EP0012069B1 - Usine à tambour rotatif pour la fabrication de produits en béton, béton armé et/ou béton précontraint - Google Patents

Usine à tambour rotatif pour la fabrication de produits en béton, béton armé et/ou béton précontraint Download PDF

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EP0012069B1
EP0012069B1 EP79400902A EP79400902A EP0012069B1 EP 0012069 B1 EP0012069 B1 EP 0012069B1 EP 79400902 A EP79400902 A EP 79400902A EP 79400902 A EP79400902 A EP 79400902A EP 0012069 B1 EP0012069 B1 EP 0012069B1
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EP
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drum
concrete
carriage
moulds
installation
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Mircéa Borcoman
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Individual
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B5/00—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping
    • B28B5/10—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping in moulds carried on the circumference of a rotating drum

Definitions

  • the invention relates to a factory for the production of concrete, reinforced concrete and / or prestressed concrete products, of the type which include a rotary drum with horizontal axis of rotation, provided with molding means on its external cylindrical surface. and suitable for passing, during its rotation, said molding means in front of various work stations, in particular concreting, hardening, demoulding and reinforcement positioning stations.
  • a plant of this kind is known in particular from patent US-A-3,720,493.
  • a plant is also known from patent FR-A-2,305,284 for the production of concrete products, in particular prestressed, in which a rotary, generally cylindrical, carrying hall transporting molds placed on its internal surface comprises a structure for resistance to longitudinal forces comprising longitudinal beams parallel to the axis of rotation of a supporting structure. These longitudinal beams have sufficient mechanical strength to absorb the major part of the prestressing forces exerted on the reinforcements in the case of the production of prestressed concrete elements.
  • the object of the invention is, above all, to make factories of the kind in question such that they better meet the various requirements of practice than hitherto, and in particular such that they make it possible to achieve, with a minimum of adaptation, a wide variety of product types, and ensuring the production of good quality products.
  • each beam consists of a base part, substantially rectangular, situated against the peripheral surface of the drum and a T-part fixed, by its central branch, at mid-width on the part of base, the areas of the base part located on either side of the central branch of the T serving as a raceway, while the crossbar of the T is intended to receive support means, in particular elastic, for molds .
  • the molding means comprise, at their part facing the drum, a resistance element extending longitudinally, provided with attachment means for the compacting means, this resistance element as well as the attachment means being identical which that either the type of mold for the various kinds of products to be manufactured, the lower part of the mold being connected, in particular by joints, to lateral shells whose shape is determined by the type of product to be produced; closing covers are optionally provided to cover the free face of the concrete during the heat treatment.
  • the concreting installation comprises a carriage whose length, in a direction parallel to the axis of the drum, is substantially equal to that of the drum, this carriage comprising two levels and being located above the most generatrix high of the drum, the upper level of this carriage comprising at least one container for receiving concrete and means for allowing the flow of concrete in the molds, the aforesaid carriage being suitable for rolling, at its upper level, on means of bearing carried by a fixed frame, the aforesaid carriage comprising a second level or lower level provided with compacting means suitable for rolling on the raceway of the beams integral with the drum, hooking means being provided to block the compacting means on the bottom of the molds during the compaction phase, the two levels of the carriage being linked by a framework, and reciprocating means being provided for moving the carriage by such s orte that it can occupy a working position for which its upper level is above the molds stopped at the top of their trajectory, while the lower level of the carriage is located below these molds, or an exit position for
  • the factory includes a thermal treatment installation advantageously constituted by a chamber, closed inwards by the drum itself, outwards (in the radial direction), by walls, in particular polygonal, at the ends in the axial direction by screens, and radially by movable curtains provided with winding, guiding and mounting means, this heat treatment chamber being provided with means for distributing, adjusting and recovering the thermal agent.
  • this demoulding and evacuation installation advantageously comprises a frame capable of moving in a radial direction, in particular in the horizontal plane passing through the axis of the drum, this frame carrying a rotary beam on which are gripped means unmolded products, this beam being able to rotate, with the gripping means, so as to ensure the evacuation of the molded products gripped by the gripping means.
  • the rotary drum factory can consist of several removable sub-assemblies, each sub-assembly having an acceptable size for transport by road.
  • the tam plant; rotary bour can be mounted in a ship hull so as to constitute a floating factory.
  • the rotary drum can be mounted in a floating hull C (fig. 4), with all the ancillary installations of the factory, so as to create a "floating factory with rotary drum”.
  • the rotary drum T (fig. 1 to 8) is constituted by a rotary structure having on its entire outer periphery beams with compound profile 9, forming a series of mold support benches, welded parallel to the horizontal axis of rotation so to reinforce the structure to make it capable of supporting not only the loads due to molds filled with concrete, but also the forces coming from the tensioning of reinforcements or strands during the manufacture of products in prestressed concrete.
  • Said rotary structure comprises curved sheets 1 (see in particular Figure 8), reinforced by beams 2 and assembled using means 3, formed for example by connection plates, and two head walls 4 (fig. 1 and 4) arranged in the form of a cylinder.
  • two tubular support beams 5, integral with the walls 4, carried by two bearings 6; rotation drive means 7 (fig. 2 and 4) of the drum and blocking means 8 in rotation of this drum are also provided.
  • each beam 9 comprises, in addition to the basic part 9c, a T-shaped part 9d fixed by its central branch, oriented radially, at mid-width , on the base part 9c; the areas of the base part 9a, 9b located on either side of the central branch of the T constitute the above-mentioned raceway for the compacting means.
  • the transverse bar 9e of the T is intended to receive the means for supporting the molds.
  • Gussets 9f spaced apart from one another in the longitudinal direction, are situated in planes perpendicular to the longitudinal axis of the drum and are fixed, in particular by welding, to the central and transverse branches of the part 9d and to the upper part of the basic part 9c.
  • the fixings are preferably provided by welding.
  • the molding means M (FIGS. 5 to 8) comprise, at their part facing the drum, a resistance element 13 extending longitudinally and provided with attachment means 13a for the compacting means 29, 30.
  • This element of resistance 13 as well as the hooking means 13a remain identical regardless of the type of mold for the various kinds of products to be manufactured, so that the compacting means can be hung, under identical conditions, whatever the types of product to be manufactured.
  • This resistance element 13 can be constituted by two U-shaped cross-section beams, oriented longitudinally with their concavity turned in opposite directions, outward in the peripheral direction, the wings of the U being located in planes parallel to the axis. drum; these two beams are joined by a series of assembly gussets 14.
  • the lower part of the mold is connected to one or more shells designed according to the product to be produced, either as a fixed shell 15 (see in particular FIG. 7) or as a mixed shell having fixed parts 16, and / or folding parts 17 mounted on connecting joints with the lower part and / or movable shells 18 (see in particular Figure 5).
  • Clamping means 19 in particular for holding the folding shells 17 in the molding position are provided.
  • the molding means are provided with a cover 20 for closing the free face of the concrete during the heat treatment.
  • the concreting installation B (fig. 1 to 5) comprises a feed hopper 21, a buffer hopper 22 and a carriage 23 movable in a direction parallel to the axis of the drum, above the highest generator of the drum.
  • the length of the carriage 23, in the direction parallel to the axis of the drum, is substantially equal to that of the drum; the carriage 23 can be placed entirely above the drum, or be disengaged, in the longitudinal direction, entirely beyond the drum.
  • the carriage 23 has two levels; the upper level of this carriage comprises one or more interchangeable containers 23a, carried by a frame 24; this frame is provided with two head platforms 25, one or more closing hatches 26 and an adjustable neck 27; the frame 24, moreover, is equipped with rolling means 28a suitable for rolling on rails 28c (FIG. 5) carried by a fixed frame.
  • the neck 27 of the frame 24 is adapted to come above the molding means M located at the upper part of the drum, so as to allow the flow, by gravity, of the concrete in the molds.
  • the above-mentioned carriage comprises a second level or lower level provided with compacting means 29, 30, suitable for being introduced, by longitudinal displacement of the carriage, below the molding means located at the upper part of the drum.
  • the compacting means comprise a vibrating beam 29 provided with rolling means 28b, suitable for rolling on the rolling tracks 9a, 9b and two or more vibrators 30.
  • the beam 29 is, moreover, fitted with hooking devices 31 of said beam on the attachment means 13a of the resistance element 13 of the molding means (fig. 5).
  • the upper level and the lower level of the carriage are connected by a frame 32 so as to move as a unit.
  • the frame 32 is provided with a platform 33 supporting means of "back and forth" 34 provided to move the carriage at two levels following a back and forth movement, and various devices necessary for the automatic operation of the vibrators.
  • the hooking devices 31 include jacks 35 capable of moving bent arms tightening the resistance element 13 against the vibrating beam.
  • the two-level trolley can occupy a working position for which the upper level of the trolley is above the molds stopped at the top of their circular trajectory, while the lower level of the trolley is located below these molds, or in an exit position for which the carriage is located, in the longitudinal direction, entirely outside the drum.
  • said carriage takes the containers 23a, filled with fresh concrete, above the molds, and the vibrating beam 29 below these molds. Stopping the carriage in the working position controls the attachment of said beam 29 to the resistance elements 13 using the devices 31. The completion of this attachment operation controls the opening of the doors 26 and the discharge fresh concrete in the molds; the activation of the vibrators 30 is also controlled. The duration of the compaction produced by the vibrations is chosen for each product according to the characteristics of the concrete used.
  • the vibrators 30 are stopped, as well as the release of the beam 29; the hatches 26 close and the two-level carriage begins its return stroke (from left to right according to FIGS. 2 to 4) so as to exit completely, in the longitudinal direction, relative to the drum.
  • the containers 23 pass below the buffer hopper 22 and fill with fresh concrete for the next pouring operation.
  • the platform 25 located on the right side of the frame 24 ensures the closing of the buffer hopper 22 during the time interval when the pouring of the concrete into the molding means M takes place; the platform 25 located on the left side of the frame 24, according to FIGS.
  • the TT heat treatment installation (see in particular FIGS. 1 and 3) consists of a chamber closed, inwards in the radial direction, by the drum itself, the peripheral surface of which is produced by the sheets 1 which form a continuous cylinder; this chamber is, moreover, closed, radially outward, by walls 36, in particular of polygonal cross section; the chamber is closed at its heads, that is to say at its ends in the longitudinal direction, by screens 37 and, radially, by flexible movable curtains 38.
  • These curtains 38 (fig. 6) are provided with means winding 39, guide means 40 and mounting means 41.
  • the heat treatment chamber TT is provided with distribution means 42 for a thermal agent (steam, hot water, or the like), adjustment means 43 the flow of thermal agent and means 44 for recovering this thermal agent; the hardening of the concrete can thus be carried out gradually with the passage of the molds, filled with concrete, through this heat treatment chamber. This passage is obtained by the rotation of the entire rotating drum, at a determined rate.
  • a thermal agent steam, hot water, or the like
  • the demoulding and evacuation installation for molded products DE (fig. 1, 3 and 6) is advantageously placed at 270 ° relative to the concrete pouring station, according to the direction of rotation of the drum represented by an arrow on the fig. 1 and 3.
  • This demolding installation comprises a frame formed by a beam 45 connecting two head screens 46; this frame is, moreover, provided with rolling means 47 so as to be able to move on a rolling path 47a, in a radial direction situated in the horizontal plane passing through the axis of the drum.
  • Displacement means 48 (for example assembly: motor, pinion, rack) are provided to allow to communicate to the frame a movement of "back and forth" in the radial direction.
  • the head screens 46 of the frame serve as support for a rotary beam 49 rotatably mounted in two bearings 50 supported by the head screens.
  • Two cylinders 51 articulated, at one end, on a pivot integral with the frame and, at their other end, on a pivot integral with the beam 49 are provided for controlling a rotation at an angle of 90 °, in one direction or in the other, of this beam.
  • Said beam 49 is equipped with gripping means 53, 54, 55, molded products p, suitable for gripping these products and for removing them.
  • the gripping means are supported by gussets 52 secured to the beam 49; these gripping means comprise, on the one hand, a series of suction cups 53 mounted by means of interchangeable heads 54 on a longitudinal beam 55 which can be moved radially, relative to the drum.
  • the beam 55 is equipped with rollers 57 and means 56 for guiding its movements; means 58, in particular formed by jacks, are provided to ensure a back-and-forth movement of the beam 55.
  • the gripping means comprise, on the other hand, support elements 59, formed by a series of fingers, mounted in guides 60 and provided with means 61, such as jacks, capable of ensuring a "back and forth” movement; these fingers 59 can be slid under the hardened products during demolding (see fig. 6).
  • the rotation of 90 ° of the beam 49, in the clockwise direction, is controlled by the jacks 51 so as to place the gussets 52 in a vertical position; the jack 58, the axis of which is then vertical, then controls the descent of the beam 55 until the product p comes into the position shown in dotted lines in FIG. 6, to rest on a roller chain 62, or on another means of transport, for the evacuation of products.
  • the vacuum which, until now, had been maintained in the suction cups 53 to ensure the grip of the product p is eliminated; the product is released relative to the gripping means which are returned to their initial position.
  • the MP installation (fig. 1 and 3), for fitting the armatures, comprises an overhead crane 63 provided, on the one hand, with a lifting device 64 which can move the various loads, giving them a desired inclination , and on the other hand a laying device equipped with a frame 65 having a series of beams 66 adjustable in the longitudinal direction, and a series of hooking pieces 67, adjustable, in turn, along the width, that is to say along the peripheral direction of the drum.
  • the attachment pieces 67 are interchangeable so as to allow the installation M P to be used both for the installation of the various frames and for the mounting and loading of the molds, with minimal adaptations.
  • the rotary drum factory is produced with removable metal sub-assemblies, the size of each sub-assembly being such that transport by road of the sub-assembly is possible.
  • These sub-assemblies comprise: two frames 70, for supporting the drum, two side walls 71, two or more front walls 72, various roof elements 73, various working platforms 74, running beams 75 and various elements mounting and protection.
  • the assembly is carried out in such a way that the axis of the rotary drum is oriented in the direction of the length of the barge or of the floating hull; this shell is fitted with transverse walls 77 (fig. 4) provided on the bottom of the shell and serving to support the bearings of the rotary drum.
  • the interior length L of the shell is at least equal to and preferably greater than twice the length of the rotary drum to allow the two-stage carriage 23 to be released completely in the longitudinal direction.
  • the rotary drum is located in the left part of the shell; the longitudinal end formed by the straight hull part, which allows the carriage 23 to be released, forms a volume which can be used for the installation of a series of annexes A (such as offices, shops, various workshops, various depots, means handling, concrete plants, boilers, electric current generators).
  • a series of annexes A such as offices, shops, various workshops, various depots, means handling, concrete plants, boilers, electric current generators.

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Description

  • L'invention est relative à une usine pour la fabrication de produits en béton, béton armé et/ou béton précontraint, du genre de celles qui comprennent un tambour rotatif à axe de rotation horizontal garni, sur sa surface cylindrique extérieure, de moyens de moulage et propre à faire passer, lors de sa rotation, lesdits moyens de moulage devant divers postes de travail, notamment postes de bétonnage, de durcissement, de démoulage et de mise en place des armatures.
  • Une usine de ce genre est connue notamment d'après le brevet US-A-3 720 493. On connaît, en outre, d'après le brevet FR-A-2 305 284 une usine pour la fabrication de produits en béton, notamment précontraint, dans laquelle une halle rotative portante de forme générale cylindrique, transportant des moules placés sur sa surface intérieure comporte une structure de résistance aux efforts longitudinaux comprenant des poutres longitudinales parallèles à l'axe de rotation d'une structure porteuse. Ces poutres longitudinales ont une résistance mécanique suffisante pour absorber la majeure partie des efforts de précontrainte exercés sur les armatures dans le cas de la fabrication d'éléments en béton précontraint.
  • L'invention a pour but, surtout, de rendre les usines du genre en question telles qu'elles répondent mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique, et notamment telles qu'elles permettent de réaliser, avec un minimum d'adaptation, une grande diversité de types de produits, et d'assurer la fabrication de produits de bonne qualité.
  • Selon l'invention, une usine pour la fabrication de produits en béton, béton armé et/ou béton précontraint, du genre défini précédemment est caractérisée par le fait que le tambour est équipé de poutres à profil composé fixées, notamment par soudage, longitudinalement sur la périphérie extérieure du tambour, lesdites poutres:
    • - 1 °/ ayant une section transversale qui présente des zones propres à former un chemin de roulement parallèle à l'axe longitudinal du tambour pour le roulement et le guidage de moyens de compactage du béton;
    • - 2°/ étant équipées de moyens de fixation des moules dans une position située radialement vers l'extérieur par rapport au susdit chemin de roulement.
  • Parmi les avantages obtenus grâce à l'invention, on peut citer l'amélioration de la qualité des produits en raison de l'amélioration de l'efficacité du compactage et de la réduction des déformations des moyens de moulage; en outre, l'adaptation des moyens de moulage à divers types de produits à fabriquer peut être réalisée de manière simple et rapide, ce qui rend l'usine polyvalente.
  • De préférence, la section transversale de chaque poutre se compose d'une partie de base, sensiblement rectangulaire, située contre la surface périphérique du tambour et d'une partie en T fixée, par sa branche centrale, à mi-largeur sur la partie de base, les zones de la partie de base situées de part et d'autre de la branche centrale du T servant de chemin de roulement, tandis que la barre transversale du T est destinée à recevoir des moyens de support, notamment élastiques, pour des moules.
  • Avantageusement, les moyens de moulage comportent à leur partie tournée vers le tambour, un élément de résistance s'étendant longitudinalement, muni de moyens d'accrochage pour les moyens de compactage, cet élément de résistance ainsi que les moyens d'accrochage étant identiques quel que soit le type de moule pour les diverses sortes de produits à fabriquer, la partie inférieure du moule étant reliée, notamment par des articulations, à des coquilles latérales dont la forme est déterminée par le type de produit à réaliser; des couvercles de fermeture sont éventuellement prévus pour recouvrir la face libre du béton pendant le traitement thermique.
  • De préférence, l'installation de bétonnage comporte un chariot dont la longueur, suivant une direction parallèle à l'axe du tambour, est sensiblement égale à celle du tambour, ce chariot comportant deux niveaux et étant situé au-dessus de la génératrice la plus haute du tambour, le niveau supérieur de ce chariot comportant au moins un conteneur pour recevoir du béton et des moyens pour permettre l'écoulement du béton dans les moules, le susdit chariot étant propre à rouler, à son niveau supérieur, sur des moyens de roulement portés par une charpente fixe, le susdit chariot comportant un second niveau ou niveau inférieur muni de moyens de compactage propres à rouler sur le chemin de roulement des poutres solidaires du tambour, des moyens d'accrochage étant prévus pour bloquer les moyens de compactage sur le fond des moules pendant la phase de compactage, les deux niveaux du chariot étant liés par une ossature, et des moyens de va et vient étant prévus pour déplacer le chariot de telle sorte qu'il puisse occuper une position de travail pour laquelle son niveau supérieur se trouve au-dessus des moules arrêtés au sommet de leur trajectoire, tandis que le niveau inférieur du chariot est situé au-dessous de ces moules, ou une position de sortie pour laquelle le chariot est situé, suivant le sens axial, entièrement à l'extérieur du tambour.
  • Généralement, l'usine comporte une installation de traitement thermique avantageusement constituée par une chambre, fermée vers l'intérieur par le tambour lui-même, vers l'extérieur (dans le sens radial), par des parois, notamment polygonales, aux extrémités suivant le sens axial par des écrans, et radialement par des rideaux mobiles munis de moyens d'enroulement, de guidage et de montage, cette chambre de traitement thermique étant munie de moyens de distribution, de réglage et de récupération de l'agent thermique.
  • L'installation de démoulage et d'évacuation des produits en béton est notamment placée à 270° par rapport au poste de bétonnage; cette installation de démoulage et d'évacuation comporte, avantageusement, un bâti propre à se déplacer suivant une direction radiale, notamment dans le plan horizontal passant par l'axe du tambour, ce bâti portant une poutre rotative sur laquelle sont montés des moyens de préhension des produits démoulés, cette poutre pouvant effectuer une rotation, avec les moyens de préhension, de manière à assurer l'évacuation des produits moulés saisis par les moyens de préhension.
  • L'usine à tambour rotatif peut être constituée de plusieurs sous-ensembles démontables, chaque sous-ensemble ayant un gabarit acceptable pour un transport par la route.
  • Selon une autre possibilité, l'usine à tam- ; bour rotatif peut être montée dans une coque de navire de manière à constituer une usine flottante.
  • L'invention consiste, mises à part les disposition exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après, à propos de modes de réalisation particuliers décrits avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs.
    • La figure 1, de ces dessins, est une coupe transversale suivant 1-1 fig. 2, d'une usine à tambour rotatif, conforme à l'invention.
    • La figure 2 est une coupe longitudinale suivant II-II figure 1.
    • La figure 3 est une coupe transversale suivant III-III figure 4, d'une usine flottante à tambour rotatif.
    • La figure 4 est une coupe longitudinale suivant IV-IV figure 3.
    • La figure 5 montre en coupe transversale, à plus grande échelle, l'installation de bétonnage d'une usine à tambour rotatif, équipé de moules pour la fabrication de poteaux pour lignes électriques et de pieux.
    • La figure 6 est une coupe transversale, à plus grande échelle, de l'installation de démoulage et d'évacuation des produits moulés formés, dans l'exemple représenté, par des poteaux pour lignes électriques.
    • La figure 7 est une coupe transversale partielle, à plus grande échelle, d'un tambour rotatif équipé de moules pour la fabrication de traverses de chemin de fer, de poutres en T, de piquets de vignes et de dalles nervurées.
    • La figure 8, enfin, est une coupe transversale partielle, à plus grande échelle, d'un tambour rotatif équipé de moules.
  • En se reportant aux dessins, plus particu- fièrement aux figures 1 et 3, on peut voir une usine à tambour rotatif, fixe ou flottante, pour la fabrication de produit p en béton, béton armé et/ou béton precontraint.
  • Une telle usine comporte:
    • - un tambour rotatif T, à axe de rotation horizontal, équipé, sur sa périphérie extérieure, de poutres 9 à profil composé formant une série de bancs supports pour les moules, et de renforcements;
    • - des moyens de moulage M pour divers types de produits en béton, ces moyens de moulage étant placés sur la surface cylindrique extérieure du tambour;
    • - une installation de bétonnage B, équipée d'un dispositif commun de dosage, de distribution et de compactage du béton coulé dans les moyens de moulage M;
    • - une installation de traitement thermique T, comprenant une chambre de durcissement à travers laquelle passent les moules remplis de béton, suivant une cadence constante, du fait de la rotation du tambour;
    • - une installation de démoulage et d'évacuation des produits moulés DE, disposée avantageusement à 270° par rapport à l'installation de bétonnage B;
    • - une installation M P qui permet de réaliser, avec des adaptations réduites, aussi bien la mise en place des armatures "a" pour le béton armé que des armatures pour le béton précontraint;
    • - diverses constructions métalliques accessoires, visibles sur les dessins, notamment pour la réalisation des postes de commande, de bureaux, vestiaires, ou constructions annexes semblables.
  • Dans certains cas, le tambour rotatif peut être monté dans une coque C (fig. 4) flottante, avec toutes les installations annexes de l'usine, de manière à réaliser une "usine flottante à tambour rotatif".
  • Le tambour rotatif T (fig. 1 à 8) est constitué par une structure rotative ayant sur toute sa périphérie extérieure des poutres à profil composé 9, formant une série de bancs supports de moules, soudées parallèlement à l'axe horizontal de rotation de manière à renforcer la structure pour la rendre capable de supporter non seulement les charges dues aux moules remplis de béton, mais aussi les efforts provenant de la mise en tension des armatures ou des torons pendant la fabrication de produits en béton précontraint.
  • Ladite structure rotative comporte des tôles 1 (voir notamment figure 8) cintrées, renforcées par des poutres 2 et assemblées à l'aide de moyens 3, formés par exemple par des plaques de liaison, et de deux parois de tête 4 (fig. 1 et 4) agencées sous la forme d'un cylindre. Aux deux extrémités axiales de la structure sont prévues deux poutres tubulaires d'appui 5, solidaires des parois 4, portées par deux paliers 6; des moyens d'entraînement en rotation 7 (fig. 2 et 4) du tambour et des moyens de blocage 8 en rotation de ce tambour sont également prévus.
  • Chaque poutre 9 à profil composé (voir notamment figure 5) présente les caractéristiques suivantes:
    • - sa section transversale présente des zones 9a, 9b (fig. 5) propres à former un chemin de roulement parallèle à l'axe longitudinal du tambour, pour le roulement et le guidage de moyens-de compactage 29, 30 du béton coulé dans les moules; ces zones 9a, 9b sont orientées, comme visible sur les dessins, suivant la direction périphérique du tambour; ces zones sont formées par les parois situées radialement vers l'extérieur d'une partie de base 9c, sensiblement rectangulaire, de la section transversale, située et fixée contre la surface périphérique 1 du tambour;
    • - chaque poutre 9 est équipée de moyens de fixation des moules 16, 17, 18, 19 dans une position située radialement vers l'extérieur par rapport aux chemins de roulement 9a, 9b; ces moyens de fixation comprennent une série de chaises démontables 10 munies de moyens de fixation et de réglage 11 et de plots élastiques 12;
    • - chaque poutre 9 a une résistance mécanique suffisante pour absorber la majeure partie des efforts de précontrainte exercés sur les armatures dans le cas de fabrication d'éléments en béton précontraint.
  • Avantageusement, comme visible sur les dessins, notamment sur les figures 5 à 8, la section transversale de chaque poutre 9 comprend, outre la partie de base 9c, une partie en T 9d fixée par sa branche centrale, orientée radialement, à mi-largeur, sur la partie de base 9c; les zones de la partie de base 9a, 9b situées de part et d'autre de la branche centrale du T constituent le susdit chemin de roulement pour les moyens de compactage. La barre transversale 9e du T est destinée à recevoir les moyens de support des moules.
  • Des goussets 9f, écartés les uns des autres suivant le sens longitudinal, sont situés dans des plans perpendiculaire à l'axe longitudinal du tambour et sont fixés, notamment par soudage, aux branches centrales et transversales de la partie 9d et à la partie supérieure de la partie de base 9c. Les fixations sont assurées de préférence par soudage.
  • Les moyens de moulage M (fig. 5 à 8) comportent, à leur partie tournée vers le tambour, un élément de résistance 13 s'étendant longitudinalement et muni de moyens d'accrochage 13a pour les moyens de compactage 29, 30. Cet élément de résistance 13 ainsi que les moyens d'accrochage 13a restent identiques quel que soit le type de moule pour les diverses sortes de produits à fabriquer, de telle sorte que les moyens de compactage peuvent être accrochés, dans des conditions identiques, quels que soient les types de produit à fabriquer. Cet élément de résistance 13 peut être constitué par deux poutres à section transversale en U, orientées longitudinalement avec leur concavité tournée en sens opposé, vers l'extérieur dans le sens périphérique, les ailes du U étant situées dans des plans parallèles à l'axe du tambour; ces deux poutres sont réunies par une série de goussets d'assemblage 14.
  • La partie inférieure du moule est reliée à une ou plusieurs coquilles conçues selon le produit à fabriquer, soit comme coquille fixe 15 (voir notamment figure 7) soit comme coquille mixte ayant des parties fixes 16, et/ou des parties rabattables 17 montées sur des articulations de liaison avec la partie inférieure et/ou des coquille mobiles 18 (voir notamment figure 5). Des moyens de serrage 19 notamment pour maintenir en position de moulage les coquilles rabattables 17, sont prévus. Dans certains cas, les moyens de moulage sont munis de couvercle 20 pour la fermeture de la face libre du béton pendant le traitement thermique.
  • L'installation de bétonnage B (fig. 1 à 5) comprend une trémie d'alimentation 21, une trémie tampon 22 et un chariot 23 mobile suivant une direction parallèle à l'axe du tambour, au-dessus de la génératrice la plus haute du tambour. La longueur du chariot 23, suivant la direction parallèle à l'axe du tambour, est sensiblement égale à celle du tambour; le chariot 23 peut être placé entièrement au-dessus du tambour, ou être dégagé, suivant la direction longitudinale, entièrement au-delà du tambour.
  • Le chariot 23 comporte deux niveaux; le niveau supérieur de ce chariot comprend un ou plusieurs conteneurs interchangeables 23a, portés par un cadre 24; ce cadre est muni de deux plate-formes de tête 25, d'une ou plusieurs trappes de fermeture 26 et d'un goulet réglable 27; le cadre 24, en outre, est équipé de moyens de roulement 28a propres à rouler sur des rails 28c (fig. 5) portés par une charpente fixe.
  • Le goulet 27 du cadre 24 est propre à venir au-dessus des moyens de moulage M situés à la partie supérieure du tambour, de manière à permettre l'écoulement, par gravité, du béton dans les moules.
  • Le susdit chariot comporte un deuxième niveau ou niveau inférieur muni des moyens de compactage 29, 30, propres à être introduits, par déplacement longitudinal du chariot, au-dessous des moyens de moulage situés à la partie supérieure du tambour.
  • Les moyens de compactage comprennent une poutre vibrante 29 munie de moyens de roulement 28b, propres à rouler sur les chemins de roulement 9a, 9b et de deux ou plusieurs vibrateurs 30. La poutre 29 est, en outre, équipée de dispositifs d'accrochage 31 de ladite poutre sur les moyens d'accrochage 13a de l'élément de résistance 13 des moyens de moulage (fig. 5). Le niveau supérieur et le niveau inférieur du chariot sont reliés par une ossature 32 de manière à se déplacer en bloc. L'ossature 32 est munie d'une plate-forme 33 supportant des moyens de "va-et-vient" 34 prévus pour déplacer le chariot à deux niveaux suivant un mouvement de "va-et-vient", et de divers appareillages nécessaires au fonctionnement automatique des vibrateurs. Les dispositifs d'accrochage 31 comprennent des vérins 35 propres à déplacer des bras coudés serrant l'élément de résistance 13 contre la poutre vibrante.
  • On comprend ainsi que le chariot à deux niveaux peut occuper une position de travail pour laquelle le niveau supérieur du chariot se trouve au-dessus des moules arrêtés au sommet de leur trajectoire circulaire, tandis que le niveau inférieur du chariot est situé au-dessous de ces moules, ou dans une position de sortie pour laquelle le chariot est situé, suivant le sens longitudinal, entièrement à l'extérieur du tambour.
  • Lors d'une course "aller", ledit chariot emmène les conteneurs 23a, remplis de béton frais, au-dessus des moules, et la poutre vibrante 29 au-dessous de ces moules. L'arrêt du chariot dans la position travail commande l'accrochage de ladite poutre 29 sur les éléments de résistance 13 à l'aide des dispositifs 31. L'achèvement de cette opération d'accrochage commande l'ouverture des trappes 26 et le déversement du béton frais dans les moules; la mise en marche des vibrateurs 30 est également commandée. La durée du compactage produit par les vibrations est choisie pour chaque produit selon les caractéristiques du béton utilisé.
  • Lorsque le compactage est terminé l'arrêt des vibrateurs 30 est commandé, ainsi que le décrochage de la poutre 29; les trappes 26 se ferment et le chariot à deux niveaux commence sa course retour (de gauche à droite selon les figures 2 à 4) de manière à sortir complètement, suivant le sens longitudinal, par rapport au tambour. Lors de cette course retour, les conteneurs 23 passent au-dessous de la trémie-tampon 22 et se remplissent de béton frais pour l'opération de coulage suivante. Le plate-forme 25 située sur le côté droit du cadre 24 assure la fermeture de la trémie-tampon 22 pendant l'intervalle de temps où le coulage du béton dans les moyens de moulage M a lieu; la plate-forme 25 située au côté gauche du cadre 24, selon les figures 2 et 4, assure la fermeture de la trémie 22 lorsque le chariot se trouve totalement à l'extérieur du tambour, et pentant la rotation d'un pas de ce tambour, rotation qui amène les moyens de moulage suivants au sommet de leur trajectoire circulaire, en vue du coulage du béton dans ces moyens de moulage.
  • L'installation de traitement thermique TT (voir notamment figures 1 et 3) est constituée par une chambre fermée, vers l'intérieur dans le sens radial, par le tambour lui-même dont la surface périphérique est réalisée par les tôles 1 qui forment un cylindre continu; cette chambre est, en outre, fermée, radialement vers l'extérieur, par des parois 36, notamment à section transversale polygonale; la chambre est fermée à ses têtes, c'est-à-dire à ses extrémités suivant le sens longitudinal, par des écrans 37 et, radialement, par des rideaux mobiles flexibles 38. Ces rideaux 38 (fig. 6) sont munis de moyens d'enroulement 39, de moyens de guidage 40 et de moyens de montage 41. La chambre de traitement thermique T-T est munie de moyens de distribution 42 d'un agent thermique (vapeur, eau chaude, ou analogue), de moyens de réglage 43 du débit d'agent thermique et de moyens de récupération 44 de cet agent thermique; le durcissement du béton peut ainsi se réaliser progressivement au passage des moules, remplis de béton, à travers cette chambre de traitement thermique. Ce passage est obtenu par la rotation de l'ensemble du tambour rotatif, suivant une cadence déterminée.
  • L'installation de démoulage et d'évacuation des produits moulés DE (fig. 1, 3 et 6) est avantageusement placée à 270° par rapport au poste de coulage du béton, suivant le sens de rotation du tambour représenté par une flèche sur les fig. 1 et 3. Cette installation de démoulage comporte un bâti formé par une poutre 45 reliant deux écrans de tête 46; ce bâti est, en outre, muni de moyens de roulement 47 de manière à pouvoir se déplacer sur un chemin de roulement 47a, suivant une direction radiale située dans le plan horizontal passant par l'axe du tambour. Des moyens de déplacement 48 (par exemple ensemble: moteur, pignon, crémaillère) sont prévus pour permettre de communiquer au bâti un mouvement de "va-et-vient" suivant la direction radiale. Les écrans de tête 46 du bâti servent de support à une poutre rotative 49 montée tournante dans deux paliers 50 supportés par les écrans de tête. Deux vérins 51 articulés, à une extrémité, sur un pivot solidaire du bâti et, à leur autre extrémité, sur un pivot solidaire de la poutre 49 sont prévus pour commander une rotation suivant un angle de 90°, dans un sens ou dans l'autre, de cette poutre. Ladite poutre 49 est équipée de moyens de préhension 53, 54, 55, des produits moulés p, propres à saisir ces produits et à les évacuer.
  • Les moyens de préhension sont supportés par des goussets 52 solidaires de la poutre 49; ces moyens de préhension comprennent, d'une part, une série de ventouses 53 montées à l'aide de têtes interchangeables 54 sur une poutre longitudinale 55 qui peut être déplacée radialement, par rapport au tambour. La poutre 55 est équipée de galets de roulement 57 et de moyens de guidage 56 de ses déplacements; des moyens 58, notamment formés par des vérins, sont prévus pour assurer un mouvement de "va-et-vient" de la poutre 55. Les moyens de préhension comportent, d'autre part, des éléments supports 59, formés par une série de doigts, montés dans des guidages 60 et munis de moyens 61, tels que des vérins, propres à assurer un mouvement de "va-et-vient"; ces doigts 59 peuvent être glissés sous les produits durcis lors du démoulage (voir fig. 6).
  • Le fonctionnement de cette installation de démoulage apparaît clairement d'après la figure 6. Lors de l'ouverture du moule, les produits p sont supportés par les doigts 59 et sont saisis par les ventouses 53. Les vérins 58 déplacent alors la poutre 55 de la droite vers la gauche de la figure 6, suivant une direction horizontale pour dégager le produit p du moule. Ensuite, les moyens 48 assurent le déplacement de l'ensemble du bâti 45, 46 de la poutre 49, de la poutre 55 et du produit p.
  • Lorsque le recul du bâti est suffisant, la rotation de 90° de la poutre 49, dans le sens des aiguilles d'une montre, est commandée par les vérins 51 de manière à placer les goussets 52 dans une position verticale; le vérin 58, dont l'axe est alors vertical, commande alors la descente de la poutre 55 jusqu'à ce que le produit p vienne dans la position représentée en pointillés sur la figure 6, pour reposer sur une chaîne à rouleaux 62, ou sur un autre moyen de transport, pour l'évacuation des produits. Le vide qui, jusqu'à présent, avait été maintenu dans les ventouses 53 pour assurer la préhension du produit p est supprimé; le produit se trouve libéré par rapport aux moyens de préhension qui sont remis dans leur position initiale.
  • L'installation M P (fig. 1 et 3), de mise en place des armatures, comporte un pont roulant 63 muni, d'une part, d'un dispositif de levage 64 pouvant déplacer les diverses charges, en leur donnant une inclinaison voulue, et d'autre part d'un dispositif de pose équipé d'un cadre 65 ayant une série de poutres 66 réglables suivant la direction longitudinale, et une série de pièces d'accrochage 67, réglables, à leur tour, suivant la largeur, c'est-à-dire suivant la direction périphérique du tambour.
  • Les pièces d'accrochage 67 sont interchangeables de manière à permettre d'utiliser l'installation M P aussi bien pour la pose des diverses armatures que pour le montage et le chargement des moules, moyennant des adaptations minimes.
  • On peut, dans certains cas, comme représenté sur la figure 3, utiliser pour l'assemblage des armatures une chaîne de montage munie de moyens de roulement 68 et d'une série de plates-formes 69 pour le support et le déplacement à la verticale des étriers propres à relier les barres longitudinales des armatures.
  • Avantageusement, l'usine à tambour rotatif est réalisée avec des sous-ensembles métalliques démontables, le gabarit de chaque sous-ensemble étant tel qu'un transport par la route du sous-ensemble soit possible. Ces sous-ensembles comportent: deux bâtis 70, pour le support du tambour, deux parois latérales 71, deux ou plusieurs parois frontales 72, divers éléments de toitures 73, diverses plates-formes de travail 74, des poutres de roulement 75 et divers éléments de montage et de protection.
  • Avec les mêmes sous-ensembles, il est possible d'assurer le montage d'une usine fixe, sur des fondations en béton, ou d'une usine flottante en faisant appel, dans ce dernier cas, soit à une barge, soit à une coque qui peut être réalisée en métal 76 ou en métal et béton armé 76a, les sous-ensembles étant montés dans cette coque.
  • Dans le cas d'une usine flottante, le montage est effectué de telle sorte que l'axe du tambour rotatif soit orienté suivant le sens de la longueur de la barge ou de la coque flottante; cette coque est équipée de parois transversales 77 (fig. 4) prévues sur le fond de la coque et servant de support aux paliers du tambour rotatif. La longueur L intérieure de la coque est au moins égale et de préférence supérieure au double de la longueur du tambour rotatif pour permettre de dégager, totalement, dans le sens longitudinal, le chariot à deux étages 23. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, le tambour rotatif est situé dans la partie gauche de la coque; l'extrémité longitudinale formée par la partie droite de coque, qui permet le dégagement du chariot 23, forme un volume utilisable pour l'implantation d'une série d'annexes A (tels que bureaux, magasins, ateliers divers, dépôts divers, moyens de manutention, centrales à béton, chaudières, générateurs de courant électrique).
  • Ces annexes A peuvent être également prévus pour les usines fixes. Ces annexes donnent à l'usine ainsi équipée une meilleure autonomie.

Claims (9)

1. Usine pour la fabrication de produits en béton, béton armé et/ou béton précontraint comprenant un tambour rotatif à axe de rotation horizontal garni, sur sa surface cylindrique extérieure, de moyens de moulage et propre à faire passer, lors de sa rotation, lesdits moyens de moulage devant divers postes de travail, notamment postes de bétonnage, de durcissement, de démoulage et de mise en place des armatures, caractérisée par le fait que le tambour (T) est équipé de poutres (9) à profil composé fixées, notamment par soudage, longitudinalement sur la périphérie extérieure de tambour, lesdites poutres:
- 1 °/ ayant une section transversale qui présente des zones (9a, 9b) propres à former un chemin de roulement parallèle à l'axe longitudinal du tambour pour le roulement et le guidage de moyens de compactage (29, 30) du béton;
- 2°/ étant équipées de moyens de fixations (10, 11, 12) des moules dans une position située radialement vers l'extérieur par rapport au susdit chemin de roulement.
2. Usine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la section transversale de chaque poutre se compose d'une partie de base (9c), sensiblement rectangulaire, située contre la surface périphérique (1) du tambour et d'une partie (9d) en T fixée, par sa branche centrale, à mi-largeur sur la partie de base, les zones (9a, 9b) de la partie de base (9c) situées de part et d'autre de la branche centrale du T servant de chemin de roulement, tandis que la barre transversale du T est destinée à recevoir des moyens de fixation (10, 11, 12), notamment élastiques, pour des moules.
3. Usine selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens de moulage (M) comportent à leur partie tournée vers le tambour, un élément de résistance (13) s'étendant longitudinalement, muni de moyens d'accrochage (13a) pour les moyens de compactage (29, 30) cet élément de résistance ainsi que les moyens d'accrochage étant identiques quel que soit le type de moule pour les diverses sortes de produits à fabriquer, la partie inférieure du moule étant reliée, notamment par des articulations, à des coquilles latérales (15, 16, 17) dont la forme est déterminée par le type de produits à réaliser.
4. Usine selon la revendication 3 caractérisée par le fait que l'installation de bétonnage (B) comporte un chariot (23) dont la longueur, suivant une direction parallèle à l'axe du tambour, est sensiblement égale à celle du tambour, ce chariot comportant deux niveaux et étant situé au-dessus de la génératrice la plus haute du tambour, le niveau supérieur de ce chariot comportant au moins un conteneur (23a) pour recevoir du béton et des moyens (27) pour permettre l'écoulement du béton dans les moules, le susdit chariot étant propre à rouler, à son niveau supérieur, sur des moyens de roulement (28c) portés par une charpente fixe, le susdit chariot comportant un second niveau ou niveau inférieur muni de moyens de compactage (29, 30) propres à rouler sur le chemin de roulement (9a, 9b) des poutres (9) solidaires du tambour, des moyens d'accrochage (31) étant prévus pour bloquer les moyens de compactage sur le fond des moules pendant la phase de compactage, les deux niveaux du chariot étant liés par une ossature (32), et des moyens de "va-et-vient" (34) étant prévus pour déplacer le chariot de telle sorte qu'il puisse occuper une position de travail pour laquelle son niveau supérieur se trouve au-dessus des moules (M) arrêtés au sommet de leur trajectoire, tandis que le niveau inférieur du chariot est situé au-dessous de ces moules, ou une position de sortie pour laquelle le chariot (23) est situé, suivant le sens axial, entièrement à l'extérieur du tambour.
5. Usine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte une installation de traitement thermique (TT) constituée par une chambre, fermée vers l'intérieur par le tambour lui-même, vers l'extérieur (dans le sens radial), par des parois (36) notamment polygonales, aux extrémités suivant le sens axial par des écrans (37), et radialement par des rideaux mobiles (38) munis de moyens d'enroulement (39), de guidage (40) et de montage (41), cette chambre de traitement thermique étant munie de moyens de distribution, de réglage (43) et de récupération (44) de l'agent thermique.
6. Usine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'installation de démoulage et d'évacuation comporte un bâti (45) propre à se déplacer suivant une direction radiale, notamment dans le plan horizontal passant par l'axe du tambour, ce bâti portant une poutre rotative (49) sur laquelle sont montés des moyens de préhension (53, 54) des produits démoulés, cette poutre (49) pouvant effectuer une rotation, avec les moyens de préhension (53, 54) de manière à assurer l'évacuation des produits moulés saisis par les moyens de préhension.
7. Usine selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les moyens de préhension comprennent une série de ventouses (53) montées à l'aide de têtes interchangeables (54) sur une poutre longitudinale (55) qui peut être déplacée radialement par rapport au tambour, ces moyens de préhension étant combinés avec des éléments supports (59), pouvant coulisser, propres à être glissés sous les produits durcis, lors du démoulage.
8. Usine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'installation de mise en place (MP) des armatures comporte un dispositif de levage (64) pouvant déplacer les diverses charges suivant une inclinaison voulue et un dispositif de pose équipé d'un cadre (65) ayant une série de poutres (66) réglables suivant la direction longitudinale et une série de pièces d'accrochage (67) réglables dans le sens de la largeur.
9. Usine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle est montée dans une coque ou barge flottante (C) de telle sorte que l'axe du tambour (T) soit orienté suivant le sens de la longueur de la coque, laquelle est équipée de parois transversales (77) servant de support aux paliers du tambour, la longueur de la coque étant au moins égale au double de la longueur du tambour, un volume étant formé pour l'implantation d'une série d'annexes A, à une extrémité longitudinale de la coque.
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