Brevet FR2649638A2 — publié le 19910118

FR 2649638 A2 19910118 FR 8909568 A 19890712 L'invention concerne, conformément au brevet principal, une chaine de production automatique et polyvalente de poutres ou dalles en béton arme pour planchers, constituée, d'une part, d'une machine de moulage proprement dite, avec dispositif de transfert des produits fraîchement moulés, et d'autre part d'une machine de preparation des armatures et d'introduction automatique de celles-ci dans la machine de moulage, située dans le prolongement de celle-ci. La presente addition a pour but des perfectionnements au brevet principal, et en particulier'aux divers éléments constitutifs de l'installation, de façon à la rendre plus sure d'emploi et plus performante. L'invention concerne donc une chaîne de production automatique et polyvalente de poutres ou dalles en béton armé, pleines, élégies ou alvéolés, constituée selon le brevet principal, d'une machine de moulage, d'une machine de préparation des armatures et de mise en place automatique de celles ci dans le moule; d'un dispositif de manutention des plateaux recevant les dalles moulées, d'une aire de stockage et de traitement thermique des produits fraichement moulés, d'un dispositif de reprise des plateaux portant les produits secs, d'une machine de nettoyage des plateaux; d'une benne de distribution du béton,mobile avec translation alternative et dispositif de surfaçage; le tout géré par un ensemble de commande et de synchronisation des mouvements des différents composants de l'installation avec automate programmable. Suivant une caractéristique de l'invention, la machine comporte des peignes d'extrémité, dont le rôle est de coffrer les sections extrêmes de la dalle, mobiles et s'ouvrant en deux parties. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le peigne d'extrémité mobile, s'ouvrant par rotation autour d'axes horizontaux, est fixé sur un portique automoteur enjambant le moule et roulant sur deux voies latérales. Il comporte en outre une lunette de soutien des noyaux coffrants pendant leur translation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les boucles de levage des dalles sont maintenues en place pendant la phase de coulage par un dispositif pneumatique. Une installation conforme à la présente addition est illustree à titre d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes: la fig. 1 est une vue d'ensemble de la machine suivant une section droite de la dalle. La fig. 2 est une vue longitudinale de l'installation. Les fig. 3 et 4 représentent les peignes d'extrémité. La fig. 5 represente le dispositif de maintien des boucles de levage. Les figures 6 et 7 representent le poste de préparation des armatures. DESCRIPTION D'UN EXEMPLE DE REALISATION: 1/ Machine de moulage: la machine de moulage fig. 1, comporte deux poutres caisson longitudinales, 2 et 2a, fixes, et reliées par des entretoises extrêmes non représentées, reposant sur des pieds 3, 3a, scelles dans le sol 1. Ces poutres, légèrement plus longues que le moule et le plateau 15 supportent les deux joues longitudinales 4, 4a, coffrant lateralement la dalle alvéolée 5. Les joues sont mobiles en rotation (flèche R) autour d'axes horizontaux 6, 6a; chaque joue comporte des séries de bras 7, 7a, régulièrement espacés, qui coopèrent avec les chapes 8, 8a, solidaires des poutres 2, 2a. A gauche fig. 1, on a représenté la joue 4 en position ouverte, et à droite la joue 4a en position fermée (moulage). La rotation simultanée des deux joues est assurée par des vérins tels que 9, dont la tige est fixée avec articulation en 10 sur la joue, et le cylindre articulé en 11 sur des chapes 12 soudées sur les poutres-caisson. On remarquera que la poutre 2 repose sur les pieds 3 par l'intermédiaire d'amortisseurs de vibration 13, et que la poutre 2a repose par l'intermédiaire des amortisseurs 13a sur une poutre 14, solidaire des pieds 3a; le rôle de la poutre 14 est décrit plus loin. Les joues 4, 4a, en position ouverte, dégagent un vide suffisant pour que le plateau métallique 15, sur lequel reposera la dalle 5 fraîchement moulée, puisse être évacuée vers le haut au moyen du pont-perche, tel que décrit dans le brevet principal.Le plateau 15, coffrant la sous-face de la dalle est en forme de gouttière, avec deux rebords sensiblement verticaux, 15a, 15b; il repose en position de coulage du beton sur des chassis 16 de répartition de la vibration, en profilés soudés, au nombre de 4 à titre d'exemple, chacun portant plusieurs ensembles vibrants 17. L'ensemble 16 coopère avec des vessies d'air gonflables 18, reposant sur un système élévateur 19, muni de vérins, de conception connue. On remarquera que l'ensemble coffrant - plateau 15 et joues 4 - qui reçoit la vibration grâce aux chassis 16, s'appuyant sur des traverses 15t du plateau, est désolidarisé du reste de la machine par les amortisseurs de vibration 13, 13a et 18.Au moins deux convoyeurs à chaîne 20, reçoivent un plateau vide, à gauche fig. 1, et sont disposés sous la machine, à un niveau tel que le plateau 15v puisse passer sous la poutre 2 ( flèche K ). Un tel plateau est représenté en 15v au poste 21 de brossage et de huilage. La machine de nettoyage comporte une charpente constituée de deux poutres 22, avec rails et galets 23 de roulement d'un chariot 24 suspendu, muni d'un balai rotatif 25 automoteur dont le réglage vertical est assure par le vérin 26. Le plateau 15v peut être deplacé horizontalement (flèche K) par mouvement des convoyeurs 20, pour venir se situer dans l'axe de la machine de moulage, sur les chassis vibrants 16 en position basse. Les joues 4, 4a, étant fermées, le plateau peut être élevé (fleche h') en position de coulage, et pressé contre les joues par le gonflage des vessies 18. Les deux extrémités de la dalle sont coffrées comme décrit dans le brevet principal par des ensembles ouvrants dits peignes d'extrémité. Un de ces peignes est mobile suivant la longueur du plateau, afin de délimiter la longueur L à.fabriquer. Suivant l'exemple de réalisation figure 1, la translation du peigne mobile 60 est assuree par un portique 30, enjambant le moule.Il comprend des bequilles 31, 31a, solidaires de la traverse 32, et munies de galets de roulement 33, 33a. Le portique 30 roule sur les poutrelles 34 et 14. La poutrelle 14, qui supporte la poutre 2a, comprend latéralement un rail 35, monté sur amortisseurs 36. La translation du portique est réalisée grâce à un motoréducteur 37, attaquant une crémaillère 38 solidaire du rail 35. L'ensemble est monté sur amortisseurs afin de couper la vibration transmise par les peignes situés dans le moule. La figure 2 représente les noyaux 40, coffrant les alveoles des dalles, et les peignes fixe et mobile, ainsi que le dispositif d'extraction des noyaux, suivant une vue longitudinale. On a représenté en 40a les noyaux au poste de préparation des armatures 70, tel que decrit dans le brevet principal. Les noyaux amovibles sont solidaires d'un chariot 41, mobile sur des rails horizontaux latéraux (non représenté), et entrainé par un système de deux chaines laterales 42 et roues dentées. Le mouvement horizontal flèche Y assure l'introduction des noyaux supportant le ferraillage de la dalle, dans la machine. L'extrémité de la dalle coté poste de préparation 70 est coffrée par un peigne dit fixe, 50, fig. 4. Ce peigne fixé sur un ensemble de translation (non représenté), comporte une partie inférieure mobile horizontalement 51, qui reposera sur l'extrémité du plateau 15 lors du coulage, et une partie supérieure 52, mobile verticalement par des vérins. Chaque demi-peigne porte des encoches de passage des noyaux 40; la partie inférieure comporte aussi des encoches de passage des armatures,51a. Les deux parties du peigne peuvent être écartées ou rapprochées verticalement (flèche J).Le peigne 50 est animé d'une translation horizontale de faible amplitude (fleche P); il peut se placer en recouvrement sur l'extrémité du plateau, pour coffrer la dalle, et se déplacer ensuite vers la droite pour sortir du gabarit de préhension du pont-perche lors de la phase d'evacuation du plateau par le dessus comme décrit précédem- ment. Le peigne mobile 60, figure 3, comporte les mêmes demi-peignes 51 et 52, il doit pouvoir se déplacer sur toute la longueur utile du plateau, -et lors de la phase évacuation de celui-ci, se situer en 60a, à gauche Fig. 2, en dehors du gabarit. Le peigne mobile 60, figure 3, comprend un bâti 61, vertical, fixé sur la traverse 32 du portique mobile décrit precedemment, par l'intermédiaire d'amortisseurs de vibration 62. Une lunette 65 est fixee sous la traverse 32, par l'intermédiaire de deux consoles 68 en fer plat; cette lunette, en forme de plaque ajourée reproduisant la section droite de la dalle, permet le passage des noyaux 40 et assure leur soutien pendant la translation dans le moule des noyaux, dont la longueur peut atteindre 10 mètres, chargés des armatures de béton armé 110. La lunette est animée uniquement d'un mouvement horizontal. Le peigne 60 proprement dit comporte une partie supérieure 52 et une partie inférieure 51, identiques aux pieces du peigne fixe 50; ces parties sont animées d'un mouvement de rotation, pour permettre le libre passage des noyaux. La partie supérieure 52 comportant deux chapes latérales 53, est mobile en rotation autour d'axes 54 solidaires des deux consoles 69 du bâti 61. Le mouvement est assuré par les vérins verticaux 63 agissant par l'intermediaire de bielles (non représentées) sur les biellettes 56 fixées en 57 sur les chapes 53. De même, la partie inferieure 51 est articulée autour de l'axe 58, les mêmes vérins 63 agissant sur des biellettes 59. L'ensemble est complété, figure 2, par une herse 90, fixe en abscisse, solidaire de la traverse d'extrémité 2c reliant 2 à 2a (fig. 1), et située en dehors du gabarit du pont-perche. Elle comporte la herse proprement dite 91 de soutien des noyaux, fixée sur un bras 92, mobile autour d'un axe 93, la rotation suivant flèche H assurée grâce à un verin 94, monté sur les chapes 95. Cette herse 90, dont le roll est de soutenir les noyaux lors de certaines phases du cycle, est escamotable afin de laisser le passage en translation du peigne 60. En outre, à droite figure 2, un rouleau horizontal cylindrique 96 peut supporter les noyaux; il est escamotable verticalement grâce à un système classique de vérin non représenté. Maintien des boucles de levage pendant la phase de vibration du béton: Une des caracteristiques de l'invention suivant le brevet principal est la possibilité de disposer aux extrémités des dalles alvéolées des boucles de levage de sécurité en acier doux. A cet effet, chaque peigne d'extrémité 50 et 60 , figure 5, comporte dans sa partie supérieure 52 une encoche 120 de faible largeur, permettant le passage de la boucle de levage 121 à deux branches, en forme de U renversé, avec des retours horizontaux 121a, passant sous les aciers principaux 110; ladite boucle est mise en place manuellement. Une membrane souple 122, en forme de doigt de gant, est enfilée dans un alésage 123. Elle est alimentée en air comprimé par une prise de pression 124. Lorsque la pression augmente à l'intérieur de la membrane, celle-ci s'allonge et le déplacement de la partie avant 125 bloque la boucle.L'ensemble peut être complété en partie basse par un lien, ou epin ge liaisonnant la boucle à l'acier 110. LE CYCLE DE PRODUCTION: Il differe du cycle décrit à titre d'exemple dans le brevet principal par la cinématique des peignes. A titre d'exemple non limitatif d'une realisation selon l'invention, nous decrivons un cycle de durée inférieure à 180 secondes, pour une longueur de dalle inférieure au maximum possible. La machine etant vide, sans plateau, les joues 4 ouvertes, les tables élé- vatrices 19 en position basse, les peignes 50 et 60 en dehors du gabarit de prehension du pont-perche, herse 90 en position escamotée, rouleau 96 en position haute a/ un plateau vide est amene sur les convoyeurs par le pont-perche. Il est brossé et huilé en 21. b/ le plateau'avance sur le convoyeur flèche K fig.1, jusqu'à l'aplomb du moule, en butée. c/ le peigne d'extrémité fixe 50 est deplace vers la gauche fig.2, pour se situer à l'aplomb de l'extrémité du plateau. d/ le peigne d'extrémité mobile 60 avance vers la droite pour être proche du peigne fixe 50, par exemple à deux metres. e/ le plateau vide est élevé par le dispositif 19 jusqu'à une ordonnée proche de la position de coulage. f/ les noyaux 40, supportant les aciers 110, avancent, flèche Y. g/ le rouleau 96 descend afin de ne pas gêner le passage des aciers suspendus sur les noyaux dès que les noyaux ont pénetré dans la lunette 65 sol i- daire du peigne 60. h/ le peigne d'extrémité mobile 60, ouvert, recule en même temps que les noyaux, jusqu'à la position correspondant à la longueur à fabriquer. Puis les noyaux continuent leur course. i/ la herse fixe 90 se relève et supporte les noyaux. j/ si la longueur à fabriquer est faible, le peigne mobile 60 revient vers la droite jusqu'à l'abscisse voulue. k/ fermeture des peignes 50 et 60. 1/ fermeture des joues 4. m/ gonflage des vessies 18, afin de plaquer fortement le plateau 15 contre les joues 4. n/ gonflage des membranes 122 de maintien des boucles de levage, après vérification visuelle. o/ phase de betonnage: première passe de remplissage, vibration, deuxième passe de bétonnage, complémentaire, et finition de la surface avec récuperation de l'excès de béton sur un convoyeur parallèle au moule. p/ extraction des noyaux, ceux-ci reposant sur le rouleau 96 qui remonte en fin de course. q/ Au poste 70, mise en place automatique des aciers de la dalle suivante, supportés par des épingles en acier, fig.2, sur les noyaux. r/ descente de la herse fixe 90, permettant le passage ultérieur du peigne 60. s/ dégonflage des vessies 122 de maintien des boucles de levage; bridage des tables vibrantes (afin d'eviter une remontée lors de l'ouverture des joues, car les vessies 18 sont encore en pression); ouverture des joues du moule, dégagement de quelques centimètres du peigne mobile 60 puis ouverture de la partie supérieure 52 des peignes 60 et 50. t/ dégonflage des vessies 18 et retrait complet des peignes, hors du gaba rit de préhension du pont-perche. Déridage des chassis vibrants 16. u/ le plateau 15 portant la dalle fraîche est pris par le pont-perche. vl les chassis 16 descendent. w/ les boucles de levage sont mises sur les aciers principaux au poste 70. Puis a/ le cycle suivant débute... P/Le poste de préparation des armatures 70, fig.2 à droite, est représente en détail figures 6 et 7. Il comprend une charpente métallique, non represen tée, soutenant deux débotteleuses superposées 100 et 101, d'un type connu. Chaque débotteleuse, fonctionnant suivant le principe dit du "pas de pele- rin", contient un paquet de barres d'acier 110 ou 110a, identiques, de di amètre donné, de longueur pre-coupée, correspondant aux dalles à fabriquer. La débotteleuse permet de saisir une barre dans le paquet et de la disposer sur un ratelier incliné 102, muni de dispositifs de guidage et de freinage 103 de la barre pendant sa chute. Dans l'exemple donné fig. 6, les barres pour une dalle sont au nombre de cinq, de deux diametres différents. Les rails du ratelier 102 sont prolongés après une courbe par des rails 104, inclines d'environ 15 degrés à titre d'exemple; lesdits rails 104 portent des ergots 118 escamotables, dont le rôle est d'arrêter les barres 110 a prés leur chute et de les disposer sur les rails suivant l'entraxe "Eli", correspondant à la dalle à fabriquer. Un chariot 105, mobile en transla tion horizontale suivant fleche Z, porte plusieurs bielles 106, situées dans des plans parallèles, inclinées de 15 env. mobiles dans l'espace. Les bielles sont fixées par l'intermédiaire des axes 107, 108, sur les roues 112 et 113, solidaires de paliers tels que 112a, fixés sous le chariot 105. Chaque bielle 106 porte une série de doigts 114, en forme de L, au nombre de cinq dans l'ex. cité. La rotation des roues, reliées par la bielle, anime aux doigts un mouvement circulaire, qui permet à cha que doigt de saisir une barre, et de la soulever du rail 104, et de la maintenir en position haute. Le chariot est complété par une série de bras 115 inclinés,de 15 , solidaires du dit chariot, situés dans des plans voisins de ceux des bielles 106, et portant des couteaux pivotants 116, articulés autour des axes 117, animés par un systeme de bielle 118, sens flèche Q.Le pivotement des couteaux flèche U fait chuteur les barres des doigts 114. Le fonctionnement est le suivant: la premiere des cinq barres, freinée en 103, glisse sur les rails 104 et se trouve arretée à la position voulue par les ergots 118a, releves par un mecanisme non représenté, les autres ergots 118b, 118c, 118d, 118e, étant escamotes. Il en va de meme pour la deuxième barre, les ergots correspondants 118b étant alors relevés, etc... Le chariot 105 étant situé à gauche fig.6, par rotation des roues 112, 113, les doigts 114 saisissent les cinq barres, position 114a fig.7, et les soulevent position 114b, du rail 104. Les ergots 118 sont alors escamotes. Le chariot se déplace vers la droite fleche Z, pour venir se situer à l'aplomb des noyaux coffrants 40, situes dans le poste 70 ( à droite fig. 2 ). Comme indiqué précédemment les noyaux 40 portent des grecques ou épingles en fil d'acier 111, régulièrement espacées, un mètre à titre d'exemple. Les barres s'ont alors larguées par rotation des couteaux 116 qui les poussent hors des doigts 114, tombent entre les noyaux flèche M, et sont retenues par les grecques 111. Le chariot 105 revient alors en position initiale à gauche fig.6 . L'ensemble des mouvements est piloté par l'automate programmable. Les noyaux supportant les armatures sont alors prêts pour la phase f/ du cycle tel que décrit précédemment. R E V E N D I C A T I O N S 1/- ChaSne de production automatique de poutres ou dalles en béton armé, constituée selon le brevet principal, d'une machine de moulage comprenant: deux joues longitudinales (4) mobiles en rotation; deux peignes d'extrê- mité, l'un fixe (50), l'autre mobile (60); un plateau (15) associe à des chassis vibrants (16); des noyaux extractables (40); caractérisée en ce que le peigne d'extrémité mobile (60) est composé de deux parties (51), (52), s'ouvrant par rotation autour d'axes horizontaux (54), (58), et serrant les armatures (110) en position fermee, et est solidaire d'un portique automoteur (30) enjambant le moule et roulant sur deux voies latérales (34) et (35). 2/- Machine de moulage, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le portique automoteur (30) comporte aussi une lunette (65) de soutien des noyaux (40), ledit portique avançant à la même vitesse que les noyaux (40) lors de la phase introduction de ceux-ci dans la machine. 3/- Machine de moulage, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le peigne d'extrémité fixe (50) est aussi en deux parties (51), (52), l'ensemble étant mobile en translation horizontale pour se situer hors de l'ex- trêmité du plateau (15) et la partie supérieure (52) étant mobile en translation verticale. 4/- Machine de moulage, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les noyaux coffrants (40) sont soutenus du coté oppose à leur introduction pendant la phase de coulage, par une herse (90), escamotable. 5/- Machine de moulage, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que cote introduction des noyaux, un rouleau (96), escamotable, soutient les noyaux pendant leur introduction tant qu'ils n'ont pas pénétré dans la lunette (65), solidaire du portique automoteur (30). 6/- Machine de moulage, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les noyaux (40) peuvent coulisser dans la lunette (65), fixe en position, jusqu'à leur position extrême où ils sont soutenus par la herse (90) qui est relevée. 7/- Machine de moulage, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque boucle de levage de la dalle béton est maintenue pendant le coulage par une membrane souple gonflable (122) enserrant l'arondi superieur de la boucle, ladite membrane étant située dans un alésage ménagé dans la partie supérieure (52) du peigne. 8/- Chaîne de production automatique de poutres ou dalles en béton armé, constituée selon le brevet principal d'un poste de préparation des armatu res, comprenant au moins une débotteleuse de barres, d'un type connu, caractérisée en ce que les barres d'acier (110) sont déposées sur un ratelier incliné (104), puis soutenues par des doigts mobiles (114), montés sur un chariot (105), l'ensemble étant mobile en translation horizontale pour venir se situer au dessus des noyaux (40); les barres (110) étant alors éjectées par les couteaux articulés (116), et tombant entre les noyaux (40), sont maintenues et positionnées par les épingles (111) en forme de grecques reposant sur les noyaux.