FR2672004A1 - Presse pour fabriquer des blocs de terre hypercompresses pour la construction. - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une presse. La presse est composée d'une navette pourvue à chaque extrémité d'une tête de compression qui se déplace dans un plan horizontal pour comprimer la terre dans deux moules situés à chaque extrémité du plan de travail, ladite navette est mue par deux vérins hydrauliques (34), les vérins hydrauliques de compression (34) sont situés dans l'axe de la navette, latéralement à celle-ci; les extrémités des tiges des vérins (34) sont fixées à des plaques verticales de réaction solidaires du bâti, les corps des vérins (34) sont reliés à la navette et entraînent celle-ci dans ses déplacements; les plaques verticales de réaction sont percées d'un trou d'évacuation du bloc de terre comprimé, l'ouverture dudit trou est commandé par un volet vertical actionné par un vérin hydraulique (31); ladite presse est équipée d'un dispositif quant à la génération et à la distribution hydraulique. Presse pour fabriquer des blocs de terre hypercompressés pour la construction.

Description

L'invention a pour objet une presse qui fabrique, à partir de terre crue naturelle, des blocs fortement comprimés (par hypercompression), destinés à la construction de bâtiments.

La terre est chargée dans une trémie double qui alimente, par gravité, deux moules situés à chaque extrémité de la presse.

Deux vérins double effet déplacent une navette qui comprime alternativement la terre dans chaque moule.

Ces moules sont des filières qui définissent la section du bloc de terre dont la longueur est réglable, depuis la goulotte d'alimentation, en modifiant sa section à l'aide d'un volet mobile.

Après compression, les blocs de terre sont poussés par la navette, en dehors du moule, et disposés sur une table d'évacuation d'où ils sont repris manuellement.

Dans le moule, la terre est soumise à une compression progressive et réglable.

La génération des mouvements est issue d'un moteur qui entraîne des pompes hydrauliques à engrenage.

La presse est solidaire d'une remorque autonome et tractable.

L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants
- WO 84/00514 : "Procédé pour comprimer et pour faire vibrer des blocs moulés composés de gravier fin et de ciment, ayant la consistance de la terre mouillée, en vue de produire des blocs poreux durs."
- FR-A-1.527.681 "Presse à mouler des mottes dites "pots de terre", qui comporte un récipient de la terre à mouler sous forme de pots de terre, un moule mobile montant et descendant, un fond mobile montant et descendant dans le moule, un organe faisant arriver la terre du récipient dans la cavité de la presse et un organe faisant sortir les pots de terre moulés de cette cavité, et qui est caractérisée par les points suivants, séparément ou en combinaisons : l'organe d'amenée fait arriver la terre en ligne droite dans la cavité de la presse et se raccorde directement à l'organe d'enlèvement, lequel arrive jusqu'à la surface du sol, tandis que la presse ainsi que les organes d 'amenée et d'enlèvement sont supportés par des roues roulant sur le sol, et le mécanisme de commande de la presse est accouplé avec les organes d'amenée et d'enlèvement et avec une roue au moins, de sorte que ces organes et la roue restent immobiles pendant chaque opération de moulage mais continuent à avancer pendant les intervalles de temps séparant deux opérations de moulage successives, et qu'en même temps la presse avance en sens inverse sur une distance correspondant à la longueur d'un pot de terre."
- FR-A-2.519.581 :"Presse à démultiplication à came :Les quatre cases d'un moule rotatif se présentent successivement sous un piston de compactage et un piston de démoulage. De la terre est introduite pour être compactée et évacuée. Le piston est actionné par une came entraînée en rotation par l'arbre, qui peut être commandé à la main ou par un moteur. De conception rustique et de réalisation robuste, ce compacteur offre une grande puissance de compactage et un rendement élevé pour un investissement faible."
Ce brevet décrit un moyen manuel de presse variable.

- FR-A-2.548.080 : "L'invention consiste à la production de matériaux de construction et de travaux publics, sans cuisson et par hypercompression. Elle comporte trois phases principales
- le choix de la terre graveleuse comme matériau de base,
- ce matériau, mélangé avec du liant naturel ou chimique et de produit hydrofuge, à petite quantité, sera malaxé.

- le mortier obtenu passera dans une presse dont le taux de serrage sera de 60 à 200 T, selon le produit demandé.

Cette force coercitive empêche la terre de se décomposer et augmente ses caractéristiques mécaniques et physiques. Les principales applications sont la production des matériaux de construction et de travaux publics, à bas profil financier et énergétique."
Ce brevet décrit un procédé de fabrication d'un produit utilisant un ou plusieurs liants, ce qui ntest pas le cas de l'invention.

- FR-A-2.575.694 : "L'objet de l'invention concerne un dispositif de presse pour ltobtention d'un élément composite en terre comprimée. Il est constitué par la combinaison d'une double distribution successive par trémies dans des capacités de volume différent pratiquées sur un tiroir coulissant et transférant la charge dans un moule soumis à la pression de vérins de compression et d'extraction. Il est destiné à la construction des oeuvres maîtresses d'un bâtiment, aux revêtements, dallages et autres parties avec protection et décoration intégrées."
Ce dernier brevet ne réalise qu'un seul bloc par montée d'un vérin. Le cadre est mobile. La terre est comprimée de bas en haut.

Le démoulage est manuel. La capacité de production ne peut en aucun cas excéder 200 blocs à l'heure.

La présente machine est conçue pour fabriquer des blocs de terre, destinés à la construction de bâtiments.

Elle améliore les pratiques antérieurement utilisées pour la mise en forme des blocs de terre. Elle assure la qualité attendue en produisant des blocs à partir de terre naturelle, rapidement et économiquement.

La présente machine économise le temps et l'énergie en fabriquant des blocs de terre à chacune de ses extrémités.

Pour obtenir des blocs de terre hypercomprimés utilisables pour la construction, il est nécessaire d'utiliser des presses fournissant de très grands efforts ; à cet effet, les presses sont surdimensionnées et ne peuvent être disponibles sur le terrain pour baisser le taux de compression. Des liants chimiques sont utilisés dans la fabrication des blocs.

Ces moyens de fabriquer des blocs de terre destinés à la construction existent, depuis les petites presses manuelles jusqu a des machines mécaniques mais,
1/- avec des cadences de production très faibles ; de quelques dizaines à l'heure sur les presses manuelles à quelques centaines (2 à 3) pour les presses mécaniques,
2/- avec adjonction de stabilisants dans la matière première nécessitant des périodes de séchage avant utilisation,
3/- les machines mécaniques sont très lourdes, de conception rustique. Il est à remarquer des frottements à sec métal sur métal ou l'utilisation de glissières métalliques légèrement lubrifiées dans lesquelles le sable se trouve entraîné ; à remarquer également, selon le désaxage des forces, la création de couples parasitaires créant des déformations d'un ensemble nécessitant alors une construction trop massive.

L'invention évite ces inconvénients. Les presses utilisables sur site, manuelles ou pas, présentent des problèmes au niveau des glissières des pistons qui, par la terre et/ou le sable, sont usées ou détériorées très rapidement.

A cet effet, la presse hydraulique selon l'invention est du type utilisant des vérins hydrauliques à double action, alimentés en huile haute pression, qui actionnent une navette qui comprime la terre dans des moules, l'énergie est fournie par un moteur qui entraîne des pompes hydrauliques, l'ensemble reposant sur le châssis d'une remorque tractable.Ladite presse est caractérisée par le fait qu'elle est composée d'une navette pourvue à chaque extrémité d'une tête de compression qui se déplace dans un plan horizontal pour comprimer la terre dans deux moules situés à chaque extrémité du plan de travail, ladite navette est mue par deux vérins hydrauliques, ladite navette est pourvue de moyens de guidage qui font office de glissières insensibles aux poussières abrasives, les vérins hydrauliques de compression sont situés dans l'axe de la navette, latéralement à celle-ci ; les extrémités des tiges des vérins sont fixées à des plaques verticales de réaction solidaires du bâti, les corps des vérins sont reliés à la navette et entraînent celle-ci dans ses déplacements ; les plaques verticales de réaction sont percées d'un trou d'évacuation du bloc de terre comprimé, l'ouverture dudit trou est réalisée par un volet vertical actionné par un vérin hydraulique, lorsque le moule est fermé par le volet vertical, la tête de compression de la navette vient compresser la terre contre celui-ci ; l'alimentation en terre s'effectue verticalement, par gravité, au-dessus du plan de travail depuis une trémie et un crible mobile ; ladite presse est équipée d'un dispositif quant à la génération et à la distribution hydraulique.

I1 y a un volet à chaque extrémité au regard des trous d'évacuation des plaques verticales de réaction. Lorsque l'un d'eux est ouvert, l'autre est fermé. Ils sont à la sortie du moule.

Lorsque le moule est fermé par le volet, la navette vient compresser la terre contre celui-ci. Après compression, le volet est ouvert, la navette poursuit sa course dans le même sens et expulse le bloc de terre comprimé hors du moule, sur un plateau, d'où il est repris manuellement.

Les volets se déplacent verticalement et sont mus chacun par un vérin hydraulique.

Les moyens de guidage de la navette sont des supports pour billes, lesdits supports sont étanches et graissés à vie, lesdites billes roulent sous le passage de la navette, lesdites billes sont maintenues en position dans des stations de support, chaque station contient deux billes, lesdites stations sont fixées sur le bâti rigide.

La presse, objet de la présente invention, est équipée d'un dispositif, quant à la génération et à la distribution hydraulique. Les pompes hydrauliques sont des pompes à engrenages classiques.

Le dispositif de distribution d'huile, générant les mouvements, est géré hydrauliquement et a pour effet - une première avance rapide de la navette, jusqu'à ce que la terre soit introduite du prémoule dans le moule - en deuxième phase, le mouvement de la navette est très ralenti, alors que s'effectue la montée en haute pression indispensable à la bonne formation du bloc de terre.

Les pompes hydrauliques sont au nombre de trois. I1 y a donc deux pompes qui actionnent la navette et une troisième pompe qui est destinée au mouvement des volets.

La machine, objet de la présente invention, est en fonctionnement, soit commandée par un seul homme, soit seulement surveillée. En mode automatique, les différentes commandes constituant un cycle de production sont réalisées par un automate programmable.

L'automate régit toutes les opérations afin de fabriquer des blocs de terre à très forte cadence tout en assurant les sécurités de fonctionnement.

L'automate régit également les cycles de déchargement de la trémie lorsqu'on désire en évacuer la terre qui y est chargée, sans fabriquer de bloc.

L'automate surveille les différentes opérations ; en mode manuel, l'homme ne peut pas réaliser de manoeuvres dangereuses pour le matériel.

De l'organisation automatisée de la machine, découlent une économie de temps de manoeuvre et une très haute cadence de production de l'ordre de 700 blocs à l'heure. Ces blocs sont donc produits à peu de frais énergétique (de l'ordre de la dizaine de grammes de gasoil par bloc).

La terre utilisée est une terre crue naturelle ne demandant aucun stabilisant (ciment, chaux ou autre) de par son hypercompression.

En effet, la pompe hydraulique haute pression peut monter jusqu'a 250 bars, cette pression est réglable. Au maximum, le bloc de terre reçoit un effort de 52 tonnes soit 195 kg/cm2.

Les blocs de terre hypercomprimés, produits par la machine, objet de la présente invention, sont donc très résistants et adaptés pour une mise en oeuvre dès leur fabrication.

DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFEREE DE LA PRESSE SELON
L'INVENTION
Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention,
La figure 1 est une vue schématique de la presse, vue d'un côté selon son axe longitudinal.

La figure 2 est une vue schématique de la presse, vue de face, du côté d'une des sorties de la presse.

La figure 3 est une vue de la presse selon la figure 1, mais vue de l'autre côté.

La figure 4 est une vue schématique, vue de dessus, de la navette avec, à ses deux extrémités, une tête de compression, solidaire latéralement de deux vérins hydrauliques ; cette figure met en évidence la compression de la terre dans deux moules situés à chaque extrémité longitudinale de ladite presse ; sur cette figure, l'expulsion d'un bloc a lieu sur la gauche de la presse, tandis que le moule de droite est rempli de terre.

La figure 5 est une vue selon la figure 3 où la navette est en position intermédiaire avant d'aller comprimer la terre dans le moule de droite.

La figure 6 est une vue selon la figure 4 où la navette, après avoir comprimé la terre dans le moule de droite, expulse le bloc de terre hypercompressé, le moule de gauche est rempli de terre.

La figure 7 est une vue en coupe, selon l'axe longitudinal d'une extrémité de la presse, mettant en évidence la tête de compression côté gauche de la navette et le moule côté gauche avec son volet vertical.

La figure 8 est une vue en coupe du moule représenté à la figure 6 suivant la section AA.

La figure 9 est une vue en coupe des moyens de guidage faisant office de glissière et de support à la navette.

La figure 10 est une vue schématique du dispositif hydraulique de génération et de distribution pour comprendre les différents cycles.

La figure 11 est une vue schématique de l'automate.

La machine repose sur un châssis principal 1 complété d'un châssis secondaire 2. Ce châssis principal 1 repose sur un essieu 3 par l'intermédiaire d'une suspension à ressorts 4. L'essieu est équipé d'un timon de remorquage 6 avec anneau de traction 7 et chaîne de sécurité 8. Avec ces équipements, la machine est tractable, mobile, et peut être déplacée sur différents chantiers.

Le châssis est équipé de quatre béquilles réglables 9 pour assurer sa stabilité en fonctionnement. Un tube 10 solidement fixé sur le châssis principal 1 protège la roue 5 côté chargement.

Une grande trémie double 11, dans laquelle on charge la terre, repose sur quatre pieds 12, sur le châssis principal 1.

L'ouverture supérieure de la trémie 11 est recouverte d'un tamis 13 destiné à ne laisser passer que la terre ainsi que des cailloux de faible dimension. Les grosses pierres et autres objets sont éliminés par le crible 13.

Le crible 13 est supporté sur un bord de la trémie 11 par de solides charnières 14 autour desquelles il peut tourner. Le crible 13 est maintenu en position inclinée par un tablier de protection 15. Ce tablier empêche que, au cours du chargement, la terre ne retombe à l'extérieur de la trémie 11. Le tablier 15 est fixé au bord supérieur du crible 13 par de solides charnières 16 autour desquelles il peut tourner. La partie inférieure du tablier 15 repose dans des verrous 17. Pour le transport de la machine, le tablier 15 est replié sous le crible 13 à l'aide des charnières 16 ; cet ensemble est descendu en position horizontale sur la trémie 11 par rotation autour des charnières 14 ; de cette manière la hauteur de la machine est moins importante.

A la base de la trémie 11, deux goulottes de chargement 18 alimentent la terre par gravité, les parois de la trémie 11, verticales et fortement inclinées permettant ce mode d'alimentation en terre. La contenance de la trémie ll est, selon le mode de chargement de 2 à 2,5 mètres cube, ce qui correspond à 15 minutes de production de blocs en terre comprimés.

La surface d'ouverture des deux goulottes de chargement 18 peut se régler en positionnant deux volets 19 à l'intérieur de la trémie 11. Ces deux volets 19, un par goulotte 18, obstruant plus ou moins l'ouverture de la goulotte, permettent le réglage de la longueur du bloc de terre ; cette longueur est directement proportionnelle au volume de terre alimenté dans le prémoule 20.

A côté de la trémie 11, qui est fixée sur le châssis principal 1, les équipements annexes sont disposés sur le châssis secondaire 2.

Le moteur diesel 21, d'une puissance de 60 chevaux, qui génère l'énergie de la machine, son coffre à batteries 22, le moteur 21 et les batteries 22 sont situés vers l'avant de la machine et le plus près possible de l'essieu 3. Le moteur diesel 21 entraîne, par l'intermédiaire d'un accouplement 23, les pompes hydrauliques 24 qui fournissent l'huile hydraulique sous pression et le débit nécessaires aux différents vérins par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique de distribution qui sera décrit plus tard. Le moteur diesel 21 est fixé sur le châssis auxiliaire 2 par un système antivibratoire, il est équipé de son réservoir à combustible.

Le réservoir d'huile hydraulique 26, d'une capacité de 250 litres est situé transversalement sous la trémie, dans l'espace libre entre les deux goulottes 18. Le réservoir 26 alimente par gravité les pompes 24. L'huile, avant son retour au réservoir 26, passe au travers d'un réfrigérant 27.

Le réfrigérant 27 est calculé pour que la température de l'huile hydraulique n'excède jamais 70"C. Le réservoir d'huile hydraulique 26 est équipé des accessoires normaux, c'est-à-dire: crépines d'aspiration, ìltres vingt-cinq microns sur le retour d'huile, niveau, thermomètre, orifices de remplissage et de vidange, robinets d'isolement.

Au centre du châssis secondaire 2 et au-dessus des pompes hydrauliques 24, est disposé un coffret de commande 28 qui est alimenté électriquement en 24 volts, courant continu, depuis les batteries 22. Le coffret de commande 28 comporte, sur sa face avant, les différents boutons de commande de la machine ; à l'intérieur il abrite un automate programmable qui gère et commande les mouvements de la machine. Les circuits et séquences seront l'objet d'un descriptif détaillé.

La terre, qui a été chargée dans la trémie double 11, descend par gravité passant par les goulottes 18, réglables par les volets 19 dans les prémoules 20. La terre est alors transformée en bloc comprimé, bon pour la construction dans les moules 29 ; la conception du moule 29 sera décrite avec les commentaires de la figure 6 et suivantes.

Lors de la compression de la terre, les sorties des moules 29 sont fermées par les volets 30 qui sont déplacés par les vérins hydrauliques 31.

Lorsque le bloc de terre est formé, le vérin 31 ouvre le volet 30 et le bloc est poussé à l'extérieur de la machine sur les tables d'évacuation 50. Les extrémités des tables 50 reposent au sol à l'aide de pieds 36 réglables en hauteur et rétractables.

Les tables 50 sont conçues pour le stockage de cinq blocs minimum, ce qui laisse le temps nécessaire pour la manutention des blocs pendant la production. Pour le transport de la machine, ces tables 50 sont mises en position verticale.

La compression de la terre dans le moule se réalise de la façon suivante : la navette 32 est équipée à chacune de ses extrémités d'une tête de compression 37.

La navette 32 est maintenue dans son déplacement par deux stations de supportage 33 équipées de billes de roulement 38. Il y a une station 33 de chaque côté de la navette 32, chacune équipée de deux billes 38, inférieures. Le déplacement de la navette 32 entraîne donc la tête de compression 37 qui pousse la terre depuis le prémoule 20 dans le moule 29, le volet 30 est maintenu fermé par le vérin 31. La navette 32 se déplace rapidement jusqu'au commencement de la compression jusqu'à la valeur choisie soit cinquante tonnes de poussée au maximum. A ce moment, l'effort de poussée est annulé, le volet 30 est ouvert par le vérin 31 et la navette 32 évacue le bloc de terre sur la table d'évacuation 50.

Le moule est constitué d'une plaque de base 39, cette plaque 39 a pour longueur le prémoule 20 et le moule 29. La plaque 39 est boulonnée sur les plaques 40 qui constituent les côtés du moule 29, ainsi que la plaque 41 qui est le dessus du moule 29. Ces quatre plaques constituent l'ossature robuste et sont revêtues intérieurement de plaques d'usure 42 pour la base 39 ; des plaques d'usure 44 pour le dessus 41 ; des plaques d'usure 43 pour les côtés 40 ; seules les plaques 43 sont maintenues par vis sur les côtés 40, les plaques d'usure 42 et 44 sont simplement posées.

Pour éviter que les plaques d'usure 42, 43 et 44 ne soient entraînées à l'extérieur du moule 29, par les frottements du bloc de terre comprimé, elles sont maintenues en leur position par des clavettes 45.

Le volet 30 se déplace, mu par le vérin 31, dans un espace créé par : la plaque 47, deux entretoises d'écartement 48 à usage de glissières et le volet venant en appui sur la plaque 47. La plaque 47 est découpée d'ouvertures rectangulaires 30 X 9 cm correspondant au profil du bloc de terre comprimé.

Les deux plaques verticales de réaction 47, une à chaque extrémité de la machine, sont le bâti de la machine.

En effet, ces plaques verticales de réaction 47 sont reliées entre elles par quatre solides entretoises ou tiges 49 qui maintiennent leur écartement.

C'est sur ces plaques verticales de réaction 47 que sont fixés les côtés de moule 40 sur lesquels sont boulonnées les plaques de base 39 et de dessus de moule 41.

Les plaques verticales de réaction 47 servent de butées aux tiges des vérins de compression 34.

Lors d'une compression, les tiges des vérins 34 prennent appui sur l'une des plaques 47, la terre est comprimée contre le volet 30 situé de 1 'autre côté de la machine qui prend appui sur 1 'autre plaque 47.

Les deux plaques d'extrémité 47 sont sollicitées à 1 'écartement mais sont maintenues en bonne position par les tiges 49 qui sont soumises à un effort de traction.

La navette 32, équipée de ses deux têtes de compression 37, est entraînée par les vérins à double effet 34 en un mouvement de va-et-vient. La liaison entre les vérins 34 et la navette 32 est réalisée par des chapes 64.

Le système hydraulique est schématiquement représenté dans la figure 10. L'alimentation en huile provient du réservoir 26, préfiltrée par les crépines d'aspiration 51 et 52. A la sortie d'un réservoir 26, deux vannes 53 et 54 sur les tuyauteries d'aspiration permettent de l'isoler du circuit aval.

Les pompes hydrauliques à engrenages 55, 56 et 57 sont entraînées à la vitesse de 2.500 tours par minute par le moteur diesel 21 par l'intermédiaire d'un accouplement 23. La pompe 55 est destinée au déplacement de la navette 32 : ses caractéristiques sont : débit 330 litres par minute sous pression de service 70 bars, ce qui génère le déplacement rapide à basse pression et le début de la compression du bloc de terre. La pompe 57 prend alors le relais de la pompe 55 et génère à son tour un déplacement lent de la navette accompagné d'une montée progressive en pression, ses caractéristiques sont : débit 27 litres par minute et possibilité de monter en haute pression jusqu'a 250 bars.La pompe 56, dont les caractéristiques sont : débit 85 litres par minute et pression de service 180 bars, est spécialement affectée aux deux vérins 31 pour l'ouverture et la fermeture des deux volets 30.

Les deux pompes 55 et 57 débitent dans un même circuit qui alimente les vérins 34, jusqu'a ce que la compression du bloc de terre soit commencée et que la pression d'huile atteigne 70 bars.

A ce moment, la soupape 58 s'ouvre, pilotée par la pression générée et la pompe 57 continue à débiter dans le circuit considéré, c'est alors que les vérins 34 continuent très lentement leur avance jusqu'a la compression du bloc de terre à la pression désirée. La pompe 55 est protégée par une soupape de sécurité 59 tarée à 250 bars. Un clapet de non retour 60 protège la pompe basse pression 55 du débit de la pompe haute pression 57. On affiche la pression de compression voulue au pressostat 61, lorsque cette pression est obtenue, le pressostat 61 le signale à l'automate programmable qui annule alors 1 'ordre de compression.

Un manomètre visuel 62 permet de vérifier le réglage, réalisé sur le pressostat 61.

L'huile hydraulique générée par les deux pompes 55 et 57 ou seulement par la pompe 57 est dirigée par un électro-distributeur hydraulique 63 piloté hydrauliquement, soit d'un côté du vérin 34, ce qui formera un bloc de terre à une extrémité de la machine, soit de l'autre côté du vérin 34, formant le bloc de l'autre côté de la machine ou encore, en direction du réservoir 26, si 1 'on ne veut pas former de bloc, machine à l'arrêt. Les tiges des vérins 34 sont fixées à leurs extrémités en butée contre les plaques 47.

Seuls les corps de ces vérins sont mobiles, entraînant la navette 32 par une liaison vérin-navette réalisée par deux chapes 64 qui enserrent les vérins 34, d'une part, et sont soudées sur la navette 32, d'autre part.

L'huile hydraulique ressortant de 1'électro-distributeur 63 est dirigée vers un aéroréfrigérant 27 pour assurer une température d'huile inférieure à 70"C et ensuite vers un filtre 65 qui maintiendra 1 'huile propre en arrêtant toutes les impuretés contenues dans l'huile et de dimension supérieure à 10 microns ; sortie du filtre 65, l'huile retourne au réservoir 26.

La pompe 56, destinée aux mouvements des volets 30, est protégée par une soupape de sûreté 66, elle alimente les vérins 31 par l'intermédiaire d'un électro-distributeur hydraulique 67 qui, selon la direction où l'huile est dirigée, ouvre un volet 30 d'un côté de la machine et simultanément ferme l'autre volet 30 et réversiblement. Afin que les volets 30 restent en position lorsque la commande est au repos, les deux vérins 31 restent sous pression grâce à deux clapets anti-retour pilotés 68.

L 'huile hydraulique, ressortant de ltélectro-distributeur, est dirigée vers un filtre 69 qui stoppe les impuretés supérieures à 25 microns dans le but de maintenir propre l'huile hydraulique, est ensuite retournée au réservoir 26.

Le schéma hydraulique (fig. 10) indique d'autre part
- les bobines électriques 24V. C.C 74 et 75 qui commandent 1 'électro-distributeur hydraulique 63.

- les bobines 80 et 81 qui commandent 1'électro-distributeur hydraulique 67.

- les détecteurs de position 76, 77 et 78, 79 des volets 30.

- les détecteurs de position 72, 73 et 82, 83 actionnés par la came de contact 71 du vérin 34.

Le pressostat 61 réglable donne un signal électrique lorsque la valeur de compression du bloc de terre est atteinte. Le manomètre 62 visualise la pression réglée.

Les détecteurs de position des volets 30 sont respectivement actionnés par paire : soit 77 et 78 correspondant à un volet en haut et l'autre en bas, soit 76 et 79 lorsque les positions sont inversées.

Les détecteurs de position 72, 73 et 82, 83, deux de chaque côté de la machine indiquent que la tête de compression est arrivée près du volet 30 pour les détecteurs 72 et 82 ; les détecteurs 73 et 83 signalent que le vérin 34 est à sa limite maximum et que le bloc de terre compressé est sorti de la machine et se trouve sur la table d'évacuation 50.

L'automate programmable traite des informations de positionnement que l'on nomme entrées et donne des ordres d'actions qui sont les sorties. La figure 9 détaille les entrées et les sorties utilisées.

Une armoire de commande 28 de la machine est située au centre de celle-ci et, du côté opposé au chargement de terre. Elle abrite l'automate programmable ainsi que les relayages électriques de commande en 24 V. CC.

La porte de l'armoire 28 est équipée en tableau de commande de la machine. Ces commandes permettent de faire un choix entre trois modes opératoires de la machine qui sont Automatique = l'automate programmable commande seul la machine et fabrique des blocs de terre compresse.

Manuel : 1 'homme peut faire fonctionner la machine, l'action de l'automate programmable ne consistant alors qu'a la surveillance : interdire à l'homme d'accomplir des manoeuvres préjudiciables à la machine et contrôler les sécurités.

En mode manuel, il est possible de faire mouvoir la navette 32, soit vers la droite, soit vers la gauche de la machine, ainsi que de commander les mouvements des volets ; soit d'ouvrir le volet gauche et, simultanément, de fermer le volet droit, ou ouverture à droite et, simultanément, fermeture à gauche.

La porte de l'armoire est donc équipée de tous les boutons nécessaires aux différentes commandes. C'est dans cette armoire qu'aboutissent toutes les informations destinées à l'automate programmable. Outre les positionnements de la machine transmis par les détecteurs, l'automate reçoit le signal signifiant que la pression sur le bloc est obtenue ; l'automate a également une mission de surveillance qui se traduit par un arrêt de machine avec signalisation lumineuse ou sonore de défaut, soit par niveau d'huile hydraulique, soit par température trop élevée de cette huile.

SEQUENCES : MANUEL - DECHARGEMENT - AUTOMATIQUE
En se reportant à la figure 10, on peut suivre l'ensemble de fonctionnement du système. Le moteur diesel 21 est en marche, les pompes hydrauliques 55, 56 et 57 débitent de l'huile.

Si on n'actionne aucune commande, les débits des pompes 55 et 57 vont à ltélectro-distributeur 63 et en ressortent immédiatement pour passer dans le réfrigérant 27, puis dans le filtre 65, et enfin retourner au réservoir 26.

Le débit de la pompe 56 va au distributeur, en ressort pour passer dans le filtre 69 et retourne au réservoir 26.

Si on sélectionne le mode "MANUEL", il faut alors informer l'automate de valider cette décision en enclenchant le "DEPART
CYCLE". On peut alors manuellement manoeuvrer la machine. Le moteur diesel 21 fonctionne et entraîne les pompes hydrauliques 55, 56, 57 qui débitent. On admet qu'il n'y a pas de terre dans la trémie Il.

On peut, en manoeuvrant manuellement les interrupteurs placés sur le tableau de commande 28, donner des ordres à la machine.

On demande tout d'abord d'ouvrir le volet 30 de gauche, l'automate qui a été alimenté électriquement par la clef de contact du diesel enregistre l'entrée puis, en sortie, alimente électriquement la bobine 81, l'huile passe alors dans le distributeur 67 et les deux vérins 31 se déplacent, entraînant l'ouverture du volet 30 gauche et la fermeture du volet droit ; si l'on insiste sur la commande, les volets ayant fini leur course, la pression augmente dans les vérins 31 jusqu'a ce que la soupape de sécurité 66 s'ouvre envoyant le débit d'huile vers le réservoir 26. A la relâche de la commande, le distributeur 67 revient en position centrale, les clapets anti-retour 68 assurent que les volets 30 restent dans la position.

Après avoir ouvert le volet 30 de gauche, l'automate est informé par les détecteurs de position 76 et 79 que gauche est ouvert et droite fermé. On demande alors le déplacement de la navette vers la gauche, le solénoïde 74 du distributeur 63 est alors alimenté électriquement par l'automate, l'huile débitée par les pompes 55 et 57 est alors dirigée dans les vérins 34 qui se déplacent vers la gauche en entraînant la navette 32. La came 71 fixée sur le corps du vérin 34 vient d'abord au contact du détecteur 72 puis du détecteur 73 signalant que la pression hydraulique augmente dans les vérins et la soupape de sécurité 58 s'ouvre, laissant le surdébit d'huile retourner vers le réservoir 26.

En relachant la commande "à gauche", le distributeur 63 revient en position centrale.

En actionnant la commande "à droite", l'automate alimente électriquement le solénoïde 74 et la navette 32, entraînée par les vérins 34, se déplace vers la droite jusqu'a ce que la came 71 atteigne le détecteur 82. A ce moment, l'automate est informé que le mouvement à droite est demandé, mais le détecteur 79 informe l'automate que le volet droit 30 est fermé. Pour éviter que la tête de compression 37 n'entre en contact avec le volet 30, l'automate -qui a une mission de surveillance- arrête le mouvement en stoppant l'alimentation du solénoïde, ce qui remet le distributeur au centre et la navette 32 ne peut se déplacer que si l'on ouvre le volet de droite 30.

L'automate, en deuxième surveillance, interdit la fermeture du volet droit 30 s'il est informé par le détecteur 83 que la navette est en position maximum à droite. Cette interdiction a pour but de protéger la tête de compression.

Si l'on sélectionne le mode "DECHARGEMENT", l'automate -dès que l'on a confirmé le "Départ cycle"- exécute les manoeuvres.

L'automate sait par l'information qui lui est transmise par les détecteurs 76 et 78, quel est le volet qui est ouvert ; les détecteurs 77 et 79 lui confirment que le volet opposé est bien fermé. Alors le cycle de déchargement peut commencer, l'automate donne l'ordre électriquement pour que la navette parte vers le volet ouvert, afin d'expulser la terre à l'extérieur de la machine sans la comprimer.

On admet que le volet 30 à gauche est ouvert 76 et 79, l'automate alimente le solénoïde 74, mettant en position le distributeur 63 et la navette 32 se déplace vers la gauche, poussée par le vérin 34. La came atteint le détecteur 72, le passe et arrive au contact du détecteur 73 : à ce moment, l'automate coupe l'alimentation du solénoïde 74, le distributeur 63 revient au centre, et la navette 32 s'arrête. Tout de suite, le mouvement vers la droite commence. L'automate alimente le solénoïde 75, la navette 32 se déplace vers la droite, la came 71 quitte le détecteur 73.Lorsque cette came 71 relâche le détecteur 72, l'automate coupe l'alimentation du solénoïde 75 et inverse les positions des volets 30 en alimentant la bobine 80, les vérins 31 entrent en action, le volet gauche est fermé en 77, le volet droite est ouvert en 78, l'automate coupe le courant au solénoïde 80, alimente en 75 et la navette 32 repart vers la droite jusqu'au détecteur 83 et le cycle se répète. L'arrêt de la séquence de déchargement est réalisé par manoeuvre de la commande "Cycle stop".

La séquence en mode DECHARGEMENT est décrite en annexe II.

Si l'on sélectionne le mode "AUTOMATIQUE", l'automate, après que 1 'ordre de départ lui soit donné par le signal "départ cycle", commande toutes les opérations de fabrication du bloc de terre.

Afin de travailler dans de bonnes conditions, l'automate effectue tout d'abord un nettoyage des moules 29 en réalisant un cycle de déchargement, puis il commence la fabrication.

On admet que la navette 32 est en extrémité à droite 82 et 83, le volet de gauche 30 est fermé en 77 et 78 et la terre est descendue dans le prémoule 20 à gauche. La navette 32 se déplace vers la gauche, la tête de compression 37 entraîne la terre dans le moule 29 et commence la compression jusqu'a ce que le débit de la pompe 55 soit hydrauliquement déconnecté par ouverture de la soupape 58. A ce moment, seule la pompe 57 réalise très lentement la fin de compression du bloc jusqu'a ce que la pression désirée soit atteinte. Le pressostat 61 en donne le signal, l'automate remet au centre le distributeur 63 et la pression chute dans les vérins 34. L'automate ouvre le volet 30 à gauche 76 et 79, remet en mouvement la navette vers la gauche jusqu'a ltextrémité 72 et 73, alors le bloc compressé est sorti de la machine sur la table d'évacuation 50. Immédiatement, l'automate donne l'ordre à la navette 32 de partir vers la droite et le cycle continue jusqu'a manque de terre dans la trémie ou décision d'arrêter la fabrication en actionnant le signal "cycle stop".

La séquence en mode AUTOMATIOUE est décrite en annexe III.

ANNEXE I SEQUENCE EN MODE MANUEL 1. Fermeture du circuit électrique 24 V. DC
Moteur Diesel en fonctionnement 2. Sélection du mode "MANUEL" 3. Pression sur bouton "DEPART CYCLE" 4. Déterminer visuellement la position des volets 5. Positionnement des volets 6. Positionnement de la navette
- vers la gauche
- vers la droite 7. Pression sur bouton "ARRET CYCLE"
Possibilité de sélection d'un autre mode
ANNEXE II
SEOUEWCE EN MODE DErgARGENzNT 1. Circuit électrique fermé
Diesel en fonctionnement 2. Sélection du mode "DECHARGEMENT" 3. Pression sur bouton "DEPART CYCLE"
Si le volet 30 gauche est ouvert 76, 79, la navette 32
partira vers la gauche ou inversement.

4. Navette vers la gauche et en proximité volet gauche 72 5. Navette vers la gauche et extrémité gauche 73 6. Navette vers la droite quitte extrémité et proximité
gauche 73 et 72 7. Montée volet droite 78 et 77 8. Navette vers la droite 9. Navette vers la droite et en proximité porte droite 82 10. Navette vers la droite et extrémité droite 82 et 83 11. Navette vers la gauche quitte extrémité et proximité
droite 83 et 82 12. Montée volet gauche 76 et 79 13. Navette vers la gauche 14. Reprise du cycle au point 4 15. Pour arrêter le cycle pression sur bouton "arrêt cycle"
ANNEXE III
SEQVRNCE EN MODE wAUTOMATIQUE 1. Circuit électrique fermé
Diesel en fonctionnement 2. Sélection du mode "AUTOMATIQUE" 3. Pression sur bouton "DEPART CYCLE" 4.L'automate commande d'abord un cycle de déchargement
avant d'enclencher la séquence automatique, soit vers la
droite, soit vers la gauche (revoir séquence
déchargement) 5. Si volet gauche fermé 77 et 78 6. Navette 32 vers la gauche 7. Compression du bloc
Pression atteinte 61 8. Ouverture volet gauche 76 et 79 9. Sortie du bloc
Navette extrémité gauche 73 10. Navette vers la droite 11. Compression du bloc (voir 7) 61 12. Ouverture volet droite 78 et 77 13. Sortie du bloc 83 14. Navette vers la gauche 15. Reprise du cycle au point 7 16. Pour arrêter le cycle, pression sur bouton "arrêt cycle"
N.B. : - par manque de terre dans la trémie, la machine s'arrête au point 7 ou 11, car le détecteur 72 ou 82 est atteint par la came 71, sans que le signal de pression atteinte ne soit donné par le pressostat 61.

- la machine s'arrête si la température d'huile est trop haute.

La presse objet de la présente invention est caractérisée par:
1/ - sa cadence de production très élevée ; 700 blocs de terre à l'heure avec un coût de production très faible puisque son énergie motrice est assurée par un moteur diesel de 60 chevaux.

2/ - son mode de compression dont la transmission des efforts est réalisée dans l'axe même de la formation du bloc de terre.

3/ - le moyen qui permet de transmettre les efforts dans l'axe de compression est l'utilisation de deux vérins hydrauliques, à double effet, à double tige.

Ces deux vérins, dont les tiges fixes prennent appui sur des plaques de réaction, entraînent une navette de compression par le déplacement des corps des vérins sur les tiges.

Les corps des vérins sont reliés à la navette.

Les deux vérins sont situés latéralement à la navette, dans un plan horizontal confondu avec l'axe de formation des blocs.

4/ - La conception des deux plaques verticales de réaction est caractérisée par leur liaison par quatre tiges filetées à leurs extrémités, écrous et contre écrous assurant l'écartement entre les deux plaques, ainsi que leur parallélisme. Ces quatre tiges filetées équilibrent l'ensemble, travaillent uniquement à la traction, puisque lorsque les tiges des vérins prennent appui sur une plaque, l'autre plaque résiste à l'effort de compression du bloc, la force d'écartement des deux plaques étant annulée par le travail des quatre tiges.

5/ - Le guidage de la navette est caractérisé par l'utilisation de billes porteuses qui maintiennent le poids de l'ensemble "navette et vérins de compression". Les billes porteuses sont dans des supports étanches, elles sont graissées à vie. Les billes porteuses sont situées sous la navette de compression et en conséquence à l'abri de chute de matière première. Elles contribuent à un déplacement sans effort de la navette, sans aucun frottement entre pièces métalliques.

6/ - Le cycle de production d'un bloc de terre est caractérisé par son faible temps, à peine plus de cinq secondes, tout en assurant une homogénéité des forces dans tout le bloc au cours de sa création. Les deux conditions : temps et homogénéité des forces sont obtenues par un système hydraulique original.

L'énergie hydraulique est générée, pour la compression, par deux pompes à engrenages de modèle standard.

Une première pompe à grand débit, basse pression est utilisée pour le déplacement rapide de la navette pendant l'introduction de la terre dans la chambre de compression, pendant le début de compression, ainsi que pour l'expulsion du bloc formé.

Une deuxième pompe à petit débit et haute pression est opérationnelle, seule, pour terminer la compression du bloc, en déplaçant très lentement la navette et assurant une croissance régulière de la force de compression.

7/- Le fonctionnement de la presse selon l'invention est original de par ses automatismes.

La machine a trois modes de fonctionnement:
- en mode "manuel", c'est l'homme qui commande les mouvements, il est sous surveillance
- en mode de "déchargement automatique", lorsqu'on désire enlever la matière première de la trémie sans fabriquer de bloc comprimé,
- en mode "automatique", la machine fabrique seule les blocs, elle se surveille.

Ces trois modes sont gérés par un automate programmable qui, outre ses fonctions de production, a des missions de surveillance, soit pour que l'homme ne réalise pas de manoeuvre dommageable, soit pour vérifier que toutes les conditions sont bonnes en modes automatiques.

REFERENCES 1. Châssis principal 2. Châssis secondaire 3. Essieu 4. Suspension à ressorts 5. Roue 6. Timon de remorquage 7. Anneau de traction 8. Chaîne de sécurité 9. Béquilles réglables 10. Tube de protection 11. Grande trémie double 12. Pieds de la trémie 13. Crible ou tamis 14. Charnières 15. Tablier de protection 16. Charnières 17. Verrous 18. Goulottes de chargement 19. Volets (réglage longueur bloc) 20. Prémoule 21. Moteur Diesel 22. Batteries 23. Accouplement 24. Pompes hydrauliques 26. Réservoir d'huile hydraulique 27. Réfrigérant 28. Coffret de commande 29. Moules 30. Volet vertical 31. Vérin hydraulique du volet vertical 32. Navette 33. Stations de supportage 34. Vérins à double effet de compression 36. Pieds des tables 37. Tête de compression 38. Billes de roulement 39. Plaque de base 40. Plaques côté des moules 41. Plaque dessus des moules 42. Plaques d'usure pour la base 39 43. Plaques d'usure pour les côtés 40 44. Plaques d'usure pour le dessus 41 45. Clavettes de maintien des plaques d'usure 47. Plaques verticales de réaction 48. Entretoises d'écartement 49. Tiges de réaction 50. Tables d'évacuation 51. Crépines d'aspiration 52. Crépines d'aspiration 53. 54. Vannes 55.56.57. Pompes hydrauliques à engrenages 58. Soupape 59. Soupape de sécurité 60. Clapet de non retour 61. Pressostat 62. Manomètre visuel 63. Electro-distributeur hydraulique 64. Chapes 65. Filtre 66. Soupape de sûreté 67. Electro-distributeur hydraulique 68. Clapets anti-retour 69. Filtre à huile 71. Came de contact 72. 73. Détecteurs de position 74. 75. Bobines électriques ou solénoïdes 76. 77. 78. 79. Détecteurs de position des volets 30 80.81. Bobines 82.83. Détecteurs de position du vérin 34

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Presse hydraulique du type TB 700 utilisant des vérins hydrauliques (34) à double action, alimentés en huile haute pression qui actionnent une navette (32) qui comprime la terre dans des moules (29), l'énergie est fournie par un moteur (21) qui entraîne des pompes hydrauliques (24), caractérisée par le fait

qu'elle est composée d'une navette (32) pourvue à chaque extrémité d'une tête de compression (37) qui se déplace dans un plan horizontal pour comprimer la terre dans deux moules (29) situés à chaque extrémité du plan de travail, ladite navette (32) est mue par deux vérins hydrauliques (34), ladite navette (32) est pourvue de moyens de guidage qui font office de roulements insensibles aux poussières abrasives, les vérins hydrauliques (34) de compression sont situés dans l'axe de la navette (32), latéralement à celle-ci ; les extrémités des tiges de réaction (49 sont fixées à des plaques verticales de réaction (47) solidaires du bâti, les corps des vérins (34) sont reliés à la navette (32) et entraînent celle-ci dans ses déplacements ; les plaques verticales de réaction (47) sont percées d'un trou d'évacuation du bloc de terre comprimé, l'ouverture dudit trou est commandée par un volet vertical (30) actionné par un vérin hydraulique (31) ; lorsque le moule (29) est fermé par le volet vertical (30), la tête de compression (37) de la navette (32) vient compresser la terre contre celui-ci ; l'alimentation en terre s'effectue verticalement au-dessus du plan de travail par une trémie (11) et un crible (13) mobile ; ladite presse est équipée d'un dispositif quant à la génération et à la distribution hydraulique.

2. Presse hydraulique selon la revendication 1, caractérisée par le fait

que les moyens de guidage de la navette (32) sont des supports (33) pour billes (38), lesdites billes (38) sont étanches et graissées à vie, lesdites billes (38) roulent sous le passage de la navette, lesdites billes (38) sont maintenues en position dans des stations de support (33), chaque station (33) contient deux billes (38), lesdites stations (33) sont fixées sur le bâti rigide.

3. Presse hydraulique, selon la revendication 1, caractérisée par le fait

que le moyen qui permet de transmettre les efforts dans l'axe de compression est l'utilisation de deux vérins hydrauliques (34), à double effet, à double tige ; ces deux vérins (34), dont les tiges fixes prennent appui sur des plaques de réaction (47), entraînent une navette de compression (32) par le déplacement des corps des vérins (34) sur leurs tiges; les corps des vérins (34) sont reliés à la navette (32) ; les deux vérins (34) sont situés latéralement à la navette (32), dans un plan horizontal confondu avec l'axe de formation des blocs ; les deux plaques verticales de réaction (47) sont maintenues en liaison par quatre tiges (49) filetées à leurs extrémités, écrous et contre écrous assurant l'écartement entre les deux plaques (47), ainsi que leur parallélisme ; les quatre tiges (49) filetées équilibrent l'ensemble, travaillent uniquement à la traction, puisque lorsque les tiges des vérins (34) prennent appui sur une plaque (47), l'autre plaque (47) résiste à l'effort de compression du bloc, la force d'écartement des deux plaques (47) étant annulée par le travail des quatre tiges (49).

4. Presse hydraulique, selon la revendication 1, caractérisée par le fait

que l'énergie hydraulique est générée, pour la compression, par deux pompes à engrenages ; une première pompe (55) à grand débit, basse pression, est utilisée pour le déplacement rapide de la navette (32) pendant l'introduction de la terre dans la chambre de compression, pendant le début de compression, ainsi que pour l'expulsion du bloc formé ; une deuxième pompe (57) à petit débit et haute pression est opérationnelle, seule, pour terminer la compression du bloc, en déplaçant très lentement la navette (32) et assurant une croissance régulière de la force de compression.

5. Presse hydraulique selon la revendication 1, caractérisée par le fait

que la troisième pompe (56) est destinée au mouvement des volets verticaux (30).

6. Presse hydraulique selon la revendication 1, caractérisée par le fait

qu'il y a un volet (30) à chaque extrémité au regard des trous d'évacuation des plaques verticales de réaction (47) ; lorsque l'un d'eux est ouvert, l'autre est fermé ; lorsque le moule (29) est fermé par le volet (30), la navette (32) vient compresser la terre contre celui-ci ; après compression, le volet (30) est ouvert, la navette (32) poursuit sa course dans le même sens et expulse le bloc de terre comprimé hors du moule (29), sur un plateau, d'où il est repris manuellement ; les volets (30) se déplacent verticalement et sont mus chacun par un vérin hydraulique (31).

7. Presse hydraulique selon la revendication 1 caractérisée par le fait

qu'elle repose sur un châssis principal (1) complété d'un châssis secondaire (2) ; ce châssis principal (1) repose sur un essieu (3) par l'intermédiaire d'une suspension à ressorts (4) l'essieu est équipé d'un timon de remorquage (6) avec anneau de traction (7) et chaîne de sécurité (8).

8. Presse hydraulique selon la revendication 1, caractérisée par le fait

que la trémie (11) est double et qu'elle repose sur quatre pieds (12), sur le châssis principal (1); l'ouverture supérieure de la trémie (11) est recouverte d'un tamis (13).

9. Presse hydraulique selon l'une quelconque des revendications l ou 8, caractérisée par le fait

que le crible (13) est supporté sur un bord de la trémie (11) par des charnières (14) ; le crible (13) est maintenu en position inclinée par un tablier de protection (15) ; le tablier (15) est fixé au bord supérieur du crible (13) par des charnières (16) ; la partie inférieure du tablier (15) repose dans des verrous (17)

pour le transport de la machine, le tablier (15) est replié sous le crible (13) à l'aide des charnières (16) ; cet ensemble est descendu en position horizontale sur la trémie (11) par rotation autour des charnières (14).

10. Presse hydraulique, selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait

qu'à la base de la trémie (11), deux goulottes de chargement (18) alimentent la terre par gravité, les parois de la trémie (11), verticales et fortement inclinées permettant ce mode d'alimentation en terre ; la surface d'ouverture des deux goulottes de chargement (18) peut se régler en positionnant deux volets (19) à l'intérieur de la trémie (11) ; ces deux volets (19), un par goulotte (18), obstruant plus ou moins l'ouverture de la goulotte, permettent le réglage de la longueur du bloc de terre