Brevet FR2425923A1 — publié le 19791214

La présente invention concerne une machine à mouler des poutres en béton armé. La préfabrication par moulage de poutres en béton armé est devenue indispensable pour limiter les temps de pose sur les chantiers. Toutefois cette préfabrication présente un interêt particulier quand elle met en oeuvre des moyens dont le fonctionnement est simple et peut être, au moins partiellement, automatisé. Un objet de l'invention consiste à prévoir une machine dont le fonctionnement est simple et se prête facielement à une fabrication programmée. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu une machine à mouler des poutres en béton armé, comprenant un portique disposé parallèlement à la poutre à mouler autour d'une armure posée sur le sol, un moule consti par deux parois verticales disposées de part et d'autre de l'armature, un distributeur muni d'un chariot mobile longitudinalement sur le portique et capable de déverser du béton sur l'armature entre les parois du moule, et un pilon pour presser le béton coulé dans le moule, le pilon étant muni de moyen vibrateurs afin de vibrer le béton dans le moule, dans laquelle le pilon est suspendu par ses extrémités aux extrémités correspondantes du portique au moyen de câbles permettant de maintenir le pilon levé au-dessus du moule pendant la distribution du béton par le distributeur, puis de descendre le pilon sur le béton coulé, le pilon reposant alors sur les bases du portique au moyen de tiges supports munies de dispositifs amortisseurs, le pilon étant libre longitudinalement par rapport au portique, les vibrations causées par les moyens vibrateurs qui ne sont pas absorbées par le béton étant transmises par les tiges supports aux bases du portique et non à ses montants, de manière que notamment la partie haute du portique ne vibre pas. Suivant une autre caractéristique de l'invention, au début de l'opération de démoulage, le moule est relevé, avec le pilon, en subissant une translation transversale de manière à ne pas arracher les surfaces latérales de la poutre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moule est suspendu par ses extrémités aux extrémités correspondantes du portiques au moyen de câbles, une extrémité du portique comportant une rampe contre laquelle roule, au cours des mouvements du moule, une roulette montée à un bout de ce dernier, l'autre bout du moule portant une ou des roulettes aux bouts de tiges poussées par des ressorts de rappel pour écarter les roulettes du bout correspondant du moule, ces dernières roulettes roulant sur des surfaces de guidage verticales montées à l'autre extrémité du portique. Suivant une autre caractéristique, le distributeur comporte une bande transporteuse amenant le béton sur une bavette qui est relevée par des moyens appropriés une fois la coulée terminée, avant la descente du pilon. Les caractéristiques de la présente invention mentionnées ci- essus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation2 ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'une machine de moulage de poutre suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue de coté du pilon de la machine de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en coupe du pilon de la Fig. 22 la Fig. 4 est une vue de côté du moule de la machine de la Fig. 1, la Fig. 5 est une vue en coupe du moule de la Fig. 4, la Fig. 6 est une vue de dessus du pilon de la Fig. 2, la Fig. 7 est une vue de côté du portique de la machine de la Fig. 1, la Fig. 8 est une vue de dessus du portique de la Fig. 7, la trémie d'alimentation n'étant pas représentée, la Fig. 9 est une vue de bout du portique de la Fig. 7, les Figs. 10 et 71 sont des-vues de l'arrière et de bout dudistribu- teur utilisé dans la machine de la Fig. 1, et la Fig. 12 est une vue illustrant les positions du pilon et du moule au moment du moulage. La machine de la Fig. 1 comprend un portique comportant deux boggies 1 et 2 pouvant rouler sur des rails représentés schématiquement en 3 et 4, deux paires de montants 5, 6 et 7, 8 respectivement monté sur les boggies 1 et 2, et un cadre formé de deux longerons 9 et 10 et de deux entre-toises 71 et 12 et monté en haut des montants 5 à 8. Les longerons 9 et 10 comportent sur leurs faces internes deux chemins de roulement sur lesquels peuvent rouler les roulettes 13 d'un distributeur mobile 14. Entre les montants 5 et 7, sont suspendus, l'un au dessus de l'autre, un pilon 15 et un moule 16, le pilon et le moule pouvant être déplacés verticalement, comme on le verra dans la suite. Le pilon 15 porte de place en place des vibreurs 17. Le principe général de fonctionnement de la machine de la -Fig. 1 est le suivant. Sur le sol 18, transversalement aux rails 3 et 4, on dispose des armatures métalliques, représentées schématiquement en 19 et destinées à armer les poutres à fabriquer. On met le pilon 15 et le moule en position haute de repos. On fait avancer le portique, par des moteurs inclus dans les boggies 1 et 2'de manière que le plan vertical longitudinal commun du pilon et du moule vienne cotncider avec le plan vertical longitudinal de l'armature sur laquelle on désire effectuer le moulage. En pratique, les armatures sont alignées le long de repères et le positionnement du portiques se fait par rapport à ces repères, d'une maniere classique.Puis, on descend le moule 16 jusqu'a ce que ses bords inférieurs 20 et 21, Fig. 5, touchent le sol 18 de part et d'autre de l'armature 19 concernée. Puis, le distributeur 14, qui au repos se trouve sous une trémie de chargement 22, est déplacé d'un bout à l'autre du portique pendant qu'il déverse le béton qutil contient régulièrement dans le moule 16, le béton étant dans son écoulement guidé par une bavette 23. Quand le distributeur 14 a atteint le bout du portique, du coté des montants 5 et 6, la bavette 23 est relevée et il exécute son mouvement de retour vers la trémie 22. Dès que la bavette 23 est relevée, le piston 15 est descendu sur le moule 16 pour tasser le béton.Pendant que le piston 15 repose sur le béton, les vibreurs 17 sont alimentés et transmettent leurs vibrations au pilon qui les transmet au moule et au béton ce qui homogénnéise ce dernier. Au bout d'un temps prédéterminé, le moulage étant supposé terminé, le moule 16 est d' bord remonté pour dégager les flancs de la poutre, puis le pilon remonte également. L'opération est terminée. Le distributeur 14 est rechargé et le portique peut être avancé vers une autre armature. Quand la trémie est vide, le portique est ramené vers un silo, non montré, ou la trémie 22 peut être à nouveau remplie. La capacité de la trémie 22 est, de préférence, choisie de manière à pouvoir mouler toute une série de poutres alignées sur toute la longueur du sol 18 avant d'avoir à effectuer un retour vers le silo.Pendant le chargement de la trémie, les poutres moulées peuvent etre enlevées vers une aire de séchage et une autre série d'armatures est alignée sur le sol. On a représenté aux Figs. 2, 3 et 6 un pilon 15 qui se compose essentiellement de deux cornières en U 24 et 25 et de deux cornières en L 26 et 27, ces dernières étant respectivement suspendues aux premières par l'intermédiaire dtun treillis de fers plats 28. A leurs extrémités du côté des montants 7, 8, les cornières 24 et 25 sont soudées à une plaque 29 tandis qu'à leurs autres extrémités du côté des montants 5, 6, elles sont soudées au dos d'un U 30 ouvert horizontalement. La plaque 29 porte aux bouts de supports 31 et 32 des cylindres 33 à axe vertical à travers lesquels sont vissées des tiges filetées 34 aux bouts inférieures desquelles sont montés des cylindres élastiques 35 fonctionnant comme des amortisseurs. Aux bouts des branches du U 30 sont également fixés des cylindres 36 à axe vertixal à travers lesquels sont vissées également des tiges 34 portant des cylindres amortisseurs 35. Les plaques 29 et 30 sont respectivement suspendues, par des moyens appropriés, à des câbles 37 et 38 permettant de soulever ou de descendre le pilon 15. Les cibles 37 et 38 sont enroulés sur des treuils, non montrés, montés sur le portique1 par l'intermédiaire de poulies, non montrées, qui permettent de régler la hauteur du pilon en maintenant celui-ci horizontal. En position basse, les amortisseurs 35 reposent sur les surfaces correspondantes des boggies 1 et 2, le réglage de la hauteur du pilon étant effectué en vissant plus ou moins les tiges 34 dans les cylindres 33 et 36. De place en place, le long du pilon 15, sont montés sur les cornières 24 et 25 des cavaliers 39. De plus, comme l'indique également la Fig. 1, de place en place sur les cornières 24 et 25, sont également fixés des vibreurs 17. Les vibreurs 17 peuvent être, d'une manière classique, des moteurs électriques entra1nant des masselottes excentrées. Les cornières 24 et 25, en forme de U, sont tournées dos à dos, espacées l'une del'autre, et sont choisies suffisamment fortes pour assurer la rigidité de l'ensemble. Les cornières en L 26 et 27 sont séparées par un intervalle 40 et sont tournées en sens inverse. Comme on le verra dans la suite, 26 et 27 définissent la forme du dessus de la poutre moulée. On a représenté aux Figs. 4 et 5 un moule 16 qui se compose essentiel- lement de deux cornieres en U 41 et 42 et de deux cornières en L 43 et 44, les faces supérieures de ces dernières étant respectivement directement soudées aux faces inférieures des premières. Les cornières 41 et 42 sont disposées dos à dos avec un intervalle 45 entre elles. Les dos de 41 et 42 sont respectivement alignés avec les arêtes 89 et 90 des cornières 43 et 44 dont les bords inférieurs 20 et 21 viennent, en position basse du moule, en contact avec le sol 18, comme on l'a mentionné plus haut. Les cornières 41 et 42 sont soudées, du côté des montants 7, 8, à une plaque de tôle verticale 46 et, du cté des montants 5, 6, à une plaque de tole verticale 47. La plaque 46 est suspendue à un câble 48 tandis que la plaque 47 est suspendue à un câble 49. Par ailleurs, la plaque 46 porte dans son plan médian une roulette à axe horizontal 50 par 1 intermédiaire d'une fourche constituée de deux pattes verticales 51, soudees à la plaque 46. Entre les branches des U de 41 et 42, parallèlement à la plaque 47 et à une vingtaine de centimètres de celle-ci, sont soudées des plaquettes 52, Fig. 4.Des tiges 53 sont respectivement passées, parallèlement aux directions longitudinales des cornières 41 et 42, dans des trous alignés de la plaque 47 et des placuettes 52. Les deux tiges 53 portent respectivement une butée annu aire 54, placée entre 47 et 52, un ressort travaillant en compression 55 étant monté autour de la tige entre la butée 54 et la plaque 52 de manière à rappeler les tiges vers l'extérieur. Chaque tige 53 porte, à son extrémité extérieure, une roulette à axe horizontal 56, par l'intermédiaire de pattes verticales 57 soudées au bout de la tige 53. Quand le montage du moule 16 est effectué, les roulettes 56 peuvent rouler dans des gorges verticales 58, Fig. 8, fixées sur le portique autour du montant 5.Par ailleurs, la roulette 50 peut rouler sur la surface d'une came 59, ayant une forme telle qu'au point bas de la roulette 50, quand le moule 16 repose sur le sol 18, elle ait une tangente pratiquement horizontale et qu'elle monte à partir de ce point en s'écartant du montant 7. Comme les câbles 37 et 38, les câbles 48 et 49 sont enroulés sur des treuils, non montrés, montés sur le portique. Quand on soulève le moule 16 au moyen des câbles 48 et 49, la roulette 50 portant sur la came 59 force le moule 16 à, d'abord, se déplacer vers le côté des montants 5, 6, les tiges 53 entrant dans le moule en comprimant les ressorts 55, puis à monter en suivant le rpofil de la came 59. Les faces supérieures des cornières 41 et 42 sont respectivement surmontées de cornières en L 60 et 61, en tôle mince, les bords des cornières 60 et 61 étant soudés aux bords desdites faces supérieures de 41 et 42. La largeur de l'intervalle 45 est égale à la distance entre les bords libres des cornières 26 et 27 du pilon 15, Fig. 3. Ainsi, quand le pilon 15 descend dans le poule 16 pour prendre la position indiquée à la Fig. 11, les bords de 26 et 27 sont d'abord guidés par 60 et 61, puis descendent dans l'intervalle 45 en touchant les bords des surface des cornières 41 et 42. Le point bas des cornières 26 et 27 est défini par les amortisseurs 35 reposant sur les boggies 1 et 2. Les cavaliers 39 en forme de U renversé montés sur le pilon 15 ont leurs branches verticales descendantes 62 dont les bords internes sont à une distance pratiquement égale à la largeur totale du moule 16, les nervures des cornières 41 et 42 étant comprises. Ainsi, quand le pilon 15 est descendu dans le moule 16 pour une opération de moulage du béton 63, Fig. 11, les branches 62 de 39 enserrent les cornières 41 et 42 en les empêchant de s'écarter sous l'action du béton comprimé. La vue de dessus du portique de la Fig. 8 montre la position de l'axe longitudinal 64 du pilon 15 et du moule 16, par rapport au longeron 9, aux gorges 58 et à la came 59. On a également représenté, à la Fig. 8, les cercles 65 où viennent s'appuyer les amortisseurs 35 quand le pilon est en position basse. La Fig. 9 indique la position du distributeur 14 et de la bavette 23 dont le bord extérieur 66 permet de déverser le béton pratiquement au-dessus de l'axe 64, dans le moule 16 enposition basse. La Fig. 9 montre également qu'il faut relever la bavette 23 avant d'abaisser le pilon 15 pour éviter toute collision. Comme le montrent les Figs. 6 et 8, les parois 83 et 84 assurent avec les surfaces 91 et 92 des éléments 58 le guidage vertical et horizontal du pilon 15, à une extrémité du portique, tandis qu'aà l'autre extrémité de celui-ci les parois 85 et 86 et les surfaces g3 et 94 d'une cornière verticale remplissent un rôle semblable. Les surfaces 91 à 94 sont munies de plaques d'usure. Ainsi guidé et suspendu par ses câbles, le pilon est libre longitudinalement par rapport au portique et les vibrations causées par les moteurs 17 ne sont pas transmises au portique ce qui évite à celui d'être rapidement détériore. Comme le montre encore la Fig. 3, sous les cornières 24 et 25 sont fixées des butées 80 contre lesquels viennent buter les éléments 60 et 61, Fig. 5, quand le moule remonte et soulève sur un petit parcours le pilon en l'entraînant dans son mouvement oblique. Sous les cornières 26 et 27 sont fixées des plaques d'usure 87 et 88 qui, dans la pratique, viennent en contact avec le béton. En se référant à nouveau à la Fig. 5, il faut noter que les surfaces des côtés des cornières 43 et 44 dirigées vers le bas entre respectivement les points 89 et 20, d'une part, et 90 et 21, d'autre part, sont légèrement inclinées pour obtenir une dépouille pratiquement nécessaire pour le démoulage. Les Figs. 1 0 et î1 montrent le distributeur 14 qui a la forme d'une trémie réservoir comportant, à sa partie inférieure, une bande transporteuse sans fin 67 qui, entraînée par le moteur M1, tourne dans le sens indiqué par la flèche F pour entraîner une couche de béton à travers la fente 68- prévue en bas de la paroi 69 du réservoir 14, cette couche de béton glissant ensuite sur la bavette 23 dans le moule 15. Le moteur électrique M1 entraîne également par l'intermédiaire de channes de transmission des axes 71 et 72 qui traversent le réservoir 14 et sur lesquels sont montés des agitateurs brassant le béton d'une manière continue.Ainsi, le béton reste homogène et la couche de béton passant par la fente 68 est d'un débit constant, ce qui est important, car le distributeur 14 étant déplacé d'une manière uniforme le long du portique par le moteur M2, il faut évidemment une régularité dans la quantité linéaire de béton versée pour que le niveau dans le moule soit pratiquement constant. A la fin de la coulée, il est prévu dtinverser le sens de rotation du moteur M1 entraînant la bande 67. En pratique, l'axe de la bavette 23 est monté sur une roue à cliquet si bien que quand la bande 67 tourne dans le sens de la flèche F, la bavette 23 vient s'appuyer sur une butée réglable, son entraînement tournant à vide comme une roue libre, mais quand la bande change de sens à l'inversion de rotation du moteur, la bavette est entraînée vers le haut. En atteignant sa position haute, la bavette coupe l'alimentation du moteur qui s'arrête. La bavette reste bloquée en haut. Le fonctionnement de la trémie 22 pour le remplissage du distributeur 14 est classique et ne nécessite pas d'être décrit en détail. On va maintenant décrire plus en détail la suite des opérations de moulage, en supposant qu'au moment initial le moule 16 est en position basse sur une armature 19, le pilon 16 est en position haute, le distributeur 14 est près des montants 7, 8, avec sa bavette 23 relevée. Le moteur de déplacement du distributeur M2 est mis en route ainsi que son moteur M1. La bavette 23 passe en position basse. Le béton coule dans le moule au cours du déplacement du distributeur vers les montants 5, 6. A la fin de la course, le distributeur s'arrête, le moteur M1 change de sens, la bavette remonte, etle distributeur revient vers 7,8. Pendant ce temps de retour, le pilon 15 est descendu par les câbles 37 et 38, les amortisseurs viennent reposer sur les boggies 1 et 2, tandis que les cornières 26 et 27 viennent appuyer sur le béton qui prend la forme indiquée à la Fig. 12.Les vibreurs 17 sont mis en route et transmettent leur vibrations au béton par l'intermédiaire du pilon. Comme le pilon et le moule ne sont pas rigidement liés au portique, les vibrations ne sont pratiquement pas transmises au portique, les amortisseurs 35 absorbent une bonne partie du moulage, ctest à dire qprès un temps prédéterminé, le pilon 15 est maintenu en position basse alors que le moule 16 est relevé par les câbles 48 et 49. Etant donné la forme de la came 59, au lieu de s'élever directement ce qui risquerait s'arracher le béton le long des flancs de la poutre, les surfaces de 415 42, 43 et 44 en contact avec le bétob sont décollées de celui-ci dans un mouvement d'abor dirigé horizontalement puis prenant progressivement une direction verticale ce qui evite tout arrachement. Quand le moule 16 est monté à une hauteur telle que 60 et 61 viennent buter contre 80 et 81, le pil6n est également soulevé. Ensuite, le mouvement vertical du moule s'arrente tandis que celui du pilon continue encore un peu. Le portique est déplacé vers une autre armature et le cycle recommence. il faut encore noter autall cours du moulage les branches 62 des cavaliers 39 maintiennent les bords des cornières 41 et 42 ce qui permet de maintenir constante la largeur de l'intervalle 45 si bien que les bords libres de 26 et 27 sont maintenus en contact avec 41 et 42, évitant toute remontée éventuelle de béton au-dessus de 26 ou 27 entre 25 et 41 ou 27 et 42. Bien entendu, au lieu de prévoir des cornières 26 et 27, qui donnent à la poutre sa forme particulière, on peut utiliser d'autres moyens pour obtenir des formes différentes. REVENDICATIONS 1) Machine à mouler des poutres en béton armé, comprenant un portique, disposé parallèlement à la poutre à mouler autour d'une armature posée sur le sol, un moule constitué par deux parois verticales disposées de part et d'autre de l'armature, un distributeur muni d'un chariot mobile longitudalement sur le portique et capable de déverser du béton sur 1 armature entre les parois du moule, et un pilon pour presser le béton coulé dans le moule, le pilon étant munis de moyens vibrateurs afin de vibrer le béton dans le moule, caractérisée en ce que le pilon est suspendu par ses extrémités aux extrémités correspondantes du portique au moyen de câbles permettant de maintenir le pilon levé au-dessus du moule pendant la distribution du béton par le distributeur, puis de descendre le pilon sur le béton coulé, le pilon reposant alors sur les bases du portique au moyen de tiges supports munies de dispositifs amortisseurs, le pilon étant libre longitudinalement par rapport au portique, les vibrations causées par les moyens vibrateurs qui ne sont pas absorbées par le béton étant transmises par les tiges supports aux bases du portique et non à ses montants, de manière que notamment la partie haute du portique ne vibre pas. 2) Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce su'au début de l'opération de démoulage, le moule est relevé, avec le pilon, en subissant une translation transversale de manière à ne pas arracher les surfaces latérales de la poutre. 3) Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le moule est suspendu par ses extrémités aux extrémités correspondantes du portique au moyen de câbles, une extrémité du portique comportant une rampe contre laquelle roule, au cours des mouvements du moule, une roulette montée à un bout de ce dernier, l'autre bout du moule portant une ou des roulettes aux bouts de tiges poussées par des ressorts de rappel pour écarter les roulettes du bout correspondant du moule, ces dernières roulettes roulant sur des surfaces de guidage verticales montées à l'autre extrémité du portiqué. 4) Machine suivant l'une des revendications 1- à 3, caractérisée en ce que le distributeur comporte une bande transporteuse amenant le béton sur une bavette qui est relevée par des moyens appropriés une fois la coulée terminée, avant la descente du pilon. 5) Machine suivant l une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que distributeur comprend des agitateurs agitant continuellement la masse de béton.