Brevet FR2354867A1 — publié le 19780113

la présente invention concerne les machines à fabriquer par moulage des poutrelles en béton armé de barres d'acier ayant le profil transversal d'une lettre T renversée, permettant, par la réalisation dans le sens longitudinal de créneaux pratiqués à intervalles réguliers et équidistants dans l' & e du T, de produire de façon rationnelle les éléments constitutifs de dalles "pleines" en béton armé servant de planchers à'immeubles à usage d'habitation ou à usage industriel. La réalisation d'une dalle pleine en béton armé exige en effet la pose à écartements réguliers et constants de barres d'acier entrecroisées, désignées sous les vocables de fers d'armature ou principaux dans le sens channe et de fers de répartition ou secondaires dans le sens trame, ce réseau devant en outre être situé à une distance bien déterminée de la surface inférieure de la dalle pleine en béton armé, le tout étant alors noyé par un apport de béton d'épaisseur variable pour donner formation à ce qu'il est convenu d'appeler la"dalle pleine'en béton armé. la poutrelle à âme discontinue, à profil longitudinal crénelé, produite par la machine objet de l'invention, comportant d!une part dans la semelle du T renversé les fers d'armature et-d'autre part dans l'âme du T renversé des créneaux réguliers et équidistants destinés à recevoir à fond de gorge les fers de répartition, est particulièrement bien adaptée à la construction des "dalles pleines" en béton armé sans nécessité de réalisation préalable d'un coffrage de soutien provisoire.En effet, la constitution d'un lit formé de poutrelles crénelées à semelles jointives reposant sur deux, trois ou quatre appuis permet - de réaliser un plancher continu lisse évitant le coffrage provisoire de soutiex - de réaliser la mise en place a priori de fers d'armature dans le sens chaine incorporés dans les semelles des poutrelles, - de ménager des sillons formés par les créneaux des âmes destinés à recevoir let barres d'acier de répartition parfaitement positionnées dans le sens trame, - de pouvoir mettre en place avec facilité et précision dans les deux directions orthogonales les éventuelles barres supérieures en acier destinés à parer aux sujétions des moments d'encastrement et de continuité (ces barres supérieures reposant sur le dessus des âmes des poutrelles, soit directement pour la direc tion perpendiculaire à celle des âmes, soit par l'intermédiaire de fers auxi liaires pour la direction parallèle à celle des âmes). Il suffit alors de couler le complément de-béton nécessaire sur le lit arme ainsi constitué pour obtenir une "dalle pleine" homogène, à disposition géométrique précise des armatures, facteur-extremement important pour l'obtention de la résistance recherchée. la machine objet de l'invention comporte un moule de section transversale permettant la réalisation, soit d'une poutrelle simple comportant une ame unique, soit d'une poutrelle composée comportant plusieurs smes équivalant à la juxtaposition par le contact des semelles de plusieurs poutrelles simples, destiné à recevoir les constituants nécessaires, fers d'armature (dans la semelle), fers auxiliaires de maintien et de manutention (dans la partie haute de l'ame) et béton.Le moule fait partie d'un porte-moule, supporté par un bâti, qui comporte les différents organes d'adaptation du moule au moulage de la poutrelle à âme crénelée, à la fermeture et à la vibration du moule, tels que - une tringle support de dents à répartition uniforme et équidistante destinée à positionner dans le moule, par des ouvertures correspondant aux dents, prati quées dans les flancs du moule, les différentes dents chargées de réaliser les créneaux d'âme, cette tringle étant commandée par l'intermédiaire par exemple de vérins pneumatiques, - une tringle support de bras de serrage montés sur excentriques, commandée par l'intermédiaire par exemple de vérins pneumatiques destinés à provoquer la fer meture des bras de serrage venant s'appliquer avec force sur un couvercle de fermeture du moule (par exemple une planche) indépendante du moule et servant à la fois de fermeture au moule et de support d'évacuation et de transport à la poutrelle démoulée, grâce à des galets fixés sur le couvercle prévus pour rouler sur des chemins de roulement servant de lit d'évacuation et de séchage aux poutrelles fabriquées, - une série de vibreurs destinés principalement à vibrer la poutrelle en cours de fabrication pour améliorer la compacité du béton et accessoirement à favo riser le démoulage de la poutrelle, pouvant être commandés isolément ou en sé rie par l'intermédiaire d'une liaison mécanique (arbres, paliers, manchons) et d'un moteur par exemple électrique fixé sur le porte-moule ou à l'extérieur duc porteoule. Le porte-moule est, à ses extrémités respectives3 suspendu par des moyens élastiques amortissant les vibrations,à deux paliers-supports, par l'intermédiaire de deux bouts d'arbres, les deux paliers-supports du moule étant montés chacun sur un chariot vertical à galets guidés, commandé verticalement par 1' intermé- diaire, par exemple, d'un vérin hydraulique fixé et prenant appui sur le bati qui, de préférence, constitue lui-même un chariot-support horizontal. Le moule peut occuper sur le porte-moule, soit une position normalesde. d; moulage, soit une position retournée-, correspondant au démoulage, grâce à une commande de rotation du porte-moule réalisée par exemple par l'intermédiaire d'une roue à chatne fixée sur l'un des deux bouts d'arbre et engrenant, par sa demicirconférence supérieure, avec une channe dont les deux extrémités sont reliées chacune à un contrepoids de tension3 ce qui, par le blocage sélectif de l'un des deux contrepoids de tension des deux brins de haine, provoque la rotation du moule dans un sens ou dans l'autre au cours du mouvement vertical de montée du porte-moule.L'autre bout d'arbre d'extrémité comporte, d'autre part, un dispositif de léger freinage constant de la rotation du porte-moule, de manière à maintenir le moule dans une position stable lorsqu'il n'est pas sollicité volontairement en rotation. Le porte-moule repose,d'une part en position de confection de la poutrelle, sur le chariot-support, par l'intermédiaire de plots élastiques destinés à isoler le chariot-support des vibrations imprimées au moule lors de la confection de la poutrelle, et d'autre part en position de démoulage de la poutrelle sur le même chariot-support par- l'intermédiaire du couvercle du moule qui, après libération par les crochets de serrage et relèvement vertical du moule, servira de support de maintien et d'évacuation de la poutrelle moulée. Quant au chariot-support horizontal, il comporte luimeAme - des vérins d'évacuation de la poutrelle démoulée, exerçant une poussée horizon tale sur le couvercle libéré du moule et supportant la poutrelle pour la trans later horizontalement sur un lit d'évacuation et de séchage, - des galets guidés par un chemin de roulement horizontal, destinés à permettre le déplacement de toute la machine pour la positionner en face d'un nouveau lit d'évacuation et de séchage, lorsque celui précédemment en service est rempli de poutrelles, - éventuellement un groupe générateur d'huile motrice, d'air comprimé et un ré servoir d'huile de démoulage sous pression d'air. Ia machine est complétée par une trémie d'alimentation béton, se dépla çant par force motrice (cible de traction par exemple) sur un chemin de roulement aérien parallèle au porte-moule, équipée intérieurement de couteaux rotatifs destinés à favoriser la descente du béton d'alimentation du moule et à éviter les colmatages de la trémie. Est également prévu un gicleur de lubrification du moule destiné à favoriser l'opération de démoulage de la poutrelle en béton. Le dessin annexé- illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de la machine conforme à la présente invention, équipée pour la production de poutrelles doubles. Sur ce dessin : - la figure 1 est une vue en élévation de la machine; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la machine avec tringle support de dents en position dents rétractées hors du moule et tringle support de bras de serrage en position d'ouverture des bras de serrage du couvercle du moule; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de la machine avec tringle support de dents en position dents engagées dans le moule et tringle- support de bras de serrage en position de fermeture des bras de serrage du couvercle du moule; - les figures 4 à 7 représentent schématiquement les opérations de fabrication de poutrelles. la machine représentée aux figures 1 à 3, comporte un moule 1 faisant partie d'un porte-moule A qui est symétrique par rapport au plan vertical longitudinal XX et est suspendu à ses deux extrémités par l'intermédiaire de deux bouts d'arbre 4 et de suspensions élastiques 2 pour l'amortissement des vibrations, à deux paliers-supports 4a montés chacun sur un chariot 6 mobile verticalement et guidé par des galets dans des guides verticaux 5 fixés sur un bâti B constitué par un chariot 35 comprenant des galets 36 guidés sur des chemins de roulement horizontaux 37 destinés à permettre le déplacement de l'ensemble du porte-moule pour le positionner sélectivement par rapport à des plates-formes d'évacuation et de sé chage C (fig. 4 à 7), disposés transversalement d'un même côté de la machine. Les chariots 6 sont commandés dans leur déplacement vertical de montée et de descente par des vérins hydrauliques 7. Le moule représenté est prévu pour la fabrication d'une poutrelle double comportant une semelle et deux nervure s de forme générale trapézoidale allant se rétrécissant à partir de la semelle. A cet effet le moule comprend deux flancs extrêmes la, lb formés dans deux profilés distincts et deux flancs internes lc,ld qui font partie d'un profilé central 54 en forme de gouttière, qui est fixé sur un profilé support 55 de section en U du corps du porte-moule A. là où doit entre formé dans la pleine largeur des nervures un créneau pour la mise en place de fers de répartition traversant perpendiculairement à la direction des nervures un assemblage de poutrelles dont les semelles juxtaposées Jointivement reposent sur des appuis appropriés, en vue de la confection d'une dalle pleine en béton armé, d'une part chaque flanc externe la, lb du moule 1 comporte une ouverture 13 qui débouche sur le bord du flanc qui définit la section terminale de la nervure correspondante, et d'autre part le moule est garni intérieurement dans chacune des cavités définies par un flanc externe la ou lb et le flanc interne adjacent lc ou ld de deux pic ces fixes 56, 57 de forme générale prismatique, dont l'une, 56, disposée horizontalement est en contact face contre face avec le dessus du profilé-support 55 et avec le flanc interne correspondant la, ou lb, tout.en étant engagée dans la partie terminale de l'ouverture 13, tandis que l'autre pièce, 57, légèrement oblique, est elle-mEme en contact face contre face avec le flanc interne lc ou ld du moule et avec le dessus de la première pièce de garnissage 56. L'ensemble des deux pièces de garnissage 56, 57 constitue ainsi une partie du volume plein destiné à former au moulage le volume creux c-orrespondant au créneau à obtenir. Ia partie complémentaire du volume plein est formée par une dent 15 portée par une tringle longitudinale 14, mobile horizontalement en translation transversale et guidée au contact de supports horizontaux 12 fixés à intervalles réguliers sur la rive correspondante du porte-moule A et dont la face supérieure est dans le mezme plan que le dessus de la pièce horizontale de garnissage 56 fixée à l'intérieur du moule.Il est évidemment prévu deux tringles 14, réalisées chacune en un ou plusieurs tronçons, disposées de part et d'autre du moule 1 et comportant chacune autant de dents 15 qu'il y a de créneaux à former dans la poutrelle, chaque dent, de forme générale prismatique, ayant une configuration lui permettant de pénétrer à travers l'ouverture 13 correspondante et de venir jointivement en butée contre la pièce oblique fixe associée 57 en glissant sur le dessus de la pièce de garnissage horizontale 56.En outre les dents 15 ont une encoche isba~ qui positionne le fer de manutention 51 sur le dessus de la pièce horizontale 56 et au contact du pied de la pièce oblique 57. Chaque tringle est guidée à ses extrémités, par exemple par des galets horizontaux 17, et est commandée en position dents rétractées hors du moule ou en position dents engagées à l'intérieur du moule par des vérins pneumatiques 16. A un niveau inférieur à celui des tringles 14 prévues pour le crénelage des poutrelles, le corps du porte-moule supporte également, sur chaque rive, des paliers 24 dans lesquels est montée à rotation une tringle 25 réalisée de préférence en plusieurs tronçons, sur laquelle sont fixés à intervalles réguliers, par l'intermédiaire d'excentriques 22, des bras coudés 23 pour le serrage d'un couvercle 18 fermant 1'extrémité supérieure du moule 1. Chaque tringle est commandée en position de serrage ou de libération du couvercle par des vérins pneumatiques 20, par l'intermédiaire de leviers 21. Dans la partie centrale du porte-moule sont disposés une série de vibreurs 31 destinés à vibrer le béton et à favoriser le démoulage de la poutrelle, Ces vibreurs peuvent eAtre commandés ensemble ou isolément par l'intermédiaire d'une liaison mécanique comprenant des arbres de commande 33 montés dans des paliers 34, accouplés par des manchons 32 et entratnés par des moteurs 30 qui, dans l'exemple représenté, sont des moteurs électriques situés sur le porte-moule. Pour permettre la rotation du porte-moule une roue à chaîne 3, fixée sur l'un des bouts d'arbre 4, auxquels est relié le porte-moule, engrène par sa demicirconférence supérieure (fig. 1 et 2) avec une chaîne 8 dont les deux extrémités sont reliées chacune à un contrepoids de tension 9, ce qui,par exemple par le blocage sélectif de l'un des deux contrepoids 9, par l'intermédiaire par exemple d'un registre ll de blocage de la montée associé à une cage guide de contrepoids 10, provoque la rotation du porte-moule dans un sens ou dans l'autre au cours du mouvement vertical de montée du porte-moule. La face externe du couvercle de fermeture du moule 18, constitué par exemple d'une planche ou d'un cadre tubulaire associé à un fond, est équipée de rampes à galets 19 régulièrement espacées, qui servent à soutenir la poutrelle moulée après retournement et démoulage, en vue de son évacuation sur la plate-forme C. Cette évacuation est effectuée au moyen des vérins 28 fixés au chariot 35, dont la tige mobile est reliée à un bras de poussée 29 qui attaque le couvercle 18 supportant la poutrelle démoulée et reposant par l'intermédiaire des galets lg sur des rampes 26 faisant corps avec le chariot 35 que prolongent des rampes fixes portées sur la plate-forme C. Sur les rampes 26 repose également, pendant le moulage, le porte-moule par l'intermédiaire de plots élastiques 27, qui amortissent les vibrations. L'une des extrémités du chariot 35 supporte également les groupes d'alimentation en huile motrice 40 et en huile de lubrification 38, ainsi que des tuyauteries 39 Une trémie 42 contenant le béton d'alimentation du moule peut être déplacée en translation au-dessus du moule 1 sur un chemin de roulement 41 parallèle au moule, par l'intermédiaire de galets 43. Ia trémie est obturée par un registre à ouverture commandée et équipée d'un dispositif anti-colmatant constitué de couteaux 46 remuant le béton sous l'effet de leur rotation obtenue par exemple par des channes 44 et 45, entraînées elles-mêmes par l'arbre de montage des galets 43. Peut également être déplacé sur le chemin de roulement 41 un dispositif de pulvérisation d'huile de démoulage constitué d'un pulvérisateur 48 et d'une suspente 47. La figure 2 permet d'observer le positionnement précis des différents fers incorporés au moule, à savoir les fers de manutention 51, d'armature 50 et de soutien de fers d'armature 49 (épingles), Le cycle de travail de la machine peut être analysé de la façon suivante, étant entendu que le moule découvert se trouve initialement en position nErmsss sur le porte-moule A qui repose sur le chariot 35 par ses plots élastiques 27 - lubrification du moule pour favoriser 11 opération de démoulage, par le dispositif 48, - mise en place des deux fers auxiliaires de manutention 51, - commande des tringles supports 14 pour l'introduction des dents 15 dans le moule 1, dans une position qui permet en outre de maintenir les deux fers de manutention, - mise en place de plusieurs épingles 49 3de 4 à 6 par exemple), destinées à supporter et à positionner les deux fers d'armature principaux 50 de la poutrelle, - mise en place des deux fers d'armature 50, - mise en place dans le moule du béton par déplacement de la trémie d'alimentation 42 avec ouverture du registre d'alimentation et rotation des couteaux anti-colmatant 46, puis remise de la trémie en position de fermeture du registre, - vibration du moule pendant une durée déterminée (30 secondes par exemple), au moyen des vibreurs 31, - enlèvement du béton en surplus débordant du moule, - mise en place, sur le dessus du moule, du couvercle 18, - commande de fermeture des tringles 25 supportant les bras de serrage 23 pour l'application de ces bras sur le couvercle, en vue de l'immobilisation de ce dernier (fig. 3 et 4), - montée et retournement du porte-moule, par rotation de 180 , au moyen des vérins de levage 7, l'un des brins de chacune étant bloqué, pour placer le moule en position basse (fig. 5), - descente sans retournement du porte-moule par commande des vérins de levage 17, - commande des tringles 14 pour la rétraction des dents 15 hors du moule, - commande d1 ouverture des tringles 25 pour la libération du couvercle 18 par les bras de serrage 23, - démoulage de la poutrelle par commande des vérins de levage 7 et montée du porte-moule, sans retournement, avec vibration par à-coups pour favoriser le démoulage (fig. 6), - commande d'aller et retour des vérins 20 d'évacuation de la poutrelle moulée pendant l'opération de montée du porte-moule (fig. 7), - descente avec retournement du porte-moule par commande des vérins de levage jusqu'à la position de repos du porte-moule sur le châssis du chariot horizontal par l'intermédiaire de ses plots élastiques, le moule se trouvant pret pour un nouveau cycle. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées tant au mode d'exécution qu'au cycle de fonctionnement de-la machine, tels qu'ils ont été décrits. C'est ainsi que les moteurs électriques 30 commandant les vibreurs 31, au lieu d'erre montés dans le porte-moule A, pourraient être prévus à l'extérieur de ce dernier, auquel cas la liaison mécanique comprenant les arbres serait faite à travers les bouts d'arbre 4 et les parties correspondantes du porte-moule. Pour le cas où le moule 1 serait prévu pour la confection de poutrelles à simple nervure, seul l'un des flancs du moule serait pourvu d'ouvertures 13 pour permettre aux dents 15 fixées surune-tringle de rive correspondante 14 de pénétrer à l'intérieur du moule, sous l'effet d'une course de rentrée d'un vérin 16 unique. Le profilé central 54 serait évidemment supprimé et, au droit de chaque ouverture 13, deux pièces de garnissage seraient prévues, l'une 56, horizontale, reposant sur le profilé-support 55, l'autre 57, oblique, appuyée sur la pièce 56 et sur l'autre flanc du moule. - REVENDICATIONS 1 - Machine à mouler des poutrelles crénelées en béton armé, comportant un bati qui supporte un porte-moule mobile en rotation, de manière à pouvoir occuper l'une ou l'autre de deux positions décalées de 180, dans lesquelles le moule est disposé respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure du porte-moule, caractérisée en ce que, pour le moulage des créneaux, le porte-moule (A) comporte sur l'une au moins de ses rives un élément longitudinal (14) muni de dents espacées (15) dont la forme correspond à celle des créneaux à obtenir, et en ce que l'élément (14), ou chaque élément, peut être déplacé entre une position active dans laquelle les dents (15) sont rentrées à l'intérieur du moule à travers des ouvertures (13) du flanc correspondant (la, lb) de ce dernier, et une position escamotée dans laquelle les dents sont à l'extérieur du moule (1). 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce-que ltélement (14), ou chaque élément, est une tringle ou barre qui peut glisser transversalement sur des surfaces de guidage (12). 3 - Machine suivant l'une des revendications let 2, caractérisée en ce que le déplacement de I'élément (14), ou de chaque élément, est commandé par un vérin (16) monté sur le porte-moule. 4 - Machine suivant l'une des revendications I à 3, caractérisée en ce que l'extrémité des dents (15) est adaptée pour positionner dans le moule (1) un fer de manutention (51). 5 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le porte-moule (A) est solidarisé à ses extrémités respectives avec deux bouts d'arbre (4) montés rotatifs dans des paliers (ka) reliés au bQti (B). 6 - Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que chaque palie (4a) est porté par un chariot=(6) mobile verticalement. 7 - Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que sur une roue à chaîne (3) fixée à l'un des bouts d'arbre (4) passe une chaste (8) formant deux brins pendants dont l'extrémité inférieure porte un contrepoids (9), l'un ou l'au tre des contrepoids (9) pouvant êtrebloqué sélectivement pour assurer la rotatio du porte-moule (A) pendant une course verticale des chariots (6). 8 Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que sur une rive, ou sur chaque rive, du porte-moule (A) sont montés pivotants des bras (23) mobiles entre une position de travail, dans laquelle l'extrémité des bras (23) peut être serrée au contact d'un couvercle (18) recouvrant le moule (1) rempli de béton, et une position de repos dans laquelle les bras (23) sont écartés du moule (1). 9 - Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que dans la position haute du porte-moule (A) la poutrelle démoulée après retournement et por tée par le couvercle (18) peut etre évacuée au moyen de vérins (20) portés par le bâti. 10 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle des vibreurs (31) sont incorporés au porte-moule, caractérisée en ce que le portemoule (A) comporte d'une part, à ses extrémités, des moyens élastiques (2) pour sa liaison avec les bouts d'arbre (4), d'autre part, sur ses deux rives, des plots élastiques(27) prévus pour prendre appui sur le bSti (B) pendant le moulage. ll - Machine suivant l'une des revendications l à 4, caractérisée en ce que le volume plein qui forme au moulage le creux correspondant à un créneau est défini par la coopération de la partie de dent (15) engagée dans le moule avec un garnissage fixe intérieur au moule (1). 12 - Machine suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le garnissage comprend, pour chaque créneau, deux pièces (56, 57) de forme générale prismatique, dont l'une, disposée horizontalement en butée sur le flanc (lac, ld) opposé à la dent (15), forme, sur son dessus, une surface de glissement pour la dent, l'autre pièce (57) étant appliquée jointivement au contact du dessus de la première pièce de garnissage (56) et du flanc (lc, ld) opposé à la dent (15). 13 - Machine suivant l'une des revendications ll et 12, caractérisée en ce que la poutrelle étant double, c'est-à-dire pourvue de deux nervures, le moule (1) comprend deux flancs externes (la, lb) pourvus d'ouvertures (13), auxquels sont associas deux tringles (14) portant des dents (15) et disposées sur les rives respectives du porte-moule, ainsi qu'un profilé central (54) qui définit deux flancs internes pleins (lc, ld), au contact desquels sont fixées les pièces de garnissage (56, 57).