FR2853851A1 - Element a noyaux - Google Patents
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Abstract
- L'invention concerne un élément à noyaux (1) destiné à être utilisé dans un moule (7) servant à la fabrication de corps moulés de blocs creux, notamment en béton, l'élément à noyaux (1) étant composé d'un support de noyaux (2) et d'au moins un noyau (5), lequel est construit à partir d'une plaque de support (3, 3a, 3b) soudée sur le support de noyaux (2) et d'une tôle de noyau (4) fixée sur celle-ci, laquelle forme l'enveloppe extérieure du noyau (5). La plaque de support (3) est ici soudée sur le support de noyaux (2) et la tôle de noyau (4) sur la plaque de support (3, 3a, 3b) dans une zone neutre, dans laquelle il ne se produit aucune déformation lors du soudage.
Description
i
L'invention concerne un élément à noyaux selon le préambule de la revendication 1.
Par FR 2 589 387 et FR 2 700 289, on connaît des éléments à noyaux qui peuvent être utilisés dans des moules servant à la fabrication 5 d'éléments en béton, afin de produire ce que l'on appelle des blocs agglomérés creux. Les éléments à noyaux sont composés d'un acier plat et de noyaux agencés dessus.
Ces éléments à noyaux se composent essentiellement du support de noyaux, d'une plaque de support soudée sur le support de noyaux et 10 d'une tôle de noyau soudée sur celle-ci, laquelle forme le contour extérieur du noyau. Ici, la plaque de support et la tôle de noyau ferment vers le haut de manière plane et présentent à cet endroit les cordons de soudure.
L'inconvénient de l'état actuel de la technique réside dans le fait que la soudure des composants dans la zone de bordure crée des tensions 1 5 dans l'élément à noyaux, lesquelles influent de manière négative sur sa durée de vie. Par ailleurs, l'élément à noyaux est sollicité justement dans la zone des soudures par le chariot de chargement ou le béton transporté dans celui-ci, car celui-ci passe en permanence sur les éléments à noyaux lors du chargement.
L'objet de l'invention consiste à proposer un élément à noyaux, lequel est insensible à une sollicitation exercée par le chariot de chargement et présente une plus longue durée de vie même en ce qui concerne sa stabilité aux vibrations.
Le problème ainsi posé est résolu, en partant des caractéristiques 25 du préambule de la revendication 1, par les caractéristiques distinctives de la revendication 1. Les caractéristiques mentionnées dans les sous-revendications permettent des réalisations et perfectionnements avantageux de tl'invention.
L'élément à noyaux suivant l'invention présente une plaque de support, laquelle est soudée dans une zone neutre du support de noyaux 5 en ce qui concerne l'apparition de tensions de déformations. Par ailleurs, la tôle de noyau et la plaque de support sont également soudées dans une zone neutre de la tôle de noyau. Cette liaison à faibles tensions des différents composants qui composent l'élément à noyaux augmente de façon significative sa stabilité aux vibrations. Les cordons de soudure étant polo sés dans la zone neutre des composants concernés, ils ne sont plus désormais en contact direct avec le chariot de chargement ou avec le matériau de remplissage transporté par celui-ci, évitant ainsi une contrainte mécanique des cordons de soudure tenant l'assemblage de l'élément à noyaux.
1 5 L'invention prévoit par ailleurs d'agencer les cordons de soudure de manière que la tôle de noyau et le support de noyaux délimitent audessus de la plaque de support deux creux, lesquels sont remplis avec une matière de remplissage, notamment du béton au polymère. L'élément à noyaux est ainsi équipé d'éléments d'amortissement des vibrations, les20 quels réduisent la contrainte pendant le vibrage du moule. Par ailleurs, les coussins formés par la matière de remplissage forment une surface résistante à l'usure, laquelle peut facilement résister aux contraintes créées par le chariot de chargement déplacé sur cette surface.
Suivant l'invention, il est prévu de souder la plaque de support ap25 proximativement dans une zone centrale du support de noyaux. Cela permet d'obtenir le moins de tensions possible.
Une forme de réalisation avantageuse de l'invention prévoit de souder la tôle de noyau avec deux cordons de soudure périphériques par te haut et par te bas sur la plaque de support, la tôle de noyau et le support de noyaux fermant vers le haut à même hauteur. Cela forme, dans le cas d'une liaison stable de la tôle de noyau sur la plaque de support, deux cuvettes de même profondeur pour la réception de la matière de remplissage.
L'invention prévoit par ailleurs de revêtir ou d'enrober le noyau de matière plastique pour obtenir ainsi un noyau particulièrement résistant à l'usure. Pour la couche extérieure du noyau, on prévoit notamment des matières plastiques telles que le polyuréthane (PU), le polyamide (PA) ou le vulkolan.
Partant des caractéristiques du préambule de la revendication 6, le problème posé ci-dessus est également résolu par les caractéristiques distinctives de la revendication 6.
L'élément à noyaux suivant l'invention présente un noyau qui est composé d'un noyau interne et d'un noyau externe. Le noyau externe est 15 réalisé en matière plastique. Etant donné qu'un tel noyau ne présente aucun cordon de soudure dans la zone extérieure et qu'il est en plus fabriqué dans un matériau résistant à l'usure, il est parfaitement adapté à une sollicitation répétée par les forces mentionnées ci-dessus.
L'invention prévoit d'utiliser un support de noyaux qui est 20 composé d'une barre transversale et d'au moins une barre suspendue agencée dessus, le noyau interne du noyau étant formé par la barre suspendue et celle-ci s'étendant jusque dans une zone de pied du noyau. Le noyau est ainsi stabilisé sur l'ensemble de sa surface par le support de noyaux.
Il est par ailleurs prévu de pourvoir la barre suspendue du support de noyaux d'entretoises et/ou de déformations et/ou d'ouvertures, lesquelles forment une structure tridimensionnelle et créent une liaison par correspondance de forme avec la matière plastique du noyau externe. Ces liaisons tridimensionnelles entre le noyau interne et le noyau externe per- mettent d'appuyer le noyau externe contre le noyau interne pour le protéger de toutes les contraintes qui surviennent et d'éviter ainsi une séparation intempestive des composants.
Dans le cadre de l'invention, il est également prévu d'agencer sur 5 la barre suspendue du support de noyaux au moins un élément qui augmente le volume du noyau interne. De cette façon, il est possible de réduire le volume du noyau externe composé de matière plastique et donc de s'en sortir avec une quantité moindre de matière plastique coûteuse.
Comme éléments servant à réduire le volume du noyau externe, on prévoit 10 par exemple des éléments en polystyrène expansé ou des éléments creux en métal.
L'invention prévoit en outre de réaliser la barre suspendue formant le noyau interne sous forme d'élément creux. Cela permet notamment de fabriquer un noyau externe ayant une épaisseur de paroi à peu près cons1 5 tante.
Pour la fabrication d'un élément à noyaux, l'invention prévoit aussi un moule dans lequel le support de noyaux peut être mis en place et une enveloppe en matière plastique peut être versée dans la zone autour du noyau interne. Cette façon de procéder permet de fabriquer de nombreux 20 éléments à noyaux identiques avec un seul moule.
Suivant l'invention, il est prévu de fabriquer le support de noyaux par pliage à partir d'une pièce découpée. Cela permet de fabriquer le support de noyaux d'un seul tenant. On peut ainsi complètement renoncer à une liaison par assemblage entre la barre transversale et la barre suspen25 due et un tel support de noyaux est particulièrement insensible aux contraintes.
Enfin, l'invention prévoit un procédé pour la fabrication d'un élément à noyaux, dans lequel le support de noyaux est d'abord disposé dans un moule de coulage, le moule de coulage est ensuite rempli de matière plastique et, pour finir, l'élément à noyaux formé par le support de noyaux et la matière plastique est démoulé, après durcissement de la matière plastique, par destruction ou séparation du moule de coulage. A cet effet, il est notamment prévu un moule de coulage composé de deux demi-mou5 les.
D'autres détails de l'invention vont être décrits dans le dessin à l'appui des exemples de réalisation représentés de manière schématique.
Le dessin montre: Figure 1: une coupe d'une représentation schématique d'un élé10 ment à noyaux connu, Figure 2a: une vue de dessus d'une section d'un moule avec deux éléments à noyaux installés, Figure 2b: une coupe longitudinale de la figure 2a, Figure 2c: une coupe transversale de la figure 2a, Figure 3a: une vue de dessus d'une section d'un autre moule avec deux éléments à noyaux installés, Figure 3b une coupe longitudinale de la figure 3a et Figure 3c une coupe transversale de la figure 3a.
Par ailleurs, les figures suivantes montrent: Figure 4a-4d deux supports de noyaux différents, chacun selon deux vues, Figure 5a-5c de manière analogue aux figures 2a à 2c ou 3a à 3c, une section d'un moule servant à fabriquer des corps moulés de blocs creux avec des éléments à noyaux, lesquels présentent un noyau externe 25 en matière plastique, Figure 6a: une vue en coupe schématique d'un élément à noyaux avec un support de noyaux réalisé sous forme de profilé plié et Figure 6b: une vue de dessus d'une pièce découpée pour la fabrication d'un support de noyaux.
Description des exemples de réalisation
La figure 1 représente une coupe d'une représentation schématique d'un élément à noyaux connu 1. L'élément à noyaux 1 est principalement composé d'un support de noyaux 2, d'une plaque de support en 5 deux parties 3 et d'une tôle de noyau 4, laquelle définit la forme d'un noyau 5. Les plaques partielles 3a, 3b qui forment la plaque de support 3 sont soudées au support de noyaux 2 par des cordons de soudure Si et Sii.
La liaison entre la tôle de noyau 4 et la plaque de support 3 est établie par d'autres cordons de soudure Siii et Siv. L'élément à noyaux 1 connu par 10 l'état actuel de la technique présente une face supérieure 6 plane dans laquelle se trouvent les cordons de soudure Si à Siv.
La figure 2a représente la vue de dessus d'une section d'un moule 7. Les parois de moule 8a à 8d forment une empreinte de moule 9. L'empreinte de moule 9 sert à la fabrication de ce que l'on appelle un bloc 15 aggloméré creux (non représenté ici), lequel présente des évidements ou cavités qui sont produites par des noyaux 5, lesquels font saillie dans l'empreinte de moule 9. Les noyaux 5 sont maintenus en position par des supports de noyaux 2, lesquels s'appuient sur les parois de moule 8a et 8c ou sont fixés à celles-ci. Pour stabiliser les noyaux 5, les tôles de 20 noyau 4 formant les noyaux 5 sont en plus fixées sur le support de noyaux 2 concerné au moyen de plaques de support 3. Le support de noyaux 2, les plaques de support 3 et les tôles de noyau 4 forment à chaque fois un élément à noyaux 1 comportant trois noyaux 5.
La plaque de support 3 est située sous une face supérieure 6 de 25 l'élément à noyaux 1 définie par un bord supérieur K4 de la tôle de noyau 4 et un bord supérieur K2 du support de noyaux 2 (voir figure 2b, coupe longitudinale de la figure 2a).
L'agencement de la plaque de support 3 en retrait par rapport à la face supérieure 6 crée sur chaque noyau 5 deux cuvettes 10a et 10b, lesquelles sont délimitées latéralement par le support de noyaux 2 et la tôle de noyau 4 (voir figure 2c, coupe transversale de la figure 2a). Les cuvettes 10a, 10b présentent une profondeur t et sont remplies avec une matière de remplissage 11 jusqu'à la face supérieure 6, la matière de remplis5 sage 1 1 présentant des propriétés d'amortissement des vibrations et étant très résistante à l'usure. Dans une zone supérieure 12, les noyaux 5 présentent tous des retraits 13. Une fois le béton versé, un espace libre 14 dans le moule 7 est de préférence comprimé par un poincon non représenté approximativement jusqu'à un niveau N. Le moule 7 repose avec 10 une face inférieure 15 sur une table de moule non représentée. Pour démouler les blocs creux, le moule 7 avec les éléments à noyaux 1 est décollé de cette table de moule, de telle manière que les blocs creux restent sur la table et puissent être transférés. La face supérieure 6 des éléments à noyaux 1 affleure avec une tôle de table 1 6, sur laquelle un chariot de 15 chargement non représenté apporte le béton à verser dans les espaces libres du moule 7. La figure 2c représente par ailleurs des cordons de soudure Si à S6 avec lesquels le support de noyaux 2 est soudé à la plaque de support 3 ou aux plaques partielles 3a, 3b formant la plaque de support 3 et la tôle de noyau 4 à la plaque de support 3. Le support de noyaux 2 20 présente une hauteur H2, les cordons de soudure Si et S2 qui relient celuici à la plaque de support 3 étant situés approximativement à mi-hauteur H2. De même, les cordons de soudure S3 à S6 sont en retrait par rapport au bord K4 de la tôle de noyau 4 ou de la face supérieure 6 du noyau 5. La distance de retrait des cordons de soudure Si à S6, lesquels sont tous si25 tués approximativement à la même hauteur, correspond approximativement à la profondeur t des cuvettes 1ia et 1 Ob. Pour la profondeur t, on prévoit des valeurs comprises entre environ 1 cm et 4 cm, et notamment environ 2,5 cm. Suivant l'invention, il convient d'éviter les cordons de soudure Si à S6 dans les zones de bordure ou dans la zone des bords K2 et K4 du support de noyaux 2 et de la tôle de noyau 4.
Les figures 3a à 3c sont construites de façon analogue aux figures 2a à 2c, un support de noyaux 2 étant utilisé, lequel dépasse au-dessus 5 d'une tôle de table 1 6 et traverse une face supérieure 6 définie par un bord supérieur K4 d'une tôle de noyau 4. Dans un agencement de ce type, un chariot de chargement doit passer sur un moule 7 équipé de ces éléments à noyaux 1 dans la direction du tracé des supports de noyaux 2 et être adapté en conséquence à ceux-ci.
Les figures 4a et 4b représentent une vue frontale et une vue de côté d'un support de noyaux 2. Le support de noyaux 2 est composé d'une barre transversale 17 et de trois barres suspendues 18, 19 et 20.
Les barres suspendues 18, 19 et 20 sont en partie réalisées de façon différente afin d'illustrer des constructions différentes. Des perçages ou ou15 vertures 21 sont ménagé(e)s dans les barres suspendues 18 et 19. Lors d'un coulage autour des noyaux internes 22 et 23, lesquels sont formés par les barres suspendues 18 et 19, les perçages 21 sont également remplis. Il en résulte les noyaux externes 24 et 25 indiqués par les traits tiretés, lesquels sont reliés aux noyaux internes 22 et 23 par correspondance 20 de forme. Les noyaux internes 22 et 23 s'étendent ici jusqu'à une zone de pied F des noyaux externes 24 et 25. Un noyau 5 est ainsi composé d'un noyau interne 22 ou 23, lequel est de préférence en métal, et d'un noyau externe 24 ou 25, lequel est en matière plastique, notamment en polyuréthane, en polyamide ou en vulkolan. La barre suspendue 20 forme, avec 25 quatre blocs 26 (voir aussi figure 4b), un noyau interne 27, lequel, après le coulage, est également relié au noyau externe 28 par correspondance de forme. Suivant une variante de réalisation non représentée, des perçages ou ouvertures d'une géométrie quelconque sont prévu(e)s dans les barres suspendues. Ces ouvertures sont en particulier oblongues ou ova- les. Suivant une autre variante de réalisation non représentée, les bords des barres suspendues sont pourvus de retraits et de saillies en dents de scie. Des déformations de la barre suspendue sont également prévues, lesquelles peuvent être réalisées par emboutissage ou pliage.
Les figures 4c et 4d montrent un support de noyaux 2, dans lequel trois barres suspendues 18, 19 et 20 sont agencées sur une barre transversale 17, lesquelles sont réalisées sous forme d'éléments creux 29 et soudées ou rivetées sur la barre transversale 17. Les éléments creux 29 forment des noyaux internes 22, 23 et 27, lesquels sont enveloppés par 10 un noyau externe 28 (indiqué par des traits tiretés).
De façon analogue aux figures 2a à 2c et 3a à 3c, la figure 5a représente, vue de dessus, une section d'un moule 7. Les parois de moule 8a à 8d forment une empreinte de moule 9. L'empreinte de moule 9 sert à fabriquer ce que l'on appelle un bloc aggloméré creux (non représenté ici), 1 5 lequel présente des évidements ou cavités. Les évidements du bloc creux sont produits par des éléments à noyaux 1 qui font saillie par des noyaux 5 dans l'empreinte de moule 9. Les noyaux 5 sont maintenus dans leur position par des supports de noyaux 2, lesquels s'appuient sur les parois de moule 8a et 8c ou sont fixés sur celles-ci. Les noyaux 5 sont construits 20 en deux parties et sont chacun composés d'un noyau interne 22 et d'un noyau externe 24. Le noyau interne 22 est par exemple réalisé sous forme d'élément creux 29 qu'entoure une enveloppe en plastique 24 résistante à l'usure, avec le noyau externe 24. Les coupes représentées sur les figures 5b et 5c montrent l'enveloppe latérale périphérique du noyau interne 22. 25 Le noyau externe 24 enveloppe aussi en partie une barre transversale 17, sur laquelle sont agencés les noyaux internes 22 réalisés sous forme de barres suspendues 1 8.
La fabrication des éléments à noyaux a lieu dans un moule de fabrication en deux parties, dans lequel deux coquilles délimitent le contour extérieur des noyaux externes. Pour la fabrication, le support de noyaux, lequel est composé de la barre transversale et d'au moins une barre suspendue, est placé dans le moule de fabrication. Ensuite a lieu le coulage des noyaux internes définis par les barres suspendues ou les barres sus5 pendues et des éléments ajoutés. Après le durcissement des noyaux externes coulés, a lieu le démoulage de l'élément à noyaux fini par séparation du moule de fabrication.
La figure 6a représente une vue en coupe schématique d'un élément à noyaux 1. L'élément à noyaux 1 présente un support de noyaux 2, 10 lequel est réalisé sous forme de profilé plié 30 qui forme un noyau interne 22 ou une barre suspendue 18 avec une barre transversale 17. Un noyau externe 24 en matière plastique entoure le noyau interne 22 et une partie de la barre transversale 17. Selon une variante de réalisation non représentée, il est prévu de fabriquer le noyau interne avec un matériau léger, 15 par exemple de la mousse de PU, et d'éviter ainsi une pénétration de la matière plastique prévue pour le noyau externe par les fentes ou ouvertures.
La figure 6b montre une vue de dessus en représentation schématique d'une pièce découpée 31 pour la fabrication d'un support de noyaux 20 2. A partir d'une section 1, on réalise par pliage aux arêtes de pliage 32 la fabrication d'une barre transversale 17. A partir des sections Il et 1il, on fabrique par pliage aux arêtes de pliage 33 les noyaux internes 22, 23 ou barres suspendues 1 8 ou 1 9. Avec un dimensionnement correspondant des ailes 34 et un repliage correspondant des ailes 34 sur les lignes de 25 pliage 35, il est possible de fabriquer des noyaux internes 22 et 23 fermés.
L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation représentés ou décrits. Elle comprend également des perfectionnements de l'invention dans le cadre des revendications de brevet. Il est notamment prévu de il réaliser le support de noyaux sous forme d'acier plat ou sous forme de profilé. 1 2
Liste des références numériques: 1 2 3 3a, 3b 4 5 6 7 8a - 8d 1Oa, 1Ob 1 1 15 12 13 14 15 16 20 17 18 - 20 22, 23 24, 25 25 26 27 28 29 30 Elément à noyaux Support de noyaux Plaque de support Plaque partielle Tôle de noyau Noyau Face supérieure de 1 Moule Paroi de moule Empreinte de moule Cuvette Matière de remplissage Zone supérieure de 5 Retrait sur 5 Espace libre Face inférieure de 7 Tôle de table Barre transversale Barre suspendue Perçage, ouverture Noyau interne Noyau externe Bloc Noyau interne Noyau externe Elément creux Profilé plié 32, 33 34 35 Si - Slv K2 K4 t N S1 - S6 H2
F
Pièce découpée Arête de pliage Aile Arête de pliage Cordon de soudure Bord supérieur de 2 Bord supérieur de 4 Profondeur de 1 Oa, 1 Ob Niveau de compression Cordon de soudure Hauteur de 2 Zone de pied du noyau
Claims (13)
1. Elément à noyaux (1) destiné à être utilisé dans un moule (7) servant à produire des corps moulés de blocs creux, notamment en béton, l'élément à noyaux (1) étant composé d'un support de noyaux (2) et d'au 5 moins un noyau (5), lequel est formé par une plaque de support (3; 3a, 3b) soudée sur le support de noyaux (2) et une tôle de noyau (4) fixée sur celle-ci, laquelle forme l'enveloppe extérieure du noyau (5), caractérisé en ce que la plaque de support (3) est soudée sur le support de noyaux (2) et la tôle de noyau (4) sur la plaque de support (3, 3a, 3b) 10 dans une zone neutre o il ne se produit aucune déformation lors du soudage.
2. Elément à noyaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tôle de noyau (4) au-dessus de la plaque de support (3; 3a, 3b), avec le support de noyaux (2), forment deux zones (10a, 15 10b) en forme de cuvette, lesquelles sont remplies avec une matière de remplissage (11), notamment du béton au polymère.
3. Elément à noyaux selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de support (3) est soudée approximativement à mi-hauteur (H2) du support de noyaux (2).
4. Elément à noyaux selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tôle de noyau (4) est reliée à celui-ci par des cordons de soudure (S3 - S6) situés au-dessus et au-dessous de la plaque de support (3; 3a, 3b), la tôle de noyau (4) dépassant de préférence de la même distance que le support de noyaux (2) au-dessus de la plaque de 25 support (3).
5. Elément à noyaux selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau (5) peut être revêtu d'une couche de matière plastique.
6. Elément à noyaux (1) destiné à être utilisé dans un moule (7) servant à produire des corps moulés de blocs creux, notamment en béton, comportant un support de noyaux (2) et au moins un noyau (5) agencé sur celui-ci, caractérisé en ce que le noyau (5) est composé d'un noyau interne (22, 23, 27) et d'un noyau externe (24, 25, 28), le noyau externe (24, 25, 28) pouvant être fabriqué en matière plastique.
7. Elément à noyaux selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support de noyaux (2) est composé d'une barre 10 transversale (17) et d'au moins une barre suspendue (18, 19, 20), la barre suspendue (18, 19, 20) formant le noyau interne (22, 23, 27) et s'étendant jusque dans une partie de pied (F) du noyau (5).
8. Elément à noyaux suivant l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la barre suspendue (1 8, 1 9, 20) du support de 15 noyaux (2) présente des entretoises et/ou déformations et/ou ouvertures (21), lesquelles forment une structure tridimensionnelle et créent une liaison par correspondance de forme avec la matière plastique du noyau externe (24, 25, 28).
9. Elément à noyaux suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, sur la barre suspendue (18, 19, 20) du support de noyaux (2), est agencé au moins un élément (26), lequel augmente le volume du noyau interne (22, 23, 27).
10. Elément à noyaux suivant l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la barre suspendue (18, 19, 20) formant le noyau 25 interne (22, 23, 27) est réalisée sous forme d'élément creux (29).
11. Elément à noyaux suivant l'une des revendications 6 à 1 0, caractérisé en ce que le support de noyaux (2) forme une armature, laquelle peut être placée dans un moule pour la fabrication de l'élément à noyaux (1).
12. Elément à noyaux suivant l'une des revendications 6 à 1 1, caractérisé en ce que le support de noyaux (2) peut être fabriqué par pliage à partir d'une pièce découpée (31).
13. Procédé pour la fabrication d'un élément à noyaux suivant 5 l'une des revendications 6 à 12 comportant les étapes de fabrication suivantes: mise en place d'un support de noyaux (2) dans un moule, - remplissage du moule avec une matière plastique et - démoulage de l'élément à noyaux (1) formé par le support de noyaux 10 (2) et la matière plastique, après le durcissement de la matière plastique, par destruction ou séparation du moule.
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