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Procédé de rabrication des éléments entrant dans la construction des bâtiments, et machines pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le coût global d'une construction est déterminé, dans une proportion appréciable, par les frais de transport jusqu'au chantier de construction des pierres utilisées dans la construction, généralement préparées d'une manière industrielle, et des autres éléments entrant dans la contruction, notamment lorsque le terrain où se fait la construction n'est pas encore suffisamment desservi par des chemins carrossables ou lorsque ce terrain est situé dans une région montagneuse.
Il est vrai qu'on a déjà adopté la méthode qui consiste à reporter directement sur le chantier la confection des pierres entrant dans la construction, mais on ne disposait
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jusqu'ici pour cela que de machines qui n'étaient en mesure de produire qu'un type unique d'élément de construction, à savoir une pierre destinée à la constitution des murs. Ces machines commandées par moteur sont également d'un poids très élevé et d'une construction compliquée, de sorte que leur installation n'est économique que lorsqu'on exécute simultanément toute une série d'édifices.
Dans ces conditions, l'objet de la présente invention consiste en un procédé de fabrication des pierres nécessaires à une construction, qui permet l'édification de bâtiments dans des conditions économiques très favorables par le fait que l'on fabrique les pierres et autres éléments de construction en béton, nécessaires à la construction envisagée, comme par exemple les pierres de maçonnerie, les éléments de hourdis, les pierres de couverture, les éléments de poutres, les pierres moulées de forme spéciale pour les égouts et autres parties de l'installation, directement sur le chantier, par l'utilisation éventuelle d'une sablière située à proximité, et par la mise en oeuvre d'une machine de moulage d'un transport facile, pouvant être manoeuvrée avec avantage à la main, éventuellement par une seule personne.
L'invention est relative d'autre part à la machi- ne même de¯moulage des éléments de construction, qui convient à la mise en oeuvre du procédé.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs,va bien faire ressortir comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 représente'en une vue de côté une première forme de réalisation de la machine à mouler les pierres et autres éléments de construction.
La figure 2 est une vue arrière avec coupe partielle correspondant à la figure 1.
La figure 3 est une vue partielle, semblable à la figure 1 de la machine dans sa position lors du moulage d'un parpaing.
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La figure 4 est une vue avant correspondant à la figure 3, mais dans laquelle les éléments de'la machine qui ne sont pas nécessaires à la compréhension de l'invention ont été sup- primés pour rendre le dessin'plus clair:
La figure 5 est une vue en plan correspondant à la fi- gure 4. La figure 6 représente en une vue en plan le châssis de moulage adapté à la fabrication d'une tuile, ainsi que l'ins- trument correspondant servant à enlever par râclage l'exCéent de matière.
Les figures 7 à 15 représentent des exemples de neuf pierres ou autres éléments de construction vus en perspective ou en coupe, les figures 11a' 13a,et 14a étant relatives aux noyaux servant à la réalisation des conduits ménagés dans les éléments de construction représentés dans les figures 11, 13 et 14.
La figure 16 représente la partie supérieure de la ma- chine en une coupe,longitudinale, dans le cas où elle sert à la fabrication de pierres de hourdis.
Les figures 17,et 18 représentent enfin en une vue de coté et en une vue arrière respectivement, ainsi que partiel- lement en coupe, une seconde forme de réalisation de la ma- chine.
La machine de moulage des éléments de construction représetée dans les figures 1 à 6 comporte un bâti 1 formé d'une construction légère en fer, qui porte un châssis de moulage 2 de faible hauteur qui donne la forme générale et qui est brièvement désigné ci-après sous le nom de moule, ce moule étant relié de façon rigide au bâti précité ledit bâti portant sur un bras 3 le tourillon amovible 4 du levier 5 semblable à un châssis ou à un plateau. La paroi' latérale du moule 2 qui se trouve du côté d'où on assure la conduite de la machine et la paroi Ivraie de ce moule qui est à l'oppose
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de la première sont traversées chacune, au milieu de la longueur du coté, par un canal vertical qui sert au guiage des branches d'une piece 6 en forme de U qui peut exécuter un mouvement de translatif vertical.
Cet élément en forme de U peul êre déplacé au moyen d'une pédale 7 qui transmet son mouvement au moyen d'une bielle 8 a une douille de guidage 9 reliée à la pièce 6 en forme de U. La douille de guidage 9 est traversée par l'extrémité supérieure d'une tige verticale 10 mobile elle même dans le sens vertical et dont l'extrémité inférieure repose dans une douille de guidage Il disposée sur le bâti l. Cette tige 10 sert à volonté aussi bien à la transmission d'un mouvement de secousse destiné à assurer la compression du béton, qu'à l'expulsion de la pièce terminée de moulage et de compression, ainsi que cela sera décrit en détail plus loin.
L'extrémité supérieure de cha- cun des deux bras de la pièce 6 est agencée de manièreà servir de support aux tourillons 12 d'un moule 13 pouvant avec avantage être basculé autour d'un axe passant par son centre de gravité, brièvement désigné ci-après sous le nom de coffre ou châssis basculant, le logement des tourillons 12 dans les extrémités des branches de la pièce 6 étant agencés de façon à permettre une sé- paration aisée de ces tourillons d'avec les branches de la pièce
6Ce coffre basculant 13, éventuellement muni d'un fond amovi- ble, s'abaisse lors de l'introduction du béton et de son moulage et damage, et il repose sur des contreventements transversaux inférieurs 14 du moule 2.
Sur le bord supérieur du coffre bas- culant 13 sont disposés deux verrous élastiques 15 qui permettent de fixer d'une façon aisément amovible une planche 16 posée sur ledit coffre. Au moyen d'un goujon élastique 17 qui est disposé dans lun des bras de la pièce 6 et qui s'engage élastiquement dans une cavité correspondante du coffre basculant 13, on ob- t ient un verrouillage automatique de ce coffre dans sa position de basculement, c'est à dire dans une position de retournement de 1800 par rapport à la position normale lors de l'extraction
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de la pièce moulée terminée.
La course de levage de la pièce 6 et par conséquent du coffre basculant 13, de même que les positions initiale et finale de ces éléments sont réglables par réglage de la longueur active du bras de levier de la pédale 7 et de'la position du point d'attaque de la bielle 8 sur la douille de guidage 9 au moyen des boutonnières 18 et 19 respectivement prévues sur la pédale 7 et la douille de guidage 9, ces boutonnières permettant defaire varier la position des axes d'articulation de la pièce correspondante du renvoi.
Un tel réglage se révèle nécessaire lorsque le coffre basculant 13 utilisé doit être remplaxà par un autre d'une hauteur différente. Un' goujon élastique de verrouillage 20 disposé sur le moule 2 pénètre dans une cavité ménagée dans l'une des branches de la pièce 6, pour la fixer automatiquement dans sa position supérieure d' extrémité. La barre 10 qui repose dans sa position inférieure d'extrémité sur la douille de guidage 11au moyen d'une bague 21 réglable et fixée par serrage peut être rendue solidaire au moyen d'un organe de serrage, par exemple d'une vis de serrage 22, avec la douille de guidage 9 et par conséquent avec la pièce'6 de support à branches, de manière à l'ac- compagner dans son mouvement.
Pour le moulage des éléments entrant dans la construction qui, en raison de leur faible hauteur et de l'absence d'un profil particulier sur leurs faces latérales, peuvent être fabriquées dans le seul moule fixe 2, on dispose tout d'abord dans ce moule, après avoir retiré au préalable le coffre basculant 13, une tôle ou planche formant le fond, éventuellement profilée d'une manière convenable, à la suite de quoi on verse le béton dans le moule, pour lui donner ensuite sa forme et le damer au moyen d'un outil
28 (figure6) $servant à enlever par raclage l'excédent de béton, ainsi, qu'au moyen du levier de frappe 5' et éventuellement au moyen de secousses.
La nature des moyens précités qu'on utilise pour mouler et damer'le béton, et l'ordre dans lequel on les utilise, et la manière dont on les combine dépendent de la forme
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particulière et du profil de la surface de 1' élément de construction qu'il s'agit de fabriquer.,
Lorsqu'il s'agit d'obtenir un profilage continu de la surface libre, dans le moule 2, de l'élément de construction, au moyen de l'instrument 23 de raclage, on peut obtenir un arrêt parfaitede ce profilage du coté de la face en bout au moyen de tôles d'extrémité 24 correspondantes (figures 6), complétant le profil de l'instrument 23 de raclage, par conséquent ptofilées exactement après la section désirée et qu'on dispose sur les faces en bout du moule 2,
Lorsque la conformation de la surface supérieure de l'élément de construction doit s'effectuer en totalité ou en partie au moyen du levier 5 de frappe, ce qu'il y a lieu d'envisager avant tout lorsque cette surface ne doit pas être profilée d'une façon continue, on peut assurer cette conformation également au moyen d'éléments de moulage de forme correspondante, aisément amovibles, dudit moule. Pour la combinaison du raclage et de la frappe, en particulier dans les profilages non continus, c'est à dire se terminant dans les limites de la surface, comme dans le cas par exemple de la tuile de la figure 7, on prévoit la fixation à la demande d'un levier supplémentaire de frappe monté sur le levier de frappe 5 et pouvanttourner par rapport à ce dernier.
A l'aide de pièces.profilées appropriées prévues sur ce levier supplémentaire de frappe on commence par mouler, par frappe, l'extrémité du profil, pour pouvoir, en partant de cette extrémité, exécuter et terminer le profil même, par raclage 4 Pour obtenir des profils superfieiles différents, on peut rendre amovibles les leviers de frappe mêmes,au lieu des pièces de moulage profilées prévues sur le levier de frappe 5. Quelques formes des éléments de construction destinées à être confectionnées de la manière décrite comme par exemple une tuile à profil non continu (fig.
7), une tuile à profil continu (fig.9) et une dalle de toiture (fig.10) sont représentées sur les dessins annexés.
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Pour la confection de l'élément de hourdis selon la figure 8, il est avantageux de remplacer le levier de frappe 5 par le le- vier de frappe 5a représenté dans la figure'16: Ce dernier est muni d'un moule 51 en forme de tronc de pyramide, qui comporte, sur l'un des côtés de sabase qui est perpendiculaire à l'axe de pivotement 4, ou encore l'un de ses côtés de la base qui est pa- rallèle à cet axe de pivotement, mais qui est alors éloigné de cet axe,, un prolongement 52 en forme de réglette, adapté au profil de la feuillure qu'il 6.' agit d'obtenir sur l'élément de hourdis: On peut utiliser comme tôle de moulage 53' pour l'élément de hourdis ( figure 8 ) les tôles de moulage des tuiles habituelles à feuil- lures longitudinales et talons, dont on en place une dans chaque moule 2.
Pour la formation de l'élément de hourdis, on dispose alors et tout d'abord, sur la tôle de moulage 53 profilée, et plus spécialement le long de son bord situé vis à vis des rentes cements 54 des feuillures latérales de cette tôle, la quantité de matériau de construction 55, par exemple de béton, qu'il faut pour la formation de 'la feuillure latérale, dirigée vers le haut, sur l'élément de hourdis: Par une frappe unique ou, répétée à l'ai- de du châssis de moulage 51 disposé sur le levier 50, exécutée à l'aide de sa poignée 56, on comprime ce matériau 55 fortement à : l'aide du prolongement 52 en forme de réglette qui agit sur lui et on lui donne la forme de la feuillure latérale.
Quand cette 51 opération est terminée, on laisse le moule dans sa position de fonctionnement, et on le remplit avec le matériau 57 encore né- cessaire dans une mesure ;telle qu'au-dessus de son orifice de remplissage se trouve une réserve suffisante de matériau pour l'opération suivante de compression eu de damage.
A l'aide d'une tôle de raclage, d'un levier supplémentaire en forme de plaque, articulé sur le levier de frappe 50, ou d'un élément analogue, on réalise le damage nécessaire du matériau 57 en même temps qu'on enlève l'excédent de matériau du moule de remplissage et de compression 51
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Pour des éléments de construction, de plus grande hauteur, on prévoit des châssis complémentaires 24 (figures 3 à 5) qu'on pose sur le moule 2 et qui s'assemblent de façon amovible, par exemple à l'aide de verrous 25, avec ce moule. Le moule 2 et le châssis complémentaire 34 forment alors ensemble un moule de hauteur plus grande.
Pour obtenir;, sur les faces latérales de l'élément correspondant de construction, des cavités du éléments de profilage, sans gêner de cefait l'extraction de la pierre ter-minée ou de l'élément de construction terminé; les deux parois des grands côtés au moins du châssis complémentaire 24 sont exécutées de façon à être amovibles par exemple, et d'une manière avantageuse, par pivotement de chacun autour d'un axe vertical 26. La fixation, dans leur position, de ces parois latérales pivotantes, lors du moulage et du damage;, s'obtient à l'aide des mêmes verrous 25 qui maintiennent l'ensemble du châssis complémentaire 24 par rapport au moule 26.
Sur le côté intérieur de ces parois pivotantes du châssis, on peut fixer de façon amovible;, par exemple au moyen de vis ou de boulons:, les éléments 27 de conformation correspondant à la forme particulière qu'on désire donner, par exemple desrèglettes profilées,, des noyaux cylindriques, prismatiques ou coniques, servant à la réalisation de creux ou cavités localisés. De même,lorsque les éléments correspondants 27 de conformation sont fixés de façon non amovible sur les parois latérales pivotantes ou lorsque, du moins, ces éléments doivent être fixés à demeure sur lesdites parois latérales, ces dernières peuvent être exécutées elles-mêmes de façon amovible, ce qu'on obtient facilement en rendant amovible ou démontable la liaison par tourillon qui fournit le moyen de pivoter.
Lorsque l'élément de construction à fabriquer doit comporter des angles rentrants c ( figures 7 à
10)., des rainures pour feuillure 17 disposées dans le sens de la hauteur ou des éléments analogues, on peut obtenir ce résultat au moyen de réglettes qu'on place dans le moule ou le châssis com- plémentaire, ou à la fois dans ce moule et ce châssis ou qu'on
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fait glisser dans ces derniers par introduction dans des élément$ appropriés de guidage, avant de verser le matériau de construction dans le moule et le châssis complémentaire.
Pour pouvoir fabriquer également des éléments de construction ou pierres compottant des conduits a qui, à partir de l'une de leurs faces latérales, les traversent en totalité ou en partie, comme les figures 11 et 12 en représentent des exemples pour une pierre destinée à constituer un élément d'une poutre, ou un parpaing,. et la figure 13 pour une pierre creuse comportant des conduits qui ne la traversent pas entièrement, l'une an moins des parois latérales du moule 2 et éventuellement aussi du châssis complémentaire 24 est munie d'une ou;plusieurs ouvertures 28 qui permettent d'introduire dans le moule avant son remplissage ou pendant son remplissage un noyau 30 d'une forme correspondant µ celle du conduit a désiré, ou bien, dans le cas de plusieurs canaux les noyaux 30 réunis au moyen d'un étrier de jonction 29 de manière former une espèce de grille.
Le noyau ou la grille pour laquelle un exemple est représenté dans la figure 11a, est retiré lorsque le moulage et le damage ou la compression sont terminés. Il est avantageux de supporter les noyaux 30 également ninés. 11 est dans la paroi latérale opposée du châssis ou du moule, ce qui se fait, dans le cas de noyaux 30a pour pierres à conduits qui ne les traversent pas entièrement (figure 13), à l'aide de tenons de faibles diamètre 31 (figure 13a) qui constituent un prolongede faibles ment de ces noyaux 30a et qui sont recueillis par des ouvertures correspondantes ménagées dans la paroi latérale qui est à l'opposé du côté par lequel on introduit les noyaux.
A le aide de noyaux qu'on introduit à travers les ouvertures de Jeune des parois latérales du moule ou du châssis, on peut réaliser de la même façon que les canaux, des rainures-profilées @ de façon quelconques. On peut donner à cet effet aux noyaux (figure 14a) une section d'uen forme qui correspond au profil complet des rainures, par exemple dans le cas d'une pierre ser- @
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vant de dalle de recouvrement et de protection pour les câbles (figure lA), auquel cas les noyaux doivent être guidés.en restant au contactde la paroi du moule tournée vers la surface à rainu- rer de la pierre, ou de la tôle du fond ou de la surface libre, le long de l'ouverture es rainures à obtenir.
Si la section des noyaux ne constitue qu'une partie de la section transversale des rayures, comme c'est,le cas par exemple de la rainure d de la pierre pour poutres, représentée dans la figure 11, il faut remplir le reste de la section de la rainure au moyen d'éléments profilés 27 en forme de réglettes, disposés contre la paroi correspondante du moule ou contre la tôle du fond, ou bien, lorsque les rainures doivent être disposées à la surface libre, le reste de la section de la rainure doit être creusé au moyen d'un instrument de raclage. Dans ces cas , il faut guider les noyaux qu'on introduit suivant leurs longueurs, avant ou pendant le moulage, de façon qu'ils soient au contact des réglettes complétant leur section ou la zone d'action de l'instrument de raclage.
Pour la farication de pierres ou éléments de construction pour le moulage desquels on ne peut en aucune manière utiliser le moule en raison de ses dimensions ou parceque ses pa- rois latérales ne sont pas mobiles, on sépare le châssis complémentaire 24 qui convient, au moyen d'une tôle de fond ou d'une planche 32 entièrement du moule 2 (figures 3 à 5), c'est- à-dire qu'on l'utilise comme moule indépendant ou coffresupplémentaire indépendant, ou bien on place sur le moule 3 un châssis supplémentaire destiné d'emblée au rôle considéré.
Pour le moulage simultané de plusieurs pierres ou éléments de construction, on peut décomposer ou diviser le moule 2, ou bien le châssis complémentaire 24 utilisé à cet effet;, ou le châssis supplémentaire, par l'introduction de cloisons intermédiaires, en deux ou davantage de compartiments.
Par une combinaison appropriée avec différents éléments de moulage profilés, on peut utiliser un seul et même châssis
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complémentaire 24 ou châssis additionnel, ainsi. que, le cas échéant, un seul et même moule, pour la fabrication de pierres ou éléments de constructions .différents.
C'est ainsi par exemple que les conduits a et la rainure b- du sommet du parpaing représenté dans la figure 12 d'une part et de l'élément de poutre représenté dans la figure 11, d'autre part, peuvent être réalisés à l'aide de la même grille de noyaux 29, 30 et de la même règlette rapportée 27 pour la rainure b du sommet, étant donné que les deux éléments de construction ne différent pas l'un de l'autre en ce qui concerne ces parties de leur section:
D'une manière analogue, on peut utiliser, pour des pierres ou éléménets de construction de même format ou au moins de mêmes dimensions superficielles, les mânes châssis complémentaires 24 ou châssis additionnels, auquel cas il faut tenir compte de la différence de forme des pierres ou éléments de construction à l'aide de tôles de fond ou de pièces de moulage profilées différentes à introduire dans ces moules ou châssis: De même, à l'aide d'une seule et même tôle de fond, on peut égalent obtenir des pierres ou éléments de construction de hauteurs diférentes, en disposant la tôle de fond ou la planche 32 à une hauteur différente dans le moule ou châssis.
Il est avantageux d'effectuer cela en faisant servir la tige 10 du dispositif d'extrac- tion de support pour la tôle de fond également lors du moulage et de façon qu'elle soit réglable,-comme cela a été dit ci-dessus, en ce qui concerne sa position initiale, qui détermine alors également celle de la tôle Il fond.
Dans tous les cas ci-dessus décrits, on obtient l'extraction de la,pierre de construction ou de l'élément de construction terminé à l'aide du dispositif d'extraction ou d'expulsion 7, 8, 10 qui permet de soulever la tôle du:.fond avec la pierre ou l'élément de construction qui se trouve sur cette tôle, d'une quantité supérieure à la hauteur du moule 2 et du châssis complémentaire 24 utilisé à cet effet, pour pouvoir retirer ensuite la tôle et la pierre ou l'élément de construction par le côté. A cet effet,
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on bloque la tige 10 dans sa douille de guidage 9 montée sur la pièce 6 en forme de fourche, de sorte qu'elle exécute simultanément le mouvement de translation vertical de la pièce 6 provoqué par la pédale 7 et transmis par la bielle 3,
La tige 10 pousse alors vers le haut la tôle de fond 32 qui se trouve au-dessus de son extrémité, et provoque ainsi l'expulsion. Pour obtenir que la tôle de fond soit supportée de façon stable, on peut munir la tige 10 à son extrémité supérieure d'un plateau d'appui ou la laisser se terminer par deux ou trois tiges verticales.
Une seconde fonction de la tige 10 à laquelle on peut faire appel à volonté consiste dans la transmission d'un mouvement de secousse pour le damage du matériau. L'obtention de ce mouvement de secousse peut se faire par les soins du conducteur de la machine, par exemple,comme cela est représenté dans les figures 1 et 2, au moyen d'une pédale 33 qui transmet son mouvement au moyen de la bielle 34 à un vilebrequin 35 dont le mouvement de rotation transformé par démultiplication au moyen de la transmission 36 est communiqué à un arbre 37 qui agit à son tour à l'aide d'un excentrique ou d'une came 38, éventuellement par l'intermédiaire d'organes intermédiaires élastiques sur l'extrémité inférieure de la tige 10.
La tige 10 qui est alors librement mobile, et qui n'est donc pas serrée, dans le mode d'utilisation considérée dans la douille de guidage 9 de la pièce 6 en forme due exécute des mouvements verticaux de secousse qu'elle transmet par son extrémité supérieure, sous la forme d'un mouvement de secousse, à la tôle de fond, et par conséquent au matériau situé au-dessus de cette tôle.
Pour les pierres ou éléments dé construction d.'une hauteur plus grande et en particulier ceux dont la surface qui, lors du moulage, est tournée vers le bas, comporte des cavités., comme par exemple dans le cas de la pierre creuse représentée dans la figure 15, il est avantageux d'extraire cette pierre non pas par expulsion, mais par renversement du moule, suivi
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de son soulèvement. A cet effet, on prévoit le coffre basculant 13 précité, monté de façon pivotante dans la pièce 6 en forme de U. Lors du moulage,il repose sur les contreventemènts transversaux 14 du moule 2.
Sur le fond du coffre basculant 13 sont fixés, de préférence de façon amovible, les noyaux 39, servant à la réalisation des cavités prévues dans la pierre: Après le moulage et le damage, à l'aide du dispositif à secousse ci-dessus décrit, on ferme le coffre basculant par mise en place sur ce dernier d'une planche 16 dont un nombre suffisant est adjoint à la machine, et on fixe cette planche au moyen du verrou 15. Er&ui - te, on soulève la pièce 6 portant le coffre basculant 13, en actionnant la pédale 7 et on fait basculer le coffre 13 de 180 , tandis que le verrou élastique 17 bloque le coffre 13 dans la position de basculement. A ce moment, on fait de nouveau descendre la pièce 6 et le coffre 13, jusqu'à ce que la planche 16 qui avance sur les côtés par rapport au coffre basculant repose sur le moule 2.
Après suppression du verrouillage de la planche avec le coffre basculant, assuré par le dispositif de verrouillage 15,o on soulève à nouveau le coffre basculant 13, et on retire vers le côté la planche 16 qui était restée sur le moule 2, avec la pierre ou l'élément de construction qui se trouve sur cette planche, à la suite de quoi l'opération suivante de.moulage peut commencer.
Dans les figures 16 et L7 est représentée la seconde forme d'exécution de la machine mouler les pierres et éléments de construction, laquelle est une machine où la compression ou le damage de matériau s'obtient ou est favorisé non pas au moyen de secousses, mais par vibrage. L'agencement général et le mode de fonctionnement sont semblables à ceux de la première forme d'exécution ci-dessus décrite de la machine. La tige 10 sert, dans cette seconde forme de réalisation, simplement à l'expulsion et est bloquée d'une façon permanente dans la douille de guidage 9 de la pièce 6 en forme de U. sauf les cas où on opère
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à l'aide du coffre basculant 13, au-quel cas il ne faut pas qu'elle soit soulevée avec la pièce 6 en forme de U, étant donné qu'elle constituerait un obstacle au basculement du coffre 13.
Pour provoquer le mouvement de vibrage qui se transmet sonne d'habitude, par différence avec le mouvement de secousses, à l'ensemble de la machine, on utilise un arbre 41 tournant ra- pidement;, muni de poids excentrés 40, qu'on fait tourner par exemple à l'aide d'une manivelle 42 commandée à la main et au moyen dune double démultiplication obtenue par l'intermédiaire de roues dentées 43 et d'une transmission par courroie 44. Il est avantageux que, dans cette machine, les pieds du bâti 1 reposent élastiquement dans des socles 46 avec interposition de ressorts 45 travaillant à la compression, afin d'éviter un déplacement indésirable de l'ensemble de la machine pendant la manoeuvre du vibrage.
Si on dispose, sur le chantier, de courant électrique, la commande des dispositifs à secousses ou de vibrage peut également se faire au moyen d'unmoteur de même qu'on peut assurer le vibrage, par suppression du dispositif décrit qui est adjoint à la machine, à l'aide d'un des appareils vibrateurs ou vibreurs habituels dont on fixe la pièce du sommet au bâti 1 de la machine.
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Process for the rabrication of elements used in the construction of buildings, and machines for implementing this process.
The overall cost of a construction is determined, in an appreciable proportion, by the costs of transport to the construction site of the stones used in the construction, generally prepared in an industrial manner, and of the other elements entering into the construction, especially when the land where construction is being done is not yet sufficiently served by motorable paths or when this land is located in a mountainous region.
It is true that we have already adopted the method of transferring directly to the site the making of the stones used in the construction, but we did not have
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so far only machines which were able to produce only one type of construction element, namely a stone intended for the constitution of the walls. These motor-driven machines are also very heavy and of complicated construction, so that their installation is economical only when a whole series of buildings are simultaneously executed.
Under these conditions, the object of the present invention consists of a process for manufacturing the stones necessary for a construction, which allows the erection of buildings under very favorable economic conditions by the fact that the stones and other elements are manufactured. concrete construction, necessary for the construction envisaged, such as masonry stones, slab elements, roofing stones, beam elements, specially shaped cast stones for sewers and other parts of the installation , directly on the site, by the possible use of a sand pit located nearby, and by the use of a molding machine with easy transport, which can be operated with advantage by hand, possibly by a single no one.
The invention relates, on the other hand, to the actual machine for molding the construction elements, which is suitable for carrying out the process.
The description which follows, with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting examples, will clearly show how the invention can be put into practice.
Figure 1 shows in a side view a first embodiment of the machine for molding stones and other building elements.
Figure 2 is a rear view with partial section corresponding to Figure 1.
Figure 3 is a partial view, similar to Figure 1 of the machine in its position during the molding of a concrete block.
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Figure 4 is a front view corresponding to Figure 3, but in which parts of the machine which are not necessary for an understanding of the invention have been deleted to make the drawing clearer:
Figure 5 is a plan view corresponding to Figure 4. Figure 6 shows a plan view of the molding frame suitable for the manufacture of a tile, together with the corresponding instrument for removing by. scraping off the excess material.
Figures 7 to 15 show examples of nine stones or other construction elements seen in perspective or in section, Figures 11a '13a, and 14a relating to the cores used for the production of conduits formed in the construction elements shown in the figures 11, 13 and 14.
FIG. 16 represents the upper part of the machine in a longitudinal section, in the case where it is used for the manufacture of slab stones.
Figures 17 and 18 show finally in a side view and in a rear view respectively, as well as partially in section, a second embodiment of the machine.
The building element molding machine shown in Figures 1 to 6 comprises a frame 1 formed of a light iron construction, which carries a low-rise molding frame 2 which gives the general shape and which is briefly referred to here- hereafter under the name of mold, this mold being rigidly connected to the aforementioned frame, said frame carrying on an arm 3 the removable journal 4 of the lever 5 similar to a frame or to a plate. The side wall of the mold 2 which is located on the side from which the driving of the machine is ensured and the ivraie wall of this mold which is opposite
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of the first are each crossed, in the middle of the length of the side, by a vertical channel which serves to guide the branches of a U-shaped piece 6 which can perform a vertical translational movement.
This U-shaped element can be moved by means of a pedal 7 which transmits its movement by means of a connecting rod 8 has a guide sleeve 9 connected to the U-shaped part 6. The guide sleeve 9 is crossed by the upper end of a vertical rod 10 itself movable in the vertical direction and the lower end of which rests in a guide sleeve II disposed on the frame l. This rod 10 is used at will both for the transmission of a shaking movement intended to ensure the compression of the concrete, and for the expulsion of the finished molding and compression part, as will be described in detail below. .
The upper end of each of the two arms of the part 6 is arranged so as to serve as a support for the journals 12 of a mold 13 which can with advantage be tilted about an axis passing through its center of gravity, briefly designated here. -after under the name of box or tilting frame, the housing of the journals 12 in the ends of the branches of the part 6 being arranged so as to allow easy separation of these journals from the branches of the part
6This tilting box 13, possibly fitted with a removable bottom, is lowered during the introduction of the concrete and its molding and tamping, and it rests on lower transverse bracings 14 of the mold 2.
On the upper edge of the tilting box 13 are arranged two elastic latches 15 which make it possible to easily removably fix a board 16 placed on said box. By means of an elastic stud 17 which is placed in one of the arms of part 6 and which engages elastically in a corresponding cavity of the tilting box 13, automatic locking of this box is obtained in its tilting position. , i.e. in an inverted position of 1800 compared to the normal position during extraction
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of the finished casting.
The lifting stroke of the part 6 and therefore of the tilting box 13, as well as the initial and final positions of these elements are adjustable by adjusting the active length of the lever arm of the pedal 7 and the position of the point. of the connecting rod 8 on the guide bush 9 by means of the buttonholes 18 and 19 respectively provided on the pedal 7 and the guide bush 9, these buttonholes making it possible to vary the position of the articulation axes of the corresponding part of the referral.
Such an adjustment is necessary when the tilting box 13 used must be replaced by another of a different height. An elastic locking pin 20 disposed on the mold 2 penetrates a cavity formed in one of the branches of the part 6, to automatically fix it in its upper end position. The bar 10 which rests in its lower end position on the guide sleeve 11 by means of an adjustable ring 21 and fixed by clamping can be made integral by means of a clamping member, for example a clamping screw 22, with the guide bush 9 and therefore with the branch support piece 6, so as to accompany it in its movement.
For the molding of the elements entering into the construction which, due to their low height and the absence of a particular profile on their side faces, can be manufactured in the single fixed mold 2, it is first of all available in this mold, after having previously removed the tilting box 13, a sheet or board forming the bottom, possibly profiled in a suitable manner, following which the concrete is poured into the mold, to then give it its shape and tamp it by means of a tool
28 (figure6) $ used to remove by scraping the excess concrete, as well as by means of the striking lever 5 'and possibly by means of jerks.
The nature of the aforesaid means which are used for molding and tamping concrete, and the order in which they are used, and the manner in which they are combined depend on the form
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particular and the profile of the surface of the construction element to be manufactured.
When it comes to obtaining a continuous profiling of the free surface, in the mold 2, of the construction element, by means of the scraper instrument 23, it is possible to obtain a perfect stop of this profiling on the side of the end face by means of corresponding end plates 24 (figures 6), completing the profile of the scraping instrument 23, consequently ptofilée exactly after the desired section and which is placed on the end faces of the mold 2 ,
When the shaping of the upper surface of the construction element is to be carried out in whole or in part by means of the striking lever 5, this must be considered above all when this surface is not to be profiled continuously, this conformation can also be achieved by means of molding elements of corresponding shape, easily removable, from said mold. For the combination of scraping and striking, in particular in non-continuous profiling, that is to say ending within the limits of the surface, as in the case for example of the tile of figure 7, the fixing is provided. at the request of an additional striking lever mounted on the striking lever 5 and being able to rotate relative to the latter.
Using appropriate profiled parts provided on this additional striking lever, we begin by molding, by striking, the end of the profile, in order to be able, starting from this end, to execute and finish the profile itself, by scraping. to obtain different surface profiles, the striking levers themselves can be made removable, instead of the profiled molding parts provided on the striking lever 5. Some shapes of the construction elements intended to be made in the manner described, for example a tile with a non-continuous profile (fig.
7), a continuous profile tile (fig.9) and a roofing slab (fig.10) are shown in the accompanying drawings.
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For making the slab element according to figure 8, it is advantageous to replace the striking lever 5 by the striking lever 5a shown in figure 16: The latter is provided with a mold 51 in the form of of a truncated pyramid, which comprises, on one of the sides of the base which is perpendicular to the pivot axis 4, or even one of its base sides which is parallel to this pivot axis, but which is then remote from this axis ,, an extension 52 in the form of a strip, adapted to the profile of the rebate that it 6. ' This is to obtain on the slab element: One can use as molding sheet 53 'for the slab element (figure 8) the molding sheets of the usual tiles with longitudinal rebates and heels, of which one is in place. in each mold 2.
For the formation of the slab element, there is then and first of all, on the profiled molding sheet 53, and more especially along its edge located opposite the cements 54 of the lateral rebates of this sheet, the quantity of building material 55, for example concrete, which is necessary for the formation of the side rebate, directed upwards, on the slab element: By a single strike or, repeated with the help- of the molding frame 51 disposed on the lever 50, carried out using its handle 56, this material 55 is strongly compressed by: using the extension 52 in the form of a strip which acts on it and is given the shape of the side rebate.
When this operation is completed, the mold is left in its operating position, and it is filled with the material 57 still required to an extent such that above its filling orifice is a sufficient reserve of material for the next compression or tamping operation.
By means of a scraper plate, an additional plate-shaped lever, articulated on the striking lever 50, or the like, the necessary tamping of the material 57 is carried out at the same time as removes excess material from filling and compression mold 51
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For construction elements, of greater height, complementary frames 24 are provided (FIGS. 3 to 5) which are placed on the mold 2 and which are assembled in a removable manner, for example using locks 25, with this mold. The mold 2 and the complementary frame 34 then together form a mold of greater height.
To obtain ;, on the side faces of the corresponding construction element, cavities of the profiling elements, without thereby hindering the extraction of the finished stone or of the finished construction element; the two walls of the long sides at least of the complementary frame 24 are made so as to be removable, for example, and in an advantageous manner, by each pivoting about a vertical axis 26. The fixing, in their position, of these pivoting side walls, during molding and tamping ;, is obtained using the same bolts 25 which hold the whole of the complementary frame 24 relative to the mold 26.
On the interior side of these pivoting walls of the frame, it is possible to fix removably ;, for example by means of screws or bolts :, the conformation elements 27 corresponding to the particular shape that one wishes to give, for example profiled rules ,, cylindrical, prismatic or conical cores, used to produce localized hollows or cavities. Likewise, when the corresponding conforming elements 27 are fixed in a non-removable manner on the pivoting side walls or when, at least, these elements must be permanently fixed on said side walls, the latter can themselves be carried out in a removable manner. , which is easily obtained by making removable or removable the journal connection which provides the means of pivoting.
When the construction element to be manufactured must have re-entrant angles c (figures 7 to
10)., Grooves for rebate 17 arranged in the direction of height or the like, this result can be obtained by means of strips which are placed in the mold or the complementary frame, or at the same time in this mold and this frame or that
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slides into the latter by introduction into appropriate guide elements $, before pouring the construction material into the mold and the complementary frame.
In order to be able to also manufacture building elements or stones compotting a-ducts which, starting from one of their lateral faces, pass through them in whole or in part, as figures 11 and 12 show examples for a stone intended for constitute an element of a beam, or a concrete block ,. and FIG. 13 for a hollow stone comprising ducts which do not pass entirely through it, at least one of the side walls of the mold 2 and possibly also of the complementary frame 24 is provided with one or more openings 28 which allow to introduce into the mold before its filling or during its filling a core 30 of a shape corresponding to µ that of the desired duct, or else, in the case of several channels, the cores 30 joined together by means of a junction bracket 29 so form a sort of grid.
The core or grid of which an example is shown in Figure 11a, is removed when molding and tamping or compression is complete. It is advantageous to support the cores which are also finite. 11 is in the opposite side wall of the frame or the mold, which is done, in the case of cores 30a for duct stones which do not pass entirely through them (figure 13), with the aid of small diameter tenons 31 ( Figure 13a) which constitute a continuede weak ment of these cores 30a and which are collected by corresponding openings formed in the side wall which is opposite the side through which the cores are introduced.
With the help of cores which are introduced through Jeune's openings of the side walls of the mold or of the frame, it is possible to produce in the same way as the channels, profiled grooves @ in any way. For this purpose, the cores (figure 14a) can be given a cross-section of a shape which corresponds to the complete profile of the grooves, for example in the case of a ser- @ stone.
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cover and protection slab front for the cables (figure lA), in which case the cores must be guided by remaining in contact with the wall of the mold facing the surface to be grooved of the stone, or the bottom sheet or the free surface, along the opening and grooves to be obtained.
If the cross-section of the cores is only part of the cross-section of the grooves, as is, for example, the case of the groove d of the beam stone, shown in figure 11, the rest of the section of the groove by means of profiled elements 27 in the form of strips, arranged against the corresponding wall of the mold or against the bottom plate, or else, when the grooves must be arranged on the free surface, the rest of the section of the groove must be hollowed out by means of a scraping instrument. In these cases, it is necessary to guide the cores which are introduced along their lengths, before or during molding, so that they are in contact with the strips completing their section or the action zone of the scraping instrument.
For the filling of stones or construction elements for the molding of which the mold cannot in any way be used due to its dimensions or because its side walls are not movable, the appropriate complementary frame 24 is separated by means of a bottom plate or a board 32 entirely of the mold 2 (figures 3 to 5), that is to say that it is used as an independent mold or independent additional box, or else it is placed on the mold 3 an additional frame intended from the outset for the role considered.
For the simultaneous molding of several stones or construction elements, it is possible to decompose or divide the mold 2, or the additional frame 24 used for this purpose ;, or the additional frame, by the introduction of intermediate partitions, into two or more of compartments.
By a suitable combination with different profiled molding elements, one and the same frame can be used
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complementary 24 or additional frame, as well. that, where appropriate, one and the same mold, for the manufacture of stones or different construction elements.
Thus, for example, the ducts a and the groove b- of the top of the concrete block shown in FIG. 12 on the one hand and of the beam element shown in FIG. 11, on the other hand, can be made from using the same grid of cores 29, 30 and the same insert ruler 27 for the groove b of the top, since the two construction elements do not differ from each other as regards these parts of their section:
In an analogous manner, one can use, for stones or building elements of the same size or at least of the same surface dimensions, the complementary frame 24 or additional frame shafts, in which case the difference in shape of the stones must be taken into account. or construction elements using bottom sheets or different profiled molding parts to be introduced into these molds or frames: Likewise, using one and the same bottom sheet, it is also possible to obtain stones or construction elements of different heights, by arranging the bottom plate or the board 32 at a different height in the mold or frame.
It is advantageous to do this by making the rod 10 of the support extractor function for the bottom plate also during molding and in such a way that it is adjustable, as has been said above, with regard to its initial position, which then also determines that of the sheet It melts.
In all the cases described above, the extraction of the building stone or of the finished construction element is obtained using the extraction or expulsion device 7, 8, 10 which makes it possible to lift the sheet of the:. background with the stone or the construction element which is on this sheet, in an amount greater than the height of the mold 2 and of the complementary frame 24 used for this purpose, in order to then be able to remove the sheet and stone or building component from the side. For this purpose,
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the rod 10 is blocked in its guide sleeve 9 mounted on the fork-shaped part 6, so that it simultaneously performs the vertical translational movement of the part 6 caused by the pedal 7 and transmitted by the connecting rod 3,
The rod 10 then pushes up the bottom plate 32 which is located above its end, and thus causes the expulsion. To obtain that the bottom plate is supported in a stable manner, the rod 10 can be provided at its upper end with a support plate or let it end with two or three vertical rods.
A second function of the rod 10 which can be called upon at will consists in the transmission of a shaking movement for the tamping of the material. Obtaining this shaking movement can be done by the care of the operator of the machine, for example, as shown in Figures 1 and 2, by means of a pedal 33 which transmits its movement by means of the connecting rod 34 to a crankshaft 35 whose rotational movement transformed by reduction by means of the transmission 36 is communicated to a shaft 37 which in turn acts by means of an eccentric or a cam 38, possibly via the intermediary elastic intermediate members on the lower end of the rod 10.
The rod 10 which is then freely movable, and which is therefore not clamped, in the mode of use considered in the guide sleeve 9 of the part 6 in due form executes vertical jerk movements which it transmits by its upper end, in the form of a shaking motion, to the bottom sheet, and therefore to the material above this sheet.
For stones or building elements of greater height and in particular those whose surface which, during the molding, is turned downwards, has cavities, as for example in the case of the hollow stone shown in Figure 15, it is advantageous to extract this stone not by expulsion, but by overturning the mold, followed
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of his uprising. For this purpose, the aforementioned tilting box 13 is provided, pivotally mounted in the U-shaped part 6. During molding, it rests on the transverse bracings 14 of the mold 2.
On the bottom of the tilting box 13 are fixed, preferably removably, the cores 39, serving to make the cavities provided in the stone: After molding and tamping, using the shaking device described above , the tilting box is closed by placing on the latter a board 16, a sufficient number of which is attached to the machine, and this board is fixed by means of the lock 15. Er & ui - te, we lift the part 6 carrying the tilting trunk 13, by actuating the pedal 7 and the trunk 13 is tilted by 180, while the elastic lock 17 locks the trunk 13 in the tilting position. At this time, the part 6 and the box 13 are lowered again, until the board 16 which advances on the sides with respect to the tilting box rests on the mold 2.
After removing the locking of the board with the tilting box, provided by the locking device 15, the tilting box 13 is raised again, and the board 16 which had remained on the mold 2, with the stone, is removed to the side. or the construction element that is on this board, after which the next molding operation can begin.
In figures 16 and L7 is shown the second embodiment of the machine for molding stones and building elements, which is a machine where the compression or the ramming of material is obtained or is favored not by means of shaking, but by vibration. The general arrangement and the mode of operation are similar to those of the first embodiment described above of the machine. The rod 10 serves, in this second embodiment, simply for the expulsion and is permanently blocked in the guide sleeve 9 of the U-shaped part 6. except in cases where one operates
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using the tilting box 13, in which case it must not be lifted with the U-shaped part 6, since it would constitute an obstacle to the box 13 tipping over.
To cause the vibrating movement which is usually transmitted, unlike the jerking movement, to the whole machine, a rapidly rotating shaft 41 is used, provided with eccentric weights 40, which are used. rotates for example by means of a crank 42 controlled by hand and by means of a double reduction obtained by means of toothed wheels 43 and a belt transmission 44. It is advantageous that, in this machine, the feet of the frame 1 rest elastically in the bases 46 with the interposition of springs 45 working in compression, in order to avoid an undesirable displacement of the whole of the machine during the operation of the vibration.
If electric current is available on the site, the shaking or vibrating devices can also be controlled by means of a motor, just as vibrating can be provided, by eliminating the device described which is added to the machine, using one of the usual vibrating or vibrating devices, the top part of which is fixed to the frame 1 of the machine.