Brevet FR2377877A1 — publié le 19780818

La présente invention concerne un ensemble vibrant pour le moulage d'éléments, notamment en béton, comportant un arbre d'entraînement et un dispositif de type bielle-manivelle pour engendrer des- vibrations et les transmettre a une masse de matériau a mouler, notamment de béton frais, par l'inter- médiaire d'une pièce vibrante constituée par un moule, une partie de moule ou un s-upport de moule. Il est connu de réaliser des éléments en béton par mise en place de béton dans des moules auxquels on communique un mouvement vibratoire, Un tel mouvement vibratoire et transmis au béton par les parois des moules- et est par exem- ple engendré par un ou plusieurs vibrateurs à balourds fixes sur ou sous chaque moule. rl peut aussi étre engendre par des tables ou des poutres vibrantes sur lesquelles sont posés ou fixés les moules. Le principal inconvénient des vibrateurs. à balourds est la difficulté d'obtention d'une vibration unidirectionnelle et uniformément répartie dans l'ensemble du moule car il est très difficile de réaliser une synchronisation parfaite de plusieurs Vibrateurs a balourds-. Pour remédier à cet inconvénient il est connu d'utiliser au moins un dispositif du type a bielle-anivelle couple a un arbre d'entrainement pour engendrer et transmettre les vibrations gu moule, On peut ainsi obtenir une vibration unit direçtionnelle du moule éventuellement transmise a ce dernier par plusieurs bielles. Le principal inconvénient des dispositifs du type a bielle.manivelle est que des réactions égales aux forces ens gendrées sont transmises aux paliers de support de l'arbre de la manivelle. Ces réactions sont source de gêne et de bruit et leur effet est généralement combattu en utilisant un bâti massif très lourd et encombrant, La présente invention a pour but de fournir un en- semble vibrant pour le moulage d'éléments, notamment en béton, ensemble permettant de transmettre au matériau a mouler une vibration bien répartie en utilisant au moins un dispositif de type bielle-manivelle sans pour autant nécessiter l'utili- sation de bâtis très lourds pour compenser les réactions résultant des vibrations produites, Ce but est atteint conformément à l'invention, du fait que l'ensemble vibrant comporte au moins deux pièces vi- brantes entraînées en mouvement vibratoire à partir d'un même arbre et reliées cet arbre par des dispositifs respectifs de type bielle-manivelle agencées de manière que la résultante des efforts dynamiques sur l'arbre soit sensiblement nulle, De préférence, l'ensemble vibrant comporte au moins un couple de pièces vibrantes entraînées en mouvements alter- natifs rectilignes constamment en oppos-ition de phase. Une telle disposition convient notamment pour des moules utilisés pour la fabrication de blOOs'f bordures ou pa- vés en béton. On peut ainsi appliquer a deux moules identiques, simultanément, des mouvements vibratoires unidirectionnels en opposition de phase, Les deux moules peuvent être disposés cate a cate ou l'un au-dessus de l'autre, de part et d'autre de l'arbre d'entrafnement, Le mouvement vibratoire est géné- ralement dirigé horizontalement, mais peut aussi etre vertical. La vibration peut être transmise directement a chaque moule par une ou plusieurs bielles, ce qui permet de s-e passer de tables vibrantes et de supprimer les problèmes liés au bridage des moules sur ces tables. Ensemble vibrant peut aussi convenir pour le mou- lage d'éléments tubulaires en béton par compactage de béton frais dans un moule comportant deux enveloppes coaxiales ex terieure et intérieure puis démoulage apres durcîsse;;ent du béton, le compactage étant effectue, conformément a l'inven- tion, en imposant aux enveloppes intérieure et extérieure du moule des mouvements alternatifs en direction axiale et en sens opposés, D'autres particularités et avantages de la présente invention ressortiront a la lecture de la description faite ci-après, a titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessin joint sur lequel v la figure l est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation particulier d'un ensemble vibrant conforme a l'invention f et, - la figure 2 est une vue très schématique en coupe d'un autre mode de réalisation particulier d'un ensemble vi- brant conforme à l'invention, pour la fabrication d'éléments tubulaires. Sur la figure 1, les références 10 et 2Q désignent deux moules en forme de parallélépipèdes rectangles du type par exemple de ceux utilisés pour la fabrication de blocs, bordures ou pavés en béton, Les moules 10 et 2@ sont disposés a un meme niveau horizontal de part et autre d'un arbre d'entraînement 11 monté dans des paliers 12 solidaires- d'un bâti 13 et couplé a un motear d'entraînement 14 par une transmission a courroie 15. Des dispositifs d'embrayage et de freinage (non représen- tés) sont prévus pour effectuer des démarrages et des arrêts rapides, L'arbre 11 présente des parties coudées, formant mat nivelles 16, 17, 18, 19, a la manière d'un vilebrequin.Les parties coudées 16 et 19 présentent deux segments alignés, parallèles- à l'axe de rotation de l'arbre 11, et sur lesquels sont montées les premières extrémités de deux bielles 21, 22 dont les autres extrémités sont articulées sur les parois op- posées 10a et 100 du moule 10 perpendiculaires a l'arbre 11. Les parties coudées 17 et 19 présentent deux segments alignés sur une droite parallèle a l'axe de rotation de l'arbre 11 et symétrique par rapport a cet axe de rotation de la droite le long de laquelle sont alignés lesdits segments des parties coudées 16 et 19. Sur ces segments des parties coudées 17 et i8 sont montées les premières extrémités de bielles 23, 24 dont les autres extrémités sont articulées respectivement sur les parois opposées 20a et 20b du moule 20 perpendiculaires a l'arbre 11, Dans l'exemple illustré, les bielles 21, 22, d'une part, et les bielles 23, 24, d'autre part, sont montées à un bout aux extrémités de la partie de l'arbre 11 s'étendant en- tre les paliers 12 et a l'autre bout sur lea parois des moules perpendiculaire å l'arbre 11, A titre de variante, ces biel- les, dont le nombre pour chaque moule peut être différent de deux, pourront être montées a un autre emplacement aur l'arbre et être articulées sur les parois 1'Oc et 20c se faisant face des moules 10 et 20, Quoiqu'il en sont, il est préférable que les parties coudes d-e l'arbre 11 formant manivelles soient disposées par paires 16t17 et 18-19 colportant deux manivelles adjacentes associées aux deux moules afin de limiter les efc forts de cisaillement sur l'arbre 11 lorsqu'il tourne. De préférence les segments paralleles a l'axe de rotation de l'arbre 11 des parties coudées d'une meme paire sont raccor- dés entre eux par un segment perpendiculaire a cet axe et sont raccordés å l'arbre 11 chacun par un segment également perpendiculaire cet cet axe. Chaque moule respectivement 10, 20 dit supporté par le bdti 13 au moyen de-biellettes, respectivement 25, 26, au nombre de quatre et articulées au quatre coins inférieurs du moule. Lorsque l'arbre 11 tourne, les moules 10 et 20 sont animés d'un mouvement alternatif suivant une direction sensi- blement horizontale tandis que les- biellettes 25, 26 oscillent de part et d'autre d'une position médiane verticale, Les mouvements des deux bielles 21, 22 associées au moule 10 étant en opposition de phase avec ceux des bielles 23, 24 associées au moule 2Q, l'ensemble vibrant constitue un systeme équilibré en régime dynamique. Pour le compactage de béton dans les ioules 10 et 20, ces derniers sont animés d'un mouvement alternatif d'une fré quence choisie par exemple dans la gamme 25 Hz + 100 Hz (soit de 25 100 tours par seconde pour l'arbre 11) et d'une ampli- tude de quelques millimètres. Bien que l'on ait envisage ci-avant le cas de moulas 10 et 2a, il va de soi que le système peut également être aps pliqué à des tables vihrantes a la place des moules, Par ailleurs, le système illustré par la figure 1 peut être aisément adapté aux machines connues pour la fabri- cation de blocs, bordures ou pavés, les planches de support étant mobiles verticalement sous les moules dont elles consti- tuent le fond lors du compactage et moulage. La figure 2 illustre l'application du système con forme à l'invention à la fabrication d'éléments tubulaires au moyen d'un moule 30 comportant deux enveloppes verticales cor axiales extérieure 30a et intérieure 30b. Un arbre d'entraînement 31, analogue à l'arbre 11 décrit ci-avant, présente des parties formant manivelles 36, 37, 38, 39. Des bielles 32, 33 relient les manivelles 36, 39 a. l'enveloppe extérieure 30a tandis que des bielles 34, 35 rev lient les manivelles 37, 38 & l'enveloppe intérieure 30b. Les points d'articulation des bielles sur les enveloppes 30a et 30b sont alignés radialement et horizontalement sous le moule cylindrique 30. Les enveloppes 30a et 30b ayant des masses égales, la rotation de l'arbre 31 provoque le mouvement alternatif axial vertical en opposition de phase des enveloppes 30a et 3Qb sans transmis-sion de force résultante de réaction aux pa- liers-de l'arbre 31, Du béton étant mis en place dans' l'espace annulaire entre les enveloppes 30a et 30b, ces dernières ont animées d'un mouvement vibratoire, d'une fréquence par exemple com- prise entre environ 25 et 100 Hz pour provoquer le compactage du béton. Ce mouvement vibratoire peut être utilisé a très basse fréquence, par exemple en 1 et 10 Hz, pour faciliter le démoulage de l'élément tubulaire en béton, Ce démoulage est par exemple provoqué par la poussée d'un vérin, ou de tout autre système analogue, sur la surface annulaire inférieure de l'élément. Bien entendu, diverses modifications ou adjonctions pourront être apportées aux modes de réalisation ci-avant de crite d'un système vibrant conforme a l'invention sans pour cela sortir du cadre de protection défini par les. revendica- tions annexées. C'est ainsi notamment que le système de pro- duction et de transmission des vibrations utilisé peut comporte ter un arbre coudé comme ci-avant décrit, mais également un vilebrequin ou un arbre a cames a la place de cet arbre coudé. R E V E N D I C A T I O N S 1. Ensemble vibrant pour le moulage d'éléments, notam- ment en béton, comportant un arbre d'entraînement et un dis- positif de type bielle-manivelle pour engendrer des vibrations et les transmettre a une masse de matériau a mouler notam- ment de béton fraiss, par l'intermédiaire d'une pièce vibrante constituée par un moule, une partie de moule ou un support de moule, ensemble caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux pièces vibrantes entraînées en mouvement vibratoire. partir d'un même arbre et reliées a cet arbre par des dispo- sitifs respectifs de type bielle-manivelle agencés de manière que la résultante des efforts dynamiques sur arbre soit sen- siblement nulle. 2 Ensemble vibrant selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte au moins. un couple de pièces vibrant tes entrai nées en mouvements alternatifs rectilignes conttamo ment en opposition de phase, 3 Ensemble vibrant selon-la revendication 2, caracte risé en ce que le couple de pièces vibrantes est constitué par deux moules semblables montés mobiles sensiblement en transla tion par rapport a un bâti ët disposés de part et d'autre de l'arbre d'entraînement lequel est monté dans des paliers soli daires du bati, et en ce que chaque moule est relié a l'arbre d'entraînement par au moins un couple bielle.manivellex Ensemble vibrant selon la revendication 2, caracté- rise en ce que le couple de pièces vibrantes est constitué par deux parties d'un même moule mobiles l'une par rapport a l'autre, @. Ensemble vibrant selon la revendication 4 pour le moulage d'éléments tubulaires, caractérisé en ce que les deux parties de moule sont deux éléments cylindriques coaxiaux so- biles axialement et reliés chacun a l'arbre d'entrainement par au moins un couple bielle-manivelle. 6, Procbdé pour la fabrication d'éléments tubulaires en béton par compactage de béton frais dans un moule comportant deux enveloppes coaxiales intérieure et extérieure et démoulage après durcissement du béton, caractérisé en ce que le compactage du béton frais est effectué en imposant aux enveloppes intérieure et extérieure du moule des mouvements alternatifs. en direction axiale et en sens opposés. 7, Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour faciliter le démoulage d'un élément tubulaire, on impose aux enveloppes intérieure et extérieure du moule des mouvements alternatifs en direction. axiale et en sens opposes, a une fréquence très basse comprise de préférence entre envis ron 1 et 10 Hz,