Brevet FR2263834A1 — publié le 19751010

L'invention concerne une machine destinée à la fabrication de poutres-armatures de béton dans le bâtiment. L'objet de lwinvention se rattache au secteur technique des machines de cintrage de fils ou barres métalliques. Il est bien connu d'utiliser des poutres-armatures destinées à la fabrication d'éléments de piliers, dalles ou autres ouvrages en béton-armé. Ces poutres-armatures de longueurs et sections variables sont généralement constituées par des barres longitudinales reliées transversalement à intervalles réguliers ou non, par des tringles pliées pour former cadre et constituer une section transversale polygonale. Les barres constituant les éléments longitudinaux de la section de la poutre-armature sont en outre fixées sur les tringles par ligature d'un fil métallique ou encore par soudure. Suivant l'invention, on a voulu réaliser une machine semiautomatique d'une réalisation simplifiée, permettant d'obtenir des poutres-armatures complètes, quels que soient leur dimensionnement, leur section et leur profil, avec un minimum d'ouvriers mais un rendement intéressant. La machine suivant l'invention est remarquable en ce qu'elle met en oeuvre des moyens hydrauliques d'engagement et de retenue temporaires d'un des éléments longitudinaux constituant la poutre-armature ; le éléments transversaux étant alors pliés simultanément autour de l'élément longitudinal, par d'au tres moyens hydrauliques afin de former un côté du cadre ou section ; ltélément longitudinal et les éléments transversaux sont ensuite solidarisés entre eux, puis 1'élément longitudinal est libéré de ses m yens de retenue et déplacé sur toute sa longueur par d'autres moyens hydrauliques et mécaniques afin de mettre en place l'élément longitudinal suivant ; les opérations précitées se répètant jusqu'à constitution de la poutre-armature complète. Ces caractéristiques et d'autres ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue en coupe transversale de la machine suivant l'invention. La figure 2 est une vue en plan partielle de la machine suivant lfinvention. Les figures 3 à 7 sont des vues à carva ré schératique, illustrant les différentes phases du cycle de fonctionnement de la machine suivant l'invention. La figure 8 est une vue perspective d'une poutre-armature suivant l'invention. La figure 9 est une vue schématique illustrant la commande de butées des moyens de déplacement des éléments longitudinaux. La figure 10 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 10-10 de la figure 1, montrant les butées des moyens de déplacement des éléments longitudinaux La figure 11 est une vue en coupe partielle, montrant notamment le positionnement des moyens de pliage des éléments transversaux. La figure 12 est une vue en coupe partielle illustrant les moyens de positionnement et de retenue des éléments transversaux. La figure 13 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 13-13 de la figure 12. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisation illustrée aux figures des dessins. La machine selon l'invention est de préférence réalisée de manière modulable, c'est-à-dire qu'elle présente plusieurs ensembles identiques reliés entre eux et avec les organes de commande. Cette disposition permet de l'adapter commodémment aux besoins. Autrement dit on accouple 2, 3, 4 .... ensembles suivant que l'on veuille des poutres-armatures de telle ou telle longueur. Bien entendu, on peut fabriquer des poutres-armatures de longueur plus petite avec un ensemble destiné à fabriquer des poutres-armatures plus longues. Ces possibilités permettent avec une même machine, d'obtenir des poutres-armatures de toutes dimensions, ainsi d'ailleurs que de toutes sections, comme on le verra plus loin. Dans tout ce qui suit, on étudie seulement la composition d'un ensemble, étant entendu qu'il suffit de les relier en bout suivant un de leurs organes et de raccorder leurs moyens participant à la fabrication des poutres-armatures, au poste de commande général On voit notamment à la figure 1, que chaque ensemble comprend un bâti formé par exemple de montants profilés 1-2 et de traverses 3 profilées ou non. Les différents organes étant montés sur ces montants et traverses, un carter général, constitué par exemple de deux tôles latérales repliées 4-5 et d'un couvercle articulé 6,formant plateau sur le dessus, protégeant les dits organes. Les Rantants 1 portent à leur extrémité supérieure une glissière G, constituée par exemple de deux fers en U 7 dont les ailes se font face et qui sont positionnés de manière parallèle. Sur ces fers on fixe par soudure ou autrement, deux tasseaux 8 de manière à constituer une rainure en T, ouvert dans le bas, dans laquelle sont engagés à coulissement des blocs 9 destinés à recevoir, par une ouverture latérale 9a, l'extrémité de leviers 10 articulés à ces blocs en- Il et traversant la glissière par des ouvertures appropriées. Les leviers 10, débordant latéralement, présentent à leur extrémité libre un moyeu 10a, dans lequel tourne librement une bague 12, cylindrique extérieurement- et à pans ou polygonale intérieùrejent- C figure Il ), traversée par une barre creuse 13 de même section C hexagonale par exemple ) et de longueur légère; ment supérieureà celle de l'ensemble C bâti ). La liaison de chaque ensemble, comme on l'a noté plus haut, s'opérant par simple engagement des barres 13 dans la bague 12 d'un moyeu de levier ( figure 11 ). A cet effet, on pravoit des barres plus longues sur un bâti et plus courtes sur l'autre. Dans chaque ensemble, en trouve ainsi un certain nombre de leviers 10 convenablement répartis suivant la longueur de cet ensemble. Entre ces leviers, la barre 13 reçoit des moyens de cintrage eu de pliage 14, espacés entre eux et montés réglables en translation. Ces moyens sont constitués par exemple d'un moyeu à alésage à pans ( héxagonal ) et de deux flasques profilées largement débordantswau-dessis de la barre, pour recevoir entre eux, un galet 15 ou autre organe destiné à l'appui des éléments transversaux ET ( figure li ) constituant la poutre-armature, qui sont débités à cet effet. A noter que les galets 15, lorque les organes de pliage sont au repos, ont leur génératrice supérieure sensiblement dans l'alignement du plan de couvercle 6, de manière à ce que les éléments trqyersaux reposent à plat. On trouve-ainsi plusieurs organes de pliage dans un ensemble, et certains d'entre eux, au moins deux, présentent une queue ou prolongement 14a, ( figures 1 et Il ) sur lequel s'articule en 16, une chape 17, vissée sur une tige de piston 18 ou faisant partie de cette tige. Le piston coulisse dans un vérin 19 qui est articulé en 20 au bâti et rappelé élastiquement contre le bâti par un ressort R ( figure 1 ), ou un ressort intégré dans l'axe d'articulation. Les éléments transversaux ET sont positionnés et maintenus après mise en place sur les galets, par des presseurs 21 consti- tués d'une semelle 21a présentant une rainure latérale 21b pour le logement de l'élément transversal ( figure 12 ). Ces presseurs sont commandés simultanément par l'intermédiaire d'un ou plusieurs vérins 22, fixés Sous la glissière G, et dont le piston 22a est ouvert pour le passage d'une barre 23 de section polygonale et de la longueur de l'ensemble ( ou de la longueur de plusieurs ensembles ). Les presseurs sont reliés à cette barre de manière libre en translation,par leurs bras 21C traversant la glissière et chevauchant la barre par une chape. Un moyen de verrouillage est prévu, par exemple à l'aide d'une goupille 24 à levier de manoeuvre et présentant un méplat 24a pour l'engagement sous la barre ; le verrouillage s'obtenant par simple pivotement naturel de la goupille ( figure 12 ). Les éléments longitudinaux EL de la poutre-armature, également débités de la longueur voulue, sont positionnés un à un au dessus des élémentstransversaux,par simple repos sur les encoches 25a formées sur des têtes 25 reliées à des vérins de poussée 26 par des tiges 27 traversant la glissière. Les éléments longitudinaux sont également maintenus fermement par appui de l'extrémité dégagée 21d de la semelle des presseurs. Les vérins 26 sont fixés d'une part contre la glissière G et, d'autre part, sur une traverse supérieure3 du bâti reliant les montants 2. Les tiges de poussée 27 sont solidaires de plaques 28 concentriques aux vérins. L'ensemble tige-plaque-tête étant mû par la tige de piston 29 ( figure 2 ). On trouve plusieurs vérins de poussée par ensemble ( deux au minimum pour l'équilibrage ). L'avancement des têtes 25 est limité de manière réglable par un dispositif illustré aux figures 1, 2, 9 et 10, où l'on voit que sous chaque vérin 26, entre deux traverses 3, sont fixés sur des plaques 30, des disques ou flasques 31. Du côté extérieur, des roues dentées 32 sont montées à rotation libre entre ces flasques, les roues étant niées entre elles par une chaîne 33, tendue-entre deux roues par des galets ou roulettes dentées 34 montés à rotation libre et de manière réglable, entre les deux traverses 3 ( figure 9 ). La chaîne sans fin est calculée pour s'enrouler sur toutes les roues d'un ou de plusieurs ensembles et les roues sont commandées simultanément par enroulement de la chaîne autour d'un plateau denté 35 solidaire d'un organe de manoeuvre ( volant 36 par exemple ), après être passée sur des galets de renvoi 37. Bien entendu la commande des roues peut être prévue différemment ( moteur, diviseur ....). Pour limiter l'avancement des vérins de poussée, on a prévu de fixer de manière réglable au travers des roues et donc des disques, des tiges 38, terminées du côté intérieur ( entre les montants 1-2 ) par des doigts 38a. Ces tiges sont régulièrement réparties suivant un cercle et. sont en nombre déterminé suivant le nombre de réglages que l'on veut obtenir, c'est-à-dire les dimensions des sections de la poutre-armature Dans l'exemple illustré il y a six tiges qui sont positionnées en translation, de manière à ce que les doigts 38a soient à des positions différentes. L'arrêt des vérins 26, tarés à cet effet, est alors réalisé par simple contact d'un doigt 38a contre un prolongement 28a de la plaque 28 concentrique au vérin. Un vérrouillage en position étant prévu. La course des vérins détersinent ainsi la longueur d'un côté de cadre formé par les éléments transversaux. Il est évident que l'on peut ainsi réaliser des poutres-armatures à section carré mais aussi à section rectangulaire en changeant de butée entre deux pliages. D'autre part, on peut également réaliser des poutres-armatures d'autre section, ( héxagonale, triangulaire ) en limitant plus ou moins l'angle de pliage A cet effet des moyens peuvent être mis en oeuvre pour limiter automatiquement les pliages successifs. Par exemple, des contacteurs réglables coopérant avec les organes de pliage, des butées escamotables limitant la course des vérins de relevage 19,.,.,,, 19 Enfin, on note que les vérins de poussée et les vérins de relevage sont commandés par des régulatriceshe débit, tandis que les vérins des presseurs sont commandés par une centrale hydrauligue indépendante ou non présentant un tableau de commande par boutons pour les divers mouvements à obtenir. En se référant plus particulièrement aux figures 3 à 7 des dessins, on décrit maintenant le fonctionnement de la machine, en vue de la fabrication d'une poutre-armature. Les éléments transversaux ET et un premier élément longitudinal EL sont positionnés et m#aintenus par les vérins 22, sous les presseurs 21, les éléments transversaux débordant d'une certaine longueur, au delà des galets 15 des organes de pliage t figure 3 ). Les vérins 19 sont alors actionnés ; leur tige 18 agissant sur les moyeux 10a, les leviers pivotent en entraînant la barre 13, jusqu'à ce que le cran lOb des leviers bute contre la glissière G. Les vérins 19 continuant leur action, entraînent en rotation les organes de pliage li par leur queue 14a, la barre tournant alors dans les moyeux de leviers ( par la bague 12 ). Le pliage à un angle aigu des éléments transversaux est réalisé ( figure 4 ). A cet instant intervient, soit manuellement, soit de manière automatique, la solidarisation des éléments transversaux à 1'élé- ment longitudinal, par soudure, par ligature à l'aide de fils métalliques ou autrement. Les organes de pliage sont alors abaisses. Les presseurs 21, relevés par l'action des vérins 22, libèrent alors les éléments, et les vérins de poussée 26 sont alors commandés pour provoquer, par les têtes 25, l'avancement de ltélé- ment longitudinal ( les éléments transversaux glissant sur les galets 15 ), jusqu'à ce que les prolongements 28a des plaques 28 concentriques aux vérins, butent contre un des doigts 38a terminant les tiges actionnées par les roues dentées ( figure 5 ). On place alors un nouvel élément longitudinal EL sur les encoches 25a des têtes 25 et les presseurs 21 sont abaissés pour maintenir les éléments transversaux et le deuxième élément longitudinal. Les vérins 19 poussent la barre 13 comme précédemment et les organes de pliage 14 se relèvent afin de couder à angle droit ( compte-tenu de l'élasticité ) les éléments transversaux, et ainsi de former un côté du cadre ou section ( figure 6 ). On opère de même pour les autres côtés, en solidarisant à chaque fois l'élément longitudinal aux éléments transversaux ( figure 7 ). Si les sections transversales doivent être de dimensions différentes, ( plus grandes, plus petites ou d'autre profil ) il suffit de tourner le volant 36 pour placer les doigts 38a correspondant au niveau des prolongements 38a des vérins poussés. Si le pliage des éléments transversaux doit s'opérer à un angle différent, ( obtu, aigu ) on règlera les butées ou contacteurs précédemment décrits, ou on limitera manuellement ( à vue ) la course des vérins 19. L'intérêt et les avantages de cette machine semi-automatique ressortent bien de la description, en particu#lier on souligne - La conception simple et rationnelle permettant l'exécu- tion des poutres-armatures de manière économique et commode. - Adaptation rapide et facile à toutes les dimensions de sections transversales par les doigts de butée. - Addition simple de plusieurs ensembles, en vue de la fabrication de poutres-armatures de différentes longueurs. - Mise en place et assemblage aisés, même sur le chantier, de la machine, grâce aux ensembles modulables, à la compacité de la machine, et au poids relativement peu important, comparé aux machines connues. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux desmodes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqué ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS - 1 - Machine destinée à la fabrication de poutres-armatures de béton, caractérisée en ce qu'elle met en oeuvre des moyens hydrauliques d'engagement et de retenue temporaires d'un des éléments longitudinaux constituant la poutre-armature et de positionnement de la totalite des éléments transversaux constituant la poutrearmature ; les dits éléments transversaux étant alors pliés simultanément autour de l'élément longitudinal, par d'autres moyens hydrauliques, afin de former un côté du cadre ou section ; l'élément longitudinal et les éléments trans-versaux sont ensuite solidarisés entre eux, puis l'élément longitudinal est libéré de ses moyens de retenue et déplacé sur toute sa longueur par d'autres moyens hydrauliques et mécaniques, afin de mettre en place l'élément longitudinal suivant ; les opérations précitées se repétant jusqu'à constitution de la poutre-armature complète. - 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle est constituée d'au moins un bâti portant les moyens de commande- et comprenant des montants, des traverses, des carters latéraux et un couvercle supérieur articulé formant plateau ; les montants d'un même côté portant une glissière sur tout la longueur de la machine. - 3 - Machine suivant les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisée en ce que la glissière est constituée de deux profilés en U, parallèles, dont les ailes se font face et sur lesquels sont fixés des tasseaux également parallèles et de même longueur ces profilés et tasseaux formant ainsi une glissière à rainure en té ouverte dans le bas. - 4 - Machine suivant les revendications 1, 2 et 3 ensemble, caractérisée en ce que la glissière reçoit des blocs profilés destinés à l'articulation de leviers traversant la glissière par des ouvertures appropriées et débordant largement à l'extérieur du bâti, où une barre polygonale ou à pans traverse les moy - 5 - Machine suivant les revendications 1, 2 et 4 ensemble, caractérisée en ce que la barre polygonale est creuse et de longueur supérieure à celle du bâti, de manière à s'accoupler de préférence, à d'autres bâtis identiques, par simple engagement de ltextrémité ou des extrémités de la barre du dit bâti, dans les moyeux de leviers du bâti suivant ; la barre polygonale- de cet autre bâti étant plus courte pour ne pas déposer du milieu des dits moyeux - 5 - Machine suivant les revendications 1, 2 et 4 ensemble, caractérisée en ce que la barre polygonale porte, de part et d'au- tre des leviers et de manière réglable en translation des organes de pliage des éléments transversaux qui sont constitués par un moyeu à alésage polygonal et deux flasques profilés portant entre eux à leur partie supérieure un galet ou organe similaire, d1ap- pui à glissement des éléments transversaux reposant, dans le me me plan ou sensiblement, sur le couvercle ou plateau ; certains de ces organes de pliage étant reliés à des vérins. - 7 - Machine suivant les revendications I, 2 et 6 ensemble, caractérisée en ce que les vérins commandant certains organes de pliage sont articulés à leur partie inférieure au bâti et leur tige de piston s'articule à un prolongement ou queue, formée directement ou de manière rapportée sur le moyeu de ltorgane de pliaqe ; les vérins étant rappelés élastiquement contre le bâti par tou-s moyens tels que ressorts à boudins ou intégré à l'axe d'articulation extérieur. - 8 - Machine suivant les revendications 1, 2 et 6 ensemble, caractérisée en ce que les moyens d'engagement et de retenue des éléments transversaux sont constitués par des presseurs comprenant une semelle en appui sur la glissière qui guide et retient les éléments tEnsversaux par une rainure transversale ; la semelle est solidaire d'un bas traversant librement la glissière de haut en bas pour être relié à des vérins de commande. - 9 - Machine suivant les revendications 1, 2 et 8 ensemble, caractérisée en ce que les presseurs retiennent#également 1'élément longitudinal par l'invtermédiasre d'une forme profilée de la semelle appuyant sur le dit élément qui repose sur d'autres ap puis formés sur son moyen d'avancementi' - 10 - Machine suivant les revendications 1, 2, 8 et 9 ensemble, caractérisée en ce que les presseurs sont montés à coulissement libre sur la glissière pour être alignés en face des organes de pliage, et reliés aux vérins de commande fixés sous la glissière, par une barre de liaison traversant les tiges de piston des vérins les bras des presseurs étant assemblés à cette barre de manière démontable. - Il - Machine suivant les revendications 1, 2, 8, 9, et 10 ensemble, caractérisée en ce que les presseurs sont verrouillés à la barre de liaison par uoe goupille manueDefraversant la chape terminale des bras et s'engageant par un méplat sous la barre le verrouillage s'opérant par pivotement simple de la goupille. - 12 - Machine suivant les revendications I, 2 et 9 ensemble, caractérisée en ce que les moyens d'avancement des éléments longitudinaux après pliage d'un côté de la section transversale sont constitués par des vérins de poussée convenablement tarés, fixés horizontalement entre la glissière et la traverse supérieure tes montants opposés ; les tiges de piston de ces vérins traversent la glissière pour s'attacher à l'extérieur à des têtes profilées sur lesquelles repose l'élément longitudinal. - 13 - Machine suivant les revendications 1, 2, 9 et 12 ensemble, caractérisée en ce que l'avancement des éléments longitudinaux est variable par limitation de la course des vérins de poussée à l'aide d'un ensemble de butées mécaniques, portées par des organes commandés par l'opérateur, et dont l'une, s'appuie en fin de course contre un prolongement de pièce mobile~solidaire de la tige de piston des vérins. - 14 - Machine suivant les revendications 1, 2, 12 et 13 ensemble, caractérisée en ce que les butées mécaniques sont contituées par des doigts portés à l'extrémité de tiges fixées de manière réglable en translation et suivant des positions angulaires régulières sur des flasques solidaires des traverses du bâti, situées à l'opposé de la glissière ; les flasques extérieures portant à rotation libre des roues dentées réunies entre elles par une chaîne tendue par des galets ou roulettes dentées disposées entre les roues dentées 3 la commande en rotation des roues étant assurée par un volant de manoeuvre à une extrémité de la machine, ou par tout autre moyen manuel ou moteur. - 15 - Machine suivant les revendications 1, 2, 4, 6, et 7 ensemble, caractérisée en ce que le pliage simultané des éléments transversaux est obtenu en deux temps, à savoir : relevage de la barre polygonale, donc-des organes de pliage, par les vérins verticaux articulés au bâti, jusqu'à ce qu'une échancrure des leviers bute contre la glissière, puis pliage complet par continuation de l'action des vérins verticaux, obligeant les organes de pliage d pivoter par articulation et poussée de la tige de piston sur la queue des organes de pliage ; les bagues des moyeux de leviers autorisant les mouvements de la barre polygonale par rapport aux leviers. - 16 - Machine suivant les revendications 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, et 15 ensemble, caractérisée en ce que les divers moyens hydrauliques et mécaniques sont commandés par l'opérateur, à l'aide d'un tableau à boutons ou--autre et d'une centrale hydraulique, avec régulatrices de débit, de maniere à réaliser les poutresarmatures suivant un cycle défini, dans lequel : on positionne les éléments transversaux sur le plateau et en léger débordement sur les galets des organes de pliage, on place un premier élément longitudinal sur les têtes des vérins horizontaux, puis on maintient l'ensemble par les presseurs ; le pliage simultané s'effectue comme indiqué à la revendication 15, cela jusqu'à former#un angle ai gü pour constituer un point d'attache entre l'élément longitudinal et les éléments transversaux, point réalisé alors par soudure ou ligature ; les organes de pliage sont alors rabaissés, les presseurs relevés, et les vérins horizontaux poussent l'élément longitudinal jusqu'à la butée mécanique ; on place alors un nouvel élément longitudinal, les presseurs maintiennent l'ensemble, les organes de pliage exécutent le deuxième côté de la section transversale, par cintrage à la perpendiculaire (compte-tenu de ltélasti- cité) ou à un autre angle suivant le profil de la section à obtenir ; les mêmes opérations se répétant alors pour les autres côtés. - 17 - Machine suivant les revendications 1, 2, 5, 8, 10, 13 et 14 ensemble, caractérisée en ce qu'elle présente plusieurs bâtis ou ensembles mis bout à bout pour réaliser des poutres-armatures de différentes longueurs ; les ensembles étant reliés entre eux, en vue de leur synchronisme, par la liaison des barres polygonales, des barres des venins de presseurs, de la chaine de commande des roues dentées et par les canalisations hydrauliques. - 18 - Machine suivant les revendications I, 2, 15, et 16 ensemble, caractérisée en ce que le pliage à angles droits aigus ou obtus des éléments transversaux est obtenu par arrêt visuel dul pliage ou par tous systèmes de butées mécaniques, hydrauliques, électriques, coopérant avec les vérins verticaux de pliage, avec la barre polygonale, ou avec les organes de pliage.