Brevet FR2956059A1 — publié le 20110812

ENSEMBLE POUR L'ALIMENTATION EN GAZ SOUS PRESSION D'UN SYSTEME COMPRENANT UN MOULE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN PRODUIT ISSU D'UN TEL MOULE L'invention concerne un ensemble comprenant un moule pourvu d'au moins une entrée d'alimentation reliée à un système associé au moule et devant être alimenté en gaz sous pression, et au moins un dispositif de raccordement et d'alimentation en gaz sous pression. 10 L'invention sera plus particulièrement décrite, sans toutefois y être limitée, à un ensemble dont le moule sert à la fabrication de produits en béton vibré, tels que des voussoirs, le système associé au moule étant un système de vibration alimenté en air comprimé. 15 Les voussoirs de tunnels sont fabriqués de manière connue avec du béton coulé dans des moules présentant la forme et les dimensions requises. Il est par ailleurs préconisé qu'à la coulée du béton, celui-ci soit vibré afin de le répartir de manière homogène et pleinement dans le moule. A cette fin, 20 des systèmes de vibration sont associés contre les parois du moule, généralement sous le fond du moule, et génèrent un phénomène vibratoire à travers la structure du moule, faisant ainsi vibrer le béton. Les systèmes de vibration, ou vibrateurs, fonctionnent pour ce type 25 d'application sous alimentation d'air comprimé. Dans une usine de fabrication de voussoirs, de manière connue, les moules peuvent être agencées de manière fixe et une trémie est déplacée successivement à hauteur de chaque moule pour couler le béton. 30 25 Dans une autre configuration connue, les moules sont disposés sur un carrousel qui amène successivement chacun des moules à une station fixe de délivrance du béton. La station est formée d'une cabine dans laquelle est introduite le moule et comprenant un dispositif d'alimentation s en air comprimé pour l'alimentation des vibrateurs. L'entrée des conduites d'alimentation des vibrateurs est positionnée au niveau généralement d'une paroi latérale du moule. A chaque introduction ou retrait du moule de la cabine en vue de l'injection io du béton ou respectivement après coulée du béton, un opérateur est obligé d'entrer dans la cabine et effectuer manuellement le raccordement, ou respectivement la déconnexion, du dispositif d'alimentation en air comprimé aux entrées des conduites des vibrateurs. En effet, il faut que le dispositif d'alimentation puisse être séparé du moule lorsque celui-ci est 15 mis en mouvement à chaque début et fin de cycle du moulage pour entrer et sortir de la cabine. Les opérations de branchement et débranchement des raccordements d'air comprimé engendrent une perte de temps qu'il serait souhaitable de 20 minimiser afin d'augmenter la productivité dans le cycle de production. Par ailleurs, l'intervention humaine, bien que sécurisée dans les usines de production peut toujours être source de mauvaise manipulation, risquant d'engendrer involontairement des incidents. L'invention a donc pour but de fournir un procédé et un dispositif de raccordement pour moule nécessitant une alimentation en gaz sous pression, dont le temps de mis en oeuvre est réduit et permette de fiabiliser et sécuriser les opérations d'intervention. 30 L'invention est ainsi relative à un ensemble comprenant un moule pourvu d'au moins une entrée d'alimentation reliée à un système associé au moule et devant être alimenté en gaz sous pression, et au moins un dispositif de raccordement et d'alimentation en gaz sous pression, caractérisé en ce que l'ensemble comprend des moyens de guidage et de positionnement dudit dispositif pour sa connexion avec l'entrée d'alimentation, et des moyens de verrouillage de la connexion dudit dispositif avec ladite entrée d'alimentation, l'ensemble de ces moyens étant pilotés de manière automatisée. Ainsi, ce pilotage automatisé du dispositif de raccordement et d'alimentation permet ainsi de supprimer l'intervention humaine, renforçant la sécurité et la fiabilité des opérations dans le processus de fabrication. Selon une caractéristique, la coopération du dispositif de raccordement et d'alimentation avec l'entrée d'alimentation agencée au niveau du moule est réalisée de manière coplanaire selon un aboutement, ou selon une coopération par engagement mutuel de formes complémentaires du type mâle-femelle, et/ou par clipsage, le dispositif de raccordement et d'alimentation ou l'entrée d'alimentation comprenant en outre des moyens d'étanchéité. Selon une autre caractéristique, les moyens de guidage et de positionnement sont constitués d'un élément mobile assurant des mouvements de translation et éventuellement de rotation, tels qu'un élément motorisé, un vérin pneumatique ou hydraulique. Ces moyens mobiles engendrent une amenée du dispositif d'alimentation en regard puis en coopération avec l'entrée d'alimentation du moule, et ultérieurement un dégagement du dispositif depuis le moule. De préférence, les moyens de guidage et de positionnement dudit dispositif et les moyens de verrouillage du raccordement sont formés par un appareil unitaire. Par exemple, le vérin fournit par son bras mobile un mouvement de translation guidant et positionnant le dispositif de raccordement et assurant son verrouillage par une force de poussée. i0 Dans une variante de réalisation, l'ensemble de l'invention comporte plusieurs systèmes à alimenter en gaz sous pression, le moule présentant une pluralité d'entrées d'alimentation reliées chacune à un système, tandis qu'une pluralité de dispositifs de raccordement et d'alimentation est is prévue pour se raccorder individuellement à chaque entrée d'alimentation, ou bien un seul dispositif de raccordement et d'alimentation est fourni pour se connecter à une entrée générale du moule débouchant sur un collecteur connecté à chacune des entrées d'alimentation des systèmes, ou encore, un unique dispositif de raccordement et d'alimentation est 20 fourni et comprend une pluralité de sorties de raccordement et d'alimentation pour se connecter chacune à chaque entrée d'alimentation des systèmes. Avantageusement, au moins un capteur de position est associé aux 25 moyens de guidage et de positionnement du dispositif de raccordement et d'alimentation afin de fournir une information de position desdits moyens et adapter en retour leur position. 2956059 s De préférence, le moule est un moule pour la fabrication de produits en béton vibré, tels que des voussoirs, des traverses de chemin de fer, ou des poutres, les systèmes alimentés en gaz sous pression étant des systèmes de vibration alimentés en air comprimé. 5 L'invention est également relative, en particulier, à un procédé de fabrication de produits en béton vibré à partir d'un moule, comprenant une étape de raccordement d'alimentation en gaz sous pression d'au moins un système de vibration associé au moule, caractérisé en ce que l'étape de io raccordement est réalisée de manière automatisée. Ce procédé est mis en oeuvre par l'ensemble de l'invention dont les caractéristiques sont exprimées ci-dessus. 15 Le procédé consiste notamment à fabriquer des voussoirs, l'ensemble de l'invention étant enfermé dans une cabine, et le pilotage automatisé du dispositif de raccordement et d'alimentation étant contrôlable à distance depuis un pupitre de commande extérieur à la cabine. 20 La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : La figure 1 représente une vue schématique partiellement en coupe (selon un plan transversal vertical) et de côté d'un ensemble selon 25 l'invention comprenant un moule et un dispositif de raccordement et d'alimentation en gaz sous pression; La figure 2 est une vue de dessous de la figure 1 selon un exemple de réalisation ; Les figures 3 et 4 illustrent le dispositif de raccordement et d'alimentation dans les positions respectives, déconnectée et connectée avec l'entrée d'alimentation du moule ; Les figures 5 et 6 sont des vues schématiques de dessous de deux variantes respectives de raccordement de dispositif(s) de raccordement et d'alimentation à un moule. La figure 1 illustre schématiquement un ensemble 1 selon l'invention comportant un moule 2, un système 3 devant être alimenté en gaz sous io pression et associé au moule, et un dispositif 4 de raccordement et d'alimentation en gaz sous pression du système 3. A titre illustratif, cet ensemble est typiquement appliqué à la fabrication de produits moulés en béton tels que des voussoirs pour tunnel, élaborés à is partir du moule 2 et d'une pluralité de systèmes de vibration 3 alimentés en air comprimé. Les systèmes de vibration 3 engendrent des vibrations se propageant à travers le moule, de sorte que le béton se déchargeant dans le moule vibre et s'étale pleinement dans le moule de manière homogène. 20 L'ensemble 1 est dans cette application contenu dans une cabine non illustrée sur les figures. Le moule 2 est en particulier formé d'un fond 20 définissant une surface 25 courbe, de joues latérales et opposées 21 et 22, et de deux capots qui ne sont pas ici représentés. Sous le moule, et associés à la face externe du fond 20, sont associés les vibrateurs 3, dont un est visible sur la figure 1 et trois sont représentés sur 30 la figure 2. Ces vibrateurs sont situés de manière connue dans la zone médiane du moule et répartis selon la longueur dudit moule. Leur nombre est variable selon les dimensions du moule. Ils y sont fixés usuellement par boulonnage. Le moule est mobile via un carrousel, non illustré sur les figures, permettant l'introduction du moule dans la cabine de distribution du béton, et sa sortie une fois l'opération de coulée du béton réalisée. Des moyens de centrage, de positionnement et de maintien 7 du moule à l'intérieur de la cabine assurent au moule son agencement idoine en regard de la io trémie de distribution du béton et du dispositif d'alimentation en air comprimé 4, ainsi que sa fixation temporaire. Concernant plus particulièrement l'alimentation en air comprimé de chacun des vibrateurs 3, un conduite d'alimentation 5 rigide (figures 1 et is 2) chemine dans l'espace libre en dessous du moule, depuis chaque vibrateur jusqu'à une entrée d'alimentation 6 au niveau d'une joue latérale 21. Dans l'exemple de réalisation illustré, en particulier en regard de la figure 20 2, chaque conduite 5 débouche sur une entrée d'alimentation, ici au nombre de trois entrées 60, 61, 62, qui sont raccordées à un collecteur 64 comprenant une entrée générale d'alimentation 63. L'entrée d'alimentation générale 63 est destinée à être connectée à un unique dispositif de raccordement et d'alimentation 4. 25 En variante, et tel qu'illustré schématiquement sur la figure 5, le moule pourrait disposer de trois entrées d'alimentation 60, 61 et 62 réparties au niveau de la paroi de la joue 21 du moule, et trois dispositifs distincts 4 de raccordement et d'alimentation seraient alors prévus pour se connecter 30 respectivement à ces trois entrées. Dans une autre variante encore (figure 6), le moule pourrait disposer de trois entrées d'alimentation 60, 61 et 62 réparties au niveau de la paroi de la joue 21 du moule, tandis qu'un unique dispositif de raccordement et d'alimentation 4 serait prévu, ce dispositif comprenant trois sorties de connexion et d'alimentation 40a destinées à coopérer avec chacune des entrées 60 à 62. En regard de la figure 1, le dispositif de raccordement et d'alimentation 4 lo comporte une tête de raccordement 40, un conduit d'alimentation 41 en air comprimé, des moyens 42 de guidage et de positionnement de la tête 40 de sorte que celle-ci puisse être connectée à l'entrée d'alimentation 6 du moule, et des moyens de verrouillage 43 garantissant le raccordement et son étanchéité. 15 Selon l'invention, le dispositif de raccordement, en particulier les moyens de guidage et de positionnement 42 et les moyens de verrouillage 43 sont pilotés de manière automatisée, sans nécessiter d'intervention humaine directement sur ledit dispositif. Les moyens de guidage, de 20 positionnement et de verrouillage sont asservis par un système à commande électronique 8 (figure 1), tel qu'un automate programmable, lui-même relié à l'extérieur de la cabine à un pupitre non illustré, à partir duquel peut intervenir un opérateur pour contrôler les opérations. 25 Les moyens de guidage et de positionnement 42 sont par exemple constitués d'un système ou bras motorisé. Par ailleurs, la délivrance d'un gaz sous pression impose d'assurer un blocage du raccordement et une garantie d'étanchéité, qui sont assurés 30 selon l'invention par les moyens de verrouillage 43. Ces moyens de verrouillage 43 peuvent avantageusement être constitués par les moyens de guidage et de positionnement 42. A titre d'exemple, l'utilisation d'un vérin pneumatique ou hydraulique 44 (figures 2 à 4) fournit un mouvement de translation faisant avancer la tête de raccordement, et exerce en outre en fin de course la force de poussée nécessaire au maintien de l'étanchéité. Des capteurs de position 45 illustrés sur la figure 1 sont avantageusement io associés aux moyens de guidage et de positionnement 42 pour indiquer en retour à l'automate 8, l'état de position desdits moyens et par conséquent de la connexion. Concernant la connexion et en regard de la figure 1, la tête de is raccordement 40 comprend une sortie de connexion et d'alimentation 40a qui est destinée à coopérer avec une entrée de connexion 6a de l'entrée d'alimentation 6. La coopération entre la sortie 40a et l'entrée 6a peut être réalisée selon un 20 engagement mutuel de formes complémentaires, du type mâle-femelle, tel que représenté sur les figures 2 à 4. La partie femelle 6a est par exemple associée à l'entrée 63, tandis que la partie mâle 40a correspond à la sortie de connexion de la tête 40, ou bien inversement. 25 Dans une variante de réalisation, la coopération d'une manière générale, entre la tête 40 et de l'entrée 6 est obtenue selon un simple aboutement de manière coplanaire. Combiné à l'une des variantes de réalisation ci-dessus ou selon encore 30 une autre variante, la coopération peut également se faire par clipsage. i0 Dans le cas d'une association mâle-femelle, la partie femelle 6a en vue de détail sur les figures 3 et 4, est de préférence en forme d'entonnoir en présentant une forme évasée au niveau de son ouverture 6b en regard de l'extérieur, avec des génératrices 6c et 6d convergentes en direction opposée de l'ouverture. Cette forme participe avantageusement au guidage de la partie mâle complémentaire 40a de forme ici tronconique. La tête de raccordement 40 comporte un conduit d'alimentation 41 io débouchant dans la sortie de connexion 40a et relié à son extrémité opposée à un système d'alimentation en air comprimé non représenté. La distribution d'air est contrôlée de manière automatisée et/ou manuellement via une vanne en amont du conduit 41. is L'entrée de connexion 6a de l'entrée d'alimentation 63 est raccordée à l'opposé de son embouchure au collecteur 64 ou à la conduite d'alimentation 5 du ou des vibrateurs. L'alimentation étant constituée d'un gaz sous pression, il importe que la 20 connexion soit étanche. A cet effet, un joint torique 9 (figure 3) est agencé autour de l'ouverture 6a de l'entrée d'alimentation 6, ou dans une variante non illustrée, en périphérie de la sortie d'alimentation 40a de la tête de raccordement. 25 Selon l'invention, le dispositif de raccordement 4 est amené en position de connexion ou déconnexion avec l'entrée d'alimentation 6 ou 63 via les moyens de guidage et de positionnement 42. Ces moyens assurent un mouvement de translation et éventuellement de rotation de la tête de raccordement. 30 20 2956059 Il La figure 3 illustre une partie du dispositif que sont la tête de raccordement 40 et les moyens de guidage et de positionnement 42, en position déconnectée et écartée de l'entrée d'alimentation 6. s En position déconnectée, le dispositif est agencé suffisamment à distance de l'entrée d'alimentation 63 et donc de la paroi 21 du moule, afin que le moule puisse être dégagé de la cabine et qu'un moule suivant prenne place. io La figure 4 montre la tête de raccordement 40 en position connectée, la partie mâle 40a de la tête étant parfaitement engagée dans la partie femelle 6a de l'entrée d'alimentation 6. Le vérin pneumatique 44 a translaté la tête 40 jusqu'à l'entrée d'alimentation 6, à l'aide de son bras 44a, et exerce avantageusement un effort de poussée garantissant la is connexion, et donc son étanchéité. La mise en oeuvre de l'ensemble combiné, dispositif de raccordement et moule, est à présent décrit au regard d'un cycle de moulage d'un produit en béton. Des moules, agencés sur un carrousel, sont successivement mis en place dans une cabine de distribution de béton, à l'intérieur de laquelle se trouve le dispositif de raccordement. 25 Un système mécanique assure la sortie d'un moule qui a été rempli de béton, tandis qu'un moule vide est introduit dans la cabine, mis en place et maintenu sous la trémie par les moyens de centrage, de positionnement et de maintien 7. L'arrêt en position du moule déclenche de manière automatisée un ordre d'avancement pour les moyens de guidage et de positionnement 42 (avancement du vérin 44 par exemple) qui réalisent la connexion de la tête de raccordement 40 avec l'entrée d'alimentation 6 associée au moule. Un pilotage également automatisé des moyens de verrouillage 43 conduit à garantir l'étanchéité de connexion (force maintenue de poussée du vérin 44 par exemple). Le verrouillage étant alors visualisé sur le pupitre de commande, lo l'opérateur déclenche la coulée du béton et l'alimentation des vibrateurs 3. L'alimentation en air comprimé est réalisée à partir d'un ordre manuel depuis le pupitre de commande, ou bien peut être déclenchée automatiquement, après verrouillage de la connexion de la tête de raccordement 40 avec l'entrée d'alimentation 6. 15 Une fois l'opération de bétonnage terminée et l'arrêt effectif de l'alimentation des vibrateurs 3, un ordre automatisé est envoyé aux moyens de verrouillage 43 et moyens de guidage et de positionnement 42 qui déconnectent la tête de raccordement 40 et l'éloignent du moule (recul 20 du vérin 44). Le moule plein est ensuite dégagé de la cabine, tandis qu'un nouveau moule vide est introduit. 25 Ainsi, l'invention assure un branchement entièrement automatisé de l'alimentation en gaz sous pression d'un système associé à un moule, en particulier pour un moule de fort encombrement assurant la fabrication de produits en béton. REVENDICATIONS1. Ensemble (1) comprenant un moule (2) pourvu d'au moins une entrée d'alimentation (6, 63) reliée à un système (3) associé au moule et devant être alimenté en gaz sous pression, et au moins un dispositif de raccordement et d'alimentation (4) en gaz sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de guidage et de positionnement (42) dudit dispositif pour sa connexion avec l'entrée d'alimentation (6), et des moyens de verrouillage (43) de la connexion dudit dispositif avec ladite entrée d'alimentation, l'ensemble de ces moyens étant pilotés de manière automatisée. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coopération du dispositif de raccordement et d'alimentation (4) avec l'entrée d'alimentation (6) agencée au niveau du moule est réalisée de manière coplanaire selon un aboutement, ou selon une coopération par engagement mutuel de formes complémentaires du type mâle-femelle, et/ou par clipsage, le dispositif de raccordement et d'alimentation (4) ou l'entrée d'alimentation (6) comprenant en outre des moyens d'étanchéité (9). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage et de positionnement (42) sont constitués d'un élément mobile assurant des mouvements de translation et éventuellement de rotation, tels qu'un élément motorisé, un vérin pneumatique ou hydraulique. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage et de positionnement (42) et les moyens de verrouillage (43) du raccordement sont formés par un appareil unitaire. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs systèmes (3) à alimenter en gaz sous pression, le moule (2) présentant une pluralité d'entrées d'alimentation (60, 61, 62) reliées chacune à un système (3), tandis qu'une pluralité de dispositifs de raccordement et d'alimentation (4) est prévue pour se raccorder individuellement à chaque entrée d'alimentation, ou bien un unique dispositif de raccordement et d'alimentation (4) est fourni pour se connecter à une entrée générale (63) du moule débouchant sur un collecteur (64) connecté à chacune Io des entrées d'alimentation (60, 61, 62) des systèmes, ou encore, un unique dispositif de raccordement et d'alimentation (4) est fourni et comprend une pluralité de sorties de raccordement et d'alimentation (40a) pour se connecter chacune à chaque entrée d'alimentation (60, 61, 62) des systèmes. 15 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur de position (45) associé aux moyens de guidage et de positionnement (42) du dispositif de raccordement et d'alimentation. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que le moule (2) est un moule pour la fabrication de produits en béton vibré, tels que des voussoirs, des traverses de chemin de fer, ou des poutres, les systèmes (3) alimentés en gaz sous pression étant des systèmes de vibration alimentés en air comprimé. 25 8. Procédé de fabrication de produits en béton vibré à partir d'un moule (2), comprenant une étape de raccordement d'alimentation en gaz sous pression d'au moins un système de vibration (3) associé au moule, caractérisé en ce que l'étape de raccordement est réalisée de manière automatisée. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre par un ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il s consiste à fabriquer des voussoirs, l'ensemble (1) étant enfermé dans une cabine, et le pilotage automatisé du dispositif de raccordement et d'alimentation (4) étant contrôlable à distance depuis un pupitre de commande extérieur à la cabine.