Brevet FR2635805A3 — publié le 19900302

FR 2635805 A3 19900302 FR 8811214 A 19880825 Installation pour l'application de compositions de finition dans le bStiment. La présente invention concerne la mécanisation des travaux de bâtiment et a notamment pour objet une installation pour l'application de compositions de finition, installation destinée notamment à appliquer des compositions utilisées dans le bâtiment et des mortiers de différentes consistances et viscosités. La présente invention peut entre utilisée avec le plus d'efficacité pour amener et appliquer des compositions de bouche-pores et de peinture de différentes fluidités lorsque des travaux de bâtiment et de finition sont réalisés successivement, un étage après l'autre. L'invention peut être également utilisée dans d'autres branches industrielles pour l'application de compositions de différentes fluidités contenant des particules abrasives, par exemple des compositions polyciment peu fluides, sur des surfaces difficiles d'accès, ainsi que pour la finition des surfaces extérieures des immeubles ou pour l'hydrofugation et le jointoyage des élé- ments préfabriqués de structures en béton armé, ainsi que pour l'application d'une couche protectrice sur des structures métalliques, ou bien pour la réparation de structures en béton armé. A l'heure actuelle, les exigences, auxquelles doivent satisfaire la qualité des travaux de finition devenant de plus en plus sévères, on utilise-une grande variété de types ce finitions récanisées ainsi que de compositions de finition. Les Lr.itiatnves visant ç =m.elicrer les concitions de travail d-ns le genre civil ont fait natte une tendgrkce à la création d'stallatior.s universelles, légères, fiables hautement productives pour la réalisation de travaux de finition dans le bâtiment. On connait un dispositif pour l'applica- tion de mortiers comportant un pulvérisateur, avec commande à distance de la mise en marche et de l'arrêt d'une pompe destinée à refouler le mortier. Pour l'arrêt de la pompe, un canal amenant l'air comprimé d'un compresseur au point de pulvérisation est mis en communication, par l'intermédiaire d'une soupape, à un canal de commande à distance. Pour la mise en marche de la pompe, le canal de commande à distance est mis en communication avec l'atmosphère (JP, B, 53-37368). Les inconvénients de ce dispositif sont la conception compliquée eu pulvérisateur réalisé avec le système de canaux, liés l'un à l'autre et, par conséquent, la fiabilité de fonctionnement insuffisante du dispositif. Un autre inconvénient réside dans le fait que.la pompe refoulant le mortier doit être équipée d'un dispositif spécial pour mettre sa commande au repos en cas d'augmentation de la pression dans la conduite de commande à distance. En outre, selon cette conception, l'amenée de l'air pour la pulvérisation est interrompue avant que la pompe soit arrêtéedu fait que l'air fourni par le compresseur passe du canal d'amenée pour la pulvérisation au canal de coer:inde à distance pratiquement immédiatement, lors du passage de la soupape d'une position dans l'autre, tandis que la pression dans la conduite de commande à distance croit lentenent u la langueur importante de cette dernière. De ce fait, ur.e quantité excédentaire de mortier s 'acc-- mule Cars la conduite d'amenée du mortier.Dans le but d'assurer une bonne qualité du revêtement à appliquer après le réenclenchement de la pompe, il est indispensable d'évacuer préalablement de la conduite le mortier excédentaire. Ce n'est qu'après l'obtention du rapport prédéterminé mortier/air à la sortie du dispositif de pulvérisation que l'on peut continuer à appliquer le mortier sur la surface à revêtir I1 en résulte des pertes considérables en matériau et en temps après chaque interruption du fonctionnement de l'installation. On connaît une installation pour -l'appli- cation de compositions de finition (SU, A, 977643), comportant un train de roulement et un cadre porteur sur lequel une trémie pour la composition de finition est montée. Le cadre est pourvu d'une poignée utilisée pour le déplacement de l'installation. L'installation est pourvue d'une pompe à pistons avec une commande pneumatique fixée sur la trémie. Un bloc des cylindres de la pompe avec une chambre de refoulement est fixé à l'extérieur de la trémie, sur son fond. Dans cette installation, les tiges des pistons de cylindres sont disposées dans la trémie, raccordées à la commande pneumatique et liées entre elles par un mécanisme de synchronisation rélisé sous forme d'un pignon en interaction avec des crémaillères, fixées sur lesdites tiges. L'installation comporte un dispositif de pulvérisation et un dispositif pour la commande à distance de l'installation; lié au réservoir d'un compresseur et à la commande pneumatique. La commande pneumatique et le dispositif de pulvérisation sont mis en corr:nication avec le réservoir du compres seur par des dispositifs de fermeture et de régla ge. T es in=onvénients de cette installation E;Rt ses r=sseset poids ir.portants qui la rendent difficile de manoeuvrer et à déplacer d'un étage à l'autre. De plus, le taux de remplissage des cylindres de la pompe avec la composition à appliquer (rendement hydraulique de l'installation) est peu élevé, surtout lors de son utilisation pour des compositions peu fluides (consistantes). Il est impossible d'élever ce rendement sans augmenter sensiblement le poids de l'installation réalisée selon cette conception dans laquelle la pompe est fixée rigidement à la trémie encaissant tant le poids de la composition que les efforts apparaissant lors du fonctionnement de la pompe. Pour élever le taux de remplissage des cylindres, il est nécessaire d'augmenter leur diamètre et de diminuer respectivement leur longueur. Toutefois, l'augmentation du diamètre du cylindre de d à d1 de (d1/d) 2 fois provoquera d fois provoquera l'augmentation des efforts engendrés lors du fonctionnement de la pompe et nécessitera respectivement d'augmenter la rigidité et le poids de la trémie. Les inconvénients de cette installation sont : la fabrication compliquée, une durée de vie insuffisante et une fiabilité de fonctionnement médiocre du mécanisme de synchronisation lorsqu'on l'utilise pour l'application de compositions contenant des particules abrasives (pratiquement toutes les compositions de construction et mortiers). Ceci est dû aux particules abrasives des compositions de construction entrant en contact avec des surfaces des crémaillères et qui provoquent une usure irré guibre des dents entrainant ainsi un mauvais engrenage et pert-rbant le fonctionnement de l'ensemble du ré ar.is=e de synchronisation, les particules solides coincées entre les dents poont provoquer a cassure ces dents.En outre, la rla-e de régla- ce du débit de l'installation est limitée par la valeur des charges admissibles aux dents et par le freinage du déplacement des tiges causé par le frotement dans l'engrenage, autrement dît, la possibilité de l'élévation de la pression dans les vérins moteurs et de la vitesse de déplacement des tiges est limitée. Un autre inconvénient de ce dispositif réside en ce que la commande à distance de l'installa- tion ne fonctionne d'une manière efficace qu'en cas d'application de bouche-pores ou d'autres compositions peu fluides {consistantes) de ce type. Cet inconvénient est dû au fait que, quand on ouvre le robinet de la commande à distance, le réservoir du compresseur est mis en communication tant avec l'atmosphère qu'avec la commande pneumatique. Dans ces conditions, l'air s'échappera vers l'atmosphère ou lieu de se diriger vers la commande pneumatique à condition que la résistance de la conduite reliant le réservoir à l'atmosphère ne soit pas supérieure à la résistance opposée au déplacement des pistons des vérins moteurs de la commande pneumatique. Cette résistance comprend, en particulier, la résistance opposée par la composition à pomper agissant sur les pistons des cylindres de travail, et par l'intermédiaire de ceux-ci, sur les pistons des vérins moteurs.Si cette résistance est trop grande (ce qui est propre aux bouche-pores et à d'autres compositions de construction peu fluides) les pertes de la pression dans la commande pneumatique seront plus grandets que celles dans la conduite qui relie le réservoir à l'atmosphère, l'air s'échappera 't:rs ''at.osphère à travers le rcbinet ouvert de la commande à distance et le refoulement de la composition par la poupe s'interrompt.En ces de composi- tir Flus fluides, par exempLe & s compositions à l'eau, la pression nécessaire à la mise en action de la pompe actionnée par la commande pneumatique se trouve inférieure aux pertes de la pression dans la conduite, reliant le réservoir à l'atmosphère, l'air, donc, se dirige vers la commande pneumatique de la pompe et l'amenée en continu de la composition se poursuit. La pompe ne peut alors être arrêtée qu'à l'aide d'un robinet monté sur la conduite reliant le réservoir à la commande pneumatique, ce qui rend obligatoire la présence d'un opérateur au voisinage de la pompe.On peut réduire la résistance de ladite conduite pour assurer une commande à distance efficace par la réduction de la longueur de la conduite ou par l'augmentation de son diamètre. Cependant, la première solution conduira à la limitation sensible du rayon d'action de l'installation et la deuxième solution entraînera l'augmentation du poids de la conduite et, respectivement, de la charge sur les mains d'un opérateur. Ainsi, il est impossible d'assurer la commande à distance d'une installation connue d'application des compositions fluides, sans baisser ses qualités d'utilisation. On s'est donc proposé de mettre au point une installation pour l'application de compositions de finition, dont la conception permettrait de décharger la trémie des efforts engendrés lors du fonctionnement de la pompe. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une installation pour l'application de compositions de finition comportant un train de roulement, un cadre muni d'une poignée et monté sur le train de roulement, une trérie pour la corposition de finition disposée sur le cadre, une pompe à piston munie c'une commande pneumatique et un bloc de cylinres z;;ec ure chambre de refoulernt, disposée au- esstus de la trémie dans laquelle sont disposées les tiges des pistons du bloc de cylindres mises en liaison avec la commande pneumatique et liées l'une à l'autre à l'aide d'un mécanisme de synchronisation ainsi qu'un dispositif de pulvérisation mis en communication avec un compresseur et la pompe et un dispositif pour la commande à distance de l'installation, caractérisée en ce que le cadre est muni d'un plateau d'appui, disposé sous la trémie, sur lequel est fixé le bloc de cylindres avec la chambre de refoulement, ainsi que des montants servant de supports à la commande pneumatique, ladite commande comportant un mécanisme de synchronisation. L'installation proposée permet de décharger sensiblement la trémie des efforts engendrés lors du fonctionnement de la pompe. On l'obtient grâce au fait que le bloc de cylindres de la chambre de refoulement ainsi que la commande pneumatique de la pompe sont fixés sur le cadre qui ancaisse tant les efforts dus au poids de la trémie remplie d'une composition de finition que les efforts engendrés lors du fonctionnement de la pompe; ce qui permet à son tour de réduire sensiblement le poids tant de la trémie que de l'ensemble de l'installation. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention les montants sont réalisés verticaux, les axes des pistons de la pompe étant disposés, dans ce cas, essentiellement dans le plan passant par les montants verticaux du cadre. Ce mode de réalisation assure la portance maximale du cadre et permet d'auu; ter la puissance de l'installatior.Selor ce mode de réalisation, il est possible d'élever l'effort sur les pistons et, respectivement, c'auUmer.ter le diamètre des cylin drues de la poupe toat e réduisant 3e poins et la quantité de matériau consommé de l'installation. En augmentant le diamètre des cylindres, on élève le taux de leur remplissage (rendement hydraulique de la pompe) et donc le débit de l'installation. Ainsi, même pour un volume utile identique des cylindres de la pompe, c'est-à-dire, pour une diminution en proportion de la longueur de la course du piston, le débit de l'installation croît de 1,2 à 1,4 fois car on a augmenté de 20 à 40% le taux de remplissage des cylindres, en fonction de la fluidité (viscosité) de la compositoin. Conformément à l'un des modes de réalisation de l'invention, le mécanisme de synchronisation est réalisé sous forme d'un culbuteur, dont les extrémités sont liées aux tiges des pistons par l'intermédiaire de bielles, le rapport de la longueur du bras du culbuteur à la longueur de la bielle étant compris entre 3:1 et 5:1. Ce mode de réalisation du mécanisme de synchronisation permet de simplifier sa fabrication, d'augmenter sa durée de service et d'élever la fia bilité du fonctionnement ce qui augmente, à son tour, la durée de service de l'ensemble de l'installation. Lesdits rapports de la longueur du bras du culbuteur à celle de la bielle assurent les cotes d'encombrement optimales de la commande pneumatique, ainsi que la synchronisation efficace des tiges des pistons dans la plage optimale de réglage du débit de la pompe, ce qui donne la possibilité d'obtenir l'aspect de surface désiré du revêterent lors de l'application des co=positions de finition de différentes fluidités dans le bâtiment. Il est avantageux que la commande pneumatique soit :arvue d'une soupape régiale mettant e communication la commande pne-.atifiue du compres- seur et le dispositif de commande à distance de l'ins- tallation. La soupape réglable fait office d'une rés istance pneumatique variable et détermine la pression optimale nécessaire à la mise en mouvement de la pompe, de façon qu'elle soit supérieure ou égale aux pertes de pression dans la conduite d'air de commande à distance. La valeur de la pression nécessaire à la mise en marche d'une pompe à commande pneumatique peut être réglée en faisant varier l'effort de compression du ressort de la soupape en fonction de la fluidité (consistance} de la compositoin utilisée. La solution proposée permet d'élargir le domaine d'emploi de l'installation et de l'utiliser de façon efficace avec toutes espèces des compositions de diverses fluidités (consistance). En outre, cette solution permet d'augmenter le rayon d'action de l'installation en conservant, en même temps, la possibilité d'effectuer la commande à distance pour l'application de tous les types de compositions utilisés. Pour augmenter le rayon d'action du dispositif, il est nécessaire d'augmenter, en particulier, la longueur de toutes les conduites reliant la pompe au dispositif de pulvérisation, y compris, la conduite dtair de commande à distance. En conséquence, la résistance de cette dernière croît. Pour assurer une commande à distance efficace, il est nécessaire que la résistance du circuit de commande pneumatique soit supérieure à la résistance de ladite confite d'air.Le dispositif proposé permet d'obtenir cette élévation ce la pressior. tant en ce qui concerne La variation e la résistance du circuit ce cQmmar.~ pr.eurlatioue (due à l'stilisation de matériaux de diverses fluidités), que la variation de la résistance de la conduite d'air de commande à distance (en cas d'augmentation du rayon d'action et de variation correspondante de la longueur et de la résistance de ladite conduite). En réduisant le temps pour la mise en marche, l'arrêt et le réglage du débit de la pompe de l'installation au cours du fonctionnement, on élève son rendement de service et on rend moins laborieux le maniement de l'installation, surtout, pour l'application de compositions à l'eau et fluides (faiblement visqueux). En outre, on améliore la qualité de la surface traitée grâce au maintien d'un rapport prédéterminé (air/matière à appliquer) lors de la mise en marche de la pompe de l'installation, et de plus, on élève la sécurité du travail grâce à la fiabilité de la commande à distance pour l'application de compositions de tout type. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une installation selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe verticale de la rême installation. L'installation pour l'application des com p3S- tions de finition comporte un cadre 1 (voir ficure 1) fixé sur un train ce roulement 2 et muni de ceex montants verticaux 3, solidaires d'un plateau d'appui 3'. Les nnnlantc 3 sont raccordés à une poignée 4 utilisée pour le dérlacenent de l'installatLcn. Une trémie 4' recevant une composition de finition est montée entre les montants 3 sur le plateau d'apui 3' du cadre 1. L'installation comprend une pompe à piston 5 (voir figure 2) munie d'une commande pneumatique 6 et un bloc 7 de cylindre 8. Le bloc 7 est fixé sur le plateau 3' du cadre 3 et touche l'extérieur du fond de la trémie 4'. Un noyau 9 à surfaces toriques et un couvercle amovible 10, pourvu d'une tubulure (non représentée sur la figure), sont fixés au bas du bloc 7 de cylindres 8 pour former une chambre de refoulement 17 d'une forme torique. Cette forme de la chambre de refoulement 71 permet le pompage de compositions de finition de différentes consistances, y compris celles qui sont peu fluides, grâce à la suppression de la formation debouchons dans la chambre 11. A l'entrée de la chambre de refoulement 11, on a disposé des soupapes à billes 12, poussées par une lame de ressort 13 fixé sur le noyau 9, contre les cylindres 8 du bloc 7. La commande pneumatique 6 est montée sur les montants 3 du cadre 1 et comporte un dispositif distributeur 14 et un bloc 15 de cylindre pneumatiques dont les pistons 16 sont liés par des tiges 17 à des pistons 18 logés dans la trémie 4'. Les axes des pistons 16, 18 sont disposés essentiellement dans le plan passant par les montants 3 du cadre 1. Les tiges 17 sont liées entre elles par un mécanisme de synchronisation réalisé sous forme c'un culbuteur 19, fixé à la commande pneuratique E et articulé aux tiges 17 par l'ir.terr.éciaire de bie::es 2G, le rapport de la longueur du bras du culb-te-r 19 à la longueur de la bielle 20 étant compris entre 3:1 et 5:1. La commande pneumatique 6 est mise en communication par une conduite d'air 21, à travers un robinet 22 et une soupape réglable 23, au réservoir 24 d'un compresseur 25. La chambre de refoulement li est liée par une conduite 26 d'amenée de la composition à appli quer à un dispositif de pulvérisation 27, lié aussi, par une conduite d'air 28, à travers une soupape de réduction 29, au réservoir 24 du compresseur 25. La conduite d'air 28 est pourvue d'un robinet de fermeture 30 monté sur le dispositif de pulvérisation 27. Le dispositif de pulvérisation 27 est pourvu d'un dispositif pour la commande à distance se présentant sous forme d'un robinet 31, lié par une conduite d'air 32 au réservoir 24, et à travers la soupape réglable 23, à la commande pneumatique 6. L'installation fonctionne de la manière suivante. On remplit la trémie 4' d'une composition à appliquer et on effectue l'ajustage de la soupape réglable 23 conformément à la fluidité (à la consistance) de la composition. A cet effet, on met la commande pneumatique 6 en marche et avec le robinet 31 de la commande à distance complètement ouvert, on augmente l'effort de compression du ressort de la soupape 23 (a l'aide d'un écrou) jusqu'à l'arrêt des tiges 17 des pistons 18. Ayant fermé le robinet 31, on établit le débit requis en se servant du robinet 22. Ceci fait, on ouvre le robinet 31 et on déplace le dsrcsitif de pulvérisation 27 x-ers l'en- droit Q travail. Pour mettre en marche la co=---c- pneumatique E ce la pompe 5, or. ferme le robinet 31. L'air comprimé arrive du compresseur =, à travers le réservoir 24, la soupape réglable 23 et le robinet 22, dans le dispositif distributeur 14, d'où il se dirige vers la cavité côté piston de l'un des cylindres du bloc 15 de cylindres pneumatiques. Le piston 16 descend alors conjointement avec la tige 17 et le piston 18 (course active). En même temps, la tige 17 agit par l'intermédiaire de la bielle 20 sur le bras du culbuteur 19 du mécanisme de synchronisation en assurant la montée de la tige 17 du deuxième cylindre hydraulique 15 du bloc conjointement avec les pistons 16, 18 (courseinactive). A l'arrivée alternative de l'air comprimé, assuré par le dispositif distributeur 14, dans le bloc 15, les tiges 17 se déplacent en synchronisme, en opposition de phase. Sous leur action la composition à appliquer parvient dans le bloc 7 de cylindre 8, et à travers la soupape 12, dans la chambre de refoulement 11 d'où elle arrive au dispositif de pulvérisation 27. Simultanément, l'air comprimé est envoyé du réservoir 24, à travers la soupape de réduction 29, par la conduite 28. La commande à distance de l'installation se fait à l'aide du robinet 31 du dispositif de pulvérisation 27. A l'ouverture du robinet 31, la pression dans les conduites 32 et 21 décroît. En conséquence, la section de passage de la soupape 23 diminue sous l'action du ressort et sa résistance croit. Grâce au préréglage de la soupape 23 pour la compostion cyon 2 à appliquer, lorsque le robinet 31 est co- plèternent ouvert, l'air s'échappe c-- résenor 24 à l'atmosphère par la confite 32 à tr=-:ers De robinet 31, leur résistance totale étant inférieure à la résistance de la commande pneumatique 6. La soupape 23 fait fonction d'une résistance pneumatique variable qui compense la variation de la résistance de la commande pneumatique 6 en fonction de la fluidité (viscosité) de la composition utilisée. La résistance de la soupape 23 est réglée à distance au cours du fonctionnement de l'installation en faisant varier la pression dans les conduites 21, 32 à l'aide du robinet 31. Le débit de l'installation varie respectivement : quand le robinet 31 est complètement fermé le débit est maximal et il décroît au fur et à mesure qu'on ouvre le robinet 31 jusqu'à l'arrêt total de la pompe 5 lorsque le robinet 31 est complètement ouvert. REVENDICATIONS 10) Installation pour l'application de compositions de finition dans le bâtiment cnmportant un train de roulement (2), un cadre (1) muni d'une poignée (4) et monté sur le train de roulement (2), une trémie (4') pour la composition de finition disposée sur le cadre (1), une pompe à piston (5) munie d'une commande pneumatique (6) et un bloc (7) de cylindres (8) avec une chambre de refoulement (11), disposée au-dessous de la trémie (4') dans laquelle sont disposées les tiges (17) des pistons (18) du bloc (7) de cylindres (8) mises en liaison avec la commande pneumatique (6) et liées l'une à l'autre à l'aide d'un mécanisme de synchronisation, ainsi qu'un dispositif de pulvérisation (27) mis en communication avec un compresseur (25) et la pompe (5) et un dispositif pour la commande à distance de l'installation.(31, 32), caractérisée en ce que le cadre (1) est muni d'un plateau d'appui (3'), disposé sous la trémie (4'), sur lequel est fixé le bloc t7) de cylindres (8) avec la chambre de refoulement (71), ainsi que des montants (3) servant de supports à la commande pneumatique (6), ladite commande (6) comportant un mécanisme de synchronisation. 20) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les montants (3) sont verticaux, les axes des pistons (16, 18) de la pompe (5) étant disposés essentiellenent dans le plan passant par les montants verticaux (3) du cadre (1). 30) Installation selon la revendication i, caractérisée en ce ce le mécanisme de syrchro- nisation est réalisé sos forte e'un cltfur (19) dont les extrémités sor liées asxx tiges (1Xss es pistons (16) par l'intermédiaire uS bielles (22i, le rapport de la longueur du bras du culbuteur (19) à la longueur de la bielle (20) se situant entre 3:1 et 5:1. 40) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la commande pneumatique (6) est munie d'une soupape réglable (23) mettant en communication ladite commande pneumatique (6) avec le compresseur (25) et avec le dispositif de commande à distance de l'installation (31, 32).