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Cette invention a trait à des améliorations à, ou se rapportant à des machines à couper le béton et concerne particulièrement un procédé amélioré pour couper des rainures dans des chaussées ou des pavements de béton.
Un procédé bien connu pour la fabrication de chaussées consiste à couler du béton de manière continue sur une fondation préconstruite. On s'est cependant rendu compte de ce que de telles chaussées présentent l'inconvénient dé se dilater et de se contracter respectivement par temps chauds et froids, de sorte qu'il se forme dans le béton des fissures qui peuvent s'accentuer par la gelée. En outre, si une partie des fondations devait s'affaisser, il pourrait se former des crevaces à d'autres endroits indésirables.
Depuis un certain temps, lors de la coulée continue d'une chaussée de béton, on a inséré des lattes de bois sous la surface du béton, tant trans- versalement que longitudinalement, afin que le fissurage se produise le long de lignes prédéterminées, des rainures étant coupées juste au-dessus des éléments dé bois afin d'assurer que les fissures de surface se produisent aux endroits vou- lus. On coule alors, dans les rainures, un matériau élastique, tel que du caoutchouc bitumé par exemple, afin que le béton soit enclin à se crevasser le long desdites rainures, lesdites crevasses étant alors obturées d'avance de manière adéquate par ledit matériau de scellement.
On a également déjà proposé de tailler dans une chaussée de béton des rainures de la profondeur désirée, avant que ledit béton ne se soit entièrement durci. Une autre proposition encore recommande d'introduire dans'le béton et jus- qu'à la profondeur désirée des planches de bois ou objets similaires, quelques heures après-la coulée du béton, mais avant que celui-ci ne se soit entièrement durci. L'inconvénient que présente ce procédé est que les pierrailles qui forment le béton sont écartées de la rainure, de sorte que les bords de celles-ci sont composés presque uniquement de ciment, sans pierrailles pour les renforcer. Il en'résulte, qu'après durcissement, le revêtement de la chaussée sera affaibli aux bords des rainures et qu'il s'écaillera et s'effritera en ces endroits.
On a trouvé qu'il était désirable de tailler une rainure dans le béton, après que celui-ci se soit durci, cette rainure étant pratiquée à travers la masse dont est fait le béton.
Jusqu'à présent on a éprouvé des difficultés considérables à pratiquer de telles rainures dans des chaussées ou pavements de béton, non seulement à cau- se de la nature résistante et particulièrement abrasive du béton, qui entrahe une usure très rapide des outils de taille, mais également à cause du fait qu'il a été très difficile de guider convenablement lesdits outils de taille le long de lignes prédéterminées.
Un but de l'invention consiste à élaborer un procédé et à réaliser les machines nécessaires à l'exécution de ce procédé pour la taille de rainures dans du béton.
Dans ce but , parmi d'autres, l'invention prévoit, pour tailler des rainures dans le béton, un système, où l'on fait usage d'un rail que l'on dispose au-dessus du béton parallèlement à la rainure qui doit être taillée et d'un élé- ment à tailler des rainures fixé de manière mobile sur ledit rail et pouvant se mouvoir parallèlement à ce dernier. De préférence, l'élément à tailler sera constitué par un couteau rotatff en forme de roue qui peut être soit en métal imprégné de diamant ou de carbure de silice ou de toute autre matière abrasive convenable, agglomérée ou renforcée de façon adéquate.
L'invention prévoit également l'appareillage pour tailler une rainure dans une chaussée ou un pavement de béton, comprenant-un rail, des moyens pour placer ce rail au-dessus de et parallèlement à la rainure à tailler, un élément pour tailler ladite rainure ainsi que des moyens pour déplacer cet élément paral- lèlement audit rail.
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Plus spécifiquement, le rail est disposé dans un cadre qui peut être placé à n'importe quel endroit voulu de la chaussée, ledit rail pouvant alors être aligné correctement dans la position requise. On fait ensuite tourner la roue de taille, montée sur un chariot approprié pouvant se mouvoir le long du rail et qui peut, pour la facilité , porter également des moyens d'entraînement de ladite roue de taille qui coupe ainsi la rainure voulue dans la chaussée ou le pa- vement de béton au fur et à mesure que l'on déplace le chariot le long dudit rail, de sorte que la rainure est taillée à l'endroit voulu et pratiquement en ligne droite et parallèlement aux,ou à tout angle voulu par rapport aux, bords latéraux de la chaussée.
En vue de faciliter la compréhension de l'invention, on se référera par la suite aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de face d'une machine conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en plan de cette machine; la figure 3 est une vue latérale partiellement en coupe de la figure 1; la figure 4 est une vue en perspective du rail et de l'élément à tailler des rainures conformes à l'invention; la figure 5 est une vue latérale de l'élément à tailler des rainures ; la figure 6 est une vue en plan détaillée d'un chariot escamotable pour le rail; la figure 7 est une vue latérale en coupe de la figure 6; la figure 8 est une coupe simplifiée d'un élément à tailler des rainures monté sur un rail; la figure 9 est une vue en plan de la figure 8.
Dans les figures 1 à 3, la roue de taille tournante 1 est composée d'un matériau approprié, tel que, par exemple, de l'acier imprégné de diamant ou toute autre matière à tailler abrasive. La roue 1 se trouve montée, de maniè- re'à pouvoir tourner, à l'intérieur d'une garde 2 et sur un chariot 8 qui est prévu pour'pouvoir se mouvoir le long du rail 2, étant guidé au moyen de huit roulettes 12 montées sur des bouts d'axe et travaillant en collaboration avec les flasques du rail 9, ainsi qu'on peut le voir tout particulièrement sur la figure 3, et pouvant en outre être guidés par d'autres roulettes qui agiraient en collaboration avec les bords verticaux dudit rail.
Le rail 9 est disposé à l'intérieur d'un oadre composé de longerons 3 et de traverses en bout 13. Ce cadre peut être déplacé au moyen de roulettes escamotables 2 montées dans des bottiers! qui servent de pattes de support, et peuvent être commandées par des leviers 6, de sorte que lorsqu'on désire déplacer le cadre on peut actionner les leviers ¯6 pour que les roulettes 2 se posent sur le sol permettant un déplacement aisé du cadre tout entier. Une fois que celui-- ci est arrivé à son emplacement voulu, on actionne à nouveau les leviers 6 pour escamoter les roulettes 5 et le cadre sera solidement posé sur lesdits boîtiers 4 qui font alors office de pattes de support.
Le servant de la roue de taille 1 peut s'asseoir sur le siège 10 et commander, au moyen d'un volant de commande 11, la profondeur de la rainure faite par la roue de taille.
Il est facile de se rendre compte de ce que la présente invention offre un moyen facile pour amener l'encadrement rectangulaire dans la position voulue et pour l'aligner correctement au moyen des roulettes 5. Dès que le cadre a atteint la position requise, on le fixe solidement en escamotant les roulettes 5, après quoi la roue de taille peut être actionnée par un moteur et déplacée le long du rail 9 au moyen du chariot 8. C'est ainsi que l'on obtient dans des chaus-
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sées ou pavements de béton une rainure alignée et située avec précision.
Les figures 4 à 9 montrent d'autres réalisations. Il s'agit de tailler une rainure 22 dans une chaussée de béton 21 au moyen d'une machine conforme à la. présente invention, comprenant une paire de rails parallèles 23 reliés par des traverses 24 et ayant un troisième rail 26 disposé de manière à,former en,. coupe transversale un triangle avec les deux rails 23. En vue de réaliser une charpente rigide, les traverses 24, les rails 23 et le rail 26 sont reliés par un. nombre de croisillons 25.
L'ensemble comprenant les rails 23 et le rail 26 sera désigné ci-après par élément à rail. Il reste cependant bien entendu que la présente invention ne se limite nullement à cette exécution particulière de l'élément à rail repré- senté et décrit ici.
L'élément à rail est pourvu d'un dispositif de déplacement sous forme d'un'train de roues, comme le montrent clairement en plan la figure 6 et en coupe la figure 7.
Le susdit train de roues comprend un châssis 29 ayant un anneau 110 fixé à chaque bout. L'anneau 110 est pourvu d'un flasque 125qui s'étend vers 1, intérieur, un second anneau 121 étant monté sous le flasque 25 de manière à pou- voir tourner à l'intérieur de l'anneau 110. Ces anneaux 121 sont pourvus chacun de deux plaques montantes 122 ayant des alésages par lesquels passe un axe 123 autour duquel peut tourner une roue 111.
Les roues 111 sont donc montées de ma- nièré à pouvoir tourner par rapport à l'anneau 121, lequel est lui-même capable de tourner de 360 C complets à l'intérieur de l'anneau 110 Le châssis 29 porte un cylindre pour un piston hydraulique 124 dont l'autre extrémité agit sur le membre 126 qui se trouve fixé pratiquement au centre de gravité de l'élément à rail, de sorte qu'en actionnant le piston hydraulique 124, le train de roues est abaissé jusqu'à terre tandis que l'élément à rail s'en trouve soulevé. L'élément à rail peut alors être déplacé, porté par ledit train de roues. Dès que l'élément à rail a été amené dans la position requise, on relâche le piston hydraulique 124 et l'élément à rail est posé sur la chaussée de béton même.
@ Un chariot 127 se trouve monté de manière à pouvoir se mouvoir le long des rails 23 et porte d'un coté un groupe à force motrice, de préférence un moteur à combustion interne, et de l'autre côté un coffret contenant un sys- tèmé d'entraînement pour la roue de taille 112. Cette dernière est montée à 1' intérieur d'un boîtier 113 de manière à pouvoir y tourner, alors que le coffret 114 héberge le mécanisme qui permet l'entraînement de la roue de taille 112 au moyen du groupe de force motrice 139. Le coffret 114 tout entier peut tourner au- tour d'un pivot, de sorte que la roue de taille peut se mouvoir en arc de cercle autour de ce même pivot, ce qui permet de varier la profondeur de taille de ladite roue.
La variation de la profondeur de taille s'opère au moyen d'un bras 117 solidaire dudit coffret 114 et portant à son extrémité un manchon fileté 120 dans lequel se visse un arbre fileté qui porte un volant de commande 119 à une extrémité ,son extrémité inféri-eure étant fixée de manière à être libre de tourner dans une articulation 140. C'est ainsi qu'en tournant le volant de comman- de 119 à la main, la roue de taille se déplace selon un arc de cercle, ce qui per- met de régler sa profondeur de taille avec précision.
En vue de sa rotation, la roue de taille 112 est montée sur un arbre 131 logé dans un manchon 132 où il tourne dans des paliers. L'autre bout de cet arbre 131 est pourvu d'une poulie 133, laquelle est entraînée par une courroie à partir de la poulie 134 logée également dans le coffret 114. La poulie 134 se trouve montée sur un arbre 135 dont l'autre bout porte une bride 138 destinée à servir d'accouplement à l'arbre moteur du groupe de force motrice. L'arbre 135 peut tourner dans des paliers prévus dans chaque extrémité d'un tube 136 fixé à l'intérieur du chariot 127 mais dépassant le bord de celui-ci. Une autre
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pièce de châssis creuse 137 est solidaire du coffret 114 en vue de pouvoir pivoter par rapport au tube 136.
Le chariot 127 s'appuie sur les rails 23 au moyen d'une paire de roues 129 et d'une paire de roues à double flasque 130. Le chariot 127 est déplacé le long de l'élément à rail en se tirant par rapport à un élément flexible 27 fixé à des supports prévus à chaque extrémité du rail 26. Cet élément flexible peut très bien être une petite chaîne. Cette chaîne passe sur un pignon fou 141 et de là sur un pignon 142 entraîné par un réducteur logé dans un carter 115 et ac- tionné par une manivelle 116. En tournant à la manivelle 116 on fait tourner le pignon 142 et le chariot se tire le long de ladite chaîne flexible 27.
Pour couper une rainure de profondeur et de longueur voulues dans une surface de béton telle qu'une chaussée ou un pavement, l'élément à rail est d'abord amené dans la position requise, puis on escamote le train de roues de manière à faire reposer l'élément à rail sur la surface de béton. Le chariot 127 est alors amené à une extrémité de l'élément à rail, le groupe moteur est mis en marche et la roue de taille 112 est abaissée de façon à entamer la surface de béton. Une fois que la profondeur voulue est atteinte, on fait avancer le chariot d'un bout de l'élément à rail à l'autre en actionnant la manivelle 116.
Au moment où la roue de taille vient,en contact avec un élément dur de la pierraille, la vitesse de déplacement du chariot le long de l'élément à rail peut être réduite, en vue de donner le temps à la roue 112 de tailler à travers la pierraille dure. Dans d'autres circonstances, où la roue de taille n'a que fort peu de pierraille dure à traverser, la vitesse du chariot 127 par rapport à la longueur du rail pourra être considérablement augmentée en tour- nant plus vite à la manivelle 116.
On pourra aisément se rendre compte de ce que la présente invention constitue une machine qui permet de manière fort simple de tailler une rainure alignée avec précision et de profondeur correctement déterminée dans des surfa- ces de béton et particulièrement dans des chaussées ou des pavements de béton.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour tailler une rainure dans du béton, consistant à placer un élément à rail au dessus du béton parallèlement à la rainure qui est à pratiquer, à monter de manière mobile sur ledit élément à rail un dispositif à tailler des rainures, et à déplacer ledit dispositif de taille parallèlement au rail.
2. - Machine à tailler une rainure dans du béton, comprenant un élé- ment à rail, des moyens qui permettent de disposer ledit élément à rail au-dessus de et parallèlement à la rainure à tailler, un dispositif à tailler des rainures et des moyens pour déplacer ledit dispositif parallèlement audit rail.
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This invention relates to improvements in or relating to concrete cutting machines and particularly relates to an improved method for cutting grooves in concrete pavements or pavements.
A well-known process for making pavements is to pour concrete continuously over a pre-built foundation. However, it has been realized that such pavements have the drawback of expanding and contracting respectively in hot and cold weather, so that cracks form in the concrete which can be accentuated by the jelly. Also, if any part of the foundation were to sag, crevices could form in other undesirable places.
For some time, in the continuous casting of a concrete pavement, wooden slats have been inserted under the surface of the concrete, both transversely and longitudinally, so that the cracking occurs along predetermined lines, grooves being cut just above the timber members to ensure that surface cracks occur where desired. An elastic material, such as bituminous rubber for example, is then poured into the grooves so that the concrete is inclined to crack along said grooves, said crevices then being adequately sealed in advance by said sealing material .
It has also already been proposed to cut grooves of the desired depth in a concrete pavement, before said concrete has fully hardened. Yet another proposal recommends inserting into the concrete and to the desired depth wooden planks or the like, a few hours after the concrete has been poured, but before the concrete has fully hardened. The disadvantage of this process is that the stones which form the concrete are separated from the groove, so that the edges thereof are composed almost entirely of cement, without stones to reinforce them. As a result, after hardening, the pavement surface will be weakened at the edges of the grooves and will chip and crumble in these places.
It has been found desirable to cut a groove in the concrete, after it has hardened, this groove being made through the mass of which the concrete is made.
Hitherto, considerable difficulties have been experienced in making such grooves in concrete pavements or pavements, not only because of the resistant and particularly abrasive nature of concrete, which causes very rapid wear of cutting tools, but also because of the fact that it has been very difficult to properly guide said cutting tools along predetermined lines.
An object of the invention consists in developing a method and in producing the machines necessary for the execution of this method for cutting grooves in concrete.
For this purpose, among others, the invention provides, for cutting grooves in the concrete, a system, in which use is made of a rail which is placed above the concrete parallel to the groove which must be cut and an element to cut grooves movably fixed to said rail and able to move parallel to the latter. Preferably, the element to be cut will consist of a rotatff knife in the form of a wheel which can be either made of metal impregnated with diamond or silica carbide or any other suitable abrasive material, agglomerated or suitably reinforced.
The invention also provides the apparatus for cutting a groove in a concrete pavement or pavement, comprising a rail, means for placing this rail above and parallel to the groove to be cut, an element for cutting said groove as well as means for moving this element parallel to said rail.
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More specifically, the rail is arranged in a frame which can be placed at any desired location on the roadway, said rail then being able to be properly aligned in the required position. The pruning wheel is then rotated, mounted on a suitable carriage which can move along the rail and which can, for convenience, also carry means for driving said pruning wheel which thus cuts the desired groove in the roadway. or the concrete wall as the carriage is moved along said rail, so that the groove is cut at the desired location and substantially in a straight line and parallel to, or at any desired angle in relation to the side edges of the roadway.
In order to facilitate understanding of the invention, reference will be made hereinafter to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a front view of a machine according to the invention; Figure 2 is a plan view of this machine; Figure 3 is a partially sectioned side view of Figure 1; FIG. 4 is a perspective view of the rail and of the element for cutting grooves according to the invention; FIG. 5 is a side view of the element to be cut into grooves; Figure 6 is a detailed plan view of a retractable carriage for the rail; Figure 7 is a sectional side view of Figure 6; Figure 8 is a schematic sectional view of a channel cutter mounted on a rail; Figure 9 is a plan view of Figure 8.
In Figures 1 to 3, the rotating size wheel 1 is made of a suitable material, such as, for example, diamond impregnated steel or other abrasive cutting material. The wheel 1 is mounted so as to be able to turn inside a guard 2 and on a carriage 8 which is provided to be able to move along the rail 2, being guided by means of eight castors 12 mounted on axle ends and working in conjunction with the flanges of rail 9, as can be seen in particular in FIG. 3, and which can also be guided by other castors which would act in conjunction with the vertical edges of said rail.
The rail 9 is arranged inside a frame made up of side members 3 and end cross members 13. This frame can be moved by means of retractable rollers 2 mounted in boxes! which serve as support legs, and can be controlled by levers 6, so that when you want to move the frame you can actuate the levers ¯6 so that the casters 2 rest on the ground allowing easy movement of the frame while whole. Once the latter has arrived at its desired location, the levers 6 are actuated again to retract the rollers 5 and the frame will be firmly placed on said boxes 4 which then act as support legs.
The servant of the size wheel 1 can sit on the seat 10 and control, by means of a handwheel 11, the depth of the groove made by the size wheel.
It is easy to see that the present invention offers an easy way to bring the rectangular frame into the desired position and to align it correctly by means of the rollers 5. As soon as the frame has reached the required position, one Fix it securely by retracting the casters 5, after which the pruning wheel can be actuated by a motor and moved along the rail 9 by means of the carriage 8. This is how one obtains in shoes.
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or concrete pavements a precisely aligned and located groove.
Figures 4 to 9 show other embodiments. This involves cutting a groove 22 in a concrete pavement 21 by means of a machine in accordance with the. present invention, comprising a pair of parallel rails 23 connected by sleepers 24 and having a third rail 26 disposed so as to form a. cross section a triangle with the two rails 23. In order to achieve a rigid frame, the sleepers 24, the rails 23 and the rail 26 are connected by one. number of braces 25.
The assembly comprising the rails 23 and the rail 26 will be referred to below as the rail element. However, it will of course be understood that the present invention is in no way limited to this particular embodiment of the rail element represented and described here.
The rail element is provided with a moving device in the form of a train of wheels, as clearly shown in plan in figure 6 and in section in figure 7.
The aforesaid wheel set comprises a frame 29 having a ring 110 attached to each end. The ring 110 is provided with a flange 125 which extends towards the interior, a second ring 121 being mounted under the flange 25 so as to be able to rotate inside the ring 110. These rings 121 are each provided with two riser plates 122 having bores through which passes an axis 123 about which a wheel 111 can rotate.
The wheels 111 are therefore mounted so as to be able to turn with respect to the ring 121, which is itself capable of rotating a full 360 ° C inside the ring 110 The frame 29 carries a cylinder for a hydraulic piston 124, the other end of which acts on member 126 which is fixed substantially to the center of gravity of the rail element, so that by actuating hydraulic piston 124 the wheel set is lowered to the ground while the rail element is lifted. The rail element can then be moved, carried by said set of wheels. As soon as the rail element has been brought into the required position, the hydraulic piston 124 is released and the rail element is laid on the concrete pavement itself.
@ A carriage 127 is mounted so as to be able to move along the rails 23 and carries on one side a motive power unit, preferably an internal combustion engine, and on the other side a box containing a system. The drive shaft for the size 112 wheel. The latter is mounted inside a housing 113 so that it can be rotated there, while the cabinet 114 houses the mechanism which allows the drive of the size 112 wheel. by means of the motive power unit 139. The entire cabinet 114 can rotate around a pivot, so that the pruning wheel can move in an arc around that same pivot, which allows the variation of the size. cutting depth of said wheel.
The variation in the cutting depth is effected by means of an arm 117 integral with said box 114 and carrying at its end a threaded sleeve 120 into which is screwed a threaded shaft which carries a handwheel 119 at one end, its end lower being fixed so as to be free to turn in a joint 140. Thus, by turning the handwheel 119 by hand, the pruning wheel moves in an arc of a circle, which allows precise adjustment of the cutting depth.
In view of its rotation, the size wheel 112 is mounted on a shaft 131 housed in a sleeve 132 where it rotates in bearings. The other end of this shaft 131 is provided with a pulley 133, which is driven by a belt from the pulley 134 also housed in the box 114. The pulley 134 is mounted on a shaft 135 whose other end carries a flange 138 intended to serve as a coupling to the drive shaft of the motive power unit. The shaft 135 can rotate in bearings provided in each end of a tube 136 fixed inside the carriage 127 but extending beyond the edge thereof. Another
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hollow frame part 137 is integral with the box 114 in order to be able to pivot relative to the tube 136.
The carriage 127 is supported on the rails 23 by means of a pair of wheels 129 and a pair of double flanged wheels 130. The carriage 127 is moved along the rail member by pulling relative to it. a flexible element 27 fixed to supports provided at each end of the rail 26. This flexible element may very well be a small chain. This chain passes over an idle pinion 141 and from there over a pinion 142 driven by a reduction gear housed in a housing 115 and actuated by a crank 116. By turning with the crank 116 the pinion 142 is rotated and the carriage pulls itself out. along said flexible chain 27.
To cut a groove of the desired depth and length in a concrete surface such as a pavement or pavement, the rail member is first brought into the required position, then the undercarriage is retracted so as to make rest the rail element on the concrete surface. The carriage 127 is then brought to one end of the rail member, the power unit is started, and the size wheel 112 is lowered to cut into the concrete surface. Once the desired depth is reached, the carriage is advanced from one end of the rail element to the other by operating the crank 116.
As the pruning wheel comes into contact with a hard piece of the stone, the speed of movement of the carriage along the rail member can be reduced, in order to give the wheel 112 time to trim. through the hard stone. In other circumstances, where the pruning wheel has very little hard stone to traverse, the speed of the carriage 127 relative to the length of the rail can be greatly increased by turning the crank 116 faster.
It will easily be appreciated that the present invention constitutes a machine which makes it possible in a very simple way to cut an aligned groove with precision and of correctly determined depth in concrete surfaces and particularly in concrete pavements or pavements. .
CLAIMS.
1.- Method for cutting a groove in concrete, consisting in placing a rail element above the concrete parallel to the groove to be made, in movably mounting on said rail element a device for cutting grooves, and moving said trimming device parallel to the rail.
2. - Machine for cutting a groove in concrete, comprising a rail element, means which allow said rail element to be placed above and parallel to the groove to be cut, a device for cutting grooves and means for moving said device parallel to said rail.