FR3035813A1 - METHOD FOR MANUFACTURING CONSTRUCTIVE ELEMENTS BASED ON BAMBOO - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément constructif comprenant les étapes suivantes : - aboutage de tiges de bambou de sorte à obtenir au moins une tige de bambou continue, - introduction de ladite tige de bambou continue dans une filière (17), - positionnement transversal de ladite tige de bambou par rapport à la filière (17), - introduction d'un liant entre les tiges de bambou, et/ou entre les tiges de bambou et la filière (17), de sorte à former une poutre continue, sensiblement de la section de celle de la filière (17), - sciage de ladite poutre La présente invention concerne encore une installation spécialement conçue pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention.The present invention relates to a method of manufacturing a construction element comprising the following steps: - splicing of bamboo rods so as to obtain at least one continuous bamboo rod, - introduction of said continuous bamboo rod into a die (17) - transverse positioning of said bamboo rod relative to the die (17), - introduction of a binder between the bamboo rods, and / or between the bamboo rods and the die (17), so as to form a continuous beam, substantially of the section of that of the die (17), - sawing of said beam The present invention further relates to a specially designed installation for implementing the method according to the invention.
Description
1 Procédé de fabrication d'éléments constructifs à base de bambou La présente invention concerne un procédé continu de fabrication d'éléments constructifs à base de bambou.The present invention relates to a continuous process for manufacturing bamboo-based construction elements.
Dans une demande de brevet antérieure, n°FR2 969 188, le demandeur décrit un élément constructif de construction pour bâtiment, à base de tiges de bambou et de liant. Un tel élément constructif permet notamment de construire des bâtiments légers, isolants, et à partir d'une matière première rapidement renouvelable.In a previous patent application, No. FR 9669188, the applicant describes a constructive building construction element, based on bamboo rods and binder. Such a constructive element makes it possible, in particular, to build lightweight, insulating buildings and from a rapidly renewable raw material.
La fabrication manuelle de tels éléments constructifs est d'une mise en oeuvre longue et difficile. Ladite demande propose un procédé de fabrication d'un tel élément constructif par coextrusion et sciage. Toutefois le demandeur s'est aperçu que la mise en oeuvre d'un tel procédé pose de gros problèmes, notamment du fait que les tiges de bambou, telles qu'elles sont récoltées, ne sont pas des tubes rectilignes de diamètre constant. Par ailleurs la répartition des tiges de bambou et du liant dans l'élément de construction est très aléatoire, ce qui ne permet pas d'obtenir un liage fiable des tiges de bambou entre elles. Enfin l'aspect des briques obtenues n'est pas satisfaisant, laissant apparaître des tiges de bambou, ainsi que des vides entre les tiges de bambou. La présente invention a pour but de pallier au moins en partie à ces inconvénients. A cet effet elle propose un procédé de fabrication d'un élément constructif comprenant les étapes suivantes : aboutage de tiges de bambou de sorte à obtenir au moins une tige de bambou continue, - introduction de ladite tige de bambou continue dans une filière, - positionnement transversal de ladite tige de bambou par rapport à la filière, 3035813 2 - introduction d'un liant entre les tiges de bambou, et/ou entre les tiges de bambou et la filière, de sorte à former une poutre continue, sensiblement de la section de celle de la filière, - sciage de ladite poutre 5 Grâce à ces dispositions, il devient possible de fabriquer des éléments constructifs à base de tiges de bambou par un processus continu, ce qui permet d'envisager une réduction des frais de main d'oauvre et/ou une amélioration des cadences de fabrication. Par « positionnement transversal de la tige », il faut comprendre un 10 positionnement dans le plan transversal, de la tige qui elle avance dans la direction longitudinale. En effet, la tige, qui avance dans le sens longitudinal, doit arriver dans la filière avec un positionnement correct dans le plan transversal de la filière, pour permettre notamment aux autres tiges de pouvoir prendre leur place respective.The manual manufacture of such constructive elements is a long and difficult implementation. Said application proposes a method of manufacturing such a constructive element by coextrusion and sawing. However, the Applicant has found that the implementation of such a process poses great problems, especially because the bamboo stalks, as harvested, are not rectilinear tubes of constant diameter. Moreover, the distribution of bamboo rods and binder in the building element is very random, which does not allow to obtain reliable binding bamboo rods between them. Finally the appearance of the bricks obtained is not satisfactory, revealing bamboo stems, as well as gaps between the bamboo stems. The present invention aims to overcome at least some of these disadvantages. For this purpose it proposes a method of manufacturing a construction element comprising the following steps: abutment of bamboo rods so as to obtain at least one continuous bamboo rod, - introduction of said continuous bamboo rod into a die, - positioning transverse of said bamboo rod relative to the die, 3035813 2 - introduction of a binder between the bamboo rods, and / or between the bamboo rods and the die, so as to form a continuous beam, substantially of the section that of the die, - sawing of said beam 5 Thanks to these provisions, it becomes possible to manufacture building elements based bamboo rods by a continuous process, which allows to consider a reduction of the labor costs of ooor and / or improvement of production rates. By "transverse positioning of the rod" is meant a positioning in the transverse plane of the rod which advances in the longitudinal direction. Indeed, the rod, which advances in the longitudinal direction, must arrive in the die with a correct positioning in the transverse plane of the die, to allow the other rods in particular to take their respective place.
15 Selon d'autres caractéristiques ledit procédé peut comprendre en outre une étape de calibrage externe de tiges de bambou avant l'étape d'aboutage, de sorte que les tiges de bambou continues obtenues sont des tiges de bambou calibrées continues, ladite étape de calibrage comportant une étape de mesure de diamètre et de rectitude, le cas 20 échéant une étape de redressage, une étape de sciage, de sorte à séparer les tiges de diamètres différents, et une étape de tri, de sorte à rassembler les tiges de diamètres similaires ; une telle étape complémentaire permet de disposer de tiges de bambou calibrées de diamètre similaire et de rectitude acceptable pour la fabrication d'éléments constructifs, 25 - l'étape d'aboutage de deux tiges de bambou peut comporter une étape de calibrage interne des extrémités desdites deux tiges de bambou, une étape d'introduction d'un tourillon dans l'une des extrémités et une étape d'emmanchement de la deuxième tige de bambou sur le tourillon, formant ainsi l'aboutage ; de telles dispositions permettent un aboutage fiable et résistant, par des moyens simples, à l'étape de calibrage interne des extrémités, peut s'ajouter une étape de surfaçage des extrémités, permettant d'obtenir un joint de meilleure qualité entre deux tiges aboutées.According to other features, said method may further comprise an external calibration step of bamboo stems before the abutting step, so that the continuous bamboo stems obtained are continuous calibrated bamboo stems, said calibration step comprising a step of measuring diameter and straightness, where appropriate a straightening step, a step of sawing, so as to separate the rods of different diameters, and a sorting step, so as to gather the rods of similar diameters ; such a complementary step makes it possible to have calibrated bamboo rods of similar diameter and acceptable straightness for the manufacture of constructive elements; the step of joining two bamboo rods may comprise an internal calibration step of the ends of said bamboo rods; two bamboo stems, a step of introducing a trunnion into one of the ends and a step of fitting the second bamboo stalk on the trunnion, thus forming the abutment; such arrangements allow a reliable and resistant abutment, by simple means, in the internal calibration step of the ends, can be added a surfacing step ends, to obtain a seal of better quality between two butted rods.
3035813 3 La présente invention concerne également une installation pour la fabrication d'un élément constructif par coextrusion à travers une filière. Cette installation est particulière en ce qu'elle comprend : un module d'alimentation en tiges de bambou, 5 un module d'aboutage, configuré apte à assembler bout à bout des tiges de bambou, de sorte à former des tiges de bambou continues, une filière, de section interne la section de l'élément constructif à fabriquer, un moyen de positionnement transversal, configuré pour positionner les 10 tiges de bambou transversalement par rapport à la filière, un moyen d'introduction de liant entre les tiges au niveau de la filière, et entre les tiges et la filière, un moyen de propulsion des tiges et de l'élément constructif vers l'aval de l'installation, 15 - un module de coupe, configuré pour couper l'élément constructif en aval de la filière. Le terme coextrusion est employé ici pour décrire le fait que les tiges de bambou et le liant entrent dans une filière, et l'élément constructif en sort à l'autre bout. Ce terme n'implique ici aucune pression en entrée comme cela peut être le cas 20 pour des coextrusions de matières plastiques par exemple. Grâce à ces dispositions, il devient possible fabriquer des éléments constructifs par un procédé continu, et ainsi réduire les temps de main d'oauvre nécessaires, tout en améliorant la fiabilité et la reproductibilité des éléments constructifs obtenus.The present invention also relates to an installation for manufacturing a constructive element by coextrusion through a die. This installation is particular in that it comprises: a feeding module made of bamboo rods, a butting module configured capable of assembling end-to-end bamboo rods, so as to form continuous bamboo rods, a die, of internal section the section of the constructive element to be manufactured, a transverse positioning means, configured to position the bamboo rods transversely relative to the die, a binder introduction means between the rods at the level of the die, and between the rods and the die, means for propelling the rods and the constructive element downstream of the installation, 15 - a cutting module, configured to cut the construction element downstream of the Faculty. The term coextrusion is used here to describe the fact that bamboo stems and binder enter a die, and the constructive element comes out at the other end. This term does not imply any input pressure here as may be the case for coextrusions of plastics for example. Thanks to these provisions, it becomes possible to manufacture constructive elements by a continuous process, and thus reduce the labor-free times required, while improving the reliability and reproducibility of the constructive elements obtained.
25 Selon d'autres caractéristiques ledit moyen de positionnement transversal peut comporter une plaque à trous, chaque trou étant configuré pour laisser passer une tige de bambou continue, constituant un moyen simple et robuste de positionnement transversal ; une telle solution permet en effet de garantir 30 la répartition des tiges dans le plan transversal, comme par exemple dans le cas illustré à la fig. 2, trois tiges alignées sur une ligne supérieure, trois 3035813 4 tiges alignées sur une ligne intermédiaire, et trois tiges alignées sur une ligne inférieure ; on garantit ainsi le positionnement dans le sens transversal de toutes ces tiges, ladite plaque à trous peut comporter en outre des ouvertures configurées 5 pour introduire le liant entre les tiges au niveau de la filière, améliorant ainsi la répartition du liant entre les tiges, ledit moyen d'introduction de liant peut comporter au moins une feuille de liant, par exemple en matière bioplastique, notamment à base de déchet de bambou, un moyen d'introduction de ladite feuille dans la filière de 10 sorte à la positionner sur une face de l'élément constructif, et un moyen de chauffage de ladite feuille au niveau de son entrée dans la filière, de sorte à la rendre formable ; de telles dispositions permettent d'obtenir la présence de liant sur tout le pourtour de l'élément constructif, et de lui donner un aspect lisse et continu, 15 ladite filière peut comporter un coffrage mobile, configuré de sorte à accompagner l'élément constructif en cours de formation dans la filière, permettant ainsi de donner suffisamment de temps au liant pour prendre, et sécher suffisamment pour maintenir son propre poids et celui des tiges, ledit moyen de propulsion peut comporter un moyen de poussée au 20 niveau du module d'aboutage, permettant ainsi d'éviter d'agripper l'élément constructif en cours de séchage, ce qui risquerait d'en abîmer la surface, ladite installation peut comporter en outre une ligne de sélection comportant un moyen de mesure du diamètre et de la rectitude tel qu'une 25 caméra, un laser ou un palpeur, un moyen de redressage, ainsi qu'un moyen de coupe. L'avantage apporté par la présente invention réside principalement en ce qu'il devient possible de fabriquer des éléments constructifs à base de tiges de bambou par un procédé continu, avec une répartition fiable du liant, et un aspect 30 extérieur amélioré. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : 3035813 5 - La figure 1 est une vue schématique d'une ligne de sélection selon l'invention, La figure 2 est une vue en perspective d'une ligne de coextrusion selon un premier mode de réalisation de l'invention, 5 La figure 3 est une vue de dessus de la ligne de coextrusion de la fig. 2, avec ajout d'une option selon un deuxième mode de réalisation, La figure 4 est une vue schématique en séquences d'un module d'aboutage de la ligne de coextrusion de la fig. 2, La figure 5 est une vue de dessus d'une ligne de coextrusion selon un 10 troisième mode de réalisation. Les tiges de bambou telles qu'elles peuvent être récoltées, ne sont pas rectilignes et présentent une variation dans leur diamètre, ainsi que des défauts de rectitude. Elles peuvent être d'abord séchées, avant d'être utilisées sous forme de ce que nous appellerons des tiges de bambou brut 1.According to other features, said transverse positioning means may comprise a perforated plate, each hole being configured to pass a continuous bamboo rod, constituting a simple and robust means of transverse positioning; such a solution makes it possible to guarantee the distribution of the rods in the transverse plane, as for example in the case illustrated in FIG. 2, three rods aligned on an upper line, three rods aligned on an intermediate line, and three rods aligned on a lower line; The transverse positioning of all these rods is thus guaranteed, said perforated plate may furthermore comprise apertures configured to introduce the binder between the rods at the level of the die, thus improving the distribution of the binder between the rods. binder introduction means may comprise at least one binder sheet, for example of bioplastic material, in particular based on bamboo waste, means for introducing said sheet into the die so as to position it on one side of the binder; the constructive element, and a heating means of said sheet at its entry into the die, so as to make it formable; such arrangements make it possible to obtain the presence of binder all around the construction element, and to give it a smooth and continuous appearance, said die may comprise a movable formwork, configured so as to accompany the construction element in training course in the die, thus allowing sufficient time for the binder to take, and drying sufficiently to maintain its own weight and that of the rods, said propulsion means may comprise a means of thrust at the level of the finger-jointing module , thus making it possible to avoid gripping the constructive element during drying, which could damage the surface thereof, said installation may furthermore comprise a selection line comprising a means for measuring the diameter and the straightness such as a camera, a laser or a probe, a straightening means, and a cutting means. The advantage of the present invention lies mainly in the fact that it becomes possible to manufacture bamboo rod construction elements by a continuous process, with a reliable binder distribution, and an improved exterior appearance. The present invention will be better understood on reading the following detailed description with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 is a schematic view of a selection line according to the invention, FIG. perspective view of a coextrusion line according to a first embodiment of the invention; FIG. 3 is a top view of the coextrusion line of FIG. 2, with the addition of an option according to a second embodiment, FIG. 4 is a schematic view in sequence of a splicing module of the coextrusion line of FIG. Figure 5 is a top view of a coextrusion line according to a third embodiment. The bamboo stalks, as they can be harvested, are not rectilinear and have a variation in their diameter, as well as defects in straightness. They can be first dried, before being used in the form of what we will call raw bamboo stalks 1.
15 Les tiges de bambou brut 1 sont introduites dans une ligne de sélection 2 comportant un moyen de mesure 3 du diamètre et de la rectitude tel qu'une caméra, un laser ou un palpeur, un module de redressage 4, ainsi qu'un moyen de coupe 5 tel qu'une scie ou un couteau. Le module de redressage 4 peut comporter un moyen de chauffage 6, et/ou un 20 moyen de redressage mécanique 7. Dans certains cas, il peut suffire de chauffer pour obtenir un redressage du tube de bambou, dans d'autres cas, un moyen de redressage mécanique 7 peut être nécessaire, combiné ou non avec un chauffage, comportant par exemple deux mâchoires destinée à se positionner de part et d'autre du tube de bambou au niveau de son défaut de rectitude, et à 25 s'appuyer l'une contre l'autre, de sorte à redresser le tube de bambou. Dans la plupart des cas on prévoit une combinaison du chauffage et du redressage mécanique. Lorsque le moyen de mesure 3 détecte un défaut de rectitude dépassant un premier seuil prédéterminé, la tige est coupée juste avant et juste après le 30 défaut. Par exemple un coude dépassant 30° sur une longueur de 20mm peut être éliminé en coupant avant et après le coude ; on obtient une chute de 20mm, correspondant au coude.The raw bamboo rods 1 are introduced into a selection line 2 comprising a measuring means 3 of the diameter and straightness such as a camera, a laser or a probe, a straightening module 4, as well as a means cutter 5 such as a saw or a knife. The straightening module 4 may comprise a heating means 6 and / or a mechanical straightening means 7. In some cases, it may be sufficient to heat to obtain a straightening of the bamboo tube, in other cases it may be sufficient to mechanical straightening 7 may be necessary, combined or not with a heating, comprising for example two jaws intended to be positioned on either side of the bamboo tube at the level of its defect of rectitude, and to lean the against each other, so as to straighten the bamboo tube. In most cases, a combination of heating and mechanical straightening is provided. When the measuring means 3 detects a straightness defect exceeding a first predetermined threshold, the rod is cut just before and immediately after the fault. For example, an elbow exceeding 30 ° over a length of 20mm can be eliminated by cutting before and after the elbow; we get a drop of 20mm, corresponding to the elbow.
3035813 6 Lorsque le moyen de mesure 3 détecte un défaut de rectitude dépassant un deuxième seuil prédéterminé, mais ne dépassant pas ledit premier seuil prédéterminé, le module de redressage 4 est mis en action. La zone du défaut est alors chauffée et/ou décintrée, et on obtient derrière la ligne de sélection 2 5 une tige exempte de défaut. Le deuxième seuil peut être par exemple de 1°, et on peut considérer alors qu'un défaut de rectitude plus petit que 10 est acceptable. Lorsque le moyen de mesure 3 détecte une variation de diamètre trop importante, la tige est coupée. On obtient en sortie de la ligne de sélection 2 un 10 morceau de tige du diamètre initial, et un deuxième morceau de tige d'un deuxième diamètre. Le système peut être configuré pour faire la différence entre un changement de diamètre, traité comme indiqué ci avant, et un défaut du type d'un noeud, avec une surépaisseur très localisée, qu'on peut laisser passer, ou encore qu'on peut couper, à l'aide d'un couteau faisant le tour de la tige tel un 15 taille crayon cylindrique. La trajectoire du couteau est alors réglable selon le diamètre de la tige. Tout autre moyen de suppression de la surépaisseur localisée peut bien entendu être employé également. Les tiges en sortie de la ligne de sélection 2 sont appelées tiges de bambou calibrées 8, et rangées par fagots de tiges de diamètre similaire. Les longueurs 20 de ces tiges peuvent être très différentes. En dessous d'une longueur minimale, par exemple 50mm, les tiges sont jetées comme déchets, ou réutilisées comme tourillons 15, voir plus loin, ou broyés pour transformation en bioplastique. Au-dessus d'une longueur maximale, on coupe les tiges, même en l'absence d'un défaut de rectitude ou d'un changement de diamètre. La longueur maximale va 25 dépendre de la taille de la machine en aval, ou encore de la taille d'un conteneur, en vue d'un transport. Ce peut être par exemple 6 mètres, ou 12 mètres. Pour un même fagot, des diamètres extérieurs entre 20 et 25mm, entre 25 et 30mm, entre 30 et 35, entre 35 et 40mm, entre 40 et 45, et entre 45 et 50mm peuvent par exemple être prévus respectivement. On peut aussi prévoir des 30 intervalles plus faibles et un nombre de types de fagots plus élevé. L'homme du métier saura faire les choix nécessaires, selon les besoins du procédé en aval. Le module de sélection comprend, en aval du moyen de coupe 5, des moyens pour orienter la tige de bambou calibrée 8 qui vient d'être coupée vers le fagot correspondant à sa classe de diamètre extérieur.When the measuring means 3 detects a straightness error exceeding a second predetermined threshold, but not exceeding said first predetermined threshold, the straightening module 4 is actuated. The defect zone is then heated and / or dechlorinated, and behind the selection line is obtained a defect-free rod. The second threshold may for example be 1 °, and it can be considered then that a straightness defect smaller than 10 is acceptable. When the measuring means 3 detects a too large diameter variation, the rod is cut off. At the output of the selection line 2 there is obtained a piece of rod of the initial diameter, and a second piece of rod of a second diameter. The system can be configured to differentiate between a change in diameter, treated as indicated above, and a defect of the type of a node, with a very localized oversize, that can be missed, or that can be cut, using a knife around the stem as a cylindrical pencil. The trajectory of the knife is then adjustable according to the diameter of the rod. Any other means of removing the localized allowance may of course also be used. The rods at the exit of the selection line 2 are called calibrated bamboo rods 8, and arranged by bundles of rods of similar diameter. The lengths of these rods can be very different. Below a minimum length, for example 50 mm, the rods are thrown as waste, or reused as trunnions 15, see below, or crushed for transformation into bioplastics. Above a maximum length, the stems are cut, even in the absence of a straightness defect or a change of diameter. The maximum length will depend on the size of the downstream machine, or the size of a container, for transportation. It can be for example 6 meters, or 12 meters. For the same bundle, outer diameters between 20 and 25mm, between 25 and 30mm, between 30 and 35, between 35 and 40mm, between 40 and 45, and between 45 and 50mm may for example be provided respectively. Lower ranges and a higher number of bundle types can also be provided. The skilled person will make the necessary choices, depending on the needs of the downstream process. The selection module comprises, downstream of the cutting means 5, means for orienting the calibrated bamboo rod 8 which has just been cut to the bundle corresponding to its outer diameter class.
3035813 7 La ligne de coextrusion 9 comporte un module d'alimentation 10 configuré pour alimenter la ligne en tiges de bambou calibrées 8, à partir de fagots de tiges de bambou calibrées 8. Si on veut par exemple fabriquer des éléments constructifs comportant trente 5 tiges de bambou calibrées 8 de diamètre 20 à 25mm, il faut configurer le module d'alimentation 10 apte à alimenter trente tiges en parallèle. Cela implique dans ce cas trente bacs d'alimentation, chacun réalimenté en continu. La ligne de coextrusion 9 comporte encore un module d'aboutage 11, configuré apte à assembler bout à bout, donc abouter, deux tiges de bambou calibrées 8 10 de diamètre similaire. Ce module d'aboutage 11 comporte pour chaque ligne de tiges de bambou calibrées 8 (trente dans l'exemple ci-dessus), un moyen de calibrage interne 12 des extrémités de tiges de bambou calibrées 8, un moyen d'alimentation de tourillons 13, et un moyen d'aboutage 14, par engagement d'un tourillon 15 dans l'une des extrémités de chacune des deux tiges à abouter.The coextrusion line 9 comprises a feed module 10 configured to supply the line with calibrated bamboo rods 8, from bundles of calibrated bamboo rods 8. If, for example, it is desired to manufacture construction elements comprising thirty-five rods. calibrated bamboo 8 diameter 20 to 25mm, it is necessary to configure the supply module 10 able to feed thirty rods in parallel. This involves in this case thirty feed tanks, each fed continuously. The coextrusion line 9 further comprises a butting module 11, configured capable of assembling end to end, thus abut, two calibrated bamboo rods 8 10 of similar diameter. This splicing module 11 comprises for each line of calibrated bamboo rods 8 (thirty in the example above), an internal calibration means 12 of calibrated bamboo rod ends 8, a trunnion feed means 13 , and an abutment means 14, by engaging a pin 15 in one end of each of the two rods to be abutted.
15 Le tourillon 15 peut être en bambou, et peut être creux. Il peut provenir par exemple d'une tige de bambou calibrée de diamètre plus petit, et de longueur trop petite pour être retenue pour l'aboutage. Le module d'aboutage 11, illustré de manière schématique et séquentielle plus en détail à la fig. 4, peut être par exemple configuré pour détecter l'extrémité 20 d'une tige de bambou calibrée 8 engagée dans la ligne de coextrusion 9 (étape A), effectuer le calibrage interne de ladite extrémité (étape B), recevoir du module d'alimentation 10 une nouvelle tige de bambou calibrée 8, effectuer le calibrage interne de l'extrémité aval de ladite tige de bambou calibrée 8 (étape C), recevoir un tourillon 15 du moyen d'alimentation de tourillons 13, introduire 25 ledit tourillon 15 dans l'extrémité amont de la tige aval (étape D), puis emmancher la tige amont sur ledit tourillon 15 (étape E) jusqu'à ce que la tige aval et la tige amont se touchent. On peut prévoir un encollage du tourillon 15, pour améliorer la tenue de l'assemblage, et on peut y ajouter un moyen de chauffage, par exemple par microonde, pour accélérer le séchage de la colle. On 30 peut aussi prévoir, en plus du calibrage interne (étapes B et C) un surfaçage de l'extrémité, en vue d'améliorer l'aboutage, par exemple à l'aide d'un couteau radial 28 disposé sur le forêt 12 utilisé pour le calibrage interne.The pin 15 may be bamboo, and may be hollow. It can come for example from a calibrated bamboo rod of smaller diameter, and of length too small to be retained for the butting. The butting module 11, illustrated schematically and sequentially in more detail in FIG. 4, may for example be configured to detect the end 20 of a calibrated bamboo rod 8 engaged in the coextrusion line 9 (step A), perform the internal calibration of said end (step B), receive the module of feeding a new calibrated bamboo rod 8, performing the internal calibration of the downstream end of said calibrated bamboo rod 8 (step C), receiving a journal 15 of the journal feeding means 13, inserting said journal 15 into the upstream end of the downstream rod (step D), then fit the upstream rod on said pin 15 (step E) until the downstream rod and the upstream rod are touching. It can be provided glue the pin 15 to improve the strength of the assembly, and can be added a heating means, for example by microwave, to accelerate the drying of the glue. It is also possible, in addition to the internal calibration (steps B and C), to plan the end, in order to improve the abutment, for example by means of a radial knife 28 placed on the forest. used for internal calibration.
3035813 8 Des moyens de robotique, connus de l'homme du métier, permettent de réaliser ces opérations de manière automatique. On peut aussi prévoir d'effectuer le calibrage interne des extrémités de tiges de bambou calibrées 8 au niveau de la ligne de sélection 2. On peut prévoir aussi 5 d'ajouter un module d'aboutage à la ligne de sélection 2, et ainsi d'abouter plusieurs tiges de bambou calibrées 8 de sorte à former des tiges de bambou calibrées 8 de longueur identique, par exemple 6 ou 12 mètres, selon par exemple les conteneurs prévus pour leur transport. On peut alors prévoir que les fagots se déversent automatiquement dans des bacs d'alimentation 10, prévus 10 chacun pour une classe de diamètre, en vue de leur aboutage, puis sciage à la longueur prévue de 6 ou 12 mètres par exemple, puis stockage dans un fagot où sont alors rangées des tiges de bambou calibrées 8 à la fois de diamètre similaire, mais également de longueur constante. Une telle disposition au niveau de la ligne de sélection 2 permet non seulement 15 de faciliter le transport des fagots, mais également de dimensionner l'aboutage du module d'aboutage 11 de la ligne de coextrusion 9 en relation avec une longueur fixe et non plus en relation avec la plus petite longueur de tige. On peut aussi prévoir au niveau de la ligne de sélection 2 de préparer les extrémités des tiges, avec un calibrage interne à chaque extrémité, voire avec un 20 tourillon 15 déjà engagé sur l'une des extrémités, pour simplifier le procédé au niveau de la ligne de coextrusion 9. Ainsi, la combinaison du module d'alimentation 10 et du module d'aboutage 11 permet de disposer d'une pluralité de tiges de bambou calibrées 8 continues, c'est à dire que l'aboutage se fait au fur et à mesure, pour une alimentation en 25 continu du module de coextrusion 16 disposé en aval. Le module de coextrusion 16 comporte une filière 17, ayant la section interne recherchée comme section externe pour les éléments constructifs à produire. Le module de coextrusion 16 comporte un moyen de positionnement transversal 18 des tiges de bambou calibrées 8. Ce moyen de positionnement transversal 18 30 peut être par exemple une plaque à trous 18 comportant un trou 19 pour chaque ligne de tiges de bambou calibrées 8, de diamètre légèrement supérieur au diamètre maximum possible pour les tiges de bambou calibrées 8 prises en 3035813 9 compte, de sorte à permettre auxdites tiges de passer à travers le trou 19, et d'être positionnée transversalement par ce trou 19. Le moyen de positionnement transversal 18 peut aussi être un vibreur, notamment quand on cherche à obtenir une disposition jointive des tiges de 5 bambou calibrées 8 les unes par rapport aux autres. Un tel vibreur peut remplacer la plaque à trous 18, ou encore s'y ajouter, en particulier se situer entre la plaque à trous 18 et la filière 17. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention représenté aux fig. 2 et 3, les modules d'aboutage 11 peuvent être disposés sur des niveaux superposés, 10 par exemple alignés verticalement. Ceci permet de faciliter la disposition des modules d'alimentation 10 l'un au-dessus de l'autre, pour un accès facilité à chacune des lignes de tiges de bambou continus. Les tiges de bambou continu sont ensuite dirigées vers chacune des positions transversales en entrée de filière 17, par déformation élastique des tiges de bambou continues. Le dessin 15 des fig. 2 et 3 illustre un angle d'inclinaison, et donc une déformation, très exagéré, pour faciliter la clarté du dessin ; en réalité le module d'aboutage 11 peut être disposée à plusieurs mètres de la filière 17, permettant ainsi des déformations des tiges tout à fait acceptables. On peut aussi disposer les modules d'aboutage 11, contrairement à ce qui est 20 représenté à la fig. 3, telles qu'en vue de dessus elles soient positionnées chacune en face de la position transversale imposée dans la filière 17, de sorte qu'il n'y ait qu'une déformation élastique des tiges de bambou continues dans le plan vertical. Le module de coextrusion 16 comporte encore un moyen d'alimentation en liant, 25 configuré pour introduire le liant dans la filière 17 de manière à le répartir entre les tiges de bambou calibrées 8, ainsi qu'entre lesdites tiges et les parois de la filière 17. Un tel moyen d'alimentation en liant peut par exemple comporter des trous à liant 20 dans la plaque à trous 18, ou encore dans la filière 17, à proximité du moyen de positionnement transversal 18, et un moyen de pompage 30 de liant à travers ces trous à liant 20. Les dispositions à prévoir pour réaliser un tel moyen de pompage de liant sont bien connues de l'homme du métier, et ne nécessitent pas de description plus détaillée ici.Robotic means, known to those skilled in the art, make it possible to carry out these operations automatically. It is also possible to perform the internal calibration of calibrated bamboo rod ends 8 at the level of the selection line 2. It is also possible to add an end-fitting module to the selection line 2, and thus to to abut several calibrated bamboo rods 8 so as to form calibrated bamboo rods 8 of identical length, for example 6 or 12 meters, according to for example the containers provided for their transport. It can then be provided that the bundles are automatically poured into feed tanks 10, each provided for a diameter class, for their abutment, then sawing to the expected length of 6 or 12 meters for example, and then stored in a bundle where are then stored bamboo rods calibrated 8 at a time of similar diameter, but also of constant length. Such an arrangement at the level of the selection line 2 not only makes it easier to transport the bundles, but also to dimension the butting of the splicing module 11 of the coextrusion line 9 in relation to a fixed length and no longer in relation to the smaller length of rod. It is also possible, at the level of the selection line 2, to prepare the ends of the rods, with an internal calibration at each end, or even with a pin 15 already engaged on one of the ends, to simplify the process at the level of the coextrusion line 9. Thus, the combination of the feed module 10 and the splicing module 11 makes it possible to have a plurality of continuous calibrated bamboo rods 8, that is to say that the splicing is done as and as a measure, for a continuous supply of the coextrusion module 16 disposed downstream. The coextrusion module 16 comprises a die 17, having the desired internal section as external section for the constructive elements to produce. The coextrusion module 16 comprises a transverse positioning means 18 for the calibrated bamboo rods 8. This transverse positioning means 18 may be, for example, a perforated plate 18 having a hole 19 for each line of calibrated bamboo rods 8, diameter slightly greater than the maximum diameter possible for the calibrated bamboo rods 8 taken into account, so as to allow said rods to pass through the hole 19, and to be positioned transversely by this hole 19. The transverse positioning means 18 can also be a vibrator, especially when one seeks to obtain a contiguous arrangement of the bamboo rods 8 calibrated relative to each other. Such a vibrator can replace the hole plate 18, or be added to it, in particular be located between the plate with holes 18 and the die 17. According to a particular embodiment of the invention shown in Figs. 2 and 3, the abutment modules 11 may be arranged on superimposed levels, for example vertically aligned. This facilitates the arrangement of the power modules 10 one above the other, for easy access to each line of continuous bamboo rods. The continuous bamboo rods are then directed to each of the transverse positions at the die inlet 17, by elastic deformation of the continuous bamboo rods. Drawing 15 of FIGS. 2 and 3 illustrates an angle of inclination, and therefore a deformation, very exaggerated, to facilitate the clarity of the drawing; in fact the splicing module 11 may be disposed several meters from the die 17, thus allowing deformation of the rods quite acceptable. Fitting modules 11 may also be arranged, contrary to what is shown in FIG. 3, as seen from above they are each positioned opposite the transverse position imposed in the die 17, so that there is only elastic deformation of continuous bamboo rods in the vertical plane. The coextrusion module 16 further comprises a binder supply means configured to introduce the binder into the die 17 so as to distribute it between the calibrated bamboo rods 8 and between said rods and the walls of the die. 17. Such a binder supply means may for example comprise binder holes 20 in the perforated plate 18, or in the die 17, in the vicinity of the transverse positioning means 18, and a binder pumping means 30. through these binder holes 20. The arrangements to provide for such a binder pumping means are well known to those skilled in the art, and do not require a more detailed description here.
3035813 10 Le liant peut être un ciment ou assimilé, un polymère thermoplastique ou thermodurcissable, ou encore un bioplastique, pouvant par exemple être généré à base de déchets de bambou. Selon un mode de réalisation représenté à la fig. 3, le moyen d'alimentation en 5 liant peut aussi comporter une alimentation d'une feuille 21 de quelques millimètres d'épaisseur sur l'un des côtés 22 du pourtour de la filière 17. La feuille 21 peut être en plastique ou en bioplastique. Grâce à un moyen de chauffage, celle-ci devient deformable, et peut adapter sa forme interne aux tiges de bambou, et sa forme externe à la filière 17. Cela permet de garantir la 10 présence de liant sur toute une face de l'élément constructif, ainsi qu'un aspect visuel parfait ou en tous cas nettement amélioré. En disposant de telles feuilles 21 sur tout le pourtour de la filière 17, on obtient ainsi un élément constructif entièrement entouré de liant, ce qui permet d'obtenir un aspect lisse et continu.The binder can be a cement or the like, a thermoplastic or thermosetting polymer, or a bioplastic, which can for example be generated from bamboo waste. According to an embodiment shown in FIG. 3, the binder feed means may also include feeding a sheet 21 a few millimeters thick on one of the sides 22 of the periphery of the die 17. The sheet 21 may be plastic or bioplastic . Thanks to a heating means, it becomes deformable, and can adapt its internal shape to the bamboo rods, and its external shape to the die 17. This ensures the presence of binder on an entire face of the element constructive, and a perfect visual appearance or in any case significantly improved. By arranging such sheets 21 around the entire periphery of the die 17, a construction element completely surrounded by a binder is thus obtained, which makes it possible to obtain a smooth and continuous appearance.
15 Selon un mode de réalisation non représenté, la ligne de coextrusion 9 peut comporter un moyen d'alimentation d'une section de laine de bambou. Par exemple pour une section d'élément constructif de 20 x 30cm, on peut prévoir une section centrale de 5 x 10cm, dans laquelle il n'y a pas de tige de bambou prévue, mais à la place de la laine de bambou, venant par exemple d'un rouleau 20 de laine de bambou, qui se déroule au fur et à mesure, et qui s'introduit dans la filière à travers la plaque à trous 18, par une ouverture prévue à cet effet dans la plaque à trous. Cette ouverture peut par exemple être disposée au centre de la plaque à trous 18, de sorte que la section de laine de bambou est entourée de tiges de bambou. La laine de bambou peut aussi être remplacée par un autre 25 matériau, comme une autre laine minérale telle qu'une laine de verre ou de roche. La filière 17 de la fig. 2 est représentée de section rectangulaire. Toutefois la section de la filière 17 peut présenter une forme différente, en particulier avec une ou plusieurs nervures sur un côté et une ou plusieurs rainures sur le côté 30 opposé, de sorte à faciliter l'assemblage des briques l'une à côté, au l'une au- dessus, de l'autre, comme par exemple celle représentée dans le document FR2 969 188.According to an embodiment not shown, the coextrusion line 9 may comprise a means of feeding a section of bamboo wool. For example for a section of constructive element of 20 x 30cm, one can foresee a central section of 5 x 10cm, in which there is no bamboo stem provided, but instead of the bamboo wool, coming for example a roll of bamboo wool, which unfolds as and when, and which is introduced into the die through the plate with holes 18, by an opening provided for this purpose in the plate with holes. This opening may for example be arranged in the center of the plate with holes 18, so that the section of bamboo wool is surrounded by bamboo rods. Bamboo wool can also be replaced by another material, such as another mineral wool such as glass wool or rock wool. The die 17 of FIG. 2 is shown rectangular section. However, the section of the die 17 may have a different shape, in particular with one or more ribs on one side and one or more grooves on the opposite side, so as to facilitate assembly of the bricks side by side, at the one above, the other, as for example that shown in the document FR2 969 188.
3035813 11 Selon un mode particulier de réalisation de l'invention illustré à la fig. 5, la filière 17 peut comporter un coffrage mobile 23. Par exemple chacune des faces de la filière 17 peut être constituée d'une pluralité de plaques 23 constituant un coffrage mobile, par exemple en bois ou en acier, articulées entre elles, leur 5 permettant d'avancer de manière continue avec l'élément constructif entrain d'être fabriqué, puis de se replier en suivant un brin retour d'une chaine 24, de sorte à permettre une avancée continue des plaques 23. Un tel mode de réalisation peut être particulièrement adapté à du liant de type ciment rapide, nécessitant plusieurs minutes de prise, avant de conserver sa forme sans être 10 maintenu. On peut prévoir un tunnel de séchage 25 à la sortie de la filière 17, si le type de liant et les paramètres de fabrication le rendent utile, voire nécessaire. Après le module de coextrusion 16 se trouve un module de coupe 26, qui peut être d'un type quelconque adapté à la coupe des matériaux constitutifs de 15 l'élément constructif. Ce peut être par exemple un scie circulaire, un scie à ruban, une coupe au jet d'eau, au laser, ... Le module de coupe 26 est disposé sur un chariot 27, lui permettant d'accompagner l'élément de construction pendant l'opération de coupe, puis, une fois la coupe terminée, de revenir à sa position initiale, pour être prêt pour la 20 coupe suivante. Les longueurs obtenues peuvent être de plusieurs mètres, pour constituer des poutres par exemple de 6 mètres de long, mais peuvent aussi être beaucoup plus petites, pour constituer des briques, par exemple de 30 cm de long. La ligne de coextrusion 9 qui vient d'être décrite permet ainsi d'obtenir une 25 fabrication en continu d'éléments constructifs, à partir de tiges de bambou calibrées 8 préparés en amont sur une ou plusieurs lignes de sélection. Lorsqu'on veut lancer la fabrication continue d'éléments constructifs, il faut sélectionner la filière 17 correspondant à la forme et la section de l'élément constructif, sélectionner les fagots de tiges de bambou calibrées 8 selon la 30 configuration définie par un concepteur (peu de grosses tiges, ou plutôt beaucoup de tiges plus fines), et régler des paramètres au niveau du module de coupe 26 de sorte à obtenir des éléments constructifs de la longueur souhaitée.According to a particular embodiment of the invention illustrated in FIG. 5, the die 17 may comprise a movable formwork 23. For example, each of the faces of the die 17 may consist of a plurality of plates 23 constituting a movable formwork, for example of wood or steel, hinged together, their 5 allowing to advance continuously with the constructive element being manufactured, then to fold back along a return strand of a chain 24, so as to allow a continuous advance of the plates 23. Such an embodiment can be particularly suitable for fast cement type binder, requiring several minutes of setting, before keeping its shape without being maintained. A drying tunnel 25 may be provided at the outlet of the die 17, if the type of binder and the manufacturing parameters make it useful or even necessary. After the coextrusion module 16 is a cutting module 26, which can be of any type suitable for cutting the constituent materials of the constructive element. This may be for example a circular saw, a band saw, a water jet cutter, a laser cutter, etc. The cutting module 26 is disposed on a carriage 27, allowing it to accompany the construction element. during the cutting operation, then, once the cut is over, to return to its initial position, to be ready for the next cut. The lengths obtained can be several meters to form beams for example 6 meters long, but can also be much smaller, to form bricks, for example 30 cm long. The coextrusion line 9 which has just been described thus makes it possible to obtain continuous manufacture of constructive elements from calibrated bamboo rods 8 prepared upstream on one or more selection lines. When one wants to start the continuous manufacture of constructive elements, it is necessary to select the die 17 corresponding to the shape and the section of the constructive element, to select the bundles of bamboo rods calibrated 8 according to the configuration defined by a designer ( few large rods, or rather many finer rods), and adjust parameters at the cutting module 26 so as to obtain constructive elements of the desired length.
3035813 12 On peut par exemple prévoir d'implanter la ligne de sélection 2 au plus près du lieu de production de bambou, en particulier en Asie du sud-est, puis transporter les fagots ; on peut alors prévoir de donner aux fagots une longueur maximale de la longueur d'un conteneur, en particulier 6m ou 12m. On peut alors prévoir 5 d'implanter la ligne de coextrusion 9 au plus près des chantiers de construction, notamment en Europe ou en Amérique du nord. En effet les liants, que ce soit à base de ciment ou d'un matériau plastique, peuvent être trouvés un peu partout, et il peut être avantageux de ne pas ajouter le poids du liant au bambou pour le transport.For example, it may be possible to implement the selection line 2 as close as possible to the bamboo production site, in particular in South-East Asia, and then transport the bundles; it is then possible to provide the bundles with a maximum length of the length of a container, in particular 6m or 12m. We can then plan to implement the coextrusion line 9 closer to construction sites, especially in Europe or North America. Indeed binders, whether based on cement or a plastic material, can be found everywhere, and it may be advantageous not to add the weight of the binder to the bamboo for transport.
10 3035813 13 NOMENCLATURE 1. tige de bambou brute 2. ligne de sélection 5 3. module de mesure 4. module de redressage 5. module de coupe 6. moyen de chauffage 7. moyen de redressage 10 8. tige de bambou calibrée 9. ligne de coextrusion 10. module d'alimentation 11. module d'aboutage 12. moyen de calibrage interne 15 13. moyen d'alimentation en tourillons 14. moyen d'aboutage 15. tourillon 16. module de coextrusion 17. filière 20 18. moyen de positionnement latéral 19. trous 20. trous à liant 21. feuille 22. côté de filière 25 23. coffrage mobile, plaques 24. chaine 25. module de séchage10 NOMENCLATURE 1. raw bamboo rod 2. selection line 5 3. measuring module 4. straightening module 5. cutting module 6. heating medium 7. straightening means 10 8. calibrated bamboo rod 9. coextrusion line 10. feed module 11. butting module 12. internal calibration means 15. 13. journal feed means 14. butting means 15. journal 16. coextrusion module 17. die 20 18. lateral positioning means 19. holes 20. binder holes 21. sheet 22. die side 25 23. mobile formwork, plates 24. chain 25. drying module
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FR1554026A Withdrawn FR3035813A1 (en) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | METHOD FOR MANUFACTURING CONSTRUCTIVE ELEMENTS BASED ON BAMBOO |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3035813A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB551211A (en) * | 1941-10-27 | 1943-02-12 | John Leon Menzies Stone Banks | Improvements in and relating to structural materials |
US4137622A (en) * | 1976-12-17 | 1979-02-06 | Sekisui Jushi Kabushiki Kaisha | Method of preparing a support |
JP2002036211A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-05 | Ishida Engineering Kk | Panel board using bamboo material as core |
US20030049428A1 (en) * | 1996-08-14 | 2003-03-13 | Ryan Dale B. | Cellulose-based end-grain core material and composites |
WO2012085420A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Christian Martin | Construction element for building construction |
-
2015
- 2015-05-05 FR FR1554026A patent/FR3035813A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB551211A (en) * | 1941-10-27 | 1943-02-12 | John Leon Menzies Stone Banks | Improvements in and relating to structural materials |
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