Brevet FR2761391A1 — publié le 19981002

La présente invention concerne un agencement de mise en vibration de béton, tel que du béton versé dans un coffrage, notamment sur un chantier, du type comprenant un élément vibrant et un générateur d'énergie distants l'un de l'autre et reliés entre eux au moyen d'une gaine souple, ledit élément vibrant étant du type à masselottes, excentré, actionné en rotation par un moteur. On connaît déjà des agencements de ce type. Ces agencements connus présentent l'inconvénient d'avoir une gaine qui est montée solidairement avec le boîtier du générateur d'énergie, ce qui constitue une gêne pour l'opérateur devant utiliser ce matériel. En effet, la rigidité de la gaine a pour inconvénient d'entraîner le boîtier lorsqu'elle est manipulée par un opérateur, ce qui rend la tâche de celui-ci fatiguante. D'autre part, cet agencement exclut tout remplacement rapide et simple d'un élément vibrant par un autre, alors que les éléments vibrants sont souvent calibrés de différentes façons selon le type de travail à réaliser. Par conséquent, il faut prévoir autant de générateurs d'énergie que d'éléments vibrants. Des investissements importants sont donc nécessaires pour constituer la gamme des matériels indispensables pour effectuer l'ensemble des travaux de vibration. Enfin, les agencements connus ne prévoient pas la possibilité d'arracher l'élément vibrant si celui-ci est coincé en cours de travaux. La présente invention a pour but de proposer un agencement de mise en vibration de béton, du type indiqué plus haut, qui ne présente pas les inconvénients susmentionnés. Pour atteindre ce but l'agencement selon l'invention est caractérisé en ce que la gaine est connectée au boîtier du générateur d'énergie au moyen d'un dispositif à articulation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique et en coupe d'un premier mode de réalisation d'un agencement de mise en vibration de béton selon la présente invention - La figure 2 est une vue schématique et en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. - La figure 3 est une vue en coupe d'une première version de réalisation du dispositif d'articulation A sur les figures 1 et 2 - La figure 4 est une vue en coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 3 - La figure 5 est une vue en coupe d'une autre version de réalisation du dispositif d'articulation A selon les figures 1 et 2 - La figure 6 est une vue en coupe d'une première version de réalisation d'un dispositif de raccordement de la gaine souple au boîtier du générateur d'énergie de l'agencement selon la figure 1 - La figure 7 est une vue en coupe d'une seconde version d'un dispositif de raccordement, et - La figure 8 est une vue latérale d'une troisième version de réalisation d'un dispositif d'articulation A. En se référant aux figures 1 et 2, on constate que l'agencement de mise en vibration faisant l'objet de la présente invention est du genre outillage électrique de chantier et comprend un élément vibrant 1 et un générateur d'énergie 2 alimenté en énergie par le réseau au moyen d'un câble 3 et d'une prise 4. L'élément vibrant 1 et le générateur d'énergie 2 sont distants l'un de l'autre et reliés entre eux au moyen d'une gaine souple 5. L'élément vibrant 1 est du type à masselottes 7 excentrées sur un arbre 8 placé à l'intérieur d'une carcasse métallique 9. L'élément vibrant 1 est actionné en rotation par un moteur électrique 10. La rotation rapide des masselottes génère des vibrations de tout l'élément vibrant 1 lorsque celui-ci est placé dans le béton par exemple dans un espace de coffrage, il fait vibrer le béton de façon à le rendre homogène et compact. En se référant à la figure 1, le moteur 10 est intégré dans l'élément vibrant 1, le générateur d'énergie 2 étant alors un convertisseur 11 du genre convertisseur électromécanique à champ tournant ou électronique tel qu'un dispositif à alimentation à découpage, fournissant au moteur 10 de l'élément vibrant 1 un courant ayant une fréquence supérieure à celle du réseau de façon à produire des vitesses de rotation suffisantes du moteur 10. La gaine souple est alors composée d'un tuyau élastique de protection 12 incorporant les câbles électriques 13 qui raccordent électriquement le convertisseur 11 au moteur interne 10 de l'élément vibrant. La figure 2 représente une autre version du système de mise en vibration dans laquelle le moteur est séparé de l'élément vibrant. Le générateur d'énergie 2 comprend alors un moteur électrique externe 14 entraînant l'élément vibrant 1 au moyen d'une transmission mécanique composée d'un flexible 15 mue en rotation par le moteur 12 et entraînant en rotation l'élément vibrant 1, le flexible étant logé à l'intérieur d'un tuyau élastique de protection 16 de la gaine souple 5. En particulier, ce tuyau comporte à plusieurs endroits 18 des roulements permettant au flexible de tourner sur lui-même tout en étant bien centré à l'intérieur du tuyau 16 qui lui sert alors de guide. Le système de mise en vibration selon l'invention, dans les versions représentées aux figures 1 et 2 comportent un dispositif d'articulation 19 articulant la gaine 5 au boîtier 20 du générateur d'énergie 2. Selon la figure 3, le dispositif d'articulation 19 comprend un corps creux étanche à travers lequel passent axialement les câbles 13. Le dispositif comprend à une extrémité 21 une douille 22 emmanchée dans l'extrémité et sur lequel le tuyau flexible 12 est emmanché à force et peut être bloqué dans cette position au moyen d'un collier de serrage 24. Le passage du fil 13 est rendu étanche, car la douille 22 est réalisée sous forme d'un presse-étoupe se vissant dans l'extrémité du corps au moyen d'un écrou 23 comprimant un joint d'étanchéité élastique 31 entre cette douille et un épaulement interne du corps. A l'autre extrémité 25, le dispositif d'articulation 19 est relié à la paroi externe du boîtier 20 du générateur d'énergie 2 par une articulation comportant un embout cylindrique 26 tournant dans un coussinet cylindrique 27 du boîtier 20. Le dispositif 19 est monté étanche sur le boîtier grâce à un joint d'étanchéité 28 disposé entre le boîtier et un épaulement situé en regard, du dispositif. Comme les montrent les figures 3 et 4, le dispositif d'articulation 19 comprend un pion de retenue 29 traversant radialement le coussinet 27 et s'engageant, par son extrémité radialement interne, dans une gorge annulaire 30 pratiquée dans la face périphérique cylindrique de 1' embout 25. La gorge 30 comporte une butée 32 de limitation de 1 'angle de rotation de l'embout 25. On constate encore que le dispositif d'articulation comprend un ou plusieurs anneaux externes de traction 34 solidaires du corps du dispositif et que ce dernier est pourvu d'une cavité excentrée 37 qui communique avec l'espace interne par un canal 38 et est destiné en agissant comme dispositif d'accrochage à retenir l'extrémité d'ancrage 39 d'un câble métallique de traction 40 passant à travers le canal 38 et à l'intérieur du tuyau flexible 13. Ce câble 34 est accroché à son autre extrémité de la même manière à la carcasse 9 de l'élément vibrant 1. Les anneaux sont donc prévus sur la partie à laquelle est raccordée la gaine souple 5 et le câble de traction 38 est ancré dans cette partie. Dans la version de réalisation du dispositif d'articulation 19, représenté sur la figure 5, l'extrémité 25 sur la figure 3 du dispositif d'articulation est réalisé sous forme d'une partie sphérique creuse 42 logé dans un coussinet également sphérique 43 du boîtier 20, les surfaces sphériques en regard étant alors ajustées pour assurer l'étanchéité du dispositif. Le flexible 15 comprend avantageusement un joint de Cardan 44 sensiblement au centre de l'articulation formée par les parties cosphériques 42 et 43, pour favoriser la souplesse du flexible. L'angle de déplacement angulaire de la gaine 5 est déterminée par les parties sphériques coopérantes. Bien entendu, l'articulation selon la figure 5 peut aussi être utilisé dans le cas où le moteur se trouve dans l'élément vibrant 1. La figure 6 illustre un mode de réalisation particulier du dispositif d'articulation 19 du système à câble électrique selon la figure 1, dans lequel le dispositif d'articulation est constitué de deux parties, d'une partie mâle 60 formant prise de courant du type étanche et une partie femelle 61 constituant un socle connecté par une articulation au boîtier 20 et dans lequel la partie mâle 60 est embrochable, avec les broches 62 pénétrant dans des trous de contact complémentaires 63. On constate que les anneaux de traction 34 et les moyens d'ancrage du câble de traction 38 sont prévus sur la partie mâle 60. Cette partie sera avantageusement réalisée en métal pour résister aux forces de contrainte auxquelles elle pourrait être soumise dans son utilisation. Pour assurer le dispositif d'articulation dans son état de connexion, la partie femelle 61 est pourvue d'un levier pivotant 65 susceptible de pivoter entre une position d'engagement sur l'anneau de traction 34 et une position dégagé de cet anneau, représentée sur la figure 6. Le levier pourrait être réalisé sous forme d'un volet susceptible d'être rabattu sur l'élément femelle 61 pour obturer celui-ci. La figure 7 montre une version de réalisation du dispositif d'articulation 19, utilisable dans le mode de réalisation selon la figure 2, dans lequel le dispositif d'articulation se compose également de deux parties connectables, à savoir une première partie 67 montée sur l'extrémité du câble de liaison mécanique 15 et une partie 68 solidaire du boîtier 20 et comprenant essentiellement un embout d'arbre de sortie 69 du moteur 14. La partie de connexion 67 comprend un manchon 71 dans l'extrémité 72 duquel est emmanchée une partie cylindrique 74, de façon rotative, grâce à un pion de retenue 76 faisant saillie radialement vers l'intérieur du manchon 71 et s'engageant dans une rainure annulaire périphérique 77 pratiquée dans la pièce 74. Ce dernier comporte une surface d'épaulement 79 procurant une surface d'appui d'un joint d'étanchéité 80 interposé entre cet épaulement et la face frontale du manchon 71. En résumé, la partie de connexion 67 constitue un dispositif mécaniquement amoviblement connectable à l'arbre de sortie 89 du moteur. A l'intérieur du manchon 71 est monté, rotatif en 88, un corps de raccordement 89 solidaire à une extrémité du câble 15 et dont l'autre extrémité présente un profil à doigt 90 adapté pour s'engager dans un profil complémentaire 91 dans la face frontale de l'extrémité libre de l'arbre de sortie 69 du moteur 14. Une clé de blocage 93 assure le verrouillage de l'élément de raccordement 89 dans sa position montée sur l'arbre 68 par effet de serrage d'un collier 94 autour de l'extrémité du manchon 71 s'emmanchant sur l'extrémité cylindrique 96 du boîtier. La clé agit donc comme levier de serrage. Sur la figure 8 enfin, l'articulation 19 est du même type que sur la figure 3 mais l'angle a de déplacement angulaire entre les axes d'entrée a-a' et de sortie b-b' peut être important du fait que la face 95 du corps du dispositif d'articulation 19 sur laquelle est fixée la gaine souple 5 est incliné par rapport à l'axe du corps. L'agencement selon l'invention, qui vient d'être décrit et représenté sur les figures présente de nombreux avantages. En effet, l'élément vibrant 1 est fixé à l'extrémité de la gaine 5 qui sert à la fois de gaine de protection pour les câbles 13 ou le flexible 15 constituant des moyens de tranmmission d'énergie et de manche pour permettre la manoeuvre et les déplacements de l'élément vibrant introduit dans le béton. Comme la gaine 5 présente une rigidité importante à la torsion, les mouvements provoqués par le déplacement de l'élément vibrant se répercutent sur le boîtier du générateur d'énergie. Or, l'articulation 19 permet à la gaine 5 de tourner sur elle-même sans entraîner le boîtier. Néanmoins, comme le montrent les figures 3 et 4, la butée 32 de la gorge 30 de l'articulation permet de limiter l'angle de rotation de la gaine par exemple à trois quarts de tour, de façon à limiter le jeu du câble électrique 13 se raccordant à l'intérieur du boîtier et à éviter ainsi sa rupture. L'avantage apporté par la prise de courant 60 tel que représenté sur la figure 6 est de pouvoir déconnecter le moteur du générateur d'énergie 2. Donc le même générateur d'énergie peut être utilisé pour alimenter en énergie des éléments vibrants de calibres différents. Cette disposition est intéressante, car, selon le type de travail à effectuer, en particulier si l'on construit des murs en béton d'épaisseurs différentes, l'emploi de différentes puissances de vibration est nécessaire. L'échange des moteurs alimentés par un seul générateur d'énergie est donc très rapide et facile à faire en cours de travaux. Ceci permet aussi à l'utilisateur de limiter en outre les investissements en matériel de vibration. Les anneaux de traction 34 servent à extraire un élément vibrant qui serait coincé par exemple entre les banches d'un coffrage lors d'une opération de coulage de béton. On peut alors déconnecter l'élément vibrant 1 du générateur d'énergie 2 en séparant les deux parties 60 et 61 du dispositif d'articulation dans la figure 6 où les deux parties 67 et 68 du dispositif de connexion selon la figure 7. Puis, il est possible de tirer sur cet élément vibrant au moyen d'un engin de levage tel qu'une grue afin de le décoinçer. Le câble métallique de traction 38 est avantageusement plus court que le câble électrique 13 ou le flexible 15 pour assurer que l'effort de traction se transmette uniquement par le câble de traction 38. Tout risque de rupture du câble et du flexible est ainsi évité. I1 est évident que pour pouvoir résister aux efforts importants de moyens de levage, les anneaux 34, l'articulation 19 et les parties 60 et 67 doivent avoir une résistance mécanique suffisante et sont donc réalisés de préférence en métal. De plus, les sphères 42 et 47 de l'articulation permettent à la fois un déplacement en rotation de la gaine et un déplacement angulaire d'un angle autorisé par le déplacement relatif de la partie sphérique 42 à l'intérieur de la partie sphérique 43. Dans la version de réalisation de l'articulation selon la figure 8, cet angle a est formé par les axes d'entrée A-A' et de sortie B-B' des câbles 13, l'articulation étant du même type que celle représentée en 19 sur la figure 3. Lorsque la gaine est manipulée, elle est limitée dans ce déplacement grâce à cet angle a, ce qui permet au manipulateur d'apprécier plus facilement le degré de liberté dont il peut disposer. Pour éviter le risque d'une rupture du câble 13 intérieurement au boîtier au niveau de sa connexion intérieure, il serait possible, selon la présente invention, d'utiliser un système de connexion électrique à contact tournant, ce qui permettrait d'éviter l'emploi de la butée 32. REVENDICATIONS 1. Agencement de mise en vibration de béton, tel que du béton versé dans un coffrage notamment sur un chantier, du type comprenant un élément vibrant et un générateur d'énergie, distants l'un de l'autre et reliés entre eux au moyen d'une gaine souple, ledit élément vibrant étant du type à masselottes excentrées, actionné en rotation par un moteur, caractérisé en ce que la gaine (5) est connectée au boîtier (20) du générateur d'énergie au moyen d'un dispositif à articulation (19). 2. Agencement selon la revendication 1, dans lequel le moteur d'entraînement de l'élément vibrant est incorporé à celui-ci ou disposé dans le générateur d'énergie et le générateur d'énergie est relié à l'élément vibrant par des moyens de transmission d'énergie s'étendant à l'intérieur de la gaine souple, caractérisé en ce que le dispositif d'articulation (19) est réalisé sous forme d'un corps creux à travers lequel passent lesdits moyens de transmission d'énergie (13, 15) et en ce que la gaine souple (5) est connectée à une extrémité de ce corps tandis qu'à l'autre extrémité le corps est relié par une articulation au boîtier (20) du générateur (2). 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'articulation reliant le corps du dispositif d'articulation (19) au boîtier (20) comprend un embout cylindrique (20) tournant dans un coussinet cylindrique (27) solidaire du boîtier (20). 4. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le coussinet (27) est traversé par un pion de retenue (29) s'engageant dans une gorge circulaire périphérique (30) de l'embout cylindrique (26), cette dernière comportant une butée (32) de limitation de l'angle de rotation de l'embout dans son coussinet. 5. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'articulation du corps du dispositif d'articulation (19) au boîtier (20) comprend une partie sphérique creuse (42) engagée dans un coussinet sphérique (43) solidaire du boîtier (20). 6. Agencement selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de raccordement de la gaine souple (5) au corps du dispositif d'articulation (19) comprennent une douille (22) emmanchée, à une extrémité, de façon étanche dans ce corps et sur l'autre extrémité duquel est emmanchée ladite gaine (5). 7. Agencement selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le corps du dispositif d'articulation (19) est pourvu d'au moins un anneau de traction (34) et un dispositif d'accrochage (37), de l'extrémité (39) d'un câble métallique (38) de traction accroché à son autre extrémité à l'élément vibrant (1), le câble de traction s'étendant avantageusement à l'intérieur de la gaine souple (5). 8. Agencement selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que, lorsque le moteur d'entraînement en rotation du dispositif à masselottes (7) est disposé dans le générateur d'énergie (2) et l'élément vibrant est entraîné par un flexible (15) s'étendant à l'intérieur de la gaine souple (5), ce flexible comprend un joint de Cardan (44) à l'intérieur de l'articulation du corps du dispositif d'articulation (19) au boîtier (20), quand cette articulation est réalisée sous forme de parties cosphériques (42, 43) faisant partie respectivement dudit corps et du boîtier. 9. Agencement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, lorsque le moteur est incorporé à l'élément vibrant (1) et des câbles électriques (13) s'étendant à l'intérieur de la gaine souple (5) alimentent le moteur (10) en énergie électrique à partir du générateur d'énergie (2), le dispositif d'articulation (19) est constitué d'une partie mâle (60) formant prise de courant embrochable dans une partie femelle (61) constituant un socle connecté par une articulation au boîtier (20). 10. Agencement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lorsque le moteur est disposé dans le générateur d'énergie et l'élément vibrant est entraîné par un flexible (15) s'étendant à l'intérieur de la gaine souple (5), le dispositif d'articulation (19) se compose de deux parties connectables (67, 68) dont l'une (67) à laquelle est raccordé le flexible (15) constitue un dispositif mécaniquement amoviblement connectable à l'arbre de sortie (69) du moteur, l'autre partie (68) étant connectée par une articulation au boîtier (20). 11. Agencement selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les anneaux de traction (34) sont prévus sur la partie auquel le est raccordée la gaine souple (5) et le câble de traction (38) est ancré dans cette partie. 12. Agencement selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'autre partie du dispositif d'articulation (19) comprend un levier (65) pivotant entre une position bloquée sur un anneau de traction (34) dans la position connectée du dispositif et une position dégagée de cet anneau pour permettre la séparation des deux parties connectables. 13. Agencement selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie (67) raccordée au flexible (15) comporte un levier de serrage (94) du raccord de cette partie sur l'arbre de sortie (69) du moteur. 14. Agencement selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que la face de fixation (95) de la gaine souple (5) du corps du dispositif d'articulation (19) est inclinée par rapport à l'axe de ce corps, pour obtenir un angle (a) important du déplacement angulaire de la gaine.