Brevet FR2485597A1 — publié le 19811231

La présente invention concerne un dispositif d'étalement d'un composé de remplissage, en particulier du béton, qui comprend un organe rotatif d'application à la truelle, mobile dans le plan horizontal. Quand on travaille avec du béton, par exemple quand-on coule des planchers dans des bâtiments et qu'on reconvre les surfaces de routes et de viaducs, il est souhaitable de pouvoir travailler sur une surface étendue en une seule opération afin de remplir les exigences concernant la résistance et le nivellement final en dedans des tolérances prescrites. La technique classique comporte la vibration du composé par tisonnage et ensuite on effectue des vibrations de la surface pour assurer le caractère lisse-de celle-ci. Un appareil de vibration de surfaces comprend habituellement un châssis portant des moyens vibratoires et comportant deux lames longues et espacées de raclage qui nivellent la surface du béton. Le châssis est monté sur des rails et son fonctionnement se fait le plus souvent manuellement. Les rails peuvent être constitués par des parties marginales du bssti ou par des conduites reposant- sur des supports spécialement érigés, les rails devant faire l'objet d'un pesage minutieux. Fréquemment on effectue des applications à la truelle sur des surfaces plus petites à ltaide de machi- nes actionnées à la main, qui comprennent un disque rotatif en remplacement des lames. Une-telle machine est supportée par le disque qui repose sur le béton et il est indispensable que le béton ait fait prise dans une certaine mesure avant de pouvoir commencer les opérations. Dans ce cas encore, les parties marginales du bâti doivent être soigneusement pesées étant donné que ce sont les seules références dont dispose l'opérateur qui doit être hautement qualifié pour pouvoir rendre la surface absolument plate sans aucun renfoncement. La présente invention vise principalement à supprimer le travail fastidieux qui consiste à ériger et à peser les parties marginales du bâti ou des rails séparés, respectivement, mais aussi de réduire les frais nécessaires pour se procurer, entretenir et emmagasiner les composants de ce genre. L'invention vise encore à remplacer la multitude de dimensions des châssis et des lames de raclage, qui sont actuellement indispensables, par un nombre réduit de dimensions pour la construction du dispositif selon l'invention. Un autre avantage est que le fonctionnement ne nécessite pas d'habileté très poussée de l'opérateur qui, par ailleurs, est en mesure d'exécuteur à lui tout seul le travail pour lequel cinq à six hommes étaient nécessaires pour la manoeuvre de l'équipement classique de recouvrement d'une surface à la truelle avec vibrateur. Un dispositif selon Invention comprend un support pouvant être monté à l'extérieur de la surface et comportant un bras en porte-à-faux pouvant s'étendre au dessus de cette surface, un piedestal vertical à l'extrémité éloignée du bras en porte-à-faux pour supporter les moyens d'application à la truelle qui comprennent un distributeur du composé rotatif autour du piedestal, un mécanisme pour régler le distributeur dans le sens vertical par rapport au piedestal, une tige de mesure s'éten- dant vers le haut à partir des moyens applicateurs et portant un récepteur pour le faisceau provenant d'un photo-détecteur et des moyens pour transmettre les changements des positions relatives du récepteur sur la tige de mesure et du faisceau du photo-détecteur à des signaux commandant-le mécanisme de réglage.Les moyens rotatifs d'application à la truelle peuvent comprendre un anneau porté par des rayons s'étendant à partir d'un moyeu et servant à monter un certain nombre de lames de raclage à orientation sensiblement radiale, mais ces moyens peuvent également être formés par une enveloppe portant un certain nombre de pelles dirigées radialement, chacune présentant une voute et une paroi périphérique latérale, ladite voute et ladite paroi périphérique étant agencées de manière que la distance radiale (r) à partir de l'axe du piedestal jusqu'à la paroi périphérique diminue dans le sens de rotation en comptant cette distance partir du bord menant. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de 11 objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 représente un mode dè réalisation de ltinvention dans son application à la préparation du plancher d'un bâtiment. ~La fig. 2 représente à plus grande échelle et partiellement en coupe le mécanisme de l'organe d'applica- tion à la truelle. La fig. 3 est une coupe horizontale des parties de l'organe d'application à la truelle qui viennent- en contact avec le.béton. La fig. 4 représente un agencement de base des moyens de commande du dispositif. La fig. 5 représente en perspective un autre mode de réalisation de l'organe d-!application à la truelle. La fig. 6 est une coupe dudit organe montrant un accessoire de traitement de finition. Sur la fig. 1 on a représenté une façon de mettre en oeuvre l'inventionO Un Un plancher supérieur d'un-bati- ment est sur le point d'être coulé et le béton est étalé par un mécanisme de transport 10, quI on appelle une pompe à béton, pour obtenir un bâti renforcé 11. On fait vibrer le béton par tisonnage sur un mode classique en utilisant des "tiges vibratoires" (n'apparaissant pas sur le dessin). Après un tel traitement, le béton présente une surface supérieure très irrégulière 12 qu'on doit traiter à la truelle et égaliser afin que le plancher ait l'épaisseur désirée ainsi qu'une face de dessus qui est plane en dedans de tolérances prescrites. Un dispositif d'étalement du béton comprend des moyens 13 d'application à la truelle montés sur un sup or t 14 lui-même érigé à l'extérieur de la surface à traiter. Le- supportscomprend un bras en porte-à-faux 15 articulé sur un pilier i6 de 'manière à s'étendre horizontalement à partir de celui-ci. Sur la fig. 1, le pilier est assujetti à des éléments de renforcement ou des brans spéciaux 17 coulés dans un mur déjà érigé 18 du bâtiment.Des éléments réglables d'étayage 19 pour les piliers, comprenant avantageusement des tendeurs à ressorts 20, peuvent également être fixés aux éléments de renforcement.Le bras 15 porte à son extrémité éloignée les moyens d'application à la truelle 13 et il peut se déplacer axialement dans une coulisse 21 sur le pilier par 11 entremise d'un mécanisme connu quelconque, par exem ple dtun mécanisme & pignon et crémaialère. Un mouvement pivotant du bras est également obtenu par les dispositifs bien connus. Les moyens 13, dont la partie active sera décrite en détail ci-après, comprennent un piedestal 22 à l'ex- trémité inférieure duquel est monté un carter 23. Ce carter contient les organes-d'entratnement et de support pour un élément rotatif 24. Le piedestal 22 peut être raccourci ou allongé de sorte que la position du carter 23 peut être réglée verticalement par rapport au point de fixation du piedestai au bras 15. Sa longueur minimale ne doit pas dépasser la hauteur nécessaire pour permettre au support 14 de franchir les barres de renforcement faisant saillie des murs adjacents. Une tige de mesure orientée vers le haut 25 est fixée au carter 23 et com porte,à son extrémité supérieure, un détecteur 26 pour intercepter un faisceau 27 provenant d'un photodétecteur, par exemple d'un instrument de nivellement à laser 28. En service, ce détecteur est monté sur un support fixe 29, par exemple un plancher ou un mur déjà érigé.et on doit avantageusement faire en sorte que le faisceau soit maintenu au-dessus du personnel travaillant sur ce plancher. I1 peut être parfois nécessaire de surélever le plancher et, dans ce cas il faudra incliner légèrement le faisceau de laser 27. Avant une opération d'application à la truelle, on règle la position verticale exacte du piedestal 22 en utilisant les étais 19 ou bien à l'aide d'un dispositif 30 prévu entre le bras 15 et le piedestal 22 (voir fig. 2). L'organe rotatif est alors descendu de telle sorte que ses bords inférieurs, qui viennent en contact avec le béton, aient une hauteur correcte par rapport à l'épais -seur désirée du plancher. L'instrument à laser 28 est réglé de manière que son faisceau 27 soit parallèle à un plan 31 qui constitue la surface supérieure désirée du plancher et aussi de façon que ce faisceau vienne frapper la cible en un point central sur le détecteur 26 (posi- tion qui est déterminée par l'organe rotatif réglé 24). L'opération d'application à la truelle peut alors commencer et pour cela l'opérateur déplace l'organe rotatif 24 au-dessus du béton étalé. Cette opération peut se faire en suivant des champs concentriques si on fait pivoter le bras vers l'arrière et vers l'avant et ensuite on le déplace axialement; en variante, on peut opérer suivant des champs parallèles si les deux mouvements sont super posés l1un à l'autre. le faisceau de laser 27 est obligé de suivre le détecteur du fait que l'instrument 28 oscille par rapport à la plateforme 32 sur laquelle il est monté. Le point de contact entre le faisceau horizontalement fixe 27 et le détecteur 26 sera, par une technique bien connue d'un spécialiste de la question, transmis en si gnaux commandant la position en hauteur de l'organe rota- tif 24. Dans ces, conditions, l'organe rotatif est automatiquement maintenu dans le plan désiré en ne s'écartant de celui-ci que d'environ + 1 mm pendant toute la la-durée de l'opération. De préférence, le dispositif est muni d'organes d'actionnement hydrauliques alimentés par une unité de pompage 33,. Le support 14 peut comporter un bras pliant qui peut faire partie d'une grue mobile ou fixe, mais il peut également faire partie d'une pompe à béton. la fig. 2 montre plus en détail le dispositif d'application à la truelle. Le piedestal 22 comporte un mécanisme 33a de commande actionné par un fluide sous pression et dont le cylindre 34 est fixé à une plaque rectangulaire 35. Cette plaque se déplace à son tour dans un guide 36 qui est fixé au carter 23. Le piston 37 du mécanisme est également relié d'une façon fixe au carter 23 par l'entremise de sa tige de piston 37a. la fixation du piedestal 22 au bras 15 comporte avantageusement un dispositif de réglage 30; sur le dessin, on a représenté un montage simple qui comprend un certain nombre de vis de blocage 38 montées dans le bras et dont les têtes viennent reposer contre la face supérieure plate du piedestal.Les vis sont montées dans les angles d'un carré imaginaire entourant une articulation 39 de construction arbitraire et elles peuvent, par une action de levier, régler la position du piedestal dans deux plans' perpendiculaires l'un à l'autre. Dans certains cas, il peut être recommandé de faire fonctionner l'appareil pen dant que le piedestal occupe une position légèrement oblique. Un arbre 40, tourillonné dans le carter 23, est entrainé en rotation par un moteur hydraulique 41 agissant par l'intermédiaire d'une roue dentée 42 venant en prise avec-une couronne dentée intérieure 43 dans la partie inférieure dirigée vers le côté 44 de l'arbre 40. En service, le fluida sous pression est admis respectivement sur un côté 34a ou 34b du piston, selon le point d'impact du faisceau de laser 27, respectivement en position haute ou en position basse sur la cible du détecteur 26. L'arrivée du fluide sous pression est guidée par une électro-vanne 45 ou un dispositif analogue en réponse à des signaux provenant du détecteur. Les signaux passent à partir d'un émetteur 49 sur le détecteur 26 en suivant un conducteur 46, une unité de commande 47 (fig. 4) et un autre conducteur 48 pour aboutir à l'élec- tro-vanne 45. Des tuyaux flexibles 50 pour des opérations variées sont reliées à l'unité de pompage 33. Deux dispositifs d'alignement 51, 52, par exemple des niveaux à bulles d'air, sont montés sur la tige de mesure 25 dans des plans verticaux mutuellement perpendiculaires, en vue de faciliter le réglage du piedestal. La partie principale de l'organe rotatif 24 est un châssis 53 (voir egalement fig. 3), qui est fixé à l'arbre 40. Le châssis comprend un anneau 54 port par des poutres 55 disposées à la façon des rayons d'une roue. Le moyeu 56 de la roue, c'est-à-dire l'intersection des poutres au centre de la roue, est fixé à l'arbre-40 par des moyens appropriés qui ne sont pas représentés. L'anneau porte sur son caté inférieur un certain nombre de lames de raclage 57. Une extrémité de, chaque lame de raclage est montée sur l'anneau 54 par l'intermédiaire d'un pivot 58.L'extrémité intérieure de chaque lame peut être fixée à une équerre 59 percée de plusieurs trous 60. De cette façon, une lame peut être installée suivant des inclinaisons différentes par rapport aux lignes diamétrales pas sant par son centre et par le pivot 58. De préférence, les lames de raclage 57 présentent un profil en forme de Z ayant un rebord inférieur 57a dirigé dans le sens, de la rotation. En service, la surface du béton est frottée par ces rebords, de sorte que des "rouleaux" de béton seront extraits à partir des matériaux éventuels en excès et seront transportés par les lames vers le centre de la roue. Ces rouleaux vont automatiquement remplir des creux quelconques apparaissant dans 'le trajet parcouru par le dispositif- d'application à la truelle. Si une trop grande.quantité de matière s'amasse à l'intérieur de l'anneau, on doit faire pivoter l'appareil vers le bord du plancher où l'opération de remplissage se poursuit. La position angulaire des lames 57 est choisie en fonction de la consistance du compose. L'extrémité exté rieure de chaque lame est munie d'une plaque terminale 61 qui empêche le refoulement.du béton vers l'extérieur. Le compose manipulé par l'organe 28~péut être sóumis des vibrations pour empêcher la formation de-bulles de gaz dans la surface appliquée à la truelle. Sur la fig. 2 on a représenté un vibrateur 62. La vitesse de rotation est relativement faible,d'environ 0,5 à l-m par seconde aux extrémités extérieures des lames. La fig. 4 représente plus en détail le système de commande. L'unité de pompage 33 est un modèle classique et fournit du fluide sous pression au mécanisme de réglage 23 à travers lsélectro-vanne 45 et aussi elle alimente le moteur d'entraînement 41 et le vibrateur 62. Des soupapes classiques de réglage de débit sont installées entre l'électro-vanne 45 et le mécanisme de réglage 23. L'unité de commande 47 est connectée à une batterie 65 qui est équipée de lampes de signalisation 66, 67, 68, indiquant respectivement la position "haute", "normale" et 1,basse" de ltorgane rotatif 24. L'unité comporte également les commutateurs nécessaires et des moyens 47 permettant un réglage préalable grossier. Sur les fig. 5 et 6 on a représenté schématiquement une variante de réalisation dé l'organe rotatif et de son mécanisme de réglage. L'organe rotatif comprend dans ce cas un carter 70 comportant une plaque de base 71 fixée à l'extrémité in férieure d'un arbre 72 qui fait partie du mécanisme de commande (33a) susceptible d'être fixé au bras porteur. Quatre pelles en forme de secteurs 73 sont fixées à la plaque 71 par des articulations 74. -De la même façon que dans le premier mode de réalisation, la position angulaire des pelles peut être réglée par fixation de leurs extrémités intérieures dans un trou 75 faisant partie d'une rangée de trous pratiqués dans la plaque 71. Chaque pelle comprend une voute 76 et une paroi latérale périphérique 77 dirigée vers le bas à partir de la voute. La voute et la paroi latérale sont agencées d'une façon telle que la distance "r' entre le centre de l'arbre 72 et la paroi diminue dans le sens de rotation à partir du bord menant 78 de la pelle. il est évident que pendant la rotation de l'organe, chaque pelle attrapera toute la matière en excès et transportera cette matière vers le centre du carter exactement comme il a été décrit à propos du premier mode de réalisation. Un rebord horizontal 79 dirigé vers l'extérieur est prévu sur le bord inférieur de chaque paroi latérale. Ce rebord frotte la surface du béton de manière à laisser une surface lisse. Pour obtenir une surface très fine, un post-traitement peut être effectué et, dans ce but, on ajuste un disque plan 80 à la face inférieure du carter 70. Celui- ci est alors amené au-dessus de la surface de la même façon que pendant l'opération à la truelle et on laisse ainsi ce que l'om-appelle une surface "polie". Le mécanisme de réglage (33a) du disque comprend dans ce cas un cylindre 81 par lequel passe l'arbre 72. Un piston 82 est rotatif dans le cylindre 81 mais meest pas axialement mobile en étant fixé à l'arbre 72. On ne voit que la partie inférieure du cylindre mais il est évident que l'alimentation en fluide sous pression sur le dessus ou sur le dessous du piston permet de régler la position verticale du carter 70 de la m8me façon que dans le premier exemple décrit. Au-dessus du cylindre 81, est monté un moteur (non représenté) destiné à faire tourner l'arbre 72 et la prise entre ce moteur et l'arbre est Assurée par un accouplement axialement coulissant, par exemple du type à cannelures. les deux modes de réalisation qui viennent d'etre décrits ne constituent que des exemples non limitatifs de l'invention et on peut leur apporter diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'application à la truelle d'uncomposé de remplissage sur les surfaces sensiblement horizontales, telles qu'un plancher, et comprenant un appareil commandé par un photodétecteur sensible au niveau et destiné à émettre un faisceau sensiblement horizontal à une hauteur prédéterminée au-dessus de la- dite surface, l'appareil comprenant un moyen d'application à la truelle se dé'laçant sur ladite surface, caractérisé en ce qu'il comprend un support (14) pouvant être monté en dehors de la surface (12) et comprenant un bras (vis) en porte-à-faux extensible au-dessusde cette surface; un piedestal vertical (22) à l'extrémité éloignée du bras en porte-à-faux pour porter lesdits moyens d'applicatin (24, 70) à la truelle et comprenant un distributeur d'un composé rotatif autour du piedestal; un mécanisme (33a) pour régler verticalement le distributeur (24, 70) par rapport au piedestal (22); une tige de mesure (25) dirigée vers le haut à partir des moyens d'application à la truelle et portant un récepteur (26) pour le faisceau provenant du photodétecteur (28); et des moyens (45, 47) pour transmettre les changements de la position relative entre le récepteur (26) sur la tige de mesure (25) et le faisceau du photodétecteur (27) à des signaux chargés de commander le mécanisme de réglage (33a). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caracte- risé en ce que les moyens rotatifs d'application à la truelle (24) comprennent un anneau (54) porté par des rayons (55) à partir d'un moyeu (56) et servant à monter un certain nombre de lames de raclage (57) à orientation sensiblement radiale. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque lame de raclage (57) est articulée à l'anneau (54) et en ce que son extrémité dirigée vers le moyeu (56) peut être fixée en des positions angulaires différentes par rapport à une ligne diamétrale passant par son pivot sur l'anneau (53). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piedestal (25) est monté sur le support (15) par des moyens (30) qui permettent le réglage dans deux plans verticaux mutuellement perpendiculaires. 5 - Dispositif selon la revendication 1, car acté- risé en ce, que les moyens diappiicatio à îawtruelle comprennent un carter (70) comportant un certain nombre de pelles (73) dirigées radialement présentant chacune une voute (76) et une paroi périphérique (77), ladite voute et ladite paroi périphérique étant agencées de manière que la distance radiale (r) à partir de l'axe du piedestal jusqu'à la paroi latérale (77) diminue dans le sens de la rotation, à partir du bord menant (78). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des rebords horizontaux (79) sont diriges vers l'extérieur à partir des bords inférieurs des parois latérales (77). 7 - Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractéris-é en ce que les pelles (73) sont articulées sur une plaque (713 fixée à l'extrémité inférieure du piedestal. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les moyens rotatifs d'applica tion à la truelle sont reliés à un dispositif (62) qui provoque des vibrations.