Brevet FR2693399A1 — publié le 19940114

La présente invention est relative à un dispositif permettant d'assurer automatiquement des opérations de remplissage, arasage et de finition du béton déversé dans des moules d'une machine pour la réalisation de divers produits en béton dite, machine multi-produits. Dans de telles machines, un certain nombre d'opérations ont été mécanisées mais, à l'heure actuelle il n'existe aucune machine de ce type comportant une mécanisation, pendant la vibration, des opérations de répartition et d'arasage du béton déversé dans les moules. Or, le besoin se fait impérativement sentir de disposer d'une machine multi produits dont le cycle de production est rendu totalement automatique, pour diminuer le prix de revient des produits réalisés à partir de telles machines, en en augmentant la productivité. L'expérience montre que la mécanisation de cette phase de la production pose des problèmes difficiles à résoudre étant donné qu'il faut dans ce but créer des moyens reconstituant tous les mouvements, actuellement faits à la main par les opérateurs, pour aider le béton à pénétrer et à se répartir dans les moules pendant la vibration en vue d'en assurer le remplissage, l'arasage et la finition. La présente invention se propose donc d'apporter une solution à un tel problème et par conséquent, elle concerne un dispositif pour assurer automatiquement la répartition, l'arasage et la finition du béton déversé dans des moules montés sur la table vibrante d'une machine pour la production d'éléments en béton, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens mécaniques entrains en rotation au-dessus de la surface du béton, ces moyens étant montés sur un support mobile animé d'un mouvement de translation alternatif au-dessus de la table vibrante portant les moules de manière que la combinaison du mouvement de rotation et du déplacement en translation alternative assure la pénétration du béton dans les moules et sa finition. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens mécaniques sont réalisés sous la forme d' un système de rotors à pales, séquants et de mouvement synchronisé qui sont montés sur ledit support mobile, animé d'un mouvement de translatwon alternatif au dessus de la table vibrante portant les moules. Selon un second exemple de réalisation de cette invention, lesdits moyens mécaniques sont réalisés sous la forme d'un système de vis sans fin montés sur ledit support mobile animé d'un mouvement de translation alternatif au-dessus de la table vibrante portant les moules, ce système pouvant comporter une ou plusieurs vis dont les pas peuvent être inversés, le support mobile se déplaçant sur le plan latéral, pendant la vibration du béton. On comprend que le mouvement desdits moyens mécaniques constitués soit par le système de rotors ou par le système de vis sans fin (mouvement de rotation combiné à un déplacement en translation alternative) permet de reproduire le type de mouvement qui à l'heure actuelle est imposé manuellement au béton par les opérateurs, pour aider la pénétration du béton dans les moules lors de la vibration. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif objet de l'invention comprend - un chariot muni de galets, ou similaire, dont certains sont motorisés de façon à assurer un déplacement de ce chariot le long d'une voie de roulement afin de l'amener contre le module de répartition du béton portant la table vibrante pourvue des moules, pendant la phase opérationnelle ;; - un système d'ancrage pour ledit chariot, coopérant avec un système correspondant prévu sur ledit module de répartition du béton afin d'assurer une solidarisation dudit chariot du module lors de la phase opérationnelle - une sole réglable sur la partie supérieure du chariot dont le niveau est ajusté de façon à correspondre à celui de la table vibrante, lors de la phase opérationnelle - un bac mobile monté sur des galets ou similaire pouvant se déplacer d'une part sur un premier jeu de glissières prévu à la partie supérieure dudit chariot mobile et d'autre part sur un second jeu de glissières prévu sur ladite table vibrante, ce bac mobile comportant un moyen d'entralnement assurant d'une part son déplacement en translation afin de l'amener au dessus de la table vibrante du module de répartition du béton et d'autre part son déplacement en translation alternative au dessus des moules portés par la table vibrante lors de la phase opérationnelle; et - lesdits moyens mécaniques, constitués soit par le système de vis sans fin soit par le système de rotors qui est monté sur le bac mobile. Selon l'invention, les différents rotors dudit système de rotors monté sur le bac mobile sont entraînés en rotation synchronisée de façon à assurer la répartition, le remplissage et l'arasage du béton dans les moules. Selon la présente invention, le système d'ancrage du chariot mobile sur le module de répartition du béton est constitué de verrous disposés sur les sommiers dudit chariot et qui sont commandés par des vérins notamment hydrauliques. Selon l'invention, la sole réglable du chariot mobile est réalisée sous la forme d'une tôle d'usure, renforcée par des profilés métalliques et dont le côté opposé au moule présente la forme d'un plan incliné permettant la récupération des reliquats de béton après la phase opérationnelle, le plan de la sole étant pourvu de moyens de réglage en hauteur. Selon une autre caractéristique de la présente invention les moyens prévus pour le déplacement du bac mobile par rapport au chariot, le long des deux jeux de glissières sont constitués d'un système pignonscrémaillères, les crémaillères étant disposées le long des glissières. De préférence, ces glissières présentent un profil en U dont l'aile supérieure reçoit la crémaillère disposée de préférence avec sa denture orientée vers le sol et dont l'aile inférieure reçoit le chemin de roulement des galets ou similaires dudit chariot mobile. Selon l'invention, les glissières comportent des moyens permettant leur réglage en hauteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bac mobile est constitué d'un châssis rigide portant le bac proprement dit, en forme de goulotte, dont la partie inférieure supporte le système de rotors et dont les côtés avant et latéraux sont pourvus de bavettes souples, le côté arrière étant réalisé sous la forme d'un volet ouvrant. Selon l'invention, l'entralnement des différents rotors dudit système de rotors est réalisé à partir d'un moteur unique, de préférence du type hydraulique, un système de transmission du type pignons-chalnes assurant une transmission synchronisée des différents rotors. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractére limitatif. Sur les dessins - la figure 1 est une vue en élévation et coupe verticale du premier exemple de réalisation du dispositif objet de la présente invention dans la position qu'il occupe au début de la phase opérationnelle, lorsqu il vient accoster le module de répartition du béton - la figure 2 est une vue schématique similaire à la figure 1 représentant le dispositif dans la position qu'il occupe durant sa phase opérationnelle - la figure 3 est une vue partielle à échelle agrandie représentant le système de rotors du bac mobile durant sa phase opérationnelle - la figure 4 est une vue en élévation et coupe verticale du second exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, dans sa position durant la phase opérationnelle et - la figure 5 est une vue en élévation frontale de la figure 4 sur laquelle on a représenté respectivement en traits pleins et en traits mixtes des variantes mettant en oeuvre des vis sans fin double à pas inversés et simples. On se référe en premier lieu aux figures 1 à 3 des dessins et notamment aux figures 1 et 2. on voit que ce premier exemple de réalisation du dispositif objet de l'invention comporte deux éléments principaux d'une part un chariot mobile ou chariot de base désigné dans son ensemble par la référence 10 et d'autre part un bac mobile, porté par le chariot mobile 10, désigné dans son ensemble par la référence 12 et qui porte les moyens mécaniques assurant la répartition, l'arasage et la finition du béton. Dans cet exemple de réalisation ces moyens sont réalisés sous la forme d'un système de rotors à pales, sécants et synchronisés désigné dans son ensemble par la référence 14.Ce système de rotors, ainsi qu'on le verra ci-après est amené dans sa phase opérationnelle, audessus de la table vibrante du module de répartition du béton, désigné dans son ensemble par la référence 16 pour assurer automatiquement la répartition, l'arasage et la finition du béton déversé, à partir d'une trémie répartiteuse 20, dans les moules 18 montés sur la table vibrante du module 16. Le chariot mobile 10 est réalisé sous la forme d'une structure constituée de préférence de profils tubulaires et il est pourvu de roues ou galets tels que 22 pouvant se déplacer sur une voie de roulement constituée de rails 24 dans cet exemple de réalisation. Deux des galets 22 sont motorisés. Dans cet exemple de réalisation, cette motorisation est réalisée à l'aide d'un groupe motoréducteur 26 et d'un système de transmission par charnue ou courroie crantée 28. Ce chariot mobile 10 est doté d'un dispositif d'ancrage qui lors de la phase opérationnelle assure sa solidarisation du module 16 de répartition du béton contre lequel il est amené par déplacement le long de sa voie de roulement 24 ainsi qu'on le décrira ci-après. Ce dispositif d'ancrage peut être réalisé par exemple sous la forme de verrous tels que 30 montés sur les sommiers du chariot, actionnés par des vérins tels que 32 et coopérant avec un système correspondant prévu sur le module 16. A sa partie supérieure le chariot comporte une sole réglable 34 constituée drune tôle d'usure, renforcée par des profilés métalliques et dont la partie 34' opposée au moule 18 présente la forme d'un plan incliné. Cette forme particulière permet de réaliser la récupération des reliquats de béton lorsque le chariot mobile quitte sa phase opérationnelle. Selon l'invention, le plan de la sole 34 est réglable en hauteur de manière à ajuster les niveaux de la surface supérieure du moule (ou de la table vibrante 36 portant ces derniers) et de ladite sole 34. La partie supérieure du chariot mobile 10 est pourvue d'un double jeu de glissières longitudinales telles que 38. Ces glissières sont réalisées de préférence sous la forme de profils en forme de U dont les ailes sont horizontales. Elles comportent des moyens de réglage en hauteur qui dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1 sont réalisés sous la forme de vis de pression 40, 40' situées à la partie supérieure du chariot 10. Dans l'aile inférieure de chaque glissière 38 on dispose un chemin de roulement 42 pour les galets 44 du bac mobile 12 qui sera décrit en détails ci-après et, dans l'aile supérieure de ces mêmes glissières on prévoit une crémaillère 46 qui, ainsi que décrit ci-après assure les déplacements du bac mobile. On prévoit également un second jeu de glissières 48, monté sur le module de répartition du béton 16, ces glissières étant conçues de façon à servir de voies de roulement au bac mobile 12 lors de la phase opérationnelle. Elles sont pourvues de moyens de réglage en hauteur en fonction de la position du chemin de roulement 42 prévu dans les glissières 38 dont elles constituent le prolongement. Le bac mobile 12 est constitué d'un châssis rigide sur lequel est monté un bac proprement dit 50 réalisé sous la forme d'une goulotte en tôle pliée dans la partie inférieure de laquelle sont montés les rotors du système de rotors 14. Les côtés avant et latéraux de ce bac sont munis de bavettes souples telles que 52 et son côté arrière 54 est réalisé sous la forme d'un volet ouvrant actionné par des vérins tels que 56. La présence de ce volet ouvrant 54 permet d'éviter le retour des reliquats de béton sans moyens de remise sur moule en facilitant les opérations de nettoyage. Ainsi qu'on la vu ci-dessus, le bac mobile 12 est monté sur des galets 44 qui peuvent se déplacer respectivement et alternativement sur les voies de roulement 42 prévues à la partie supérieure du chariot 10 et sur les voies de roulement 48 prévues à la partie supérieure du module de répartition du béton 16, le réglage en hauteur de ces voies de roulement 42 et 48 respectivement, permettant de les amener dans le prolongement l'une de l'autre. Le déplacement en translation du bac mobile 12 est obtenu à partir d'un moteur, de préférence hydraulique et d'un système de transmission par charnue entranant un pignon moteur tel que 45 calé sur l'arbre d'un galet correspondant 44 et qui est en prise avec la crémaillère 46 correspondante, montée ainsi qu'on l'a vu ci-dessus dans l'aile supérieure de chaque glissière 38. De préférence, ces crémaillères sont disposées avec leurs dentures orientées vers le sol de manière à éviter toute pollution par le béton susceptible d'entralner des dégâts mécaniques. Sur le bac mobile 12, sont montés les moyens mécaniques qui selon l'invention assure la répartition, l'arasage et la finition du béton introduit dans les moules. Dans cet exemple de réalisation, ces moyens sont réalisés sous la forme du système de rotors 14 qui comportent une pluralité de rotors tels que 58 constitués chacun d'un moyeu recevant un certain nombre de pales (quatre dans cet exemple de réalisation non limitatif). Comme on le voit sur la figure 4 les rotors 58 sont supportés par le bâti supérieur 60 du bac mobile 12, ce bâti servant également de support aux mécanismes de rotation des rotors. Dans cet exemple de réalisation, les rotors sont entraînes en synchronisme à l'aide d'un moteur unique, de préférence un moteur hydraulique 62 entralnant un arbre 64 qui, par l'intermédiaire de systèmes pignon charnue, tels que 66, 66', 66" entralnent les arbres des différents rotors 58. On obtient ainsi une transmission synchronisée. Dans le second exemple de l'invention illustré par les figures 4 et 5 les moyens mécaniques qui assurent la répartition, l'brasage et la finition du béton déversé dans les moules 18 sont réalisés sous la forme d'un système de vis sans fin tel que 70. Ce système est également monté sur un charriot mobile 12' de conception similaire ou équivalente à celle du bac mobile 12 décrit précédemment. Le système de vis sans fin peut comporter une seule vis pouvant être entrainée en rotation soit dans un sens soit dans le sens contraire, l'inversion du sens de rotation pouvant être réalisée lorsque le charriot 12' se déplace sur le plan latéral, au-dessus du moule, lors de la vibration du béton dans ce dernier. On peut également prévoir deux ou plusieurs vis dont les pas peuvent éventuellement être inversés. Sur la figure 5, on a représenté en traits pleins la variante comportant deux vis sans fin 70' à sens de rotation inversé, montées sur un chariot 12' se déplaçant sur toute la longueur du dispositif et on a également représenté en traits mixtes la variante ne comportant qu'une vis 70" montée sur un chariot 12" similaire au chariot 12'. Bien entendu, le dispositif comporte une centrale de commande destinée à en assurer le fonctionnement, cette centrale étant sous la dépendance d'un dispositif d'asservissement à automate programmable. Ces dispositions, qui sont classiques, ne seront pas décrites ici. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif objet de l'invention. La première phase de ce fonctionnement consiste à déplacer le chariot mobile 10 portant le bac mobile 12 (ou le chariot mobile 12' ou 12") de manière à l'amener contre le module de répartition 16 du béton comme illustré par la figure 1. Ce déplacement est obtenu par l'intermédiaire du moto-réducteur 26. Lorsque le chariot mobile 10 vient accoster le module 16, le système de verrouillage 30, 32 solidarise ces deux éléments afin d'éviter toute dérive d'un dispositif par rapport à 1' autre. Les hauteurs respectives de la sole réglable 34, par rapport à la surface de la table vibrante portant les moules 18, et du premier jeu de glissières 38 par rapport au second jeu de glissière 48 ayant été réglées, on commande alors le déplacement du bac mobile 12 (ou du chariot mobile 12' ou 12") afin de l'amener en position opérationnelle au-dessus des moules 18, sous la trémie répartiteuse 20 devant déverser le béton dans les moules 18. Ce déplacement est obtenu grâce aux systèmes pignons crémaillères 45-46 décrits ci-dessus. On commande alors la rotation soit des rotors 58 du système de rotors, soit de la ou des vis sans fin telles que 70, 70', 70" du système de vis sans fin et simultanément, le déplacement en translation alternative du bac mobile 12, ou du chariot mobile tel que 12', 12", au-dessus des moules 18 portés par la table vibrante 36 en même temps que le béton est déversé. Lors du déplacement combiné en rotation et en translation alternative soit du système de rotors, soit du système à vis sans fin, selon le mode choisi de réalisation de 1 invention, on aide le béton à pénétrer dans les moules pendant la vibration, en réalisant ainsi les opérations de remplissage, d'arasage et de finition. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné ci-dessus, le déplacement des moyens mécaniques constitués soit par le système de rotors, soit par le système à vis sans fin permet de reconstituer le type de mouvement qui, jusqu'à présent était imposé manuellement au béton par les opérateurs travaillant sur les machines classiques. Le dispositif objet de l'invention permet d'obtenir une augmentation de l'ordre de 20% au minimum de la productivité, par rapport aux machines classiques actuellement disponibles sur le marché. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et/ou représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour assurer automatiquement la répartition, l'arasage et la finition du béton déversé dans des moules montés sur la table vibrante d'une machine pour la production d'éléments en béton caractérisé en ce qu'il comporte des moyens mécaniques (14, 70, 70', 70") entralnés en rotation au-dessus de la surface du béton, ces moyens étant montés sur un support mobile (12, 12', 12") animé d'un mouvement de translation alternatif audessus de la table vibrante (36) portant les moules (18) de manière que la combinaison du mouvement de rotation et du déplacement en translation alternative assure la pénétration du béton dans les moules et sa finition. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques sont réalisés sous la forme d' un système de rotors (14) à pales, séquants et de mouvement synchronisé qui sont montés sur ledit support mobile, animé d'un mouvement de translation alternatif au dessus de la table vibrante portant les moules. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques sont réalisés sous la forme d'un système de vis sans fin (70, 70', 70") montés sur ledit support mobile (12', 12") animé d'un mouvement de translation alternatif au-dessus de la table vibrante portant les moules, ce système pouvant comporter une ou plusieurs vis dont les pas peuvent être inversés, le support mobile se déplaçant sur le plan latéral, pendant la vibration du béton. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qutil comprend - un chariot (10) muni de galets (22) , ou similaire, dont certains sont motorisés de façon à assurer un déplacement de ce chariot le long d'une voie de roulement (24) afin de l'amener contre le module de répartition du béton (16) portant la table vibrante pourvue des moules, pendant la phase opérationnelle - un système d'ancrage (30, 32) pour ledit chariot, coopérant avec un système correspondant prévu sur ledit module de répartition du béton afin d'assurer une solidarisation dudit chariot du module lors de la phase opérationnelle - une sole réglable (34, 34') sur la partie supérieure du chariot dont le niveau est ajusté de façon à correspondre à celui de la table vibrante, lors de la phase opérationnelle - un bac mobile (12, 12', 12") monté sur des galets ou similaire pouvant se déplacer d'une part sur un premier jeu de glissières (38) prévu à la partie supérieure dudit chariot mobile et d'autre part sur un second jeu de glissières (48) prévu sur ladite table vibrante, ce bac mobile comportant un moyen d'entraînement (45, 46) assurant d'une part son déplacement en translation afin de l'amener au dessus de la table vibrante du module de répartition du béton et d'autre part son déplacement en translation alternative au dessus des moules portés par la table vibrante lors de la phase opérationnelle; et - lesdits moyens mécaniques , constitués soit par le système de vis sans fin (70, 70', 70") soit par le système de rotors (58) qui est monté sur le bac mobile. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système d'ancrage du chariot mobile (10) sur le module de répartition du béton (16) est constitué de verrous (30) disposés sur les sommiers dudit chariot et qui sont commandés par des vérins notamment hydrauliques (32). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce la sole réglable (34, 34') du chariot mobile est réalisée sous la forme d'une tôle d'usure, renforcée par des profilés métalliques et dont le côté opposé au moule présente la forme d'un plan incliné (34') permettant la récupération des reliquats de béton après la phase opérationnelle, le plan de la sole étant pourvu de moyens de réglage en hauteur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce les moyens prévus pour le déplacement du bac mobile (12) par rapport au chariot (10), le long des deux jeux de glissières (38 48) sont constitués d'un système pignons-crémaillères (44, 45), les crémaillères étant disposées le long des glissières. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que ces glissières présentent un profil en U dont l'aile supérieure reçoit la crémaillère (46) disposée avec sa denture orientée vers le sol et dont l'aile inférieure reçoit le chemin de roulement (42) des galets ou similaires dudit chariot mobile. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce les glissières (38, 48) comportent des moyens permettant leur réglage en hauteur. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce les moyens prévus pour le réglage en hauteur du premier jeu de glissières (38) consiste en des vis de pression (40, 40'), situées à la partie supérieure du chariot mobile (10). 11 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce le bac mobile (12) est constitué d'un châssis rigide portant le bac proprement dit (50) en forme de goulotte dont la partie inférieure supporte le système (14) de rotors (58) dont les côtés avant et latéraux sont pourvus de bavettes souples, le côté arrière étant réalisé sous la forme d'un volet ouvrant (54). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce l'entrainement des différents rotors (58) est réalisé à partir d'un moteur unique (62) notamment du type hydraulique, un système de transmission du type pignons chaines (66, 66', 66") assurant une transmission synchronisée des différents rotors.