Brevet FR2080684A1 — publié le 19711119

La présente invention se rapporte à. la construction des vérins tendeurs pour armatures de construction composées de barres ou de câbles disposés en faisceaux et ancrés au moyen de coins coulissants dans les sièges correspondants d'une plaque d'ancraae fixée a ltouvrage. La mise en oeuvre des vérins employés actuellement pour ces applications est une opération compliquée et gai demande beaucoup de temps et de main-d'oeuvre ; on doit en effet pour cela enfiler le vérin sur les barres ou câbles, fixer ces barres ou câbles au dispositif de traction du vérin et, lorsqu'on a atteint la charge prévue, enfoncer les coins de fixation dans la plaque d'ancrage et libérer le dispositif de traction pour pouvoir reti.rer le vérin et, finalement, couper les parties débordantes des harpes ou câbles. La difficulté est encore aggravée par le fait que les efforts sont importants et que l'espace disponible pour la manoeuvre est réduit. L'invention a pour but de perfectionner les appareils de cette catégorie qui sont utiiisés dans la construction en vue d'apporter lc possibilité de les rendre d peu près entièrement automatiques. Conformément à la présente invention, le vérin comprend un corps tubulaire dont l'une des extrémités présente une bouche d'appui destinée à s'appuyer contre la plaque d'ancrage de l'armature qu'il s'agit de tendre, et un organe percuteur, capable de se de- placer axialement, et combine à un dispositif d' actionnement au moyen duquel on peut l'appliquer contre les coins de ladite plaque pour retenir les barres ou câbles de l'armature tendue, tandis que l'extrémité opposée comprend un dispositif de traction qui agit sur une tête porte-pinces destinée à s'accoupler aux extrémités des barres ou câbles et munie de moyens permettant de rel cher ces dernières après la tension. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, l'organe percuteur est formé d'un bloc qui coulisse dans un trou coaxial à la bouche d'appui, et qui présente des trous pour le passage des barres ou câbles et une face d'attaque gui s'appuie contre les extrémités saillantes des coins d'ancrage, ce bloc étant sollicité dans le sens de l'ancrage au moyen d'un piston annulaire qui entoure les barres ou câbles et qui est monté coulissant dans un cylindre correspondant, formé dans l'extrémité correspondante du corps tubulaire. Le dispositif de traction de la tete porte-pinces peut être constitué (cette description n'excluant pas la possibilité d uti- liser d'autres moyens mecaniques) par un cylindre à double effet, comprenant une tige tubulaire,à l'intérieur de laquelle coulisse axialement un tirant qui est réuni à la tête porte-pinces, à lgin- térieur du corps tubulaire,tandis qu un ecrou de retenue est vissé sur son extrémité opposée. A son tour, la tête porte-pinces comprend un bloc percé de trous dans lesquels s'enfilent les extrémités des barres ou cables et qui sont munis de sièges coniques destins à recevoir des jeux de mors de pinces de retenue qui sont sollicités élastiquement vers la position de serrage, de sorte que le bloc est rendu solidaire en rotation des barres ou câbles, et un deuxième bloc, également percé de trous pour le passage de ces barres ou câbles et muni de manchons qui entourent ces barres ou câbles et qui s'appliquent contre les coins sous l'effet d'un déplacement axial relatif entre les deux blocs, pour libérer la tête porte-pinces des barres ou câbles.On peut facilement obtenir ce mouvement relatif par une construction dans laquelle le tirant du dispositif de tension est également monté rotatif dans-sa monture et où l'un des blocs est accouplé à ce tirant par un filetage tandis que liautre bloc tourne librement sur le tirant sans possibilité de déplacement axial. -Suivant les applIcations, l'espace compris entre les barres ou câbles de l'armature pourra être suffisant ou insuffisant pour loger entre eux le tirant du dispositif de tension Dans le premier cas, le tirant porte deux plateaux accouplés, montés libres en rotation et espacés axialement, qui constituent le deuxième bloc, et un plateau d'appui destiné à servir de portée pour les ressorts de sollicitation des .pabeee.ssstandis que le premier bloc, qui porte les- dites pinces, est accouplé au tirant par un filetage et capable de se déplacer axialement entre lesdits plateaux.Dans le deuxième cas, le bloc porte-pinces est accouplé à un filetage intérieur dgune pièce en forme de cloche, qui est elle-même réunie rigidement au tirant rotatif et porte solidairement le plateau d'appui des ressorts des pinces, tandis que le deuxième plateau est monté fou et sans possibilité de déplacement axial à l'intérieur de la cloche. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d' exemple la Fig. 1 est une coupe axiale partielle de î1 ensemble du vérin tendeur conforme à 1 invention ; la Fig. 2 est une coupe axiale montrant la tête porte-pinces de tension dans sa version avec tirant tracteur intérieur la Fig. 3 est une vue analogue de la pièce dans laquelle le tirant se termine par une cloche. Sur la Fig. 1, on voit que le vérin comprend un corps tubulaire 1 dont l'extrémité avant comporte une tête d appui 2 tandis que l'extrémité opposée contient un cylindre hydraulique 3 à double effet, dont la tige de piston, non représentée, est tubulaire et contient intérieurement un tirant 4. A l'intérieur du tube 1, ce tirant est muni d'une tête porte-pinces 5 à accrochage automatique et, à l'extérieur de ce tube, il porte un filetage terminal 6 sur lequel est vissé un écrou de retenue 7. Le tirant est monté de manière à coulisser librement et on peut le tourner au moyen d'un carré terminal 8, ou d'un autre moyen équivalent quelconque. La teted'appui comprend un corps-tubulaire 9 qui se fixe à l'aide d'une portée arrière filetée 10. A son extrémité opposée ou extrémité de travail, cette tête reçoit, au moyen des vis 11, la bouche d'appui 12 qui présente la portée avant 13 destinée à s'ap- pliquer contre la plaque 14 d'ancrage des barres ou câbles 15 de l'armature, lesquels sont disposés en un faisceau centré sur l'axe de l'ensemble. Suivant une construction connue, la plaque d'ancrage contient des sièges coniques 16 dans lesquels les barres ou câbles sont retenus au moyen de pinces complémentaires 17 qui les laissent coulisser vers le haut sur le dessin mais les empêchent de reculer en sens inverse. En arrière de la portée avant 13, la bouche d'appui 12 présente un alésage cylindrique 18 dans lequel coulisse librement un bloc annulaire 19 qui présente des trous 20 pour le passage des barres ou câbles 15 et dont la face arrière 21 est en saillie par rapport à la face d'accouplement entre la bouche et le corps tubulaire 9. La surface interne de ce corps est définie par deux surfaces cylindriques 22 et 23 de diamètre différent, à l'intérieur desquelles coulisse un piston épaulé 24, présentant une forme étagée complémentaire de celle du corps tubulaire, pour délimiter entre son épaulement et celui du cylindre une chambre de pression 25. L'étanchéité de cette chambre est assurée par deux garnitures toriques 26 montées, aux deux extrémités de la chambre, dans des gorges annulaires creusées respectivement dans le piston et dans le corps tubulaire. Des ressorts hélicoldaux de compression 27, disposés entre la face d'accouplement de la bouche d'appui et le fond de cavités 28 pratiquées dans la face frontale du piston 24, tendent à repousser ce piston vers le haut sur le dessin, c'est-à-dire en direction de la position d'ouverture de l'ensemble d'actionnement des pinces d'ancrage 17 ; par contre ce piston peut etre déplacé dans le sens inverse au moyen d'huile ou d'un autre fluide sous pression qu'on injecte dans la chambre 25 par les conduits 29, lesquels communiquent avec un raccord d'entrée 30 formé dans la surface latérale externe du corps 9 et destiné à être relié à un tuyau flexible lui-même relié à un dispositif d'alimentation approprié. Les extrémités des barres ou câbles 15 qui se prolongent à l'intérieur du tube 1 sont retenues par la tête de tension 5, dont les détails de construction sont représentés sur la Fig. 2. L'extrémité du tirant 4 porte un filetage 31 sur lequel est vissé un bloc annulaire 32. Ce bloc présente une série de trous longitudinaux 33 dans lesquels peuvent pénétrer les extrémités des barres ou câbles 15, et dont les orifices arrière sont coniques de manière à former des sièges 34 ajustés avec précision et destinés à recevoir des jeux de mors de pinces d'accrochage 35, les mors de chaque jeu étant maintenus réunis par une bague élastique 36 logée dans une gorge correspondante.En arrière du bloc 32, le tirant porte une bague d'arrêt 38 fixée par des goupilles 37 et qui sert d'appui pour un plateau 39, monté fou sur le filetage 31, et dont la périphérie se prolonge en jupe pour envelopper l'ensemble de la tête et s'emboîte sur un rétrécissement 40 de cette dernière, de manière à constituer un cache-poussière 41 pour protéger les ele- ments intérieurs qui seront décrits dans la suite. Le plateau 39 présente des trous 42 coaxiaux aux trous 33 du bloc 32, pour le passage des barres ou câbles 15 et ces trous sont contre-alésés intérieurement pour former des sièges 43 destinés à recevoir des ressorts 44 qui entourent les barres ou câbles. Les extrémités libres de ces ressorts s'appuient contre la face arrière d'une plaque 45, qui est percée d'un trou central 46, de manière a pouvoir coulisser librement sur le filetage 31 et qui présente également des trous 47 coaxiaux aux trous du bloc 32. Dans ces trous 47 sont ajustées des bagues à collerette, désignées dans leur ensemble par la référence 48, et qui sont montées de manière que la collerette 49 soit emprisonnée, sous la compression des ressorts, entre les extrémités Libres des pinces 35 et la plaque 45r tandis que le corps cylindrique 50 de chaque bague fait saillie au delà de la face opposee de cette plaque et se loge à l'intérieur du ressort correspondant, pour constituer un élément de centrage pour ce ressort lorsqu'aucune barre ou aucun cable 15 n'est enfilé à travers le dispositif. L'extrémité libre du tirant 4 porte une partie cylindrique 51 de plus petit diamètre, et un téton fileté 52 de faible longueur, et de diamètre encore plus faible. La partie cylindrique 51 sert de siège pour un roulement à billes ou à rouleaux 53, sur lequel un plateau 54 est monté pour tourner li.brement, tandis que le téton fileté porte un écrou 55 qui fixe en position les éléments cités ci-dessus. Le plateau 54 présente des trous 56 coaxiaux aux trous 33 du bloc annulaire 32, et par lesquels les barres ou câbles 15 pénètrent dans le dispositif. Pour faciiiter l'introduction de ces barres ou câbles, les orifices extérieurs des trous 56 sont chanfreinés pour former des entrées appropriés 57.Les extris intérieures des trous forment des sièges 58 dans lesquels sont encastrés des manchons 59 qui entourent les barres ou câbles et qui s'amincissent pour former des bagues 60 adaptées pour s'engager dans les trous 33 et s'appliquer contre les extrémités intérieures des coins ou pinces 35. Le plateau 54, de même que 7e plateau 39, comporte une jupe cache-poussière 61 qui s'ajuste sur une porté 62 du bloc 32 pour fermer de cette façon la partie avant du dispositif. Le dispositif décrit ci-dessus correspond à la version dans laquelle la distance entre les barres ou câbles 15 laissent entre eux un espace libre suffisant pour loyer le tirant 4. Pour le cas dans lequel il n'est pas possible de placer le tirant 4 entre les barres ou câbles, l'installation suivant l'invention comporte le dispositif d'accrochage représenté sur la Fia. 3. L'extrémité du tirant 4 porte un filetage 63 sur lequel est fixée rigidement une pièce 64 en forme de cloche, oui entoure l'en- semble du dispositif et à l'intérieur de laquelle est formé un tbij etage 65 ans lequel est monté un bloc 66, fileté de façon correspondante de manière à pouvoir se déplacer le long du filetage 65. Ce bloc présente des trous et des pinces d'accrochage automatique équivalentes à celles qui ont été décrites dans la première forme de réalisation et qui sont désignées par les mêmes numéros de référence. La face arrière du bloc 66 porte un disque 69, fixé au moyen de vis 67 et de tubes entretoises 68, et qui assure les memes fonctions que le disque 39 décrit plus haut, les détails du disque 69 étant designés par les mêmes numéros de référence que ceux utilisés pour le disque 39. Toutefois, dans la variante, la bague 48 est plus courte et on a supprimé la plaque intermédiaire 45. Dans cette variante, les manchons 59 du dispositif de la Fig 2 sont montés dans un disque 70 dont le champ présente une gorge annulaire 71 pour constituer un chemin de roulement pour une série de billes 72 qui forment un roulement en combinaison avec la bague extérieure 73. Cette dernière, qui présente un trou 74 dlintroduction des billes fermé par un bouchon 75, est ajustée dans un siège cylindrique 76 et maintenue en position au moyen d'un écrou annulaire 77, lequel s' ajuste dans un filetage correspondant 78 formé dans la bouche de la pièce 64. Le fonctionnement du vérin décrit ressort clairement des dessins ainsi que de la description donnée ci-dessus. Le dispositif étant dans la position la Fig. 1, on l'enfile sur les extrémités libres des barres ou câbles 15, qui émergent de la plaque d'ancrage 14. Dans cette opération, les éléments 15 passent dans les trous 20, puis à l'intérieur du piston 24, à l'intérieur du tube 1 et, ensuite à travers les trous 56, 33 et 42 du dispositif 5 et ils se trouvent ensuite entre les éléments in termédiaires comme indiqué sur les dessins. Les pinces 35 peuvent ssouvrir légèrement sous la poussée des extrémités des barres ou câbles 15, en surmontant la résistance opposée par les ressorts 44 mais on peut également provoquer l'ouverture automatique de ces pinces en munissant leur orifice arrière dgun contre-alésage 78, dans la région où se trouvent les bagues 36, de manière que., lorsquuon déplace le bloc 32 vers le bas, en laissant les pinces libres, ces pinces s'ouvrent automatiquement au niveau de leurs pointes, sous l'effet de leurs bagues 36. En tout cas, lorsqu'on place à nouveau le dispositif dans la position représentée sur la Fig. 2, les ressorts 44 introduisent les pinces à l'intérieur de leurs sièges 34 qui, grâce à leur conicité, appliquent ces pinces contre la surface des barres ou câbles, pour assurer de cette façon l'accrochage automatique de la- tête. A partir de ce moment, on procède à la tension de l'armature de la façon habituelle, en utilisant le cylindre 3. La réaction de lappareil est appliquée, au moyen de la bouche d'appui 12, contre la plaque d'ancrage 14 de l'ouvrage et les barres ou câbles 15 sont tirés vers le haut des dessins par rapport à cette plaque. Lorsqu'on a atteint la charge spécifiée, on injecte de l'huile dans la chambre 25 du dispositif d'appui 2, de sorte que le piston 24 se déplace vers le bas et pousse le bloc 19 dans le même sens ; la face avant de ce bloc, qui est appuyée contre les extrémités arrière des coins 17, introduit ces coins dans leurs sièges 16 de manière à les bloquer pour retenir les barres ou câbles de l'armature lorsqu ton relâche ensuite la pression du cylindre 3. Lorsque le vérin a été relâché, on imprime une rotation à gauche (si le filetage 31 est à droite) au tirant 4, au moyen d'une clé qu'on monte sur le carré 8. Sous cet effet, le bloc 32, que les barres ou câbles 15 empêchent de tourner, se déplace vers le bas des dessins et les pinces 35 se desserrentLorsque le bloc continue à se déplacer dans le même sens, ces pinces s'arrêtent sur les extrémités des bagues 60 et restent dans cette position de sorte que l'on peut retirer le vérin et que ce dernier est alors en état pour réaliser une nouvelle opération de tension. I1 est évident que, si la course disponible dans le cylindre hydraulique 3 est insuffisante pour permettre d'atteindre la charge désirée dans l'armature, on peut répéter l'opération précédente avant de retirer l'appareil. Dans le cas de la tête à accrochage automatique représentée sur la Fig. 3, le fonctionnement est exactement identique à celui qu'on vient de décrire. REVENDICATIONS 1 - Vérin tendeur d'armature pour la construction, caractérisé en ce qu'il comprend un organe formant bouche d'appui destiné à s'appuyer contre la plaque d'ancrage de l'armature à tendre, et monté à l'une des extrémités d'un corps tubulaire qui porte à l'extrémité opposée un dispositif de traction agissant sur une tête porte-pinces à accrochage automatique, cette tête s'accouplant aux extrémités des barres ou câbles de ladite armature et étant munie de moyens d'actionnement permettant de libérer ces extrémités après la mise sous tension, ledit organe d'appui étant muni en outre d'un organe pousseur capable de se déplacer axialement et combiné à un dispositif d'actionnement qui sert à l'appliquer contre les coins de ladite plaque d'ancrage et à ancrer les barres ou câbles de l'armature tendue. 2 - Vérin tendeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe pousseur est constitué par un bloc qui coulisse dans un trou coaxial de la bouche d'appui, et qui présente des trous pour le passage des barres ou câbles de l'armature et une face d'attaque qui s'appuie contre les extrémités saillantes des coins d'ancrage, ledit bloc étant sollicité dans le sens de l'ancrage par un piston annulaire qui entoure les barres ou câbles et qui est monté à coulissement dans un cylindre correspondant formé dans l'extrémité adjacente du corps tubulaire. 3 - Vérin tendeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de traction de la tête porte-pinces à accrochage automatique est constitué par un cylindre à double effet comportant une tige tubulaire à l'intérieur de laquelle coulisse axialement un tirant qui est lui-même relié à la tête porte-pinces à l'intérieur du corps tubulaire, tandis que son extrémité opposée est filetée et accouplée à un écrou de retenue. 4 - Vérin tendeur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la tête porte-pinces à accrochage automatique est formée de deux blocs présentant des trous dans lesquels peuvent s'enfiler les extrémités des barres ou câbles de l'armature à tendre, ces blocs étant espacés axialement et montés de façon à être empêchés de tourner par les barres ou cables de l'armature, l'un des blocsprésentant dans ses trous des sièges coniques destinés à recevoir des 3 eux de mors formant des pinces de retenue qui sont sollicitées élastiquement vers leurs-positions d'accouplement tandis que le deuxième bloc, disposé à l'opposé des coins du premier, porte des manchons qui sont fixés dans ses trous, et qui entourent les barres ou câbles et peuvent s'engager dans les orifices des trous du premier bloc, et buter contre les coins sous l'effet d'un déplacement axial relatif des deux blocs, afin de libérer la tête portepinces. 5 - Vérin tendeur suivant la revendication 4, caractérise essentiellement en ce que le déplacement axial relatif entre les deux blocs de la tête porte-pinces à accrochage automatique est obtenu par le fait que le tirant du dispositif de traction est monté rotatif dans ce dispositif et que l'un des blocs est accouplé à ce tirant par un filetage tandis que l'autre bloc est monté libre en rotation nais bloqué en translation axiale. 6 - Vérin tendeur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le tirant porte deux plateaux montés librement rotatifs et espacés axialement, qui constituent le deuxième bloc, et un plateau d'appui pour les ressorts de sollIcitation des pinces, tandis que le premier bloc, qui porte lesdites pinces, est accouplé au tirant par un filetage et se déplace axialement sur ce filetage entre les plateaux du premier bloc. 7 - Vérin tendeur suivant la revendication ; caractérisé en ce que le bloc porte-pinces est vissé dans un filetage interieur d'une pièce en forme de cloche qui est reliée rigidement au tirant rotatif, le plateau d'appui des ressorts des pinces étant fixé au bloc porte-pinces, tandis que le deuxième bloc est libre en rotation mais bloqué en translation axiale à l'intérieur de la pièce en cloche. 8 - Vérin tendeur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les pinces à accrochage automatique présentent des contre-alésages dans la partie arrière de leurs trous de passage des barres ou câbles et sont sollicitées élastiquement de l'extérieur de manière que leurs extrémités avant ou d'entrée dans les sièges coniques tendent à s'écarter les unes des autres, pour faciliter l'enfilage des barres ou câbles de l'armature à tendre, lorsque les pinces se dégagent de leur siège conique.