Brevet FR2080821A1 — publié le 19711119

La présente invention concerne une machine pour la fabrication en continu de cages d'armature pour pieux, poteaux ou analogues en béton armé, qui sont constituées par des fils longitudinaux et par une spirale embrassant ces fils, comportant un dispo-5 sitif pour déplacer les fils longitudinaux par-dessus des supports fixes et à travers un dévidoir tournant assurant l'alimentation en fil en spirale, sur lequel est fixé un appareil à souder. Dans une machine connue de ce genre le fil en spirale est appliqué sur les fils longitudinaux avec une courbure constante 10 de manière que les cages d'armature obtenues soient de fozme circulaire, vues de face ; ces cages d'armature sont utilisées pour la fabrication de tuyaux cylindriques en béton armé. Pour les éléments de construction en béton armé présentant une autre forme en section transversale, par exemple pour des pieux, poteaux ou 15 analogues, il est nécessaire que les cages d'armature aient une section transversale polygonale ; le fil en spirale doit donc avoir un trajet approximativement en ligne droite entre des fils longitudinaux voisins. La machine visée par l'invention doit permettre la fabrication de telles cages d'armature. 20 Pour résoudre ce problème, 1'invention propose une machine du type décrit au début, dans laquelle les supports fixes sont des éléments constitutifs d'un gabarit auquel est associé, pour réaliser une section transversale polygonale de la cage, au moins un élémmt tendeur du fil en spirale mobile transversalement par rap-25 port au sens d'avancement des fils longitudinaux, qui comporte une surface d'appui pour le fil en spirale. Au moyen de cet élément tendeur, le fil en spirale qui, à l'alimentation, présente une courbure convexe vers 1'extérieur^ est repoussé en direction de l'axe médian de la cage d'armature à fabriquer dans les zones entre deux 30 fils longitudinaux voisins, ce qui permet de le tendre ; grâce à la soudure réalisée ensuite entre le fil longitudinal et le fil en spirale , le tronçon de fil en spirale ainsi tendu conserve son trajet rectiligne. Pour permettre d'aligner de façon précise le tronçon de fil 35 en spirale à tendre il est avantageusement prévu des surfaces de contre-serrage sur le bord du gabarit, dont le tracé correspond de préférence au tracé polygonal de la section transversale de la cage. Pour assurer le guidage des fils longitudinaux les supports 40 fixes sont des éléments de guidage qui, de préférence conjointe 71 06067 2 2080821 ment avec le bord du gabarit, forment des orifices de guidage qui sont adaptés à la section transversale des file longitudinaux et embrassent le fil longitudinal intéressé suivant un arc d'environ 180°, mais en laissant libre la zone d'appui et de contact 5 du fil en spirale. Grâce à ce système de guidageles fils longitudinaux ne peuvent se déplacer latéralement et sont maintenus de façon sûre dans leur position même pendant l'opération de soudage. Les surfaces de contre-serrage prévues sur le gabarit peu-10 vent se présenter sous des formes diverses. Suivant une forme de réalisation avantageuse elles s'étendent entre deux sommets du polygone voisins, et les tronçons des segments de fil en spirale à tendre sont alignés avec une précision particulière lorsque les surfaces de contre-serrage s'étendent jusqu'aux orifices de gui-15 dage correspondants pour les fils longitudinaux. Selon une autre caractéristique de l'invention le gabarit est constitué par une plaque de support sur les arêtes de laquelle sont fixées des barres qui forment les surfaces de contre-serrage. Les supports se présentant sous la forme d'élémaits de guidage 20 peuvent être montés aux coins biseautés de la plaque de support. Le gabarit définit la forme de section transversale des cages d'surnature à fabriquer. Il est donc avantageux de prévoir pour chaque forme de section transversale désirée un gabarit particulier et la machine est agencée pour que le gabarit soit fixé 25 à chaque fois de façon amovible, ce qui permet de le remplacer par un autre. Mais il serait également possible d'agencer les supports ou éléments da guidage de manière réglable sur le gabarit de façon à pouvoir utiliser le même gabarit pour différentes formes de section transversale des cages d'armature. 30 Pour monter le gabarit il est prévu de préférence un disque avec des fentes s'étendant radialement. Ces fentes permettent de faire passer à travers elles les fils longitudinaux à des distances radiales différentes de aorte que le disque à fentes peut être utilisé pour monter des gabarits différents® Mais on pour-35 rait également prévoir au lieu du disque à fentes un support ayant une forme de grille ou toute autre forme analogue permettant le passage des fils longitudinaux à des distances radiales différentes. Les éléments tendeurs peuvent être montés solidairement avec 40 la machine et être commandés en fonction de la cadence de travail. 71 06067 3 2080821 Mais il est avantageusement prévu un tendeur tournant en même temps que le dévidoir. On peut également prévoir plusieurs éléments tendeurs voisins les uns des autres fixés sur le dévidoir tournant. L'avantage de ce dispositif tournant est que la posi-5 tion et le nombre des éléments tendeurs ne sont pas fonction du nombre de sommets du polygone délimitant la section transversale. On peut ainsi avec un seul élément tendeur fabriquer des formes de section transversale variées ayant un nombre différent de sommets. 10 Pour qu'il ait un mouvement de rotation correspondant à la forme des arêtes de la section transversale polygonale, l'élément tendeur est monté à pivotement, de préférence autour d'un axe situé dans le sens d'avancement du fil métallique. Il est prévu à cet effet comme support de l'élément tendeur un levier 15 commandé par ressort. Pour régler la position de 11 élément tendeur dans la direction de l'axe médian longitudinal de la cage d'armature à fabriquer, il est prévu suivant une forme de réalisation préférée de l'invention un support pouvant se déplacer radiale-ment par rapport à cet axe médian, auquel est relié le support 20 de l'élément tendeur, de préférence par l'intermédiaire d'un support intermédiaire. Le support en question est monté sur le dévidoir tournant. Selon une forme de réalisation avantageuse de la machine de l'invention, il est prévu sur le support pivotement de l'élément 25 tendeur un dispositif de guidage du fil en spirale, qui possède un orifioe de guidage pour l'alimentation du fil en spirale. Le dispositif de guidage pourrait également être monté indépendamment de l'élément de serrage ou de son support sur le dévidoir tournant. Il doit pouvoir pivoter autour d'un axe imaginaire passant par 30 l'orifice de guidage et perpendiculaire à son axe médian pour qu'il puisse s'adapter sensiblement au sens d'alimentation du fil en spirale et dévier celui-ci vers le gabarit sans entraîner un frottement trop important. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux com-35 pris à l'aide de la description qui va suivre et du dessin annexé qui est sensiblement à l'échelle et dans lequel : - la figure 1 représente en vue de côté une machine selon 1'invention ; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la 40 figure 1, et 71 06067 4 2080821 - la figure 3 ©si uiid partie de la figure £, vue à plus grande échelle, la machine comporte «n porte-bobines, sur lequel peuvent être montées des bobines 2 autour d'axss horizontaux parallèles entre 5 eux en nombre correspondant a ut: néess-sités du moment. Au moyen d'un dispositif d'avancement 7, des fils métalliques longitudinaux 3, 4, 5 et 6 sont déroulés des bobines 2. A partir du dispositif d'avancement 7, dans lequel les fils longitudinaux 3 à 6 sont aussi alignés, les fils se dirigent horizontalement et en 10 ligne droite jusqu'à un disque à fentes 8 vertical, qui est fixé sur un support 9o Le disque à fentes 8 possède des orifices de passage en forme de fentes et à disposition radiale pour les fils longitudinaux. Comme le montre la figure 2, il est prévu dans cette forme de réalisation huit orifices de passage situés à des 15 distances égales les uns par rapport aux autres de sorte qu'on peut faire varier le nombre et la disposition des fils longitudinaux. Dans la forme de réalisation représentée la machine est agencée pour .fabriquer des cages d'armature 11 (figure 1) à section 20 transversale carrée comprenant quatre fils longitudinaux. Mais, avec la même machine, suivant le gabarit employé (qui sera décrit plus loin), on peut également réaliser des cages d'armature à section triangulaire, ou bien à section polygonale comportant plus de quatre côtés. Les fentes 10 du disque 8 sont avantageusement ra-25 dialement symétriques par rapport au centre du disque. Au lieu d'un disque à fentes, on peut également utiliser un disque perforé, une grille ou tout autre genre de support permettant de faire passer les fils dans une position mutuelle donnée à l'avance. Sur le côté frontal, opposé au dispositif d'avancement 7, de 30 la partie supérieure, en forme de couronne, du support 9 est monté à rotation un disque en forme de couronne 12 qui est entraîné par un moteur-réducteur 14 par l'intermédiaire d'un engrenage circonfé-rentiel 12 (figures 1 et 2), Le disque annulaire 12 est disposé concentriquement par rapport à l'axe de la partie annulaire du sup-35 port 9 et par conséquent il est aussi disposé concentriquement par rapport à l'axe horizontal passant par le centre du disque à fentes 8. Sur le disque à fentes est fixé de façon amovible un gabarit 18 qui est carré dans l'exemple de réalisation choisi (-figure 2). 40 Le disque annulaire 12 porte sur sa face opposée au support 9 71 06067 5 2080821 une bobine 15, qui est montée à rotation sur le disque annulaire autour d'un axe parallèle à son axe de rotation et de laquelle est déroulé le fil 16 pour la spirale 17 embrassant la cage. le fil 16 est amené aux fils longitudinaux 3 à 5 par l'intermédiaire d'un 5 dispositif de guidage 30 qui tourne dans le sens de la flèche 19 en môme temps que le disque annulaire 12. Derrière le dispositif d'alimentation 30, dans le sens de rotation est monté sur le disque annulaire 12 un appareil à souder 20, qui est réglable radia-lement par rapport au centre dudit disque. L'appareil à souder 10 porte du côté frontal une électrode à rouleau 21 qui permet d'effectuer une soudure à résistance par points entre le fil en spirale et les fils longitudinaux. L'électrode à rouleau est alimentée en liquide de refroidissement par un groupe réfrigérant 23 fixé sur le disque annulaire 12 par l'intermédiaire d'un tuyau 15 souple 22. L'électrode à soudure est connectée à un transformateur 24 fixé sur le disque annulaire. Entre la bobine 15 et l'appareil à souder 20 est monté sur une plaque 36, entre la bobine 15 et l'appareil à souder 20, dans le sens de rotation, un levier en T 25 dont l'axe de pivotement 20 26 est placé dans le sens d'avancement des fils longitudinaux. Le levier coudé 25 porte à l'extrémité d'un de ses bras 27 un galet 29 et à l'extrémité du bras 28 perpendiculaire au bras 27 un dispositif de guidage du fil en spirale 30. L'axe de rotation du galet 29 se trouve également dans le sens d'avancement des fils longi-25 tudinaux. Le corps du dispositif de guidage 30 est traversé par un orifice de guidage 35 à travers lequel glisse le fil en spirale 16. Le dispositif de guidage pivote autour de son axe médian 34 qui coupe perpendiculairement l'orifice de guidage 35 et qui est parallèle à l'axe de pivotement 26 du levier 25. De cette fa-30 çon la position du dispositif de guidage 30 peut s'adapter au sens d'alimentation du fil en spirale 16 de sorte que ce dernier n'est pas infléchi et qu'il est dévié sans frottement important dans la direction du galet 29. Le galet 29 possède une gorge circonféren-cielle dont la largeur correspond au diamètre du fil métallique 16 35 de sorte que la surface latérale du galet 29 embrasse et guide le fil 16. Sur le bras 31 du levier 25 opposé au bras 27 est articulé à pivotement un ressort 32 de telle manière que le galet 29, porté par le bras de levier 27 exerce une pression contre le fil en spirale 16 mais qu'il puisse basculer lors de la rotation du 40 dispositif en spirale en fonction de la forme polygonale du gabarit 71 06067 6 2080821 18® La distance entre 1® dispositif de guidag® du fil en spirale 30 et l'électrode à souder 21 correspond sensiblement à la longueur de l'arête de la forme polygonal® à réaliser? le galet 29 se trouve à peu près au milieu entre le dispositif de guidage du fil en 5 spiràle 30 et l'électrode à rouleau 21. La distance entre l'électrode à rouleau 21 et l'élément tendeur 29 est donc plus petite que la distance entre deux fils longitudinaux voisins. Il en résulte que le fil en spirale est poussé et serré contre le gabarit 18 peu avant l'endroit de la soudure dans le sens de l'alimentation du 10 fil. La position tendue du tronçon de fil en spirale appliqué immédiatement avant est donc conservée et elle est fixée par le soudage. La plaque 36, sur laquelle, outre le levier de support 25# est également montée une vis de réglage 32a pour le ressort 32, 15 '-Tonne un support intermédiaire qui est d'un côté raccordé solidairement à un support 37» Le support 37 est mobile dans le sens de la flèche 37a, de sorte que grâce à lui l'élément tendeur 29 et le dispositif de guidage du fil en spirale 30 peuvent être déplacés dans la direction de la cage &,armature. Le support 37 est 20 monté sur le disque annulaire 12» L'électrode à rouleau 21 est mobile dans la direction du gabarit 18 et est coramandée par un ressort. Le galet 29 et l'électrode à rouleau 21 sont décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction des fils longitudinaux en fonction du pas de la spi-25 raie 17 de sorte qu,ils peuvent être en même temps au contact du fil en spirale. Dès que l'électrode à rouleau 21, qui touche le fil en spirale, passe devant l'un des fils longitudinaux, il y a réalisation d'une soudure entre ce fil et le fil en spirale au point de contact des deux fils. 30 Gomme le montrent les figures 2 et 3» une plaque de support 38, carrée dans cet exemple de réalisation, appartenant au gabarit 18, est fixée sur le disque à fentes 8 ; elle porte le long de ses arêtes des barres plates 39, ce qui fait que le bord de la plaque de support a un profil en T. Les surfaces extérieures 40 des bar-35 res plates 39 forment des surfaces de contre-serrage contre lesquelles le fil en spirale 16 est serré à l'aide du galet 29 de" telle sorte que le tracé polygonal en vue de face du fil en spirale 16 est détefminé avec précision. Les coins de la plaque 38 sont biseautés et portent des supports 41 qui jouent le rôle d'éléments 40 de guidage pour les fils longitudinaux 3 à 6. Les éléments de 71 06067 7 2080821 guidage 41 forment conjointement avec les barres 39 dans la zone de chaque angle un orifice de guidage 42 qui entoure le fil longitudinal correspondant suivant un arc d'environ 180°. L'angle d'em-brassement peut être supérieur ou inférieur à 180°. Sur la zone 5 périphérique des fils longitudinaux, qui ne se trouve pas dans l'orifice de guidage 42, repose le fil en spirale 16 de telle sorte qu'il peut être soudé en ces endroits avec les fils longitudinaux. L'extension des éléments de guidage 41 dans le sens des fils longitudinaux correspond à peu près à la largeur dea barres 10 39. Lors de la rotation du disque annulaire 12 dans le sens de la flèche 19, le fil en spirale 16 est déroulé de la bobine 15 et enroulé autour des fils longitudinaux 3 à 6. Le fil partant de la bobine 15 est guidé à travers l'orifice 35 du dispositif de gui-15 dage 30 et y est dévié. Le galet 29 tend le tronçon de fil en spirale 33 qui va jusqu'à l'électrode à rouleau 21 et le pousse contre la barre 39 du gabarit 18. La traction qui se produit lors de la rotation du disque annulaire 12 contribue également à tendre le fil en spirale 16. L'électrode à rouleau 21 commandée par ressort 20 empêche de plus le fil en spirale appliqué contre le gabarit de se soulever. 71 06067 8 2080821 KBVMDICATIOSrS 1. Machine pour la fabx-ication en continu de cages d'armature pour pieux, poteaux ou analogues an béton armé, qui sont constituées par des fils longitudinaux et par une spirale embrassant 5 lesdits fils, comportant un dispositif pour déplacer les fils longitudinaux par dessus des supports fixes et à travers un dévidoir tournant assurant l'alimentation en fil en spirale, sur lequel est fixé un appareil à souder, caractérisé en ce que les supports fixes (41) sont des éléments constitutifs d'un gabarit (18), auquel est 10 associé, pour réaliser une section transversale polygonale de la cage, au moins un élément tendeur (29) du fil en spirale mobile transversalement par rapport au sens d'avancement des fils longitudinaux (3» 4t 5i 6)» qui comporte une surface d'appui pour le fil en spirale (16). 15 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des surfaces de contre-aerrage (40) sont ménagées sur le bord (39) du gabarit (18), dont le tracé correspond de préférence à la section transversale polygonale de la cage. 3. .Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caracté-20 risée en ce que les supports sont des éléments de guidage (41), qui, de préférence conjointement avec le bord (39) du gabarit (18), forment des orifices de guidage (42), qui sont adaptés à la section transversale des fils longitudinaux (3, 4,5» 6) et embrassent à chaque fois le fil longitudinal suivant un arc d'environ 180°, mais 25 en laissant libre la zone d'appui et de contact du fil en spirale (16), la longueur de l'orifice de guidage (42) pouvant être sensiblement égale à la largeur des surfaces de contre-serrage (40). 4. Machine selon l'une des revendications 2 et 3» caractérisée en ce que les surfaces de contré-serrage (40) s'étendent cha- 30 cune entre deux sommets voisins du polygone, de préférence jusqu'aux orifices de guidage (42) correspondants et en ce que de préférence les surfaces de contre-serrage (40) sont formées par des barres (39) qui sont fixées sur l'arête d'une plaque de support (38), qui est un élément constitutif du gabarit (18), les éléments de guidage 35 (41) pouvant être montés sur les coins biseautés de la plaque de support (38). 5. Machine selon l'une des revendications 2, 3 et 4, caractérisée en ce que le gabarit (18) est fixé de manière amovible sur la machine et en ce qu'il est prévu pour le supporter, de préférence^ 40 un disque (8) avec des fentes (10) dirigées radialement. 71 06067 9 2080821 6. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément tendeur (29) est monté à rotation avec le dévidoir et en ce qu'il est prévu de préférence deux ou plusieurs éléments tendeurs disposés l'un derrière l'autre dans le 5 Bens de la spirale, séparés par exemple l'un de l'autre par une distance qui est inférieure à la distance entre des fils longitudinaux voisins. 7. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément tendeur (29) pivote autour d'un 10 axe (26) placé dans le sens devancement des fils longitudinaux et en ce que de préférence deux éléments teadeurs (29, 30) sont disposés dans la zone des extrémités des bras d'un support (25) en forme de levier coudé, monté sensiblement au point d'intersection des axes médians des bras. 15 8. Machine selon l'une des revendications précédentes, ca ractérisée en ce qu'il est prévu sur le dévidoir un support (37) mobile dans la direction de l'axe de rotation dudit dispositif, avec lequel le support (25) de l'élément tendeur (29) peut avancer dans la direction de la spirale à réaliser. 20 9« Machine selon l'une des revendications précédentes, ca ractérisée en ce que l'élément tendeur (29) est commandé par ressort dans la direction de serrage, de préférence au moyen d'un ressort articulé sur son support (25), adapté à la course élastique du déplacement de l'organe tendeur. 25 10. Machine selon l'une des revendications précédentes, ca ractérisée en ce que la surface d'appui de l'élément tendeur (29) est constituée par la surface latérale d'un galet (29), portant de préférence une gorge de guidage. 11. Machine selon l'une des revendications précédentes, ca~ 30 ractérisée en ce qu'il est prévu au moins un dispositif de guidage (30) de fil en spirale comportant un orifice de guidage (35) pour le fil en spirale (16) et monté de préférence à l'extrémité d'un bras du support (25) en forme de levier articulé, ledit dispositif étant disposé en amont de l'élément tendeur dans la direction de 35 l'alimentation et pivotant de préférence autour d'un axe (26) placé à une certaine distance de son orifice de guidage (25) et dans le sens des fils longitudinaux (3, 4, 5 et 6). 12. Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que le dispositif de guidage (30) du fil en spirale peut pivoter 40 autour d'un axe imaginaire (34) dirigé dans le sens des fils Ion- 71 06067 10 ÀOktif 32 « gitudinaux (3S 4, 5» 6) et coupant l'axe médian de son orifice de guidage (35)® 13. Machine selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que la distance entre l'électrode 21 de l'appareil 5 à souder (20) et le dispositif de guidage (30) du fil en spirale correspond sensiblement à la longueur d'arête de la forme polygonale à obtenir et en ce que l'élément tendeur (29) est placé dans la direction d'alimentation du fil en spirale (16) au milieu entre l'électrode à souder (21) et le dispositif de guidage (30) du fil 10 en spirale, la distance entre l'élément tendeur (29) et l'électrode (21) de 1'appareil à souder (20) étant inférieure à la distance entre deux fils longitudinaux voisins,