectrice et valorisante esthétiquement et techniquement 2.20 PROCEDE DE TRANSFORMATION DU MODULE
Les éléments modulaires sont des éléments organisés dont le dimensionnement et les propriétés physiques et mécaniques sont prédéterminés Ces éléments sont destinés à la construction de batiments de dimensions courantes mais aussi et surtout a la réalisation en usine et in-situ de batiments de grandes dimensions .The molds are previously covered with a metal sheet of variable thickness, according to calculations and of the type of choice (brass, copper, zinc, steels, etc.) (see Figure 1/6)
The required sheet is forcibly encircled by the hydraulic mold around the dried log, it can be glued, welded and / or brazed over the entire length of the log, thus forming a protective sheath thereof. Artificial, protective and aesthetically and technically rewarding bark 2.20 MODULE TRANSFORMATION PROCESS
The modular elements are organized elements whose dimensioning and physical and mechanical properties are predetermined These elements are intended for the construction of buildings of current dimensions but also and especially for the realization in factory and in-situ of buildings of large dimensions.

La deuxième méthode s'applique aux rondins regroupés et soudés dans un ensemble monolithique et modulaire, (0,96 X 0,96 et de 4,00 de longueur, par exemple pour des rondins de 0,14 de diamètre), avec un moule métallique rétractable par un système de vérins hydrauliques permettant au dit moule de maintenir une pression suffisante , pour empecher les rondins de se fissurer pendant leur sechage , et ce , quel que soit le mode de séchage, ( artificiel etlou naturel) (voir figure 2/6) et réaliser les éléments décrits ci-avant.The second method applies to logs grouped and welded in a monolithic and modular assembly, (0.96 X 0.96 and 4.00 in length, for example for logs 0.14 in diameter), with a mold metal retractable by a system of hydraulic cylinders allowing the said mold to maintain a sufficient pressure, to prevent the logs from cracking during their drying, and this, whatever the drying mode, (artificial and / or natural) (see figure 2 / 6) and realize the elements described above.

Aprés le séchage, le bloc de rondins, décrit ci avant, maintenu dans le moule hydraulique, subit une opération de perçage. Les rondins sont diamétralement percés dans les deux sens et à des distances requises par les calculs (voir figure n 3/6) .After drying, the block of logs, described above, kept in the hydraulic mold, undergoes a drilling operation. The logs are drilled diametrically in both directions and at the distances required by the calculations (see figure n 3/6).

La dimension des trous percés est definie en fonction de la performance technique demandée aux modules à réaliser .The size of the drilled holes is defined according to the technical performance required of the modules to be produced.

En effet les trous décrits serviront de gaine d'injection de la résine pour réaliser la postwontrainte appliquée aux modules
Aprés l'injection mentionée ci-avant, le bloc est libéré du moule et découpé dans le sens du module décrit ( 0,90 X 0,90 ) pour former des plaques monolithiques et d'une résistance mécanique pre- déterminée pouvant offrir une variété d'épaisseur commençant à deux centimètre . (voir fiv.316)
Le procédé décrit change les propriétés physique du bois et son aspect esthétique.La méthode permet notamment , par adjonction d'acier ,de fibres de verre, de tiges filetées, et de resines appropriées d'augmenter à souhait, les propriétés mécaniques du bois et de stabiliser dans les limites requises ses déformations dimensionnelîles et hygrométriques 2.30 PROCEDE DE TRANSFORMATION DES MODULES EN ELEMENTS DE GRANDES
DIMENSIONS ASSEMBLES EN CONTINU.Indeed the holes described will serve as a resin injection sheath to achieve the post stress applied to the modules
After the injection mentioned above, the block is released from the mold and cut in the direction of the module described (0.90 X 0.90) to form monolithic plates and of a predetermined mechanical strength which can offer a variety thick starting at two centimeters. (see fiv. 316)
The process described changes the physical properties of the wood and its aesthetic appearance. The method makes it possible, in particular, by adding steel, glass fibers, threaded rods and appropriate resins to increase the mechanical properties of the wood as desired. to stabilize its dimensional and hygrometric deformations within the required limits 2.30 PROCESS OF CONVERTING MODULES INTO LARGE ELEMENTS
CONTINUOUSLY ASSEMBLED DIMENSIONS.

La troisième méthode s'applique aux mêmes rondins d'une manière identique à la deuxième méthode décrite ci-avant (voir fig.4/6)
Elle diffère de cette demière dans le dimensionnement de regroupement et dans la disposition des armatures dans le sens de sa plus grande dimension. The third method applies to the same logs in a manner identical to the second method described above (see fig. 4/6)
It differs from this last one in the dimensioning of grouping and in the arrangement of the reinforcements in the direction of its largest dimension.

Les rondins sont regroupés et soudés dans un ensemble monolithlque de dimension vanable (voir fig.4/6)
Dans le sens de la largeur le module soudé conservera la dimension requise par le moule, dans le sens de la longueur les modules seront soudés entre eux pour atteindre la dimension souhaitée pouvant vaner selon la possibilité du banc de pré-tension des aciers de 2 ml à 20 ml par exemple (voir fiv.5/6) . The logs are grouped and welded in a monolithic assembly of vanable size (see fig. 4/6)
In the width direction the welded module will keep the dimension required by the mold, in the length direction the modules will be welded together to reach the desired dimension which can be adjusted according to the possibility of the pre-tensioning bench of 2 ml steels 20 ml for example (see fiv. 5/6).

3.00 MATERIAU DE BASE
Le matériau selon l'invention a pour objet la réalisation d'un nouveau procédé de construction dont l'élément de base est le module décrit ci-avant et sa détermination est la suivante 3.10 Constituants 3.11 De l'item
Rondins de section, feuilles métalliques de composés férreux etlou non ferreux, ou enrobés résineux pour former enveloppe.3.00 BASIC MATERIAL
The object of the material according to the invention is to carry out a new construction process, the basic element of which is the module described above and its determination is as follows 3.10 Constituents 3.11 Of the item
Section logs, metal sheets of ferrous and / or non-ferrous compounds, or resinous coatings to form an envelope.

3.12 De l'ensemble modulaire
Les éléments modulaires se composent essentiellement de rondins d'une longueur de 4 ml et plus et de diamètre variable, d'armatures, de résines, d'étriers de jonction et de produits de traitement de surface.3.12 Of the modular assembly
The modular elements are mainly composed of logs with a length of 4 ml and more and of variable diameter, reinforcements, resins, joint stirrups and surface treatment products.

L'ensemble de ces composants assurent la protection dans les temps, des éléments modulaires, maltrisent les déformations décrites dans la transformation de l'item et confèrent aux dits éléments. la possibilité de réaliser des éléments monolithiques de dimensions variables.All of these components provide protection over time, of modular elements, control the deformations described in the transformation of the item and confer on said elements. the possibility of making monolithic elements of variable dimensions.

3.13 Des éléments de grandes dimensions
Les éléments de grandes dimensions se composent à l'identique des éléments modulaires. Ils se caractérisent par le fait que leurs dimensions de regroupement sont variables et que leur assemblage se réalise en usine au moyen d'un banc de pré-tension des armatures. De ce fait, dans leur composition au regard des éléments modulaires il faut y ajouter les armatures prétendues.3.13 Large elements
The large elements are identical to the modular elements. They are characterized by the fact that their grouping dimensions are variable and that their assembly is carried out in the factory by means of a frame pre-tensioning bench. Therefore, in their composition with regard to the modular elements must be added the alleged reinforcements.

Ainsi leur protection et leur maitrise des différentes déformations sont identiques à celles des éléments modulaires. Thus their protection and their control of different deformations are identical to that of modular elements.

3.20 LES ASSEMBLAGES 3.21 Assemblage des Items
En complément de l'assemblage à l'identique des ensembles modulaires décrits ciaprés. Les Item déterminés peuvent être mis en oeuvre directement et individuellement sans subir aucun autre traitement.3.20 ASSEMBLIES 3.21 Assembling of Items
In addition to the identical assembly of the modular assemblies described below. The determined items can be implemented directly and individually without undergoing any other treatment.

Seuls des traitement de surface spécifiques de nature notamment à améliorer l'esthétique sont nécessaires . Only specific surface treatments such as to improve aesthetics are necessary.

Tous les types connus d'assemblages bois et métal sont possibles 3.22 Assemblage des éléments modulaires
Assemblage d'éléments de mème nature (dalles)
Les modules peuvent s'assembler pour former un ouvrage élémentaire aux dimensions souhaitées
L'assemblage selon l'invention est réalisé à l'usine etlou in-situ selon la méthode suivante:
Les modules pré-déterminés à cet effet comportent, à leur réalisation, sur leur quatre cotés des boudes en forme d'étriers males et femelles ( voir figure 616 ) permettant un assemblage avec goujon. .All known types of wood and metal assemblies are possible 3.22 Assembling of modular elements
Assembly of similar elements (tiles)
The modules can be assembled to form an elementary structure of the desired dimensions
The assembly according to the invention is carried out at the factory and / or in situ according to the following method:
The modules pre-determined for this purpose include, at their realization, on their four sides of the flanges in the form of male and female stirrups (see Figure 616) allowing assembly with stud. .

Après l'assemblage des modules on procède au remplissage des interstices de jonctionj ( voir figure 616) par injection de résine et/ou de mortier
L'élément ainsi réalisé de dimension vanable , dans les limites des déformations dimensionnelles admises etlou des calculs, peut être soutenu par tous les supports connus, ou, encore être considéré comme un élément fini, et s'intégrer dans un ensemble de grandes dimensions.After assembling the modules, the junction gaps (see Figure 616) are filled by injecting resin and / or mortar
The element thus produced of vanable dimension, within the limits of the accepted dimensional deformations and / or calculations, can be supported by all known supports, or, even be considered as a finite element, and be integrated into a set of large dimensions.

Dans les deux cas il peut comporter une poutre de rive dont l'assemblage selon l'invention est le suivant
A l'image de l'assemblage des éléments modulaires, la poutre s'incorpore à l'élément par intermédiaire des étriers et des items de jonction (voir figure 616)
La même méthode peut être employée pour i'assemblage des éléments modulaires pour les poutres de rive, de refend, et les murs (voir figure 616) 3.23 Assemblage des éléments de grandes dimensions
Des éléments de grandes dimensions peuvent être assemblés ou bien à l'identique des éléments modulaires ou bien selon la méthode indiquée (fig.1O) 4.00 MISE EN OEUVRE DES ENSEMBLES MODULAIRES
Qu'ils s'agissent d'éléments constitutifs, d'éléments finis, de dalles de planchers ou de toiture, de dalles décoratives, de circulations, de protection ou d'éléments constitués de murs et de cloison, dans un mode préféré de mise en oeuvre, chaque élément modulaire est une figure carrée, I'assemblage d'un ensemble modulaire s'effectuant en usine etlou in situ. selon le cas, les méthodes de mise en oeuvre, les supports et les liaisons sont différentes.In both cases it may include an edge beam whose assembly according to the invention is as follows
Like the assembly of modular elements, the beam is incorporated into the element through stirrups and junction items (see Figure 616)
The same method can be used for the assembly of modular elements for edge beams, cross beams, and walls (see Figure 616) 3.23 Assembly of large elements
Large elements can be assembled, either identical to modular elements or according to the method indicated (fig.1O) 4.00 IMPLEMENTATION OF MODULAR ASSEMBLIES
Whether they are constituent elements, finished elements, floor or roof slabs, decorative slabs, circulation, protection or elements consisting of walls and partitions, in a preferred mode of placing in use, each modular element is a square figure, the assembly of a modular assembly being carried out in the factory and / or in situ. depending on the case, the methods of implementation, the supports and the links are different.

Cependant, hormis la mise en oeuvre des éléments traités en post-contrainte, on peut considérer que les autres éléments mentionnés ci-avant, dont la liste n'est pas exhaustive se réalise à l'identique des éléments couramment employés dans la construction.However, apart from the implementation of the elements treated in post-stress, it can be considered that the other elements mentioned above, the list of which is not exhaustive, is carried out in the same way as the elements commonly used in construction.

5.00 MISE EN OEUVRE DES ELEMENTS DE POSTCONTRAINTE ET DE GRANDES DIMENSIONS
La mise en oeuvre des éléments de grandes dimensions ne différent en rien à la pose d'éléments connus dans le batiment, cependant, comparée à celle d'éléments en béton armé, la faible densité du bois améliore sensiblement la manutention et le transport. 5.00 IMPLEMENTATION OF POST-CONSTRAINTS AND LARGE DIMENSIONS
The implementation of large elements does not differ in any way from the installation of known elements in the building, however, compared to that of reinforced concrete elements, the low density of wood significantly improves handling and transport.

APPLICATIONS INDUSTRIELLES
MOBILIER
Intérieur II s'agit du mobilier courant, table de bureau, fauteuil, banquette, table de salon, claustra.INDUSTRIAL APPLICATIONS
FURNITURE
Interior These are standard furniture, office table, armchair, bench, coffee table, screen.

Extérieur
Banc, table de jardin, banquette, jardinerie, bordure de haie, abri de jardin.Outside
Bench, garden table, bench, garden center, hedge border, garden shed.

Urbain
Banc public, circulation autour de piscine, abri de bus, panneau d'affichage, panneau directionnel, clôture, lampadaire de ville et de campagne.Urban
Public bench, traffic around the pool, bus shelter, billboard, directional sign, fence, street lamp for town and country.

MOTIFS DECORATIFS
L'assemblage du bois permet la composition de motifs décoratifs sur la base de figures géométriques.DECORATIVE PATTERNS
The assembly of wood allows the composition of decorative patterns on the basis of geometric figures.

MATERIAUX DE CONSTRUCTION
Poteau
Forme libre dans le respect du procédé technobois et du sytème constructif.CONSTRUCTION MATERIALS
Post
Free form respecting the technobois process and the constructive system.

Murs
Se conçoit comme un mur porteur traditionnel avec les performances techniques du bois eVou amélioré par le procédé technobois. Walls
Designed as a traditional load-bearing wall with the technical performance of eVou wood improved by the technobois process.

L'estéthique de surface peut être un atout économique puisqu'il évite tout revêtement final. Surface aesthetics can be an economic asset since it avoids any final coating.

Claims

1 Bowl transformation device of current choice usable in particular as a building material by enhancing its appearance its mechanical performance and by controlling its dimensional deformations, characterized in that this device comprises in particular at least three molds, one for the transformation of 'a wooden log. defined as an item of a modular element, the second for the transformation of said modular element, the third for the transformation of large elements and in that the Items which consist essentially of a log with a length of 4 meters and more, of variable diameter and of a metal casing and a similar product ensuring the protection of the log against attacks accepted in the construction field and controlling its dimensional deformations so as to allow the use of said log in the circumstances generally dedicated to construction, and in that the modular elements which essentially consist of logs of a length of 4 ml and more, variable diameter, prestressing reinforcement, resins of stirrup joints and surface treatments ensuring the protections and controlling the deformations described for the item and give the said elements the possibility of r Aliser of large items with incorporation or not banks of beams for forming finite elements.

2 Arrangement according to claim 1, characterized in that the mold for the transformation of the item comprises jacks to maintain, during the drying time of the log, the pressure sufficient to avoid excessive cracking of the log and the balancing of this last at the end of drying.

3 Arrangement according to claim 1, characterized in that the large element comprises cylinders releasing sufficient pressure to avoid excessive cracking of the logs and other cylinders to position the piece of welded logs before cutting in the direction of the 'thickness of the item of the element.

4 Device according to claim 1, characterized in that the mold for the transformation of the modular element comprises jacks releasing sufficient pressure to avoid excessive cracking of the logs.

5 Device according to claim 1, characterized in that the metal casing or a similar material can be placed and maintained during the drying period and welded and glued after calibration of the log.

6 Device according to claim 1, characterized in that the mold and the jacks allow the arrangement of the sheaths of the reinforcements to be produced in the logs organized in the mold, at variable distances and according to the predefined thickness of the modular elements 7 Device according to claim 1, characterized in that the mold allows the injection of resins for filling the interstices between the logs of the module and elements of large dimensions.

8 Device according to claim 1, characterized in that the mold allows the automatic cutting of logs to predetermined dimensions.

9 Device according to claim 1 characterized in that the mold and the jacks allow the establishment of the module armatures those of the connecting stirrups and the resin injections of the armatures.

10 Device according to claim 1 characterized in that the mold and the cylinders allow the establishment of the pre-tensioning armatures and that of the post-service of the elements, 11 Device according to claim 1, characterized in that the mold and the cylinders allow dimensioning in compliance with tolerances, The modular assembly before the drying of the resins described in claims 7 / .9 and before the predetermined cutting of the thickness of the modules.

12 Device according to claim 1, characterized in that the mold allows the cutting of the modules described in the claim compatible with the chained cutting device.

13 Device according to claims 11617, characterized in that the mold allows the assembly of modular assemblies in the factory and in situ to form monolithic elements of variable dimensions as desired.

14 Device according to claims 119/13, characterized in that it allows the junction of modular elements at the eVou in situ factory.

15 Device according to claims 119113, characterized in that it allows the production of modular elements of standing timber construction type expandable by assembly at the eVou factory in situ with studs and super studs of variable dimensions.