Brevet FR2268132A1 — publié le 19751114

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour créer à l'intérieur d'une gaine un câble composé de plusieurs torons. Un but de l'invention est de créer un câble de pré-contrainte dans une gaine déåà mise en place dans une structure en béton. Elle s'applique notamment au cas où le câble de pré-contrainte doit étre composé de plusieurs torons en sorte que le diamètre du câble soit relativement grand Par exemple, il s'agit d'un câble de diamètre de 80 mm composé de douze torons de 15 mm de diamètre, chaque toron étant lui-m8me composé de plusieurs brins, par exemple un brin central de diamètre 5,2 mm entouré de six brins de diamètre 5 mm (câble dit 12 T 15). La technique actuellement utilisée pour créer un tel câble de pré-contrainte consiste à dérouler en dehors de la gaine tous les torons qui doivent composer le câble et à les torsader sur un banc pour réaliser le câble, lequel est ensuite enfilé dans la gaine. Cette technique présente différents inconvénients dont notamment la nécessité de créer un atelier d'une longueur suffisante pour y permettre le déroulement total des torons et la nécessité de disposer d'engins de levage suffisamment puissants pour pouvoir déplacer le câble de l'atelier jusqu'à la gaine. Dans l'un de ses aspects, l'invention vise à permettre la création du câble de pré-contrainte sans nécessiter un tel atelier et sans nécessiter de tels engins. On y parvient, selon la présente invention, par le fait que l'on enfile successivement chacun des torons dans la gaine et que l'on donne ensuite au paquet de torons une torsion snrlui-m8me en faisant tourner l'extrémité sortante du paquet de torons, l'autre extrémité étant libre et permettant le libre åeu des rattrapages de longueur pendant cette rotation. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de poussée conçu pour pousser un fil d'acier dans une direction et apte, en particulier, à pousser un toron dans une gaine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. On connaît déjà un dispositif utilisé pour pousser un toron composé de plusieurs fils torsadés les uns sur les autres, ce dispositif comprenant une roue d'entraînement motrice et une roue d'appui entre lesquelles passe le toron. a présente invention a pour objet un tel dispositif caractérisé par le fait que la roue d'entraînement et la roue d'appui ont en surface des empreintes permettant un contact intime entre les roues et le toron et facilitant l'entraînement du toron0 Dans une réalisation, les empreintes constituent comme les filets d'un pignon dont le pas serait le pas du toronnage divisé par le nombre de fils du toron. Dans une autre réalisation, l'empreinte formée dans chaque roue est une gorge périphérique de section droite semicirculaire correspondant sensiblement à la demi section droite du toron, L'invention concerne également des détails de réalisation du dispositif. Par exemple, il est prévu de pourvoir les extrémités de chaque toron du câble d'un embout en métal ou en matière plastique qui peut être mis en place et fixé par auto-serrage (dilatation à chaud), par collage, par emmanchement conique ou par sertissage. Il est également préconisé d'utiliser un double excentrique pour assurer la manoeuvre de pré-tension du toron par les roues, l'un des excentriques assurant la mise en contact des roues avec le toron et l'autre assurant le maintien de la pression permettant l'entraînement du toron par les roues. De préférence, l'une seulement des roues est motrice et son entraînement est assuré par un dispositif à différentiel permettant de faire tourner cette roue à l'une ou à l'autre de deux vitesses ; l'autre roue peut être libre, ou être entrat- née par la roue motrice, ou être elle-même motrice. De même, il est prévu, dans le cadre de l'invention, de multiplier le nombre des dispositifs en cas de gros effort à fournir pour l'enfilage du toron dans la gaine. L'invention a également pour objet un dispositif pour éviter le flambage du toron entre les roues et la gaine. Dans une réalisation, ce dispositif comporte deux tubes fendus longitudinalement et disposés l'un dans l'autre, la rotation d'un tube par rapport à l'autre assurant l'ouverture longitudinale ou la fermeture longitudinale du dispositif. Dans une autre réalisation, ce dispositif comporte un barillet tronconique sur le pourtour duquel sont réparties des gorges longitudinales orientées de façon que leurs axes convergent en un point situé en avant sur l'axe du barillet, et un capot tronconique escamotable apte, lorsqu'il est enfilé sur le barillet, à empêcher le toron de sortir de la gorge dans laquelle il est placé. Comme on le comprendra d'après la description, ce barillet permet de torsader les torons après leur introduction dans la gaine On décrira ci-après des réalisations d'un dispositif conforme à la présente invention en référence aux figures du dessin joint, la description et les figures faisant apparaître d'autres particularités de la présente invention. Sur les figures - la figure 1 est une coupe schématique d'un toron du câble de pré-contrainte à réaliser ; - la figure 2 est un schéma de la gaine dans laquelle doit être créé le câble ; - la figure 3 est une vue de détail d'un dispositif de poussée selon l'invention - la figure 4 est une vue latérale de l'une des roues du dispositif de la figure 3 suivant une première réalisation de cette roue - la figure 5 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4 - la figure 6 est une coupe suivant la ligne VII VII de la-figure 4 - la figure 7 est une vue suivant la ligne VIII-VIII de la figure 4 ; - la figure 8 est une coupe d'une variante de réalisation des roues du dispositif de poussée ;; - la figure 9 est une vue d'un dispositif utilisable conformément à l'invention pour éviter le flambage du toron entre le dispositif de poussée et la gaine ; - la figure 10 est une vue d'un dispositif à barillet utilisable conformément à l'invention pour éviter le flambage du toron et aussi pour torsader les torons, et - la figure 11 est une vue d'une extrémité d'un toron munie d'un embout, La figure 1 montre un toron 2 d'un câble constitué de douze torons composés chacun de sept fils d'acier . les fils 3 sont disposés jointifs autour d'un fil central 3', l'ensemble des fils étant vrillé sur lui-même avec un certain pas qui est le pas du toronnage. Ceci correspond pratiquement à une denture à très grande inclinaison. L'ensemble des torons 2 est également vrillé sur lui-même. On veut créer un tel câble 1 à l'intérieur d'une gaine 7 formée dans une enceinte circulaire 8 en béton entourant un volume technique 9 (figure 2). Pour ce faire, selon l'invention, on enfile successivement chaque toron dans la gaine en le poussant au moyen d'un dispositif approprié. Ce dispositif comprend essentiellement deux roues à empreintes maintenant le toron par pression latérale. Ce dispositif comprend (figure 3) un arbre 12 monté sur deux paliers 13, façonné à sa partie centrale pour réaliser une portée excentrée matérialisant un axe 14. l'arbre 12 est muni à une extrémité d'un levier 15 qui permet par rotation de présenter l'axe 14 soit vers le haut, soit vers le bas. Cet arbre 14 porte, montée sur roulement, une pièce excentrée 16o Cette pièce porte un levier 17 à l'extrémité duquel agit un ressort 18. La pièce 16 est articulée autour de l'arbre 14 et. porte sur sa périphérie la-roue 19 qui tourne autour de 16 par des roulements 200 L'autre roue 21 est montée sur un bottier de différentiel 22 lui-même tenu par deux roulements 23. D'un côté du boîtier sort l'arbre 24 portant le pignon central. De l'autre côté, sort l'arbre 25 soutenant les portes satellites. Des moteurs freins électriques 26,27 munis chacun d'un réducteur adéquat entraînent les arbres 24,25. Avec un moteur freiné et l'autre en marche, une certaine vitesse est affectée à la roue 21. On utilise en pratique une grande vitesse d'avance et une petite vitesse de présentatione Dans la réalisation que montrent les figures 4 à 7, les empreintes des roues sont telles que l'entratnement du toron par les roues est analogue à celui d'une vis sans fin qui serait entraînée par des pignons. De fait, les empreintes constituent les filets d'un pignon dont le pas serait le pas du toronnage divisé par le nombre de fils du toron. Pour l'exemple, les figures 4 à 7 montrent certains des filets 21a à 21d du "pignon" constitué par la roue 21. Les empreintes de l'autre "pignon" 19 sont similaires. Dans la réalisation que montre la figure 8, les deux roues 19' et 21' ont une gorge périphérique 19'a et 21'a à section semi-circulaire, ces deux gorges coopérant à l'endroit où elles sont en vis-à-vis pour constituer une gorge quasi circulaire correspondant à la section droite du toron. L'entrai- nement du toron est assuré par le fait qu'il existe toujours un contact entre la paroi de la gorge et la surface latérale extérieure de certains des fils qui composent le toron En outre, il est considéré comme préférable d'assurer un accouplement entre les deux roues pour mieux utiliser la puissance d' entraînement. Pour ce faire, on peut prévoir sur les deux roues des engrenages en prise 19b et 21'b (figure 8). A l'entrée et à la sortie du dispositif de poussée, le toron passe dans des guides 28,29 (figure 3). A la sortie du guide 29, le toron est libre sur une courte longueur et un disque 50 de tronçonneuse situé au bout d'un bras 31, articulé autour de l'axe 32 et actionné par appui sur une pédale 33, permet de couper le toron à la fin de I'enfi- lage. La tronçonneuse est montée sur le meme châssis que le dispositif de poussée. Après sa sortie du guide 29 et passage sous la tronçonneuse, le toron passe dans un dispositif destiné à éviter le flambage du toron et, si.on le aésire, à torsader les torons pour réaliser le câble. Dans la réalisation que montre la figure 9, ce dispositif est constitué de deux tubes 34 et 35 fendus longitudinalement sur une largeur suffisante pour laisser passer le toron et enfilés l'un dans l'autre. On expliquera ci-après l'utilisation de ce dispositif dans le cadre d'une opération d'enfilage d'un toron dans la gaine. L'appareil de poussée à roues 6 est disposé en face de la gaine. Un touret 5 sur lequel est enroulé le toron 2 est disposé au voisinage de l'appareil de poussée 6 dans un dérouleur. L'extrémité du toron est amenée vers les roues pignons 19 et 21 ou 19' et 21' en passant par le guide 28. Le levier 15 est disposé de façon que l'axe 14 soit dirigé vers le haut. Le levier 17 appuie alors sur une butée 36 et les deux roues sont suffisamment éloignées l'une de l'autre pour que le toron puisse avancer librement entre eux et passer le guide 29. A ce moment, le levier 15 est tourné d'un peu plus de 1800. La roue 19 vient appuyer le toron contre la roue 21 et le levier 17 décolle de la butée 36. Le ressort 18 maintient une pression constante des roues sur le toron. Le maintien en position du levier 15 est obtenu par son appui sur une butée 37 où il est maintenu par la réaction due au ressort (système de clavetage trois points). Le moteur petite vitesse est alors enclenché et le toron pénètre dans le tube 34. A la sortie dé ce tube, un embout 4 est mis en place à l'extrémité du toron (figure 11). Le toron pénètre ensuite dans la gaine et la grande vitesse est alors enclenchée. Un dispositif de fin de course, installé de l'autre côté de la gaine 7, donne l'ordre d'arrêt au moteur lorsque le câble le frappe. Le conducteur de la machine appuie sur la pédale 33 et procède à la coupe du toron0 Le tube 34 est alors tourné sur lui-même de 1800 avec le levier 38 pour amener en coincidence les fentes longitudinales des tubes 34 et 35 et permettre l'extraction du toron. L'opérateur prend alors l!extrémité.du toron déjà en place et la sort du tube pour l'amener sur le côté du tube 34, afin de laisser la place libre pour le prochain toron à enfiler Le processus est ensuite recommencé. Afin de faciliter le glissement du toron, une arrivée d'huile soluble peut titre faite en 39 à la partie inférieure du tube 34. L'arrivée dthuile est contrôlée par le robinet électrique 40 qui libère le passage en même temps que la grande vitesse est enclenchée. Les extrémités avant des torons 2 qui ressortent de la gaine 7 sont reçues dans un répartiteur 10 qui est par exemple une pièce en soi connue en forme de couronne présentant une ouverture centrale bordée de gorges formant chacune un berceau pour l'un des torons du câble. Les torons y sont coiincés en position au moyen d'un bouchon central. l'ensemble des torons ainsi coincés est tourné su-r lui-même, l'autre extrémité des torons restant libre, pour torsader les torons les uns surales autres dans la gaine. Dans une variante de réalisation, on utilise pour torsader les torons dans la gaine un dispositif à barillet qui est disposé en amont de la gaine, à la place du dispositif à tubes concentriques 34,35. La figure 10 illustre schématiquement cette variante de réalisation qui comprend un barillet tronconique 35' et un capot tronconique 36'. Le barillet porte des gorges longitudinales 35'a, à fond semi-circulaire et à parois droites et parallèles, en nombre au moins égal à celui des torons qui composeront le câble et qui sont capables chacune de recevoir un toron. Le capot 36', lorsqu il est en service, doit recouvrir le barillet pour empêcher les torons de s'échapper des gorges du barillet. Les axes des gorges convergent en un point situé à l'entrée de la gaine. Lorsqu'un toron a été enfilé dans une gorge du barillet, le dispositif de poussée est mis en oeuvre à grande vitesse pour enfiler le toron dans la gaine. Une fois ce toron enfilé, il est procédé à la coupe du toron en amont du barillet avec la tronçonneuse et un nouveau toron est enfilé après avoir fait tourner le barillet sur lui-même pour amener une nouvelle gorge en position d'enfi laye, Une fois tous les torons enfilés, le barillet avec un toron dans chaque gorge est entraîné en rotation rapide pour le torsadage du câble à l'intérieur de la gaine. Ce torsadage terminé, le capot du barillet est enlevé, les torons libérés et la machine déplacée vers une autre gaine, La rotation du barillet est obtenue par tout moyen approprié et, par exemple, le barillet est fixé au bout d'un axe 41 porté par un boîtier à roulement 42 et entraîné par une chaîne 43 à partir d'un moto-réducteur frein 44 à deux vitesses, une lente pour la présentation d'une nouvelle gorge et l'autre, rapide, pour le torsadage de l'ensemble des torons. Un réservoir d'huile 45 communique par un flexible 46 avec le tube guide 29 ; un robinet électrique 47 s'ouvre lorsque la grande vitesse d'enfilage est enclenthéeO REVENDICATIONS 1. Procédé pour créer à l'intérieur d'une gaine un câble composé de plusieurs torons torsadés les uns sur les autres dans la longueur de la gaine, caractérisé par le fait que l'on enfile successivement chacun des torons dans la gaine et que l'on donne ensuite au paquet de torons une torsion sur luimême en faisant tourner l'extrémité sortant du paquet de torons, l'autre extrémité du paquet étant libre et permettant le libre jeu des rattrapages de longueur pendant cette rotation. 2. Dispositif pour pousser un fil ou un toron composé de plusieurs fils torsadés les uns sur les autres, ce dispositif comprenant une roue d'entraînement motrice et une roue d'appui entre lesquelles passe le toron, caractérisé par le fait que la roue d'entraînement et la roue d'appui ont en surface des empreintes permettant un contact intime entre les roues et le toron. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les empreintes constituent les filets d'un pignon dont le pas est le pas du toronnage divisé par le nombre de fils du toron, en sorte que l'entraînement du toron se fait à la façon d'une vis sans fin coopérant avec un pignon. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les empreintes sont des gorges périphériques à section droite semi-circulaire. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'une des roues est soumise à l'action d'un double excentrique qui permet d'assurer un appui de la roue sur le toron pour l'entraînement du toron par friction et qui permet d'autre part d'écarter cette roue de l'autre roue pour la mise en place ou l'enlèvement du toron. 6. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour entraîner en rotation l'une des roues avec l'une ou l'autre de deux vitesses. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un accouplement d'entraî- nement entre les deux roues. 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend, entre les roues et la gaine, un dispositif constitué de deux tubes fendus longitudinalement et disposés l'un dans l'autre, les deux tubes pouvant tourner l'un dans l'autre et pouvant recevoir un toron par leurs fentes, 9. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend, entre les roues et la gaine, un dispositif constitué d'un barillet tronconique recouvert d'un capot tronconique escamotable, ce barillet présentant sur sa périphérie des gorges longitudinales dont les axes convergent sur l'axe du barillet à l'entrée de la gaine et aptes chacune à recevoir l'un des torons qui composeront le câble. 10, Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un chassis qui porte le dispositif à roue's ainsi qu'une tronçonneuse pour couper le toron après son passage entre les roues.