Brevet FR2543462A1 — publié le 19841005

La présente invention concerne une machine pour l'assemblage des éléments d'une armature pour béton armé, composée de barres bngitudinales reliées par des cadres transversaux. Une telle armature étant tout particulierement adaptée à la réalisation des poutres, poteaux, chaînages ou analogues utilisés dans le bâtiment ou les travaux publics. L'assemblage des barres longitudinales et des cadres de l'armature est actuellement le plus souvent effectué manuellement, ceci suppose que l'opérateur repère préalablement sur les barres les emplacements ou doivent être assemblés les cadres, enfile les cadres sur les barres puis les assemble successivement aux points ou ils se trouvent. Un tel processus est évidemment longetdélicat. I1 a donc été proposé d'utiliser un gabarit comportant au moins une poutre en dents de scie pour disposer prélablement les cadres aux distances désirées. Les barres bngitudinaes sont enfilées ultèrieurement dans ces cadres puis assemblées à chacun de ces derniers. Cette méthode simplifie considérablement le travail. Toutefois, elle exige un gabarit de longueur au moins égale à celle de l'armature à réaliser ce qui oblige à disposer d'un gabarit extrêmement long ou d'un grand nombre de gabarits. Etant donné la diversité des éléments en béton armé munis de ce type d"armature, une telle exigence limite con sidérablement l'intérêt de cette méthode. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes en réalisant une machine qui permette l'assemblage des eements de armature sans necessiter le règlage préalable de la distance qui sépare les cadres, et qui puisse être utilisée pour la réalisation dearmatures de longueurs et de dimensions extrement variées. Cette invention a en effet pour obet une machine pour l'assemblage des éléments d'une armature composée de barres longitudinales reliées par des cadres transversaux qui les entourent, qui comporte un dispositif distributeur de cadres, traversé longitudinalement par des barres longitudinales et contenant une réserve de cadres régulièrement espacés, qui est mobile et amène successivement chaque cadre au droit d'un poste d'assemblage fixe, et un dispositif d'avance pas à pas des éléments assemblés de la distance dé sirée entre deux cadres successifs de l'armature, qui dans la première partie de son déplacement entraîne à la fois les éléments assemblés et le distributeur. Dans une telle machine, les cadres sont toujours montés de la meme manière dans le distributeur, quel que soit le type de l'armature à réaliser. Le règlage de leur écar- tement est en effet effectué successivement au fur et à mesure de l'assemblage de chacun d'eux sur les barres longitudinales. Le distributeur peut donc avoir une longueur bien déterminée, relativement limitée, tandis que le poste d'assemblage a une position fixe, et permettre cependant la réalisation d'armatures de dimensions très diverses. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif distributeur comporte au moins deux chaînes sans fin, respectivement inférieure et supérieure, dont les maillons sont équipés de pattes en V de maintien des cadres entre elles. Un grand nombre de cadres sont ainsi maintenus-en réserve, prêts à être assemblés. Selon un mode de réalisation préféré,leschaînes du distributeur sont entraînées ensemble par le dispositif d'avance qui comporte des pinces montées sur un chariot mobile, parallèlement à l'axe longitudinal du distributeur,entre une position de prise ou de serrage du cadre situé au poste d'assemblage, ou à l'extrèmité de sortie du distributeur, une position de libération de ce cadre qui quitte le distributeur apres l'avoir entraîné de la longueur d'une patte en V et une position avant, écartée de la première de la distance désirée entre deux cadres successifs. La description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif est représenté aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'une machine suivant l'invention . la figure 2 est une vue, également schématique, en plan de la machine de la figure 1 la figure 3 ést une vue à plus grande échelle, avec arrachement partiel, de l'extrèmité de sortie du distributeur de la figure 1 . la figure 4~est une vue analogue à la figure 3 de la partie arrière ou d'entrée du distributeur ;; . la figure 5 est une vue de dessus, avec arrachement partiel, à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la figure 3 la figure 6 est une vue, à plus grande échelle, en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 3 . la figure 7 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 7-7 de la figure 4 . la figure 8 est une vue en élévation, avec coupe partielle, du dispositif-d'avance de la figure 1 . la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8. La machine selon l'invention est destinée à assurer l'assemblage de barres longitudinales 1-2 parallèles entre elles, au nombre de 4, 6 ou 8 par exemple, à des cadres transversaux 4 pour former une armature destinée à une poutre, un poteau ou autre élément en béton armé, les cadres devant être écartés de distances déterminées le long des barres longitudinales 1-2. Cette machine comporte. une réserve de cadres constituée par un dispositif distributeur 6 monté sur le châssis 5 de la machine et susceptible de contenir un grand nombre de cadres 4 régulièrement espacés mais très proches les uns des autres tig 1) Le dispositif distributeur est constitué en effet par au moins deux, et de préférence trois, chaînes sans fin respectivement 7,8 et 9 qui sont supportées chacune par une poutre rectiligne horizontale 11. Chaque chaîne 7, 8, 9 est formée d'une succession de maillons auxquels sont fixés des pattes en V 10 qui délimitent entre elles des encoches 13 de réception du côte d'un cadre 4. De préférence, le distributeur 6 comporte deux chaînes inférieures 8 et 9 (Fig. 2) et une chaîne superieure 7 espacée verticalement des deux premières dlune distance correspondant à la hauteur du cadre à assembler de sorte que ce dernier est maintenu en trois points. Un dispositif d'assemblage du cadre et des barres longitudinales est monté au droit de l'extrèmité de sortie du distributeur, c'est-à-dire des pattes extrêmes 10 de celuici. Ce dispositif n'a pas été représenté pour ne pas compliquer le dossier. I1 peut en effet être de tout type approprié tel notamment qu'un dispositif de soudage à l'arc ou par résistance, un dispositif de ligature ou autre. En aval du distributeur 6 et du dispositif d'assemblage,un dispositif d'avance 12 comporte un chariot 14, mobile en translation parallèlement à l'axe longitudinal du distributeur 6, qui supporte des pinces de serrage 16 susceptibles de venir prendre le cadre 4a placé entre les deux pattes extrêmes 10 de sortie du distributeur. La course du chariot est réglable en fonction de l'écartement désiré entre les cadres assemblés 4. Comme le montre la figure 1, des supports 18, 19, 20, par exemple des tréteaux, sont prévus de part et d'autre de la machine et les barres longitudinales de l'armature sont posées sur eux de manière à pouvoir librement glisser paral lèlement à l'axe longitudinal-de la machine. Le nombre, la position et la hauteur de ces tréteaux sont bien entendu réglables, de sorte que les barres 1, 2 peuvent recevoir leur positions relatives définitives dès leur arrivée sur eux. Les barres 1,2, traversent longitudinalement le distributeur 6 et l'ensemble des cadres 4 qui y sont en réserve. Lorsque tous les éléments de l'armature sont ainsi disposés dans la machine, le premier cadre 4a ou cadre placé au droit du dispositif d'assemblage (non représenté) est assemblé par ce dernier sur les barres 1-2 qui le traversent. Puis, ce cadre est saisi par les pinces 16 du dispositif d'avance, comme le montre plus particulièrement la figure 2, et est entraîné par ce dispositif vers la gauche en regardant les figures 1 et 2. Pour se déplacer le cadre 4a pousse les pattes 10 extrêmes, ce qui entraîne les chaînes 7, 8 et 9, fait avancer en même temps tous les autres cadres et amène le second cadre 4b au droit du dispositif d'assemblage.A ce moment, le cadre 4a est libéré des pattes 10 du distributeur. I1 continue cependant à être entraî- né par les pinces 16 et le chariot 14 en même temps que les barres let2 fixées sur lui sur une distance déterminée à l'avance et correspondant au pas entre deux cadres de l'armature à réaliser. Les pinces 16 s'écartent ensuite du cadre 4a et sont ramenées seules vers le distributeur pour prendre le cadre suivant 4b qui a été assemblé pendant ce temps aux barres 1 et 2. Dans un tel dispositif, les chaînes du distributeur étant entraînées essentiellement par le cadre qui vient d'être assemblé sont de préférence reliées entre elles par un dispositif assurant la synchronisation de leur déplace- ment. Dans le mode de réalisation représenté, ce dispositif est monté à leur extrèmité amont Ainsi, comme le montre plus particulièrement la figure 7, les deux chaînes inférieures 8 et 9 passent à leur extrèmité amont sur deux roues 21 et 22 qui sont solidaires en rotation d'un même arbre cannelé 24 libre en rotation dans le châssis 5 de la machine.Cet arbre 24 est solidaire d'un pignon conique 26 prise avec un autre pignon conique 28 fixé sur un arbre 30 relié par un renvoi d'angle 32 à l'arbre 34 de support d'une roue à chaîne 36 sur laquelle passe la chaîne supérieure 7. Les pignons 26 et 28 de même que les pignons du renvoi d'angle 32 ont le même nombre de dents, de sorte que les roues 21 et 22 des chaînes inférieures tournent en sens inverse de la roue 36 de la chaîne supérieure mais toujours rigoureusement à la même vitesse, les cadres 4 sont donc déplacés rigoureusement parallèlement à eux-mêmes, sans crainte de déformation. Par ailleurs, le chariot 14 du dispositif d'avance qui entraîne le cadre 4a supporte un levier 40(fui. 3 et 5)ar ticulé sur lui à l'une de ses extrémités 39. Ce levier 40 se prolonge endirection du distributeur 6 pour se terminer en regard de celui-ci par un crochet 41 qui supporte un doigt 42, faisant saillie latéralement en direction de la chaîne 8. Lorsque le chariot 4 est dans la position de prise du cadre 4a, le doigt 42 vient en prise avec une roue à rochet 44 montée sur l'axe 45 de la roue à chaîne aval 47 de la chaîne inférieure 8, et solidaire de cette roue. Le déplacement du chariot 14 provoque donc la rotation de ces deux roues 44 et 47 et, par suite, un déplacement de la chaîne 8. Toutefois, en un point intermédiaire de sa longueur, le levier 40 porte une came 46 qui fait saillie latéralement et à sa partie inférieure. Cette came bute contre un doigt 48 faisant saillie latéralement sur un prolongement 50 de la poutre de la chaîne 8 et glisse sur lui pour le franchir en faisant pivoter le levier cgest-à-dire en soulevant le crochet 41 et le doigt 42. Par suite,lorsque le chariot 14 entraînant les pinces 16 s ' éloigne de la chaîne 8, le doigt 42 du levier 40 fait tourner d'un angle constant prédétermine la roue à rochet 44 qui est solidaire en rotation de la roue 47 et permet au levier 40 de contribuer à l'entraî- nement des chaînes du-distributeur jusqu'au moment où la came 46 rencontre le doigt 48 et se soulève pour passer audessus de ce doigt. Le doigt 42 est alors écarté des dents de la roue 44 et cesse de l'entraîner. A ce moment, le cadre assemblé 4a a quitté les pattes 10 du distributeur de sorte que ce cadre lui-même cesse d'agir sur les chaînes.Le distributeur est immobilisé et un second cadre 4b est présenté au dispositif d'assemblage pour être réuni aux barres 1 et 2, tandis que le dispositif avance ne déplace plus que les éléments déjà assemblés de l'armature. Bien entendu les cadres peuvent avoir des dimensions variables. Il est donc important de pouvoir faire varier l'écartement entre les chaînes 7, 8 et 9. Par exemple lorsque la distance entre les chaînes inférieures 8 et 9 doit être modifiée, la chaîne 9 peut être déplacée parallèlement à elle-même le long des arbres 24 et 52 qui la supportent, la chaîne 8 étant fixe. A l'une de leurs extrémités, l'ex- trémité aval dans le mode de réalisation représenté, les chaînes 8 et 9 sont en effet montées libres en rotation sur un arbre lisse 52 (figure 6}sur lequel la chaîne 8 est immo bilisée axialement, tandis que la chaîne 9 est libre de coulisser le long de cet arbre, une vis 54 l'immobilisant dans la position choisie.A l'autre extrémité du distributeur, l'arbre 24 sur lequel sont montées les roues 21 et 22 des deux chaînes est cannelé, ce qui permet de régler la posi tionde la chaîne 9 en faisant glisser l'ensemble d'un manchon 56 de support et de la roue 21 le long de cet arbre 24 tout en conservant la solidarisation en rotation de ce dernier et de la chaîne 9. Une vis 58 immobilise axialement cette chaîne 9 dans la position choisie. De la même manière, l'écartement entre la chaîne supérieure 7 et les deux chaînes inférieures peut être modifié pour correspondre à la hauteur désirée pour l'armature. En conséquence, l'arbre vertical 30 du dispositif de synchronisation est cannelé ce qui permet le coulissement le long de cet arbre de l'ensemble formé par le renvoi d'angle 32, l'arbre 34 et la roue 36. Ces organes sont d'ailleurs montés sur une poutre 60 qui se prolonge parallèlement à la poutre ll jusqu'à l'extrémité aval du distributeur. En ce point, la poutre 60 porte un pignon denté 62 fig 6)qui est en prise avec une crémaillère verticale 64 de sorte que la rotation du pignon 62 provoque le déplacement vers le haut ou vers le bas de la poutre 60 et de la chaîne 7. De préférence une seconde crémaillère est montée à proximité de l'arbre 30 et un second pignon 63 est en prise avec cette crémaillère. Les deux pignons sont solidaires d'une même tige 65 (fig. 4) qui se prolonge à l'extèrieur du distributeur et supporte un volant de commande 67 permettant de régler manuellement la position de la chaîne supérieure 7. Cette disposition permet d'utiliser le même distributeur pour des cadres de dimensions variables à la fois en hauteur et en largeur, tandis que la forme en V des pattes 10 et des encoches 13 permet de l'utiliser également pour des cadres formées par des fils de sections différentes. De la même manière les pinces de serrage 16, du dispositif d'avance, ont des positions relatives reglables,de part et d'autre des éléments d'armatures, chacune des pinces est, dans ce but, montée sur un bras 74 susceptible de coulisser sur un poteau vertical. Le chariot 14 supporte ainsi deux poteaux respectivement 75 et 76 sur lequel sont montés deux bras 74a et 74b superposés ligure 8 et 9), dont les positions et l'écartement peuvent être réglés en fonction de la dimension du cadre 4. Comme le montre plus particu lièrement la figure 9, les deux poteaux 75 et 76 sont solidaires chacun d'un coulisseau 78, 79 respectivement, mobile sur une tige 80 supportée longitudinalement dans le chariot 14, qui a une section en U et forme ainsi glissière.Le coulisseau 78 associé au poteau 76 se trouvant à proximité de la chaîne 8, portée par une poutre fixe, se déplace le long de la tige 80 entre deux paliers fixes respectivement 82 et 83 sous l'action d'un vérin pneumatique ou hydraulique 84. A l'extrémité opposée du chariot 14 le coulisseau 79 associé au poteau 75 est également entraîné le long de la tige 80 par un vérin pneumatique ou hydraulique 84. La course de ce coulisseau en direction du palier 83 est toutefois limitée par un palier mobile 86, qui peut être déplacé à l'aide d'une poignée 87, ce qui permet de régler initialement l'écartement minimal entre les deux poteaux 75 et 76 enfonction de la largeur du cadre 4. En sens inverse, la course du poteau 75 et du coulisseau 79 est délimitée par une lumière 88 qui est ménagée dans la paroi du chariot 14 et dans laquelle se déplace une tige (non représentée) solidaire du coulisseau 79, ainsi que par une butée extrême qui n'a pas été représente pour ne pas compliquer le dessin. Les poteaux 75 et 76 ont ainsi un écartement de serrage des pinces variable, fonction de la dimension du cadre,qui est modifié par un simple règlage de la position du palier mobile 86. Ces poteaux 75 et 76 sont en-outre mobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport au cadre sous l'action des verins 84 et 85, entre leur position rapprochée de serrage du cadre et une position éloignée de desserrage des pin- ces, comme l'indiquent les flèches doubles de la figure 2. Le chariot 14 qui est mobile en translation parallèle- ment aux barres longitudinales 1 et 2 de l'armature, c'est à-dire, à l'axe du distributeur, est monté sur le bâti 90 qui le supporte par l'intermédiaire de galets 92, 94 roulant respectivement sur et sous des rails longitudinaux 96 solidaires du chassis 90. Ce chariot est relié par une ferrure 98, fixée à sa partie inférieure, à un manchon 100 coulissant sur une tige 102 fixée sur le bâti 90 perpendiculairement au chariot 14 (fig. 8). La ferrure 98 est, en outre, fixée sur une chaîne sans fin 104 qui se déplace parallèlement à la tige 102 en va-et-vient sous l'action d'un motoréducteur 106.Comme le montre la figure 8,le déplacement de la chaîne 104 oblige la ferrure 98 et le manchon 100 à se déplacer le long de la tige 102 ce qui entraîne le chariot et les pinces 74 entre la position indiquée en traits pleins sur cette figure 8 qui correspond à la prise d'un cadre par les pinces 16 et la position indiquée en traits mixtes sur cette même figure qui correspond à la libération du cadre. De préférence, le dispositif moto-réducteur 106 tourne alternativement dans un sens et dans lVau- tre, de façon à donner au chariot un mouvement de va-etvient. La durée de rotation dans chaque sens est donc déterminée en fonction de la distance désirée entre deux cadres successifs, c'est-à-dire, de lEmplitude à donner au deplacement du chariot 14 à partir de la position en trait plein dela figure 8. L'inversion du mouvement du moteur peut être provoqué par une action directe sur la commande de celui-ci mais il est souvant preférable de le déclencher automatiquement lors de l'arrivée en fin de course du chariot. Des organes détecteurs de fin de course, dont l'un au moins est réglable, sont alors, par exemple, montés sur un longeron du chassis 90 pour coopérer avec une came solidaire du chariot 14. Ces organes détecteurs sont reliés à un dispositif électromécanique et même de préférence à un automate à microprocesseur qui leur permet de déclencher d'abord les vérins 84 85 de commande des pinces 16 puis la marche, en sens inverse du moto-réducteur. Ainsi, les opérations d'accrochage d'un cadre par les pinces 16,d'assemblage du cadre sur les barres, d'entraî- nement du cadre et des autres éléments assemblés de llar- mature avec le distributeur puis sans ce dernier, d'ouverture des pinces et de retour du chariot et des pinces ouvertes vers le distributeur, s 'effectuent automatiquement sans intervention de l'opérateur. L'automate à microprocesseur peut même comporter une mémoire susceptible de contenir des valeurs différentes pour les intervalles successifs entre cadres, et être capable de provoquer au fur et à mesure les déplacements correspondants du chariot. Même lorsqu'elle n'est pas rendue totalement automatique la machine, selon l'invention, permet la réalisation d'armatures de dimensions diverses, comportant des nombres de cadres variables, et / ou des espacements entre cadres différents, ces espacements étant réguliers sur toute la longueur de 1' armature ou variant en différents points de cette longueur, et cela sans nécessiter le remplacement de l'un ou l'autre de ses organes. La machine ainsi réalisée permet même l'assemblage d'armatures extrèmement longues et ne présente, cependant, qu'un encombrement relativement faible puisque le même distributeur peut contenir un grand nombre de cadres très rapprochés les uns des autres et que ces cadres ne sont écartés de la distance désirée qu'au moment où, pratiquement, ils sortent de la machine. Les règlages sont, par ailleurs, simples, puisqu'ils se limitent aux modifications des positions des chaînes qui n'exigent pas une précision très rigoureuse, de la distance de rapprochement des pinces et de la course du chariot. REVENDICATIONS 1 - Machine pour l'assemblage des éléments d'une armature pour béton armé, composée de barres longitudinales reliées par des cadres transversaux qui les entourent, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif distributeur de cadres 6, traversé longitudinalement par les barres lon- gitudinales 1, 2, et contenant une réserve de cadres 4, règulièrement espacés et rapprochés les uns des autres, qui est mobile et amène successivement chaque cadre au droit d'un poste d'assemblage fixe, et un dispositif 12 d'avance pas à pas des éléments assemblés de la distance désirée entre deux cadres 4 de l'armature terminée, qui dans la première partie de son déplacement entraîne à la fois les éléments assemblés et le distributeur. 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le distributeur 6 comporte au moins deux chaînes sans fin 7, 8, 9 parallèles entre elles, dont les maillons sont équipés de pattes en V lO de maintien entre elles des deux côtés opposés du cadre 4. 3 - Machine suivant la revendication 2, caractérisée encaque le distributeur 6 comporte deux chaînes inférieures 8, 9, séparées par une distance réglable et une chaîne supèrieure 7 montée sur un support réglable en hauteur. 4 - Machine suivant l'une des revendications de 1 à 3, caractérisée en ce que l'un 24 des arbres de support de la ou les chaînes inférieures est relié par un système d'engrenages synchronisateur à l'arbre correspondant 34 de support de la chaîne supèrieure 7 de sorte que cette dernière tourie en sens inverse mais exactement à la même vi- tesse que la ou les autres. 5 - Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d'avance 12, comporte deux paires de pinces de serrage 16, montés sur un chariot mobile parallèlement à l'axe du distributeur, entre une position d'accrochage du cadre 4a situé au droit du dispositif d'assemblage, une position de sortie du cadre hors d distributeur 6 et une position de libération du cadre, séparée de la première par une distance égale à l'écartement désiré entre deux cadres de l'armature. 6 - Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le chariot 14 est déplace en va-et-vient avec une course réglable, à partir d'un moto-réducteurî06et d'une transmission par chaîne 104. 7 - Machine suivant l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le chariot 14 porte un cliquet ar ticulé 40,42 qui est en prise avec une roue à rochet 44 solidaire de l'une des chaînes 8 lorsque le chariot est en position d'accrochage du cadre 4a et entraîne cette chaîne de la distance separant deux cadres maintenus dans le distributeur. 8 - Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le cliquet articulé 40,42, est solidaire dsune came 46 qui coopère avec un doigt 48 pour l'écarter de la roue à rochet 44. 9 - Machine suivant l'une des revendications precedentes, caractérisée en ce que la chalne sans fin supèrieure 7 du distributeur est supportée par une poutre 60 portant au moins un pignon 62 en prise avec une crémaillère verticale 64 et relié à une commande extèrieure de la position de la chaîne 7. lO - Machine suivant la revendication 9, caractérisée encaque la poutre 60 est reliée par des cables 68 à des contrepoids de stabilisation de sa position. 11 - Machine suivant l'une des revendications précéden- tes, caractérisée en ce que le dispositif d'assemblage, un circuit pneumatique ou hydraulique 84r 85 de commande des pinces et le moto-réducteur 106 de commande du chariot 14 sont reliés par un système électromcaniue de déclenchement automatique de leur séquence de fonctionnement.