Brevet FR2903040A1 — publié le 20080104

La présente invention concerne une presse vibrante pour la production d'éléments de construction. Les presses vibrantes sont des machines à grande cadence utilisées pour la production en série d'une large variété d'éléments de 5 constructions tels que blocs, entrevous, pavés, dalles, bordures. Selon un mode de réalisation connu, une presse vibrante pour la production d'éléments de construction comporte : - une table vibrante sur laquelle est destiné à être posé un support d'éléments de construction, et 10 - au moins une butée limitant le mouvement vers le bas d'un support d'éléments de construction posé sur la table sous l'action d'une pression exercée sur le support. Le procédé de production d'élément de construction mettant en oeuvre une presse vibrante comprend une phase de remplissage de matériau 15 d'un moule ouvert vers le bas, posé sur un support d'éléments de construction posé sur la table vibrante, et une phase de compactage du matériau présent dans le moule, par exemple par un pilon, une vibration étant appliquée à la table pendant les phases de remplissage et de compactage. Le matériau de remplissage est de préférence du béton sec , 20 c'est-à-dire un béton dans un état pâteux présentant une rigidité suffisante pour conserver une forme donnée par un moule lorsqu'un élément formé en béton est posé sur un support. Les éléments de construction formés par remplissage et compactage sont démoulés sur le support par levée du moule, tout en étant 25 maintenus sur le support par exemple par un pilon. Le support est ensuite évacué avec les éléments de constructions à l'aide d'un convoyeur. L'application d'une vibration au béton pendant les phases de remplissage et de compactage permet de satisfaire des critères de qualité des éléments de construction ainsi fabriqués. En particulier, les éléments doivent 30 être de hauteur constante, présenter une compacité régulière et homogène du béton, ainsi qu'une résistance mécanique et un aspect déterminés. La vibration, de préférence unidirectionnelle de bas en haut, est transmise par la table vibrante au support puis au béton par l'intermédiaire du moule. 35 Les fonctions principales des butées sont d'apporter un effet de choc en complément de la vibration, d'éviter l'écrasement excessif des 2903040 2 suspensions élastiques de la table vibrante lors de l'application de la pression de pilonnage en fin de cycle, et de réaliser une butée inférieure de référence pour le support permettant ainsi de calibrer correctement la hauteur des éléments de construction fabriqués : Le parallélisme entre le pilon et le support est assuré. Le réglage de la hauteur de ces butées par rapport au plan supérieur de la table vibrante est très important sur les résultats obtenus. II doit se faire sans moule ni support, en ayant la table à vide. Selon un premier mode de réalisation connu le niveau des butées se situe entre 1,5 et 2 mm en dessous de la surface supérieure d'appui de la table vibrante. Lors du bridage du moule et du support sur la table vibrante, le support se trouve déjà en appui sur les butées. Lors des phases de remplissage et compactage, le support vient au contact de la butée pendant la partie basse du cycle de vibration de la table vibrante. Un effet de choc est communiqué au support à chaque descente de la table pendant un cycle du mouvement de vibration. Ce mode de fonctionnement génère des chocs importants et répétés qui se répercutent dans l'ensemble des éléments. En effet, les butées étant liées directement au bâti de la presse, celui-ci reçoit des vibrations parasites. Les supports voient leur durée de vie fortement diminuée. Les moules subissent des casses importantes. Les chocs sont néfastes car ils conduisent à des usures donc à des déréglages. Selon un second mode de réalisation connu, le niveau des butées se situe à 5 mm en dessous des plats d'usure de la table vibrante. Lors du bridage du moule et du support sur la table vibrante, celle-ci se comprime d'environ 3 mm de sorte que le support ne soit pas en appui sur les butées. Lors de la phase de remplissage, l'amplitude de vibration de la table est inférieure à 2 mm, de ce fait le support ne vient jamais en contact avec les butées. II n'y a pas d'effet de choc contre ces butées lors de l'oscillation vers le bas. Lors du compactage par le pilon, l'ensemble constitué de la table vibrante, du support et du moule continue d'être soumis à la vibration .Le béton se tasse de plus en plus jusqu'à obtention d'une compacité optimum, ce qui a tendance à comprimer encore plus la table vibrante. Lorsque le support atteint les butées, l'effet de choc décrit précédemment permet de façon quasi instantanée de terminer le compactage en assurant le maintien du support sur les butées. 2903040 3 Les effets néfastes des chocs sont réduits à leur strict minimum, pendant des temps très courts. Ce second mode de réalisation permet donc de diminuer les effets néfastes des chocs. 5 Il est à signaler toutefois que de nombreux paramètres influent sur le comportement des éléments soumis à vibration, ce qui peut altérer la qualité des produits fabriqués si les réglages ne sont pas corrigés et adaptés en permanence. En particulier pendant le remplissage, si le support entre en contact de façon aléatoire avec les butées, le béton ne sera pas réparti de 10 façon homogène dans le moule et la fabrication ne sera pas correcte. En outre, le poids des moules peut varier de façon importante, un moule à pavé étant plus léger qu'un moule à blocs. En conséquence, il faut assurer une force de bridage du moule sur le support et la table vibrante en adéquation avec les paramètres de vibration 15 propres au produit fabriqué, pour une fréquence et force vibratoire adaptée. La compression de la table peut donc varier d'un moule à l'autre. De plus, l'amplitude du mouvement des éléments peut être très variable, et le rôle important attribué aux butées ne peut être assuré que si leur position est parfaitement adaptée à la fabrication en cours. Le réglage est donc 20 très fastidieux. En conséquence, il est nécessaire de pouvoir adapter la position relative des butées et du support de façon améliorée. Ainsi, selon un troisième mode de réalisation connu, il a été proposé de disposer des vessies de compression permettant d'exercer une 25 force sur la table vibrante pour comprimer les plots élastiques pendant la phase de compactage et permettre ainsi de baisser le niveau de la table pour que celle-ci soit plus proche des butées lorsque ceux-ci doivent être utilisés. II apparaît toutefois que cette action répétée sur les plots génère une usure de ceux-ci qui doivent être remplacés fréquemment. En outre, la 30 pression effectuée sur la table et les plots modifie les propriétés de la vibration, ce qui nuit à la qualité des éléments de construction obtenus. En conséquence, le problème technique à la base de l'invention est de fournir une presse vibrante permettant d'éviter tout contact entre les butées et le support, pendant les phases de remplissage, et de permettre le contact 35 entre les butées et le support dans une seconde phase, en évitant des 2903040 4 réglages complexes et une usure excessive des éléments vibratoires, et en perturbant de façon limitée leur fonctionnement. A cet effet, la présente invention a pour objet une presse vibrante pour la production d'éléments de construction du type précité, caractérisée en 5 ce que la presse comporte de plus des moyens de déplacement des butées par rapport au bâti, prenant appui sur le bâti, et agencés pour déplacer les butées entre une première position escamotée, dans laquelle le support d'éléments de construction posé sur la table vibrante n'entre pas au contact des butées pendant le cycle du mouvement de vibration de la table, et une 10 seconde position de travail, dans laquelle le support d'éléments de construction posé sur la table vibrante vient au contact des butées pendant au moins une partie du cycle du mouvement de vibration de la table. Grâce aux dispositions selon l'invention, aucun action suppplémentaire n'est à exercer sur les composants de la table vibrante pour 15 éviter ou permettre le contact entre les butées et le support, ce qui simplifie considérablement les réglages, et évite de perturber leur fonctionnement et de provoquer une usure prématurée. La référence de la position des butées est prise par rapport au bâti dans les deux positions escamotée et de travail, ce qui garantit la précision du 20 placement des butées. Avantageusement, les moyens de déplacement sont agencés pour déplacer les butées selon une translation verticale entre la première position escamotée et la seconde position de travail. De préférence, les moyens de déplacement comprennent au moins 25 un vérin hydraulique. Avantageusement, les moyens de déplacement prennent appui d'une part sur le bâti et d'autre part sur un cadre rigide dont sont solidaires les butées. Ces dispositions permettent de déplacer les butées de façon 30 simutanée et d'assurer un positionnement commun. De préférence, la table est montée sur au moins une poutre horizontale du bâti, le cadre rigide étant situé sous la ou les poutres horizontales du bâti. Avantageusement, les butées sont fixées sur le cadre rigide par 35 l'intermédiaire de cales dont l'épaisseur permettant de régler la position relative 2903040 5 de la surface supérieure des butées par rapport à la surface d'appui supérieure de la table vibrante. De préférence, la table comporte une pluralité de parois d'appui verticales, le bord supérieur de ces parois formant la surface d'appui 5 supérieure de la table vibrante, les butées étant chacune réalisée sous forme d'un pontet comportant une barre horizontale s'étendant en travers de la table, entre les parois d'appui. Selon une variante de l'invention, les moyens de déplacement s'appuient sur le bâti par l'intermédiaire d'éléments élastiques. 10 De préférence, des éléments élastiques sont insérés entre le cadre rigide et les poutres du bâti sur lesquelles est montée la table vibrante. Avantageusement, la rigidité des premiers éléments élastiques est supérieure à la rigidité des seconds éléments élastiques. La présente invention a également pour objet un procédé de 15 production d'éléments de construction mettant en oeuvre une presse vibrante telle que décrit ci-dessus, dans lequel les butées sont maintenues en position escamotée pendant la phase de remplissage et une première partie de la phase de compactage, et les butées sont déplacées en position de travail pendant une seconde partie de la phase de compactage. 20 De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation d'une presse selon l'invention. La figure 1 est une vue de face, en coupe partielle, d'une première 25 presse selon l'invention. La figure 2 est une vue de côté de la presse de la figure 1. La figure 3 est une vue de côté, en coupe partielle, d'une seconde presse selon l'invention. La figure 4 est une vue de détail, de face, de la presse de la 30 figure 1, les butées étant en position de travail. La figure 5 est une vue de détail, de face, de la presse de la figure 1, les butées étant en position escamotée. Selon un mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, une presse vibrante selon l'invention comporte une table vibrante 2, présentant une 35 surface d'appui supérieure, sur laquelle est destinée à être posé un support d'éléments de construction 3, la table vibrante 2 étant montée par 2903040 6 l'intermédiaire d'un ensemble de plots de suspensions élastiques 5 sur des poutres horizontales 11 d'un bâti 4, et associée à des moyens d'entraînement de la table 2 en vibration par rapport au bâti 4, non représentés. Les moyens d'entraînement en vibration sont constitués par exemple par des excentriques 5 générant une force centrifuge. La table vibrante 2 est constituée : - d'une plaque métallique épaisse 6 sous laquelle sont fixés les moyens d'entraînement de la table en vibration les vibrateurs, et - d'un ensemble de parois d'appui verticales 7 parallèles fixées au 10 dessus de la plaque, le bord supérieur de ces parois formant la surface d'appui supérieure de la table vibrante 2. Les parois verticales, également appelées plats d'usure, comprennent au moins une partie démontable 8 de façon à pouvoir être remplacée lorsqu'elle est usée. 15 La presse comprend également un moule 9, ouvert vers le bas et dont le fond est destiné à être appuyé contre un support d'éléments de construction 3 posé sur la table 2 pendant au moins une phase de fonctionnement de la presse. La presse comprend de plus : 20 - un tiroir mobile, non représenté, destiné à permettre le remplissage du moule 9 par du béton, et - un pilon, non représenté, destiné à pénétrer dans le moule 9 pour permettre d'en extraire les éléments de constructions formés sur le support. La presse comprend des pontets 10, constituant une butée limitant 25 le mouvement vers le bas d'un support 3 posé sur la table sous l'action d'une pression exercée sur le moule 9. Le pontet est réalisé sous forme d'une barre horizontale 10 s'étendant en travers de la table 2, au dessus de la plaque 6, et entre les parois d'appui 7. A ces deux extrémités, cette barre 10 est fixée sur deux 30 montants verticaux 12, par l'intermédiaire de cales 13 dont l'épaisseur permettant de régler la position relative de la surface supérieure des pontets 10 par rapport à la surface d'appui supérieure de la table vibrante 2. Les montants verticaux reposent sur un cadre rigide 14. La cadre rigide 14 est situé sous les poutres 11 du bâti. 35 Le cadre rigide 14 est soutenu par des vérins hydrauliques 15, ces vérins prenant appui sur les pieds 16 du bâti 4 de la presse. 2903040 7 Les vérins 15 constituent des moyens de déplacement des pontets par rapport au bâti 4, susceptibles de déplacer les pontets 10 entre une position de travail, représentée sur la figure 4, dans laquelle la surface supérieure des pontets 10 est située à une première distance dl de la surface 5 d'appui supérieure de la table, et une position escamotée, représentée sur la figure 5 dans laquelle la surface supérieure des pontets 10 est située à une seconde distance d2 de la surface d'appui supérieure de la table, supérieure à la première distance dl. Il est à noter que les vérins 15 travaillent de préférence en fond de 10 course, tige rentrée ou tige sortie dans l'une des deux positions évoquées ci-dessus, la tige ne restant pas en position intermédiaire. Pendant la phase de remplissage, la tige de chaque vérin 15 est en position rentrée. Les pontets sont en position escamotée. La distance d2 verticale entre ces deux surfaces peut être par exemple de l'ordre de 17 mm. 15 Ainsi, pendant cette phase, si une vibration est appliquée, le support 3 n'entrera pas en contact avec les pontets 10, car la distance d2 entre les pontets 10 et le support 3 posé sur la table est bien supérieure à l'amplitude de la vibration. Le remplissage du moule 9 ne sera pas donc pas perturbé. Pendant une première partie de la phase de compactage, les 20 pontets 10 sont encore en position escamotée. La vibration et l'appui du pilon augmentent la compacité du béton et compriment encore plus la table vibrante. Dans une seconde partie de la phase de compactage, l'action des vérins 15 permet une remontée du cadre rigide 14, donc des pontets 10 pour les placer dans la position de travail. Le support 3 se trouve ainsi contre une 25 référence inférieure horizontale, lorsqu'une pression est appliquée sur celui-ci. L'effet de choc du support 3 sur les pontets 10 accentue et termine le compactage. Le pilon achève en même temps sa course sur ses propres butées de référence, et le calibrage en hauteur des éléments de construction est assuré. 30 La figure 3 représente un second mode de réalisation d'une presse. Sur cette figure les éléments identiques au premier mode de réalisation porte les mêmes références. Dans le second mode de réalisation, les vérins s'appuient sur le pied du bâti par l'intermédiaire d'éléments élastiques 17. 2903040 8 De plus, d'autres éléments élastiques 18 sont insérés entre le cadre rigide 14 et les poutres 11 du bâti 4 sur lesquelles sont montées les plots de suspension 5 de la table vibrante 2. La rigidité des premiers éléments élastiques est supérieure à la 5 rigidité des seconds éléments élastiques. Le rôle de ces éléments élastiques 17, 18, est de stabiliser le cadre dans la position de travail, de renvoyer vers le bas le cadre lors de la rentrée des tiges de vérins. Ces dispositions permettent également de diminuer la transmission 10 des chocs au bâti. Les éléments élastiques 17, 18 sont de plus précontraints de telle sorte que l'ensemble du cadre 14 soit toujours pris entre deux systèmes élastiques. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme de 15 réalisation préférentielle décrite ci-dessus, à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Presse vibrante pour la production d'éléments de construction comportant : - une table vibrante (2) sur laquelle est destiné à être posé un support d'éléments de construction (3), et - au moins une butée (10) limitant le mouvement vers le bas d'un support d'éléments de construction (3) posé sur la table (2) sous l'action d'une pression exercée sur le support, caractérisé en ce que la presse comporte de plus des moyens de déplacement (15) des butées (10) par rapport au bâti (4), prenant appui sur le bâti (4), et agencés pour déplacer les butées (10) entre une première position escamotée, dans laquelle le support d'éléments de construction (3) posé sur la table vibrante (2) n'entre pas au contact des butées (10) pendant le cycle du mouvement de vibration de la table (2), et une seconde position de travail, dans laquelle le support d'éléments de construction (3) posé sur la table vibrante (2) vient au contact des butées (10) pendant au moins une partie du cycle du mouvement de vibration de la table (2). 2. Presse vibrante selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de déplacement (15) sont agencés pour déplacer les butées (10) selon une translation verticale entre la première position escamotée et la seconde position de travail. 3. Presse vibrante selon l'une des revendications 1 ou 2, dans 25 laquelle les moyens de déplacement comprennent au moins un vérin hydraulique (15). 4. Presse vibrante selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle les moyens de déplacement (15) prennent appui d'une part sur le bâti (4) et d'autre part sur un cadre rigide (14) dont sont solidaires les 30 butées (10). 5. Presse vibrante selon la revendication 4, dans laquelle la table (2) est montée sur au moins une poutre horizontale (11) du bâti (4), le cadre rigide (14) étant situé sous la ou les poutres horizontales (11) du bâti (4). 6. Presse vibrante selon l'une des revendications 4 ou 5, dans 35 laquelle les butées (10) sont fixés sur le cadre rigide (14) par l'intermédiaire de cales (13) dont l'épaisseur permettant de régler la position relative de la 2903040 10 surface supérieure des butées (10) par rapport à la surface d'appui supérieure de la table vibrante (2). 7. Presse vibrante selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la table comporte une pluralité de parois d'appui verticales (7), le 5 bord supérieur de ces parois formant la surface d'appui supérieure de la table vibrante (2), les butées étant chacune réalisée sous forme d'un pontet comprenant une barre horizontale (10) s'étendant en travers de la table (2), entre les parois d'appui (7). 8. Presse vibrante selon l'une des revendications 1 à 7, dans 10 laquelle les moyens de déplacement (15) s'appuient sur le bâti (4) par l'intermédiaire d'éléments élastiques (17). 9. Presse vibrante selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle des éléments élastiques (18) sont insérés entre le cadre rigide (14) et les poutres (11) du bâti (4) sur lesquelles est montée la table 15 vibrante (2). 10. Presse vibrante selon la revendication 9 et selon la revendication 8, dans laquelle la rigidité des premiers éléments élastiques (17) est supérieure à la rigidité des seconds éléments élastiques (18). 20 11. Procédé de production d'éléments de construction mettant en oeuvre une presse vibrante selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant une phase de remplissage de matériau d'un moule (9) ouvert vers le bas, posé sur un support d'éléments de construction (3) posé sur la table vibrante (2), et une phase de compactage du matériau présent dans le moule (9), une vibration étant appliquée à la table (2) pendant les phases de remplissage et de compactage, dans lequel les butées (10) sont maintenues en position escamotée pendant la phase de remplissage et une première partie de la phase de compactage, et les butées (10) sont déplacées en position de travail pendant une seconde partie de la phase de compactage.