Brevet FR2474382A1 — publié le 19810731

Bétonneuse à chariot automoteur. La présente invention se rapporte au matériel de construction publique et concerne plus précisément des bétonneuses. L'invention peut être appliquée avantageusement dans les travaux de construction de bâtiments afin de dresser des murs monolithes en béton et/ou en béton armé. En outre, l'invention peut être utilisée pour obtenir, en usine, des produits préfabriqués en béton et/ou en béton armé. Un inconvénient commun de la plupart des bétonneuses utilisées à présent consiste en ce que le moulage des faces latérales du mur à dresser est exécuté par le glissement des éléments de moulage de la bétonneuse sur la masse de béton (certificat d'auteur URSS nO 246 020). Dans les bétonneuses comportant les éléments de moulage du type à glissement le coefficient de frottement desdits éléments contre la surface du béton est très élevé. De ce fait on est obligé d'augmenter la puissance de la bétonneuse ce qui entraine l'accroissement de consommation d'énergie nécessaire pour exécuter les travaux de bétonnage. En outre, le béton étant un milieu abrasif, l'usure des éléments de moulage se voit augmentée. Il convient de noter que le coefficient de frottement étant élevé, on est aussi contraint de limiter la vitesse du déplacement de la bétonneuse afin d'obtenir la qualité voulue de surface à mouler, ce qui entrante la diminution du rendement des travaux de bétonnage. Il est également à noter que s'il y a une nécessité d'exécuter un relief sur le mur à dresser, la bétonneuse possédant les éléments de moulage du type à glissement ne peut assurer que des reliefs très simples, en particulier, sous forme de cannelures horizontales. Pour exécuter un relief plus compliqué, le mur étant dressé, on est obligé d'effectuer manuellement les travaux de revêtement supplémentaires. On connaît, aussi, une bétonneuse dans laquelle le moulage des faces latérales de la couche de béton à mettre en oeuvre est exécuté par roulement des éléments de moulage sur la masse de béton (brevet URSS nO 438 162). Ladite bétonneuse comporte un chariot automateur sur lequel sont montées une trémie de chargement, une première et une deuxième bandes sans fin, destinées à mouler les faces latérales de la couche de béton à mettre en oeuvre, montées parallèlement l'une à l'autre sur des cylindres à axe de rotation vertical, et un dispositif de compactage. Dans la bétonneuse susmentionnée, le dispositif de compactage est réalisé sous forme d'un vibrateur superficiel attaquant par chocs la couche de béton à mettre en oeuvre. Dans ladite bétonneuse, les éléments de moulage sont réalisés sous forme des bandes sans fin grâce à quoi on a réussi à réduire le coefficient de frottement desdits éléments contre la surface du béton. Cependant, la bétonneuse connue présente certains inconvénients. En particulier, le vibrateur superficiel n'assure pas le compactage régulier de la couche de béton et il faut munir la bétonneuse d'une barre servant à niveler le béton compacté. Tout cela rend la construction de la bétonneuse plus compliquée. En outre, après le compactage de la masse de béton moulée on assiste à des oscillations résiduelles, naissant dans celle-ci, ce qui provoque un ameublissement de ladite masse et n'assure pas la stabilité dimensionnelle. Il convient, aussi, de noter que la capacité technologique de la bétonneuse susmentionnée est assez limitée car celle-ci ne permet que d'obtenir des produits préfabriqués en béton armé ; en particulier, la fabrication des produits de grande longueur en forme de "U" et présentant une largeur n'est possible que dans les conditions industrielles. Ladite bétonneuse ne permet pas de dresser un mur en béton monolithe sur le chantier. L'invention a pour but de pallier les inconvénients susmentionnés. L'invention vise à créer une bétonneuse dont le dispositif de compactage est conçu de façon à assurer un compactage, plus régulier, du béton moulé et l'amortissement des oscillations résiduelles dans ledit béton. la bétonneuse conforme à l'invention comporte un chariot automoteur sur lequel sont montés : une trémie de chargement ; une première et une deuxième bande sans fin, destinées à mouler les faces latérales de la couche de béton à mettre en oeuvre, et montées parallèlement l'une à 1 ' autre sur des cylindres à axes de rotation verticaux et un dispositif de compactage ; et elle est caractérisée par le fait que le dispositif de compactage est essentiellement constitué par une troisième bande sans fin, servant à agir sur le béton par vibration, disposée au-dessus de la première et de la deuxième bandes sans fin, et montée sur des tambours à axe de rotation horizontal dont au moins un est muni de balourds montés à l'intérieur dudit tambour sur un arbre de commande coaxial à ce dernier, et par une quatrième bande sans fin, servant à amortir les oscillations du béton venant d'être compacté, montée sur des cylindres à axe de rotation horizontal et disposée dans le même plan que la troisième bande sans fin de manière à suivre celle-ci dans le sens du mouvement de la bétonneuse. Un telle réalisation de la bétonneuse assure, simultanément avec le moulage de la couche de béton au moyen de deux premières courroies de transport, le compactage régulier dudit béton et son nivellement à l'aide de troisième bande sans fin, ainsi que l'amortissement des oscillations dans le béton venant d'être compacté grâce à la quatrième bande sans fin. Avec une bétonneuse conforme à l'invention, l'ameublissement spontané de la couche de béton mise en oeuvre est éliminé ce qui assure la stabilité dimensionnelle. Il est avantageux qu'au moins sur une des bandes sans fin, troisième ou quatrième, susmentionnées soit réalisée une saillie servant à pratiquer une cannelure dans la couche de béton mise en oeuvre ce qui permet la réalisation de joints entre ladite couche et les suivantes. Tout cela donne la possibilité de joindre d'une manière monolithe des couches de béton en permettant, ainsi, la construction, couche par couche, des murs monolithes. De préférence au moins une des bandes sans fin, première ou deuxième, susmentionnées est munie d'un mécanisme de variation de son angle d'inclinaison par rapport au plan de disposition de la troisième et de la quatrième bandes sans fin : ce mécanisme peut être réalisé sous forme d'un vérin de commande, monté sur ledit chariot, et dont le piston est relié, par une tige, avec les cylindres de Ta bande sans fin respective. Une telle conception de la bétonneuse permet de dresser des murs dont une des faces, extérieure ou intérieure, est oblique, ainsi que des murs à épaisseur variée. En particulier, une telle construction permet de dresser les murs d'appui obliques afin de consolider des berges. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels les flèches indiquent la direction de déplacement de la bétonneuse et le sens de mouvement des bandes sans fin. La figure 1 est une vue de dessus représentant schématiquement la bétonneuse selon l'invention la figure 2 est une coupe de la bétonneuse, suivant la ligne Il-Il de la figure 1 (le chariot automoteur n'est pas représenté) la figure 3 est une coupe de la bétonneuse, suivant la ligne III-III de la figure 1 la figure 4 représente la bande sans fin assurant l'action de vibration sur le béton, l'un de ses tambours étant coupé partiellement d'une manière axiale afin de montrer les balourds montés à l'intérieur dudit tambour la figure 5 montre le mécanisme de variation de l'angle d'inclinaison de la bande sans fin destinée à à mouler une des faces latérales de la couche de béton à mettre en oeuvre, inclinaison par rapport au plan de disposition des bandes sans fin du dispositif de compactage la figure 6 est une vue de face représentant schématiquement le processus de moulage, couche par couche, d'un mur monolithe à une face intérieure oblique à l'aide du mécanisme montré sur la figure 5 la figure 7 a pour objet le même processus que celui montré sur la figure 6, mais vue de dessus les figures 8a à 9b montrent les exemples du relief exécuté par la bétonneuse selon l'invention, sur la face intérieure du mur à dresser lors du moulage de ce dernier, les figures 8a et 9a étant des vues de face, et les figures 8b et 9b étant des vues de gauche. La bétonneuse comporte un chariot automoteur 1 (figure 1) et une trémie de chargement 2 montée sur celui-ci. Le chariot automoteur 1 comprend un train de roulement et un bâti sur des barres longitudinales 3 et 4, et à partir duquel sont montées des bandes sans fin 5 et 6, respectivement, destinées à mouler les faces latérales de la couche de béton à mettre en oeuvre. Lesdites bandes sans fin 5 et 6 sont montées parallèlement l'une à l'autre sur des cylindres de commande 7 et des cylindres tendeurs 8 à axe de rotation vertical articulés, par des leviers 9, sur les barres 3 et 4. Afin d'assurer la stabilité de maintien des bandes sans fin 5 et 6 sur les cylindres 7 et 8 lesdites bandes possèdent des saillies latérales 5a et 6a introduites dans des fentes pratiquées dans les cylindres susmentionnés, comme on le voit bien sur la figure 2. Chacune des bandes sans fin 5 et 6 peut être réalisée d'une seule bande élastique ininterrompue, ainsi que de plaques isolées articulées entre elles. Dans ce dernier cas, la bande est mise facilement en marche à l'aide d'une chaîne montée sur des pignons. Entre les brins, intérieur et extérieur, de chacune des bandes 5 et 6 (sur la figure 1 les brins intérieurs de deux bandes sont tournées l'un en face de l'autre) est placée une ferme 10, articulée par le moyen de leviers 11 sur la barre correspondante 3 ou 4, et portant des galets 12 et des glissières 13 jouant le rôle de butées par rapport au brin intérieur de la bande 5 ou 6. Tout cela permet de limiter la flexion des brins intérieurs des bandes 5 et 6 vers des barres 3 et 4 en assurant, ainsi, la distance constante entre lesdites bandes au cours du moulage, ce qui donne la possibilité de fabriquer des produits en béton avec un degré voulu de précision. tes bandes sans fin 5, 6 forment avec les cylindres 7, 8, les barres 3, 4, et les leviers 9 deux parallélogrammes articulés ce qui donne la possibilité de régler, en changeant la configuration desdits parallélogrammes, la distance entre les bandes susmentionnées, ce qui permet de faire varier l'épaisseur du produit en béton moulé; Le changement de la configuration des parallélogrammes susmentionnés est réalisé de n'importe quelle façon connue. En particulier, comme on le voit clairement sur la figure 1, pour chacune des bandes sans fin 5 et 6, on peut utiliser un système à vis et écrou 14 dont l'écrou est relié à la barre 3 (ou 4),tandis que la vis est reliée à l'axe du cylindre tendeur 8. Le système à vis et écrou permet d'agir sur le levier 9 relié au cylindre 8 en changeant ainsi l'angle d'inclinaison dudit levier par rapport à la barre 3 (ou 4) et, par conséquent, la distance entre cette dernière et la bandesans fin 5 ou 6, respectivement. Bien entendu, au lieu du système à vis et écrou 14 on peut utiliser un autre moyen convenable, par exemple, un vérin de commande hydraulique. La bétonneuse comporte aussi un dispositif de compactage, servant à compacter la couche de béton mise en oeuvre. Selon l'invention, le dispositif de compactage est réalisé sous forme de deux bandes sans fin 15 et 16 disposées, dans un même plan horizontal, au-dessus des bandes 5 et 6, comme on le voit bien sur les figures 2 et 3. La bande sans fin 15, adaptée à agir par vibration sur le béton, est montée sur deux tambours 17 à axe de rotation horizontal. Au moins un des tambours 17 (figures3 et 4) est muni de balourds montés à l'intérieur dudit tambour sur un arbre 19 coaxial à ce dernier et relié par une commande 20. Afin de mettre le tambour 17 en rotation, celui-ci est relié à la commande (non représentée) de n'importe quelle façon connue. En particulier, le tambour se facilement à être relié par son extrémité 17a (figure 4). Il est bien évident que d'autres modes de liaison ne sont pas exclus. Si, par exemple, pour compacter le béton il suffit d'assurer une vibration relativement faible, cas le plus simple, le tambour 17 est emmanché d'une manière rigide sur l'arbre 19. Cependant, il est préférable que le tambour 17 et l'arbre 19 tournent à des vitesses différentes, la vitesse de ce dernier étant supérieure à cette du tambour 17. Cela permet d'accroître l'efficacité de vibration ce qui est très important lors du compactage de bétons lourds et de bétons de haute qualité. Afin d'accroitre l'efficacité de vibration, les balourds 18 peuvent etre disposés non seulement à l'intérieur des tambours, mais aussi entre ces derniers au-dessus du brin inférieur de la bande 15, comme on le voit bien sur la figure 3. ta bande sans fin 16 sert à amortir les oscillations résiduelles du béton venant d'entre compacté et qui sont dues à l'action de la bande sans fin 15 exercée sur le béton. ladite bande sans fin 16 étant montée sur des cylindres de commande 21 à axe de rotation horizontal, elle est disposée de manière à suivre la bande sans fin 15 dans le sens du mouvement de la bétonneuse. Afin d'accroître l'efficacité d'amortissement des oscillations, la bande sans fin 16 est chargée de n'importe quelle façon connue. On a représenté ici une des versions d'un dispositif utilisé pour mettre la bande susmentionnée sous charge et selon lequel, sur les cylindres 21, est librement montée une barre de charge 22 exerçant, au moyen de galets 23, une pression gravitationnelle sur la surface intérieure de la bande. En outre, on peut augmenter la masse de la bande 16 par rapport à celle de la bande 15 en réalisant la bande 16 soit d'un matériau à densité plus élevée soit d'une épaisseur plus grande. Il y a un mode de réalisation de la bétonneuse selon l'invention, selon lequel sur une ou les deux bandes sans fin 15 et 16 du dispositif de compactage est pratiquée une saillie 15a et 16a, respectivement, destinée à exécuter dans la couche de béton mise en oeuvre 24 une cannelure, clairement visible sur les figures 2, 3 et 4. la cannelure susmentionnée permet la réalisation de joints entre les deux couches de béton voisines lors du moulage couche par couche, grâce au remplissage de ladite cannelure de mélange de béton au cours de la mise en place de la couche suivante. La figure 2 illustre la jonction de deux couches de béton 24 et 25 en un bloc monolithe de la façon ci-dessus décrite. Les joints empêchent l'écoulement de l'eau et augmentent considérablement la résistance du produit moule en prolongeant la durée de son existence ce qui est très important lors du moulage des murs monolithes. Tout cela permet d'utiliser la bétonneuse ci-dessus décrit pour dresser, couche par couche, des murs monolithes immédiatement sur le chantier. Afin de déplacer le chariot 1 avec les bandes sans fin 5, 6, 15 et 16 dans le sens vertical on utilise n importe quel dispositif de levage convenable dont la conception, familière pour l'homme de l'art, n'a pas besoin d'être décrite. Il existe un autre mode de réalisation de la bétonneuse, avantageux au point de vue de son application, et conformément auquel au moins une des bandes sans fin 5 (figure 2) et 6 est munie d'un mécanisme de variation de son angle d'inclinaison a par rapport au plan de disposition des courroies de transport 15 et 16. ledit mécanisme est réalisé sous forme d'un vérin de commande monté sur le chariot susmentionné, tel qu'un vérin hydraulique 26. te piston 27 dudit vérin est relié par sa tige 28 au cylindre 7 ou 8 de la bande sans fin au moyen d'un tirant 29 articulé, par une extrémité sur ladite tige, et par une autre extrémité sur un des roulements supérieur 30 dans lesquels est monté le cylindre 7 ou 8. Un roulement inférieur 30 est monté sur un axe horizontal 31 avec une possibilité de tourner autour de ce dernier. Une telle conception donne la possibilité de varier l'angle d'inclinaison P de l'axe du cylindre 7 (8) par rapport à la verticale et de mouler, donc, la couche de béton 24 dont les faces latérales 24a sont inclinées et obliques, par rapport à sa surface supérieure 24b, d'un angle a égal à 2 B ss (figure 6). Tout cela permet de mouler 2 des produits du profil susmentionné dans une usine ou bien de dresser, comme on le voit sur les figures 6 et 7, couche par couche, un mur monolithe, à faces intérieure et extérieure obliques, et ce directement sur le chantier. l,n particulier, la bétonneuse décrite ci-dessus est avantageusement applicable pour la construction de murs d'appui obliques afin de consolider des berges. la bétonneuse ci-dessus décrite fonctionne de la manière suivante. En tournant les systèmes vis et écrou 14 (figure 1) on établit la distance voulue entre les bandes sans fin 5 et 6. Lors de la construction des murs à face intérieure ou extérieure obliques, on fixe, à l'aide du vérin hydraulique 26 (figure 5), l'inclinaison nécessaire des courroies 5 et 6. La trémie de chargement 2 étant remplie de mélange de béton (figures 1 et 3), on met la bétonneuse en marche et celle-ci commence à se déplacer horizontalement le long de l'axe du mur à dresser au niveau de terrain ou bien au niveau de couche de béton 25 moulée antérieurement. Simultanément, on voit commencer à tourner les cylindres 7, 8 et 21 et les tambours 17 qui mettent en rotation les bandes sans fin 5, 6, 15 et 16. Les bandes susmentionnées se déplacent dans les sens indiqués sur les figures par flèches et les brins intérieurs desdites bandes se déplacent dans le sens opposé au mouvement de la bétonneuse, tandis que la vitesse linéaire des bandes est égale à la vitesse de déplacement de ladite bétonneuse. Une fois le volet de la trémie de chargement 2 ouvert, la masse de béton tombe de cette dernière en formant, continuellement, devant les bandes sans fin en mouvement 5, 6, 15 et 16 un tas de béton qui est entraîné au fur et à mesure par lesdites bandes dans l'espace qui les sépare et qui est moulé par ces dernières sous la forme d'une couche de béton 24 (figure 3). Au cours du moulage de la couche de béton 24 les balourds 18 (figure 4), montés à l'intérieur des tambours 17 de la bande sans fin 15, tournent à une vitesse de rotation dépassant celle desdits tambours et provoquent la vibration de la bande 15 dans le sens vertical, en assurant ainsi le compactage de la masse de béton. La bande sans fin 16 (figure 3), en se déplaçant toujours derrière la bande sans fin 15, empêche la propagation des oscillations résiduelles dans la masse de béton ce qui permet d'obtenir leur amortissement rapide. Tout cela assure la stabilité de forme et de dimensions de la couche de béton mise en oeuvre. Les saillies 15a et 16a réalisées sur les bandes 15 et 16, pratiquent dans la couche de béton à mouler une cannelure longitudinale permettant la réalisation de joints entre ladite couche et la couche suivante de façon ci-dessus décrite. De cette manière on effectue le moulage d'une partie du mur à dresser à la longueur nécessaire voulue. Ensuite le chariot 1 se déplace dans le sens vertical à une hauteur suivante et le processus de moulage recommence. Pour la fabrication des produits en béton préfabriqués il n'y a pas de nécessité de déplacer le chariot 1 dans le sens vertical. A l'aide de la bétonneuse objet de l'invention, on peut, au cours de la construction du mur, exécuter sur ce dernier un relief voulu. A cette fin les bandes sans fin 5 et 6 sont profilées, par exemple comme on le voit sur la figure 2, ou bien lesdites bandes portent des matrices fabriquées en métal ou en matériau synthétique. Les matrices susmentionnées peuvent porter un relief complet ou un fragment de celui-ci. Dans ce dernier cas, pour obtenir un relief complet, sur une des faces du mur, on remplace successivement, en passant à une hauteur suivante, les matrices sur la bande sans fin correspondante 5 ou 6. Sur les figures 6 et 7 ne sont illustrées que deux versions possibles du relief exécuté par la bétonneuse, objet de l'invention. Il est bien évident que le relief susmentionné peut être plus compliqué, puisque, gracie au roulement des bandes sans fin 5 et 6 sur la surface de béton, chaque point du relief de matrice reste en position fixe par rapport à ladite surface pendant toute la durée de contact avec celle-ci,ce qui permet de laisser sur cette dernière une empreinte nette. La bétonneuse, objet de l'invention, assure le compactage régulier de la masse de béton lors du moulage de celle-ci et rend impossible son ameublissement spontané provoqué par les oscillations résiduelles. Lorsqu'on utilise une masse de béton dont le rapport eau-ciment est de 0,3 à 0,4 les oscillations résiduelles se voient amorties pendant de 1,5 à 2 mn. Il convient de noter que les exemples de réalisation de la bétonneuse ci-dessus décrits et montrés sur les dessins ne sont que des modes de réalisation préférés de l'invention. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. Ri3XJZNDICATIOl53 1. Bétonneuse comportant un chariot automoteur sur lequel sont montés : une trémie de chargement ; une première et une deuxième bandes sans fin, destinées à mouler les faces latérales de la couche de béton à mettre en oeuvre, et montées parallèlement l'une à l'autre sur des cylindres à l'axe de rotation vertical ; et un dispositif de compactage caractérisé en ce que le dispositif de compactage est essentiellement constitué par une troisième bande sans fin, servant à agir par vibration sur le béton, disposée audessus de la première et de la deuxième bandes sans fin, et montée sur des tambours à axe de rotation horizontal, dont au moins un est muni de balourds montés à l'intérieur dudit tambour sur l'arbre de commande coaxial à ce dernier, et par une quatrième bande sans fin, servant à amortir les oscillations du béton venant d'etre compacté, montée sur des cylindres à axe de rotation horizontal, et disposée dans le meme plan nue la troisième bande sans fin de manière à-suivre celle-ci dans le sens du mouvement de la bétonneuse. 2. Bétonneuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une des troisième et quatrième bandes sans fin susmentionnées porte une saillie servant à pratiquer une cannelure dans la couche de béton mise en oeuvre ce qui permet la réalisation de joints entre ladite couche et la couche suivante. f. Bétonneuse suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins une des première et -deuxième bandes sans fin susmentionnées est munie d'un mécanisme de variation de son angle d'inclinaison par rapport au plan de disposition de la troisième et de la quatrième bandes sans fin, ce mécanisme étant réalisé sous forme d'un vérin de commande, monté sur ledit chariot, et dont le piston est relié, par une tige, aux cylindres de la bande sans fin.