Brevet FR2657381A3 — publié le 19910726

FR 2657381 A3 19910726 FR 9001028 A 19900124 Vibrofinisseur pour produits manufacturés en béton armé La présente invention a pour objet un vibrofinisseur pour produits manufacturés en béton armé. Pour réaliser l'extrados d'un produit manufacturé en béton armé, après que le bétonaltété coulé dans les coffrages métalliques qui définissent et forment la géométrie de l'intrados, il est nécessaire de finir et de compacter le produit coulé en béton. Cette opération s'effectue habituellement au moyen de lissoirs vibrants plats, lorsque l'extrados présente une surface extérieure d'inclinaison constante, essentiellement horizontale ; par contre, lorsque la surface a une inclinaison variable, on ne peut réaliser cette finition qu'en dotant le coffrage d'une vibration propre de compactage et en passant un lissoir manuel pour obtenir la finition de surface du produit manufacturé. On comprendra aisément que la réalisation définitive de la géométrie, avec une opération manuelle, augmente considérablement les coûts et entraîne une difficulté de mise en oeuvre qui est résolue grâce à l'habilité des personnes préposées à cette opération de finition. En présence d'un extrados de géométrie rectiligne et au maximum, d'une inclinaison constante, ce problème est secondaire, mais lorsque la géométrie présente une inclinaison variable, il en résulte un grave inconvénient. La présente invention a pour but de réaliser un vibrofinisseur qui permette, de manière automatique, la finition superficielle d'un produit manufacturé en béton armé, présentant un profil longitudinal d'inclinaison et de parcours variables, par exemple de type curviligne ou parabolique. L'invention a encore pour but de réaliser un équipement garantissant une finition de surface parfaite ment homogène, d'un produit manufacturé en béton armé, de manière que celui-ci soit régulier. Ces buts sont atteints suivant l'invention, grâce à un vibrofinisseur pour produits manufacturés en béton armé, agissant sur l'extrados de ceux-ci, caractérisé en ce qu'il comporte un châssis, monté sur roues, mobile par rapport au sol, se déplaçant longitudinalement audessus de coffrages pour le produit, qui supporte un rouleau finisseur vibrant, monté tournant et transversalement à son mouvement d'avance, ledit rouleau finisseur vibrant étant à son tour monté sur un chariot qui est relié audit châssis, de manière articulée, au niveau de l'une de ses extrémités, et qui est équipé de roues se déplaçant par rapport à des bords latéraux supérieurs, longitudinaux, desdits coffrages, le rouleau finisseur vibrant ayant une surface latérale de forme composée, constituée par la combinaison de trois solides associés entre eux, selon des surfaces de base, coupées en "tranches de saucisson", de manière à déterminer une position excentrée dudit rouleau, par rapport à son arbre de support, les rouleaux du châssis et les rouleaux du chariot étant reliés, de manière active, à un moteur central. Les caractéristiques de structure et de fonctionnement ainsi que les avantages d'un vibrofinisseur pour produits manufacturés en béton armé selon la présente invention, ressortent plus clairement de la description donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue de dessus d'un vibrofinisseur suivant la présente invention ; la figure 2 est une vue latérale dans le sens de la flèche F de la figure 1 ;; la figure 3 est une vue en coupe transversale, le long de la ligne III-III de la figure 1 la figure 4 est un détail agrandi, en partie en coupe, d'un rouleau finisseur vibrant du vibrofinisseur de la figure 1 La figure 5 est une vue latérale du rouleau, dans le sens de la flèche E de la figure 4 la figure 6 est une vue schématique, en élévation latérale, d'un vibrofinisseur selon la présente invention, placé de manière opérationnelle, au-dessus d'un coffrage la figure 7 est une vue schématique de dessus d'un produit manufacturé en béton armé, fini avec le vibrofinisseur suivant l'invention. Sur les figures, un vibrofinisseur suivant la présente invention, désigné dans son ensemble par 11, est placé à cheval, au-dessus d'un coffrage 12 pour la réalisation d'un produit manufacturé en béton armé 13. Le vibrofinisseur 11 comporte un châssis 14 qui est équipé, à sa partie inférieure, d'au moins quatre roues 15, se déplaçant par rapport au sol, au-dessus de rails 16, disposés parallèlement au coffrage 12 et, par exemple, comme sur les figures, qui supportent,en partie, le coffrage lui-même. Les roues 15 sont motorisées par une transmission à chaîne 17 qui reçoit son mouvement d'un moteur central, désigné dans son ensemble par 18, et placé audessus du châssis 14. Le châssis 14 supporte, en outre, un chariot 19 qui est relié, de manière articulée en 20, au niveau de l'une de ses extrémités, au châssis lui-même et qui présente, à l'autre extrémité, d'autres roues 21, se déplaçant par rapport à des bords supérieurs latéraux longitudinaux 22 du coffrage 12. Le chariot 19 supporte, transversalement au sens de déplacement du châssis 14, un rouleau finisseur vibrant, désigné dans son ensemble par 23. Le rouleau finisseur 23 est placé sur un arbre 24 de support qui porte une poulie dentée 25, commandée en rotation par une transmission 26, reliée de manière active au moteur central 18, par interposition d'un embrayage 27, tel qu'un embrayage de frein, convenablement commandé par des capteurs 28, disposés longitudinalement par rapport au coffrage 12. Le chariot 19 est relié au châssis 14, non seulement par l'articulation 20, mais aussi par au moins une broche 29, faisant saillie latéralement du chariot, transversalement à celui-ci, et qui s'engage à l'intérieur d'un trou oblong 30, pratiqué dans une barre 31, reliée articulée en 32, par rapport au châssis et disposée essentiellement verticalement. Sur le côté du chariot 19 on a prévu des éléments en équerre 33, faisant saillie vers le bas, portant des rouleaux de maintien 34 qui sont disposés au-dessous des bords supérieurs longitudinaux 22 du coffrage 12 et qui, avec les autres roues 21 du chariot 19, maintiennent ce dernier solidaire du coffrage. Le rouleau finisseur vibrant 23 a une surface latérale de forme composée qui doit être considérée comme étant constituée par la combinaison de trois solides associés entre eux, selon des surfaces de base découpées, inclinées en tranches de saucisson", de manière à déterminer une position excentrée du rouleau, par rapport à son arbre de support 24. Dans cet exemple, la configuration particulière du produit manufacturé 13 qui présente un extrados 35 longitudinal, de type parabolique, composé par une portion initiale large et qui se rétrécit vers une portion centrale de largeur à peu près constante, pour s'élargir ensuite en miroir par rapport à la portion initiale (figure 7), les trois solides sont respectivement deux troncs de cône latéraux et un cylindre central. Grâce à la forme de sa surface latérale, le rouleau finisseur 23 engendre la géométrie de l'extrados, mais il est;en outre,vibrant car sur sa surface latérale, au niveau de logements en creux 36, il porte des dis oRitifs vibrants, schématisés en 37, et convenablement actiOnnés par des moyens d'actionnement respectifs (non représentés), par exemple par de l'air comprimé parvenant à ceux-ci, par une tuyauterie représentée en 38, traversant l'intérieur de l'arbre de support 24. La vibration assure ainsi le compactage et le lissage du béton constituant le produit manufacturé. Un vibrofinisseur suivant l'invention est placé, comme il a été dit, à cheval, au-dessus d'au moins un coffrage et, de préférence dans une production industrielle, au-dessus de rails alignés parallèlement et latéralement de part et d'autre d'une série de coffrages, placés les uns derrière les autres. Comme il ressort de ce qui a été dit plus haut, grâce à la présence d'un moteur central, d'éléments capteurs qui détectent la position du rouleau par rapport à la zone longitudinale du coffrage traité. et d'un embrayage qui embraye la rotation du rouleau finisseur vibrant, lorsque varie la géométrie de l'extrados, l'avance du vibrofinisseur est associée à la rotation et/ou à la translation du rouleau qui engendre la géométrie de l'extrados du produit manufacturé. Les figures, notamment la figure 7, montrent que le rouleau 23 effectue une demi-rotation au début du produit manufacturé et/ou du coffrage, pendant qu'il passe d'une portion initiale large, désignée par A, à une portion centrale plus étroite, désignée par B. Le rouleau reste ensuite bloqué, sur toute la portion centrale du produit manufacturé de largeur constante, indiquée de B à C, puis se remet à tourner sur le demi-tour restant, quand on passe de la portion centrale plus étroite, désignée par C, à une portion finale large, désignée par D, qui, comme on l'a dit, est en miroir par rapport à la portion initiale large A. La géométrie correcte du produit manufacturé est ainsi obtenue en combinant, selon des rapports appropriés et après choix des solides à combiner, le mouvement de translation du châssis et donc du rouleau, au mouvement de rotation du rouleau autour de son arbre. La présence des autres roues 21 et des rouleaux de maintien 34, ainsi que celle de la barre 30 et de la broche 29, permettent de garantir un contact continu du rouleau finisseur vibrant 23 sur la surface de l'extrados 35, même au-dessus des portions de coffrage-produit manufacturé, au profil longitudinal incliné ou curviligne. La longueur du trou oblong 30 sert,en outre,à maintenir le rouleau finisseur 23 dans ses positions extrêmes, en particulier à soutenir le rouleau 23, lorsque celui-ci, qui ne repose plus sur les bords supérieurs longitudinaux 22 du coffrage, tendrait à bomber. En outre, si le produit manufacturé 13 présente des bords latéraux longitudinaux ou des ailettes 51, il est nécessaire d'associer au rouleau finisseur vibrant 23, des éléments appropriés qui assurent la finition de surface et le lissage de ces bords ou ailettes 51. Ces bords 51 existant dans l'exemple représenté, il est donc nécessaire d'associer au châssis 14, une trémie 40 par laquelle on alimente en béton, l'intérieur du coffrage 12, au niveau d'une zone terminale intérieure des bords latéraux longitudinaux 22 où seront formés les bords ou les ailettes 51 du produit manufacturé 13. Il faudra1 en outre,rendre solidaire du châssis 14, une paire d'éléments en plaque découpés 52 qui interviendront, dès que le béton complémentaire aura été distribué au-dessus du produit manufacturé, après l'action du rouleau 23, pour réaliser le profilage ou le lissage des bords ou ailettes 51. Dans l'exemple représenté, le béton sort avantageusement de la trémie 40 qui, dans ce cas, présente deux ouvertures rectangulaires 41, découpées au niveau des bords latéraux 22, et tombe au-dessus d'un élément de convoyage 42 qui est équipé de troisièmes roues 43, ainsi que de rouleaux de maintien 44, qui coopèrent tous avec les bords latéraux longitudinaux 22 du coffrage 12. Les éléments de convoyage 42, disposés de part et d'autre du châssis 14 et transversalement à celui-ci, sont reliés au châssis, de manière articulée, en 46, au moyen d'un levier 45. Ce levier 45 présente une broche 47 faisant saillie latéralement et transversalement de celuici et qui s'engage à l'intérieur d'un trou oblong 48, ménagé dans une barre 49, reliée de manière articulée en 50, par rapport au châssis, et disposée essentiellement verticalement. Dans ce dernier cas aussi, le trou oblong 48 sert de fin de course pour la broche 47 et supporte ainsi les éléments de convoyage 42, en dehors de l'appui sur les coffrages situés au-dessous, empêchant ainsi leur chute et le contact avec le sol. En particulier, la paire d'éléments en plaque découpés 52 est solidaire du châssis 14, par insertion de moyens d'actionnement 53 tels que des cylindres, qui non seulement garantissent le contact au-dessus du béton, pendant l'opération de profilage et de lissage, mais servent aussi à soulever les éléments en plaque découpés, lorsque ceux-ci ne doivent pas intervenir sur l'extrados du produit manufacturé. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les éléments en plaque découpés 52 présentent une section transversale en Z dont la portion centrale est redressée et la portion supérieure, tournée vers l'extérieur du produit manufacturé. Ces éléments en plaque 52 comprennent une portion réduite supérieure 55 qui se place en contact avec le bord supérieur ou ailette 51 et une portion en plaque 54 qui s'étend à la partie inférieure, d'une partie centrale du Z, vers l'intérieur du produit manufacturé, suivant son extrados, au moins partiellement, dans la zone où l'action de finition du rouleau 23 a déjà eu lieu. Dans une autre réalisation (non représentée), la paire d'éléments en plaque découpés 52 peut se transformer en un seul élément, à lame transversale au produit manufacturé 13, agissant sur la surface supérieure de celui-ci, relié aussi au châssis, par insertion de moyens d'actionnement, tels que ceux représentés plus haut, et doté en outre, de dispositifs vibrants associés, tels que ceux désignés par 37 pour le rouleau finisseur 23. Dans ce dernier cas, on peut aussi imaginer que la trémie, décrite plus haut, peut être dotée d'une seule ouverture inférieure permettant la chute du béton, dans un seul élément de convoyage, vers la surface supérieure du produit manufacturé. Un vibrofinisseur suivant la présente invention permet donc de réaliser, de manière presque entièrement automatique, la configuration géométrique particulière de l'extrados d'un produit manufacturé en béton armé. Cette réalisation se fait indépendamment du profil longitudinal, plus ou moins variable ou plus ou moins incliné, à partir du moment où l'obtention du profil est étroitement corrélée à la surface latérale du rouleau finisseur vibrant. Revendications 1. Vibrofinisseur pour produits manufacturés en béton armé, agissant sur leur extrados, caractérisé en ce qu'il comporte un châssis (14), monté sur roues (15), mobile par rapport au sol, se déplaçant longitudinalement au-dessus de coffrages (12) pour le produit, qui supporte un rouleau finisseur vibrant (23), monté tournant et transversalement à son mouvement d'avance, ledit rouleau finisseur vibrant (23) étant, à son tour, monté sur un chariot (19) qui est relié audit châssis (14), de manière articulée, au niveau de l'une de ses extrémités et qui est équipé de roues (21) se déplaçant par rapport à des bords latéraux supérieurs, longitudinaux (22) desdits coffrages (12), le rouleau finisseur vibrant (23) ayant une surface latérale de forme composée, constituée par la combinaison de trois solides associés entre eux, selon des surfaces de base, coupées en "tranches de saucisson", de manière à déterminer une position excentrée dudit rouleau (23), par rapport à son arbre de support (24), les roues (15) du châssis (14) et les roues (21) du chariot (19) étant reliées de manière active, à un moteur central (18). 2. Vibrofinisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roues (21) du chariot (19) sont reliées de manière active au moteur central (18), par interposition d'un embrayage (27). 3. Vibrofinisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot (19) présente au moins une broche (29) faisant saillie latéralement, transversalement au chariot (19), laquelle s'engage à I'intérieur d'un trou oblong (30), pratiqué dans une barre (31) qui est reliée, de manière articulée, par rapport au châssis (14) et qui est essentiellement disposée verticalement. 4. Vibrofinisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit, sur le côté du chariot (19), des éléments en équerre (33), faisant saillie vers le bas, portant des rouleaux de maintien (D 4) qui sont placés au-dessous des bords latéraux supérieurs longitudinaux (22) des coffrages (12) et qui, avec les roues (21) du chariot (19), maintiennent ce dernier solidaire des coffrages (12). 5. Vibrofinisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois solides sont respectivement deux troncs de cône latéraux et un cylindre central. 6. Vibrofinisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface latérale du rouleau finisseur vibrant (23) présente des logements en creux 06) dans lesquels sont placés des dispositifs vibrants (37), actionnés par des moyens d'actionnement respectifs. 7. Vibrofinisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au châssis (14) est, en outre, reliée une trémie (40) qui est pourvue d'au moins une ouverture inférieure (41), pour la sortie du béton qu'elle contient, vers au soins un élément de convoyage (42), situé au-dessous, équipé de roues (43) et de rouleaux de maintien (44) par rapport aux bords latéraux supérieurs longitudinaux (22) des coffrages (12), et au moins un élément en plaque découpé (52), pour le lissage du béton sortant de la trémie (40). 8. Vibrofinisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un élément de convoyage (42) est relié articulé au châssis (14), par un levier (45), et en ce que ce levier (45) présente une broche (47) faisant saillie latéralement, transversalement à celui-ci, et s'engageant à l'intérieur d'un trou oblong (48) pratiqué dans une barre (49) qui est reliée articulée au châssis (14) et qui est disposée essentiellement verticalement. 9. Vibrofinisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la trémie (40) est pourvue de deux ouvertures inférieures rectangulaires (41), et en ce que les éléments de convoyage (42) et les éléments en plaque découpés (52) sont au nombre de deux et sont disposés sur des côtés opposés, transversalement au châssis (14), au niveau des bords latéraux longitudinaux (22) des coffrages (12). 10. Vibrofinisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments en plaque découpés (52) présentent une section transversale en Z, avec une portion centrale redressée et une portion supérieure (55) tournée vers l'extérieur du produit manufacturé, la portion supérieure (55) étant en contact avec des bords ou des ailettes (51), et une portion en plaque (54) qui s'détend à la partie inférieure, d'une portion centrale du Z, vers l'intérieur du produit manufacturé, en suivant son extrados, au moins partiellement, dans la zone où a déjà eu lieu l'action de finition du rouleau finisseur vibrant (23).