Brevet FR2476169A1 — publié le 19810821

L'invention concerne un mouton à vibrations avec un dispositif de frappe pour des éléments susceptibles d'être enfoncés et extraits. Pour enfoncer et/ou extraire des palplanches, des pieux, des tubes, des éléments de batardeaux, ou d'autres éléments à enfoncer et à extraire, on connatt des moutons à secousses qui sont mis en vibration par des vibrateurs. L'élé- ment à enfoncer ou à extraire maintenu de façon appropriée sur le mouton à secousses est extrait du sol ou bien respectivemeat introduit dans le sol par les vibrations de ce mouton à secous- ses. L'efficacité du processus opératoire ne dépend pas seule- ment de la fréquence et de l'amplitude des vibrations obtenues, mais est essentiellement influencée aussi par les caractéris- tiques d* sol à l'emplacement de travail. Il s'est avéré que par exemple dans le cas se présentant fréquemment des types de sol argileux ou glaiseux, les moutons à vibrations connus ne sont pas suffisamment efficaces. Le frottement d'adhérence in- tervenant dans le cas de ces types de sol entre le sol et l'élé- ment à enfoncer ou à extraire, influence dans une large mesure de façon défavorable l'efficacité des vibrations. Pour des rai- sons de construction et d'autres raisons, il n'est pas admissible ou possible, d'adapter à volonté la fréquence et l'amplitude aux caractéristiques du sol, car de ce fait, et selon les cir- constances, des vibrations indésirables ou même nuisibles pren- nent naissance dans le sol et son environnement dans des bâti- ments ou à d'autres emplacements et sont susceptibles de provo- quer des dégâts. On ne peut pas avec les moutons à vibrations ha- bituels connus, obtenir un déplacement satisfaisant plus facile et plus rapide de l'élément à enfoncer ou à extraire dans les sols présentant cette structure défavorable. Il existe donc un besoin pour un mouton à vibrations, qui même dans les condi- tions difficiles décrites et dans le cas de caractéristiques défavorables du sol, permette de façon certaine, simple et ra- pide, le travail d'enfoncement ou d'extraction prévu. L'invention a en conséquence pour but de créer un mouton à vibrations avec un dispositif supplémentaire en vue de son utilisation dans le cas de caractéristiques défavorables du sol et de conditions difficiles. A cet effets, l'invention concerne un mouton à 1.- vibrations avec dispositif de frappe pour des éléments suscep- tibles d'être enfoncés ou extraits, mouton à vibrations caracté- risé en ce qu'une structure pesante disposée entre les vibra- teurs de façon à pouvoir se déplacer dans la direction de vi- bration, est entratnée par les vibrations des vibrateurs dans des mouvements de frappe qui sont susceptibles d'être transmis à l'élément à enfoncer et à extraire, et qui servent à intensi- fier les mouvements d'enfoncement et d'extraction. Les déplacements de l'élément à enfoncer ou à extraire, ne sont en conséquence pas seulement déterminés par les- vibrations du mouton à vibrations, mais aussi par les mouvements de frappe qui en résultent de la structure pesante. Les vibra- tions continues maitiennent de façon correspondante l'élément à enfoncer ou à extraire en déplacement continu, tandis qu'en supplément, les mouvements de frappe de la structure pesante attaquent l'élément à enfoncer ou à extraire dans la direction de son déplacement, si bien qu'il en résulte un renforcement de ce déplacement. Les mouvements de frappe soutiennent avanta- geusement la continuité de déplacement de l'élément à enfoncer ou à extraire et empêchent ou atténuent un accroissement du frottement d'adhérence perturbateur entre le sol et l'élément à enfoncer ou à extraire, si bien que le déroulement de l'opé- ration s'en suit plus facilement et plus rapidement. La conformation et la disposition sont prévues de façon telle que chaque mouvement de frappe de la structure pesante résulte de deux vibrations des vibrateurs et a la même direction que ces vibrations. Le nombre des mouvements de frappe dépend du nombre des vibrations. Ceci présente l'avantage de déterminer et d'adapter la succession des frappes par la fréquen- ce des vibrations, lorsque les conditions existantes du sol et/ ou de l'environnement le rendent utile ou nécessaire. Le mouton à vibrations se caractérise en outre en ce que chaque vibrateur comporte une masse formant balourd susceptible d'être entrainée en rotation, ces masses entraînées en rotation en sens contraire de façon synchrone, entraînant deux vibrateurs dans des vibrations communes de même orienta- tion. Avantageusement, chaque mouton à vibrations comporte deux vibrateurs qui coopèrent par paire. Il subsiste également la possibilité d'utiliser pour un mouton à vibrations, plusieurs paires de vibrateurs. 2.- D._ L'invention prévoit en outre que la structure pesante se trouve dans un espace clos fermé à la façon d'un bottier et est susceptible de se déplacer du c8té de la plaque de traction contre un élément élastique et du c8té de l'élément à enfoncer et à extraire contre une saillie ou un appendice re- lié de façon amovible ou inamovible avec la plaque de maintien. Avantageusement, chaque mouvement de frappe de la structure pesante est transmis sous forme d'un effort sur la plaque de maintien par une surface de frappe de la structure pesante adap- tée à l'appendice ou à la saillie de la plaque de maintien. La structure de bottier est solidaire de la plaque de maintien. Les mouvements de frappe développés par la structure pesante, sont en conséquence pris en charge par la structure de bottier, qui en commun avec la plaque de maintien, les transmet à l'élé- ment à enfoncer ou à extraire. De la sorte, la structure de bot- tier est prévue et adaptée pour transmettre à l'élément à enfon- cer ou à extraire, non seulement les vibrations produites par les vibrateurs, mais également, en coopération avec la plaque de maintien, les mouvements de frappe de la structure pesante. Selon une autre caractéristique de l'invention, pour bloquer et libérer les déplacements dépendant des vibrations de la structure pesante, il est prévu, sur l'un de ses c8tés, une fente de blocage ou analogue ou bien sur chacun des deux c8tés se faisant face, une fente de blocage ou analogue, de façon qu'à travers la paroi de la structure de bottier, un gou- jon de blocage, une broche ou analogue, susceptible de coulis- ser axialement, puisse être introduit dans la fente de blocage correspondante ou en être extrait. Une telle possibilité de verrouillage ou de libération des mouvements de frappe peut être particulièrement avantageuse lorsque pour des raisons d'origines variées, certai- nes phases opératoires doivent être temporairement ou bien complètement effectuées sans un mouvement de frappe. La réalisa- tion et la disposition sont simples dans le cas de ce disposi- tif et n'exigent aucune dépense particulière. Le dispositif peut étre prévu pour être manoeuvré à la main. Sa manoeuvre peut être effectuée à l'état de repos du mouton à vibrations. D'autres particularitése caractéristiques de l'invention vont résulter de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-joints, dans lesquels: 4 2476169 4-,- - La figure 1 représente en coupe le mouton à vibrations avec les vibrateurs, - la figure 2 représente en coupe le mouton à vibrations avec la structure pesante, - la figure 3 montre le mouton à vibrations se- lon la figure 1, dans sa position de travail et de vibration la plus basse lors de la frappe de la structure pesante sur la plaque de maintien, - la figure 4 montre le mouton à vibrations se- Ion la figure 1 dans sa position de vibration et de travail la plus haute avec un intervalle existant entre la structure pe- saute et la plaque de maintien. La plaque de traction 3 reliée à une charpente, à un châssis, à un crochet ou bien à un moyen de maintien ana- logue 1 au moyen d'un ressort 2 ou d'une autre manière, porte la structure de bottier 4 constituée d'une seule pièce ou de plusieurs pièces. Dans la structure de bottier 4 se trouvent séparés l'un de l'autre et disposés avec leurs axes parallèles, deux vibrateurs 5 et 6 revêtant la forme de cylindres creux. Dans le vibrateur 5 est prévue une masse 7 formant balourd sus- ceptible de tourner autour de l'axe 8, tandis que dans le vi- brateur 6 se trouve une masse 9 formant balourd susceptible de tourner autour de l'axe 10. Les masses 7 et 9 formant balourd tournent de façon synchrone en sens contraires si bien que les deux vibrateurs 5 et 6 engendrent en commun des vibrations de même direction, qui sont transmises à la structure de bottier 4 et en outre, à l'élément à enfoncer ouà extraire 11. L'entrai- nement des masses 7 et 9 formant balourd peut s'effectuer élec- triquement, _pneumatiquement, hydrauliquement ou bien d'une autre manière connue. La disposition et la constitution des masses 7 et 9 formant balourd peut être prévue de façon quelconque pour chaque sens de rotation. On doit simplement veiller à ce que les deux masses formant balourd se déplacent simultanément de façon synchrone en sens contraire. Entre les vibrateurs 5 et 6 se trouve, dans un espace 12 fermé par la structure de bottier 4 et par d'autres parties de parois, une masse pesante mobile 13. Un axe de guida- ge 14 dans un alésage 15 de la structure de bottier 4, maintient la masse pesante 13 en lui laissant la possibilité de coulis- ser. L'axe de guidage 14 est monté dans un évidement borgne 16 2476169 de la masse pesante 13. L'évidement 16 peut être fermé par un couvercle 17 fixé par des vis, des goujons ou d'une autre ma- nièref Dans le couvercle 17 et dans le fond de l'évidement 16, sont prévus des cavités, des anneaux ou analogues 18, pour maintenir et guider les extrémités de l'axe de guidage 14. la masse pesante 13 est constituée et disposée de façon telle qui- elle est susceptible d'être déplacée brusquement par les vi- brations des vibrateurs 5 et 6 dans la direction de ces vibra- tions et en relation de fréquence avec elle. Ces mouvements brusques de la masse pesante 13 sont avantageusement prévus et adaptés pour être transmis sur l'élément à enfoncer ou à extrai- re 11 et pour intensifier les déplacements d'enfoncement ou d'extraction. Sur son côté tourné vers l'élément à enfoncer ou à extraire 11, la structure pesante 13 présente avantageuse- ment une surface de frappe 19 creusée ou bien présentant une autre conformation, qui vient frapper sur un appendice, une sail- lie ou une autre conformation 20, adapté à cet effet, de la plaque de maintien 21. L'appendice ou la saillie 20 peut être monté amovible ou inamovible sur la plaque de maintien 21. Un dispositif de serrage 22 sert à relier l'élément à enfoncer ou à extraire 11 à la plaque de maintien 21. Grâce aux mouve- ments de frappe de la structure pesante 13, la plaque de main- tien 21 ainsi que l'élément à enfoncer ou à extraire 11 fixé sur elle, sont déplacés conformément à l'invention. Ces mouve- ments de frappe avantageusement produits conformément à l'in- vention, à c8té des vibrations pour le déplacement de l'élément à enfoncer ou à extraire 11, permettent de réaliser le processus opératoire de façon plus simple, plus facile et plus avantageuse économiquement, et de le mener à bien même pour des caractéris- tiques de sol difficiles et des conditions d'environnement agra- vantes. La plaque de maintien 21 et la structure de bottier 4 sont solidaires l'une de l'autre et se transmettent les efforts, si bien que ces deux parties prennent en commun simultanément en compte les déplacements de frappe de la structure pesante 13 et les transmettent de la façon décrite ci-dessus. Avantageusement une paroi de fond 23 constituée en totalité ou en partie de matériaux insonorisants ou autres, peut fermer à la partie inférieure l'espace 12, cette paroi pou- vant être fixée de façon amovible par des vis ou d'autres moyens. 6. 2476 169 Pour la fermeture de l'espace 12 sur le côté opposé, il est prévu une paroi supérieure en métal ou analogue, qui est fixée de façon amovible à la structure de bottier 4 par des vis ou un autre moyen. la paroi supérieure 24 peut avantageusement être une structure distincte ou bien une extension en forme de paroi de la plaque de traction 3. Entre la paroi supérieure 24 et le couvercle 17 sur l'espace 12, est disposé un élément élastique 25 en caout- chouc ou en un autre matériau élastique, destiné à prendre en charge les déplacements axiaux de l'axe de guidage 14. L'élé- ment élastique 25 peut revêtir la forme d'un cylindre creux ou une autre forme et se trouver sur un disque intermédiaire ou support 26. Des parois latérales 27 et 28 constituées en totali- té ou en partie d'un matériau insonorisant délimitent l'espace 12 dans sa partie supérieure. Ce ne sont pas toutes les phases opératoires prévues pour le mouton à vibrations conforme à l'invention, qui doivent s'effectuer en utilisant les mouvements de frappe de la structure pesante 13, De façon correspondante aux conditions et aux circonstances du moment, il peut être utile ou bien né- cessaire, selon les cas, d'effectuer les travaux d'enfoncement et d'extraction temporairement ou totalement sans mouvement de frappe. A cet effet, il est prévu un blocage de la frappe susceptible d'être mis en place à volonté, et grâce auquel les mouvements de la structure pesante 13 peuvent être libérés ou interrompus. Avantageusement, une fente de blocage ou analogue 29 est prévue sur l'un des côtés ou sur les deux côtés de la structure pesante 13. Dans la paroi correspondante de la struc- ture de bottier 14, il est prévu un passage 30 se trouvant au niveau de la fente de blocage 29 et adapté à la dimension de cette fente, passage dans lequel se trouve un goujon de blocage, une broche ou une structure 31 susceptible d'être déplacé jus- que dans la fente de blocage 29* Par l'introduction d'un ou deux goujons de blocage 31 et dans la ou les fentes de blocage 29 prévues à cet effet de structure pesante 139 les mouvements de frappe sont bloqués. Pour libérer ces mouvements de frappe, il suffit simplement de retirer les goujons de blocage 31 des fentes de blocage 29 qui leur sont associées. Le blocage de la frappe présente l'avantage de pouvoir réaliser de la façon éco- nomiquement la plus avantageuse, selon les besoins avec ou sans 6.2i76169 7.- mouvement de frappe, les tâches qui se présentent éventuelle- ment. Dans la position visible sur la figure 3, les masses 7 et 9 formant balourd ont atteint leur point le plus bas et ame- né impérativement le mouton à vibrations dans sa position cor- respondante la plus enfoncée. Dans ce cas, la structure pesante 13 a également été déplacée dans la direction de vibration, si bien qu'elle a accompli son déplacement de frappe sur lappen- dice ou la saillie 20. Le mouton à vibrations a, dans cette position, pris en compte, non seulement les vibrations provo- quées par les vibrateurs 5 et 6 avec leurs masses 7 et 9 formant balourd, mais également aussi les mouvements de frappe supplé- mentaires de la structure pesante 13 et les a transmis par l'in- termédiaire de la plaque de maintien 21 à l'élément à enfoncer ou à extraire 11. Les masses 7 et 9 formant balourd peuvent au choix être entra nées dans les deux sens de rotation, en veillant simplement à ce qu'elles tournent en permanence de façon synchrone dans des sens opposées. Les vibrations qui en résultent provoquent des déplacements de la structure pesante 13 dans la direction de vibration, ces déplacements étant avan- tageusement utilisés comme mouvements de frappe. Il s'est avéré que pour chaque mouvement de frappe, deux vibrations des vi- brateurs 5 et 6 sont nécessaires dans la m me direction. Lors de vibrations prolongées, la structure pesante 13 se déplace en conséquence alternativement dans les deux sens de vibrations. Dans la position visible sur la figure 4 du mouton à vibrations, les masses 7 et 9 formant balourd se trouvent à leuispointssupérieurs opposés. De façon correspondante, le mou- ton à vibrations s'est également déplacé dans sa position la plus haute, comme cela est clairement visible à partir des in- dications schématiques d'éloignement a et b par rapport au plan de suspension. Les vibrations consécutives à la variation de position du mouton à vibrations ont incité la structure pesante 13 à se déplacer également vers le haut. L'axe de guidage 14 maintenu dans l'évidement 16 de la structure pesante 13, s'est en conséquence déplace axialement dans l'alésage 15. L'élément élastique maintenu avantageusement entre la paroi supérieure 24 et le couvercle 177dans l'espace fermé 12, sert à absorber élastiquement le déplacement de la structure pesante 13. Dans cet état, la surface de frappe 19 de la structure pesante 13 8.- 2476169 est séparée de la saillie ou de l'appendice 20, si bien qu'ici aucune frappe n'a lieu. Si les masses 7 et 9 formant balourd sont maintenues en mouvement, les vibrations correspondantes ont également lieu, et alternativement, des mouvements de frappe sont transmis en supplément à l'élément à enfoncer ou à extrai- re 11. R E V E N D I A T I 0 N S 1.- Mouton à vibrations avec dispositif de frappe pour des éléments susceptibles d'être enfoncés ou extraits, mouton à vibrations caractérisé en ce qu'une structure pesante (13) disposée entre les vibrateurs (5, 6) de façon à pouvoir se déplacer dans la direction de vibration, est entraînée par les vibrations des vibrateurs (5, 6) dans des mouvements de frappe qui sont susceptibles d' être transmis à l'élément à enfoncer et à extraire, et qui servent à intensifier les mouvements d'en- foncement et d'extraction. 2.- Mouton à vibrations selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque mouvement de frappe de la struc- ture pesante (15) résulte de deux vibrations des vibrateurs (5, 6) et s'effectue dans la direction de celle-ci. 3.- Mouton à vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque vibrateur (5, 6) comporte une masse (7 ou respectivement 9) formant ba- lourd susceptible d' tre entrains en rotation, ces masses en- tra$nées en rotation en sens contraire de façon synchrone, en- trainant deux vibrateurs (5, 6) dans des vibrations communes de même orientation. 4.- Mouton à vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure pesante (13) se trouve dans un espace clos (12) fermé à la façon d'un bottier et est susceptible de se déplacer du côté de la plaque de traction (3) contre un élément élastique (25) et du c8té de l'élément à enfoncer et à extraire (11) contre une sail- lie ou un appendice (20) relié de façon amovible ou inamovible avec la plaque de maintien (21). 5.- Mouton à vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les mouvements de frappe de la structure pesante (13) sont susceptibles d'être transmis par l'intermédiaire de la plaque de maintien (21) et de la structure de bottier (4) sur l'élément à enfoncer et à extraire (11). 6.- Mouton à vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour bloquer et libérer les déplacements dépendant des vibrations de la struc- ture pesante (13) il est prévu sur l'un de ses côtés une fente de blocage ou analogue (29) ou bien sur chacun des deux côtés 9._ 10.- 2476169 se faisant face, une fente de blocage ou analogue (29) de façon qu'y travers la paroi de la structure de bottier (4) un goujon de blocage, une broche ou analogue (31) susceptible de coulisser axialement, puisse être introduit dans la fente de blocage (29) correspondante ou en être extrait.