EP0901550B1 - Vibrateur a aiguille portatif - Google Patents

Vibrateur a aiguille portatif Download PDF

Info

Publication number
EP0901550B1
EP0901550B1 EP97927239A EP97927239A EP0901550B1 EP 0901550 B1 EP0901550 B1 EP 0901550B1 EP 97927239 A EP97927239 A EP 97927239A EP 97927239 A EP97927239 A EP 97927239A EP 0901550 B1 EP0901550 B1 EP 0901550B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
sleeve
further characterized
coupling
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97927239A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0901550A1 (fr
Inventor
Daniel Forest
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VIBRA
Original Assignee
VIBRA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VIBRA filed Critical VIBRA
Publication of EP0901550A1 publication Critical patent/EP0901550A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0901550B1 publication Critical patent/EP0901550B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/06—Solidifying concrete, e.g. by application of vacuum before hardening
    • E04G21/08—Internal vibrators, e.g. needle vibrators

Definitions

  • the invention relates to a vibrator with portable needle, i.e. a device for production of vibrations with a view to compacting materials, in particular concrete, of the so-called internal vibrator type or vibrating needle, comprising a needle formed by a tube, suitable for being immersed inside a mass of materials to compact and emit vibrations therein mechanical propagating in directions at least substantially radial to the longitudinal axis of the needle.
  • a vibrator with portable needle i.e. a device for production of vibrations with a view to compacting materials, in particular concrete, of the so-called internal vibrator type or vibrating needle, comprising a needle formed by a tube, suitable for being immersed inside a mass of materials to compact and emit vibrations therein mechanical propagating in directions at least substantially radial to the longitudinal axis of the needle.
  • Needle vibrators are known from and have been used on construction sites, by professionals, to vibrate concrete. These devices include a vibrating needle incorporating a motor pneumatic (turbine) or electric connected to a air compressor or electrical source by an air or electricity supply cable.
  • a motor pneumatic (turbine) or electric connected to a air compressor or electrical source by an air or electricity supply cable.
  • the electric motor is separated from the needle, is placed on the ground and connected by a long flexible transmission to the needle which is then pendulum type.
  • the motor must drive the needle at speeds greater than 10,000 rpm.
  • US-2,232,842 describes a needle apparatus for producing vibrations for the compaction of concrete comprising: a rigid tube closed at one of its ends with an elongated eccentric body guided by rotation in the tube thanks to two bearings fixed on supports at each end of the tube; a flexible shaft connecting the body eccentrically to the output shaft of a motor provided with operating handles; a portion semi-rigid tubular attached by end fittings to the rigid tube and to the motor, and comprising an internal element consisting of a metal wire wound in a helicoid which serves as support for the flexible shaft, an inextensible flexible blocking tube not foldable formed of a metal band wound in a helicoid covering the metal wire helically wound, a tubular lacing of helically braided metal wires, immediately stretched in contact around the blocking tube while being hooked to rigid pipe and motor end fittings, a strip of rubberized fabric or coated with a rubber-like cement wound in a helix on the lacing for the keep in contact with the blocking tube, successive
  • the semi-rigid tubular portion has a diameter external identical to that of the rigid tube.
  • the rubber top layer is vulcanized under the collars or flanges of the end fittings to the tube and to the motor.
  • the flexible shaft is coupled to the output shaft of the motor by a coupling to the level of the end fitting.
  • the set is extremely complex, requires a large number of parts, and is expensive to manufacture and assemble.
  • DE-U-29 515 762 describes a vibrator adaptable to the chuck of an electric drill comprising a tube containing an eccentric body, a shaft flexible connected to the eccentric body and to the mandrel of the drill, a flexible rubber hose extending between a tube fitting and a fitting at the end of the shaft inserted into the mandrel.
  • Each fitting includes a shaft guide bearing.
  • This device is free sheath protecting the tree, allowing movement relative to the shaft inside the pipe, leading to wear of the rubber hose, and vibrations, and beat.
  • the mandrel of the drill is not protected from splashing water or concrete, which also leads to rapid wear of the drill (including its bearing).
  • the set requires many machining operations, a large number of parts, and is expensive to manufacture and complex to assemble.
  • the invention therefore aims to provide a needle type apparatus for the production of vibrations for the compaction of materials, in concrete, which provides a solution to this problem and can in practice satisfy the market for particular craftsmen or DIYers.
  • crimping we means any process of rotational coupling and axial connection of a female part and a male part by relative plastic and / or elastic deformation of at least one of the two rooms. This term therefore includes not only the crimping proper with or without bonding, but also hoop connections (deformations elastic).
  • the mechanical characteristics of the tubular sleeve and the sheath formed by the two helical strands are adapted in depending on the intended use of the device, so the needle (closed tube and eccentric rotating body elongated shape) can be introduced into the mass of material by the own weight of the needle possibly supplemented by a slight vertical push from top to bottom exercised by a user manually on the means of handling, while allowing relative movements in bending in the case where a higher resistance is encountered during the introduction, and ensuring elasticity in bending bringing back and now at rest the needle in the axial extension of the sleeve and the output pin.
  • the sleeve is possibly synthetic material composite and / or reinforced and / or non-stick exterior surface.
  • the tube and the sleeve have the same outer diameter, and this diameter is advantageously between 20 mm and 50 mm, more particularly between 25 mm and 35 mm.
  • the tube diameter is determined based on dimensions radials of the eccentric body forming an imbalance, and bearings that support it.
  • the length of the tube is determined for the device to be usable in the majority of situations encountered.
  • this length is between 200 mm and 400 mm, more particularly between 250 mm and 350 mm.
  • the length of the tubular sleeve is adapted to allow work at height, the user having the device in hands, carrying it and holding it by the means of handling associated with the drive motor.
  • the sleeve length is between 1 and 10 times the length of the tube.
  • the sleeve length is between 250 mm and 2000 mm, especially of the order of 500 mm.
  • said means for connecting the tube and the sleeve are means for fitting and crimping a male end piece in a female end cap.
  • said connection means comprise a connecting piece interposed between the sleeve and the tube.
  • connection means define a cylindrical groove of receiving and crimping the end of the sleeve and the end of the flexible sheath, and this groove cylindrical includes projecting ribs inward from an outer wall of the throat cylindrical to enter the sleeve.
  • the removable coupling means can be made in the form of a screw / nut system accessible by access light, or from a coupling to axial splines and / or radial plug.
  • the rigid head comprises a casing, and a fixing part of the end of the sleeve and the sheath relative to the casing.
  • the piece of attachment is rigidly associated with the head housing rigid, and defines a cylindrical receiving housing and for crimping the end of the sleeve and the end flexible sheath, this cylindrical housing comprising ribs projecting inwardly at from an external wall of the cylindrical housing for penetrate the thickness of the sleeve.
  • the tube is closed by a rounded cap, mounted irremovable at the end of the tube.
  • the tube is in additionally rigid, preferably made of metallic material.
  • the eccentric body is coupled to the end of the shaft by crimping.
  • each bearing is a bearing
  • the eccentric body includes two pins carried by the inner cages of the two bearings, and one of the pins is directly coupled to the end of the shaft - in particular by crimping -.
  • the inner cages bearings are attached to the pins, and the cages outer bearings are inserted into the tube with radial clearance.
  • the eccentric body includes a central cylindrical guided core by the bearings, and a portion of cylinder -in particular a half-cylinder- fixed attached to the core to form unbalance around the axis of rotation of the core defined by the bearings.
  • Such an eccentric body is extremely simple and inexpensive to manufacture.
  • the flexible sheath comes into contact with the internal wall cylindrical of the sleeve and the shaft is mounted in the sheath flexible with radial clearance.
  • the electric motor is suitable for driving the spindle output and the body offset at a speed of rotation less than 5000 rpm, especially between 2500 and 3500 rpm.
  • the device can be the object of several embodiments.
  • it is coupled to a portable drill traditional electric motor.
  • said means of junction are of the removable type preferably with assembly and quick disassembly.
  • the drill includes, in a traditional way, handling means which act as means of handling of the device according to the invention.
  • the device is completely autonomous and incorporates an electric drive motor.
  • the device is characterized in that it comprises: i) an electric drive motor comprising an output pin coupled to the end of the flexible shaft by a coupling part, in particular crimping at the end of the shaft.
  • This electric drive motor is housed in a casing which carries or which defines the means of handling the device (handle, engine control button ).
  • the rigid head has a housing and an end attachment sleeve and flexible sheath relative to the housing.
  • the combination of features of the invention makes it possible to end up with a very portable device light, allowing work at height, including the needle and the tubular sleeve (incorporating the shaft and the sheath flexible) are small in diameter, highly efficient vibratory, able to be easily introduced through or behind reinforcements or obstacles or in recesses, and low cost.
  • a rotating body eccentric of elongated shape mounted between two bearings as source of vibration allows coupling of the needle vibrating with a drive motor associated with means of handling of the device, via a transmission (shaft, sheath with two helical strands and flexible tubular sleeve), whose flexibility and the elasticity in bending are a compromise allowing also well the passage around obstacles and the introduction of the needle, while avoiding that the needle and / or the flexible transmission is not subject to parasitic movements (beating, swaying ).
  • this embodiment of the needle allows, thanks to its small diameter (in particular between 20 and 50 mm), use a tubular sleeve of the same diameter and appropriate flexibility.
  • the vibrations produced are homogeneous amplitude over the entire height of the needle, high efficiency (no energy losses in non-radial directions), and are not retransmitted to means of handling the device.
  • the user can therefore carry, handle and guide the needle while holding the device by the motor housing, in a simple and comfortable way. Also, when the needle is extracted, there is no concrete rise and the space left by the exit of the needle, of small diameter, fills up as measurement of extraction.
  • the apparatus shown in Figure 1 is of the type intended to be fixed on an electric drill traditional portable, which is therefore not part integral of the apparatus according to the invention in this mode of production.
  • the drill 1 comprises, so traditional, a handle 2 of operation, a button 3 of control of an alternating electric motor (single phase 220 V rotating at a speed conventionally between 1500 rpm and 4000 rpm) drive in rotation of an output pin 4.
  • the chuck of the drill is disassembled for mounting the device according to the invention.
  • the apparatus comprises a vibrating needle 5 formed by a tube 6 closed at one 7 of its ends by a rounded metal plug 8 mounted irremovable, for example force-fitted and / or glued and / or punched at the end of the tube 6.
  • the vibrating needle 5 also comprises an eccentric body 9, of elongated shape, rotatably mounted in the tube 6, thanks to two bearings 10, 11 each formed of a bearing, and housed inside the tube 6, one near its closed end 7, the other near its other end 12, so that guide the eccentric body 9 in rotation.
  • the needle 5 thus formed is associated to an engine block (drill 1) via a flexible tubular assembly 14.
  • This tubular assembly 14 basically has two functions: first, it allows mounting of needle 5 relative to the block motor 1, so that the needle 5 is carried by this engine block 1. Thus, when handling the means 2, 3 of handling the drill 1, carry and guide the needle 5.
  • the tubular assembly 14 also has the function to transmit the rotary movement of the output spindle 4 to the body 9 eccentric to drive it in rotation.
  • the tubular assembly 14 includes a sleeve tubular 15 extending the tube 6, of diameter outside the less substantially identical to that of tube 6.
  • the outer surface 16 of the tubular sleeve 15 extends to the less substantially in continuity and as an extension of the outer surface 17 of the tube 6.
  • the tubular sleeve 15 is hollow cylindrical and delimited in a sealed manner with the engine block 1 and tube 6, a cylindrical internal space closed.
  • the sleeve 15 is dimensioned and constituted of an appropriately chosen material so that it has axial compressive strength and shape adapted to allow the introduction of tube 6 to within the mass of the material to be compacted, but a adequate flexibility sufficient to allow bending in the case where a resistance, greater than the resistance opposed by the single material, is encountered during the introduction, in particular in the event of a stop against a workpiece reinforcement or an obstacle, as shown in figure 1.
  • the sleeve 15 has a form at rest which is straight, that is to say straight.
  • tubular assembly 14 is dimensioned and made up of a material chosen so that when the device is held by the user, this tubular assembly 14 can be kept in a straight shape when needle 5 is normally introduced inside the mass of material without encountering an obstacle, as shown figure 2.
  • the sleeve 15 is consisting of an axially incompressible hollow tube but flexible, synthetic material.
  • This synthetic material can be composite or not, reinforced or not, plastic or elastic. The mechanical characteristics of this material and hollow tube are chosen to obtain resistance in axial compression and flexibility of the assembly tubular 14 as mentioned above.
  • the outer surface 16 of the sleeve 15 is advantageously covered or made up of a non-stick material such as TEFLON (registered trademark) in order to avoid sticking to the mass of material to extraction.
  • TEFLON registered trademark
  • the tubular assembly 14 includes a flexible transmission incorporated inside the sleeve tubular 15.
  • This transmission includes a sheath flexible 21 contained in the sleeve 15, and a shaft flexible transmission 22 contained in the flexible sheath 21 and coupled to the eccentric body 9 to be able to drive it in rotation.
  • Mechanical characteristics and dimensions of the flexible transmission are adapted to allow transmission of the torque from the motor driving the engine block (drill 1) to the body 9 eccentric, allowing bending deformations of the tubular assembly 14.
  • the flexible shaft 22 is for example a flexible metal shaft whose length is of the order of, or slightly higher than that of the sheath 21, so that have two ends 23, 24, one of which 23 is coupled to the output pin 4 of the drive motor, and the other 24 of which is coupled to the eccentric body 9.
  • the flexible shaft 22 is for example formed at least one metallic filament wound in turns helical contiguous or not, or even two filaments coaxial and concentric wound in opposite directions, extending one inside the other and joined to their ends.
  • the sheath 21 is adapted to allow a free rotation of the shaft 22 around its axis.
  • a radial clearance 25 is formed between the shaft 22 and the sheath 21.
  • the flexible sheath 21 is a sheath metallic comprising at least two strands 70, 71 metal helical coils in opposite directions (i.e. opposite steps, one on the left, the other on the right), extending one (70) inside the other (7).
  • the flexible sheath 21 advantageously comprises a outer tubular covering 72 surrounding the strand helical exterior 71.
  • This coating 72 is provided by example in the form of a metallic braid and / or a synthetic film conforming to the outer helical strand 71.
  • Such a sheath 21 makes it possible to limit the games in torsion in both directions, is flexible, and elastic in bending.
  • Each helical strand 70, 71 is a strand formed of a winding of an elastic metallic filament, for example in hard steel, in regular disjointed turns.
  • the cross section of the filament forming the strands 70, 71 is flattened. She is in shape substantially oval or rectangular.
  • the two strands 70, 71 can be formed from the same metallic filament or no.
  • the turns of the helical strand 70 interior come into contact with the turns of the helical strand 71 exterior which are themselves coated with the coating exterior 72.
  • a radial space 25 is formed over the entire length of the sheath 21 between the shaft 22 and the sheath 21, that is to say between the external surface of the shaft 22 and the helical strand 70 inside.
  • This space radial 25 between the shaft 22 and the sheath 21 avoids premature wear of the shaft 22, especially when the tubular assembly 14 is bent.
  • the flexible sheath 21 comes in contact with the cylindrical internal wall of the sleeve 15.
  • the tubular sleeve 15 is connected to the tube 6 by means 26, 27 of connection adapted from a part to secure the ends 18, 12 of these tubes 6 and sleeve 15 ensuring sealing and continuity of their external surface 16, 17 and, on the other hand to realize maintaining the corresponding end 29 of the sheath 21 relative to the tube 6 and to the sleeve 15.
  • the means 26, 27 for connecting the tube 6 and the sleeve 15 are interlocking means and crimping a male end 26 into a female end 27.
  • the male end piece 26 is formed by a metal socket defining a cylindrical groove 73 for receiving and crimping of the end 18 of the sleeve 15 and of the end 29 of the flexible sheath 21.
  • the sleeve metallic 26 covers these ends 18, 29 which it receives between two cylindrical walls 74, 75 defining between them the groove 73.
  • These walls 74, 75 are connected between them by a connecting wall 76 in the form of crown and cross section (by a radial plane) curve so that the outer wall 75 approaches the internal wall 74 by reduction of the curvature of the wall link 76 during crimping. So, we squeeze together radially the ends 18, 29 in the groove 73.
  • the outer wall 75 includes ribs 77 extending in inward projection (toward the inner wall 74) for penetrate the thickness of the sleeve 15 whose end 18 is crushed by crimping.
  • the sleeve 26 is placed at the ends 18, 29 sleeve 15 and sheath 21, then the assembly is inserted into the end of the tube 6 forming a female end piece 27, on which a radial pressure is exerted towards the interior using a crimping tool to join together.
  • connection means also include a metal socket 78 similar to that of the variant of FIG. 5a, and defining the cylindrical groove 73 of receiving and crimping the ends 18, 29 with a outer wall 80 provided with crimping ribs 82, a internal wall 79 and a connecting ring 81.
  • the socket 78 constitutes a piece of fitting interposed between the sleeve 15 and the tube 6.
  • the crown 81 is indeed fitted with a thread suitable for be screwed into a thread 83 at the end of the tube 6.
  • the crimping pressure is exerted directly on the external wall 80 of the socket 78.
  • the sleeve 15 and / or the sheath 21 and / or the socket 26, 78 and / or tube 6 can also be glued to each other during assembly.
  • Each of the bearings 10, 11 carrying and guiding the eccentric body 9 in the tube 6 is a bearing ball.
  • the eccentric body 9 extends between two pins 32, 33 carried by the inner cages 36, 37 of the two bearings 10, 11.
  • the two bearings 10, 11 are placed in tube 6 with their axes of rotation aligned one with the other and with the main axis of symmetry of the tube 6.
  • the body 9 eccentric includes a central cylindrical core 38 guided by the two pins 32, 33.
  • the central core 38 and the two pins 32, 33 are formed by a cylindrical bar which extends over the entire length of the tube 6 between the two bearings 10, 11.
  • a portion 84 of a section of tube cylindrical is attached and fixed on the core 38 to form unbalance around the axis of rotation of the core 38 defined by the bearings 10, 11.
  • This portion 84 is not symmetrical of revolution and is preferably half (cut by an axial diametral plane) of cylindrical tube section, as shown in figure 10, whose internal diameter corresponds to the external diameter of the core 38.
  • This portion 84 formed of a heavy metal, for example steel, is simply welded to the core 38 by weld beads 85 ( Figure 10) and / or fixed by any other means (screws, glue ...) on the core 38.
  • the body 9 thus formed has a section transverse line which is generally in the form of sector angular between 90 ° and 180 °, preferably equal to 180 °. In this way, the center of gravity of the body 9 is distant from the main axis of symmetry of tube 6 and therefore the axis of rotation of the pins 32, 33.
  • the flexible shaft 22 is directly coupled to the eccentric body 9.
  • the pin 33 has a bore receiving the end 24 of the shaft 22. The assembly is secured in rotation by example by crimping the pin 33 on the end 24 (the pin 33 being crushed using pliers against the end 24) and / or bonding. This assembly of the trunnion 33 to the tree 22 not only makes it possible to secure in rotation of the shaft 22 and the pin 33, but also of keep them in their relative axial position one by compared to each other.
  • the inner cages 36, 37 of bearings 10, 11 are fixed on the pins 32, 33, and the outer cages 34, 35 of the bearings 10, 11 are inserted into the tube 6 with, at least during assembly, a sufficient radial clearance to allow axial movement relative of the bearings 10, 11 in the tube 6 during the mounting.
  • the outer cages 34, 35 of the bearings can be integral with tube 6 in the event that using force mounting and / or bonding of cages 34, 95 to tube 6.
  • a radial clearance between the cages 34, 35 and the tube 6 can be kept after mounting in operation.
  • a radial clearance not only is not harmful in functioning, but on the contrary can be beneficial point of view of vibrational efficiency.
  • the bearings 10, 11 in the tube 6 have important dimensions and are chosen to resist with a sufficient service life at high vibrations generated by the body 9.
  • the rigid head 19 For mounting the tubular sleeve 15 on the drill 1, the rigid head 19 comprises a casing 39 external, a fixing piece 40 assembled to the casing 39 of removable and receiving the end 20 of the sleeve 15 and the end 41 of the sheath 21.
  • the part fixing 40 comprises a cylindrical housing 42 of receiving and crimping the end 20 of the sleeve 15 and from the end 41 of the sheath 21, this housing cylindrical 42 comprising ribs 86 extending in protruding inwards from an external wall 87 of the cylindrical housing 42 to penetrate the thickness of the sleeve 15.
  • the fixing piece 40 further comprises a internal cylindrical wall 88 extending opposite the external cylindrical wall 87 to define between them the cylindrical housing 42.
  • the end 20 of the sleeve 15 and that 41 of the sheath 21 in the cylindrical housing 42 is crimped the whole by crushing radially inwards the outer wall 87 using a crimping tool.
  • the end 41 of the sheath 21 and / or the end 20 of the sleeve 15 is advantageously glued to the interior of the cylindrical housing 42, so as to form a tight assembly.
  • the fixing piece 40 is assembled to the casing 39 by any removable assembly means (thread of part 40 and tapping of casing 39; one or more radial locking screw; bayonet mount ).
  • the housing 39 of the rigid head 19 is tightened on the collar 44 of the drill 1 using a collar 45 or by any other means of assembly fast.
  • the end 23 of the shaft 22 is coupled to pin 4 of the drill outlet 1 by by means of junction means 46, 47 comprising a coupling piece 46 mounted for rotation by crimping at the end 23 of the shaft 22, and a part 47 adaptation arranged so as to connect and couple the coupling piece 46 to pin 4 of the output drill 1.
  • the coupling piece 46 is assembled and coupled in rotation to the end 23 of the shaft 22 by crimping and if necessary, by gluing. This assembly has also for the function of maintaining the axial positions relative of the coupling piece 46 with respect to the end 23 of the shaft 22.
  • the coupling piece 46 comprises a bore receiving the end 23 of the shaft 22. This bore is crimped on the end 23 by tightening with using pliers or the like, and possibly glued.
  • the coupling piece 46 defines a receiving housing 89 of the adaptation piece 47, this reception housing 89 and adaptation piece 47 having conjugate forms adapted to prohibit any relative rotation and ensure rotation coupling of the adaptation part 47 relative to the part coupling 46.
  • the coupling piece 46 is formed of a cylindrical flywheel extending radially in the majority of the radial space provided by the housing 39 in the head 19.
  • the receiving housing 89 is formed by a parallelepipedal radial recess 89 centered on the axis and at the end of the part coupling 46, and the adapter piece 47 is rectangular to be able to fit into this recess 89.
  • the flywheel formed by the part coupling 46 absorbs vibrations between the shaft 22 and the output pin 4 of the motor, the guide bearing is thus preserved.
  • the adaptation piece 47 includes a internal thread 50 receiving the thread of the spindle 4.
  • the part adapter 47 is chosen with its thread 50 in function of drill 1 to which the device must be associated, that is to say according to the diameter and the pitch of the output pin thread 4.
  • the adapter piece 47 is thus detachably coupled to the coupling piece 46, and to the output pin 4 of the drill 1.
  • said means of joint comprising a coupling part 53 mounted integral in rotation, by crimping, at the end 23 of the shaft 22, and coupled to the output pin 4 by removable means of rotation coupling; and at least an access light 90 formed through the casing 39 of the rigid head 19 opposite the output pin 4 for the mounting and coupling of the coupling piece 53 on the output pin 4.
  • said means removable rotational coupling are formed of thread the output spindle 4 of the drill 1 and a thread blind 91 provided in the coupling part 53, the external surface is suitable (for example with hexagon) to allow it to be tightened using a tool (flat wrench example) inserted through the light 90 adapted to this effect.
  • the device is not of the type intended to be associated with a portable drill, but incorporates otherwise an electric drive motor 51 comprising an output pin 52 coupled to the end 23 of the shaft 22 by the coupling part 53.
  • the motor 51 is single phase alternating type and rotates at a speed of rotation less than 5000 rpm, including between 2500 rpm and 3500 rpm.
  • the coupling piece 53 is set, and optionally glued to the end 23 of the shaft 22.
  • the coupling piece 53 is mounted integral in rotation of the spindle 52 by grooves parallel to the axis formed on the spindle 52 and on a bore 92 of the coupling piece 53, and by a radial split pin 93 accessible through the light 90.
  • the rigid head 19 further comprises an outer casing 54 which, in the variant shown in Figure 11 is also the housing containing the motor 51.
  • An access light 90 is provided through this casing 54 for assembly or disassembly joining means.
  • the fixing piece 40 is preferably fixed in a non-removable manner on the casing 54 of the rigid head 19, for example by punching and / or riveting and / or gluing ...
  • the casing 54 is generally cylindrical and contains and bears the motor 51.
  • a casing 62 larger is planned from the rigid head 19 for enclose the motor 51.
  • the casing 54 or 62 of the motor 51 also carries two handles 55 for handling the device, as well as a button 56 for controlling the engine operation 51.
  • the tubular sleeve 15 has a length between 1 and 10 times the length of the tube 6.
  • the length of the sleeve 15 is included between 250mm and 2000mm, and in particular of the order of 500mm, for a length of tube 6 of between 200 mm and 400 mm, in particular between 250 mm and 350 mm.
  • the motor unit of the drill 1 and the means 2, 3 are located at overall working height at the level of the user's hands while standing.
  • the invention may be the subject of other variant embodiments and the various embodiments and variants described above can be combined or swapped.
  • the sleeve 15 has a length 30 cm and a diameter corresponding to that of tube 6, and the tube 6 has a length of 32 cm.
  • the electric motor and the eccentric body 9 rotate at 2500 rpm for the F25 device and 3000 rpm for the F33 device.
  • the density of concrete specimens vibrated is measured fresh and hardened (after release from the mold for one day and hold for 28 days at 20 ° C at 100% relative humidity. Compressive strength at the hardened state was also measured according to the AFNOR NF standard P18-406. Each test was carried out simultaneously on three test tubes.
  • the devices according to the invention are as effective as the device professional of the prior art, mass differences volume being less than 1%, the resistance to compression even being slightly improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Flexible Shafts (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Description

L'invention concerne un vibrateur à aiguille portatif, c'est-à-dire un appareil pour la production de vibrations en vue de compactage de matériaux, en particulier du béton, du type dit vibrateur interne ou à aiguille vibrante, comprenant une aiguille formée d'un tube, adaptée pour être plongée à l'intérieur d'une masse de matériaux à compacter et y émettre des vibrations mécaniques se propageant selon des directions au moins sensiblement radiales par rapport à l'axe longitudinal de l'aiguille.
Les vibrateurs à aiguille sont connus de longue date et sont utilisés sur les chantiers, par les professionnels, pour vibrer le béton. Ces appareils comprennent une aiguille vibrante incorporant un moteur pneumatique (turbine) ou électrique raccordé à un compresseur d'air ou à une source d'énergie électrique par un câble d'alimentation en air ou en électricité.
En variante, le moteur électrique est séparé de l'aiguille, est posé au sol et raccordé par une longue transmission souple à l'aiguille qui est alors de type pendulaire. Le moteur doit entraíner l'aiguille à des vitesses supérieures à 10 000 tours/min.
Ces appareils présentent de nombreux inconvénients pratiques : ils sont lourds, encombrants, peu maniables, bruyants. En outre, ils sont coûteux et ne peuvent être utilisés qu'avec un compresseur d'air, ou une source de courant électrique triphasée et/ou un convertisseur électrique, ce qui les met en général hors de portée du bricoleur et de l'artisan.
On a déjà pensé à réaliser un vibrateur à aiguille entraíné par un moteur électrique qui peut être le moteur d'une perceuse électrique.
US-2 232 842 décrit un appareil à aiguille pour la production de vibrations pour le compactage du béton comprenant : un tube rigide fermé à l'une de ses extrémités portant un corps excentré allongé guidé rotatif dans le tube grâce à deux roulements fixés sur des supports à chaque extrémité du tube ; un arbre flexible reliant le corps excentré à l'arbre de sortie d'un moteur doté de poignées de maniement ; une portion tubulaire semi-rigide attachée par des fixations d'extrémité au tube rigide et au moteur, et comprenant un élément interne consistant en un fil métallique enroulé en hélicoïde qui sert de support pour l'arbre flexible, un tube de blocage flexible inextensible non pliable formé d'une bande métallique enroulée en hélicoïde recouvrant le fil métallique enroulé en hélicoïde, un laçage tubulaire de fils métalliques tressés hélicoïdalement, tendu immédiatement au contact autour du tube de blocage en étant accroché aux fixations d'extrémité du tube rigide et du moteur, une bande de tissu caoutchouté ou revêtu d'un ciment de type caoutchouc enroulée en hélicoïde sur le laçage pour le maintenir au contact du tube de blocage, des couches successives alternées de laçage de fils métalliques et de tissu enroulé en hélicoïde superposées les unes sur les autres, et une couche finale externe de caoutchouc vulcanisé pour rendre la portion tubulaire semi-rigide étanche à l'humidité. La portion tubulaire semi-rigide présente un diamètre externe identique à celui du tube rigide. La couche terminale de caoutchouc est vulcanisée sous les colliers ou brides des fixations d'extrémités au tube et au moteur. L'arbre flexible est accouplé à l'arbre de sortie du moteur par un accouplement au niveau de la fixation d'extrémité.
L'ensemble est extrêmement complexe, nécessite un grand nombre de pièces, et est coûteux à la fabrication et au montage.
DE-U-29 515 762 décrit un vibrateur adaptable sur le mandrin d'une perceuse électrique comprenant un tube contenant un corps excentré, un arbre souple relié au corps excentré et au mandrin de la perceuse, un tuyau caoutchouc flexible s'étendant entre un raccord au tube et un raccord à l'extrémité de l'arbre insérée dans le mandrin. Chaque raccord comprend un roulement de guidage de l'arbre. Ce dispositif est exempt de gaine protégeant l'arbre, ce qui permet des mouvements relatifs de l'arbre à l'intérieur du tuyau, conduisant à une usure du tuyau caoutchouc, et à des phénomènes de vibrations, et de battement. Par ailleurs, le mandrin de la perceuse n'est pas protégé des projections d'eau ou de béton, ce qui entraíne également une usure rapide de la perceuse (notamment de son roulement). L'ensemble nécessite de nombreux usinages, un grand nombre de pièces, et est coûteux à la fabrication et complexe au montage.
Le principe du compactage du béton par vibrations internes à l'aide d'aiguilles vibrantes est connu depuis très longtemps (plus de 50 ans). Egalement, on sait l'importance qu'il y a à vibrer le béton pour améliorer sa qualité et ses performances. Ainsi, l'utilisation de bétons non vibrés n'est pas permise dans les travaux publics. Le besoin est donc ressenti de façon accrue depuis tout aussi longtemps de permettre l'utilisation de tels vibrateurs par les artisans ou les bricoleurs particuliers. Or, compte tenu des inconvénients sus-mentionnés des dispositifs décrits dans US-2,232,842 et DE-U-29 515 762, aucune solution pratique n'a pu être proposée jusqu'ici, qui permette de satisfaire simultanément tous les critères à respecter pour ce faire, à savoir :
  • critère de prix : appareil pouvant être proposé à un prix acceptable pour un artisan ou un bricoleur qui n'en fait qu'un usage ponctuel, notamment à un prix du même ordre que celui d'une perceuse portative ou autre outil électronique de bricolage,
  • critère d'ergonomie : appareil portatif de faible poids, faible encombrement, de montage et d'utilisation facile, sûre et confortable,
  • critère de performances : durée de vie et robustesse compatibles avec les environnements particulièrement sévères où les vibrateurs doivent être utilisés, aptitude à servir dans les situations les plus diverses rencontrées sur les chantiers artisanaux de petite taille, possibilité de passer à travers et derrière des obstacles ou des armatures, grande efficacité de vibrations par rapport à la puissance du moteur, homogénéité des vibrations sur toute la hauteur utile de l'aiguille, possibilité d'introduire entièrement l'aiguille dans le béton sans aucune remontée de béton à l'extraction.
L'invention vise donc à proposer un appareil du type à aiguille pour la production de vibrations en vue du compactage de matériaux, en particulier du béton, qui procure une solution à ce problème et puisse satisfaire en pratique le marché des artisans ou bricoleurs particuliers.
Pour ce faire, l'invention concerne un appareil de type à aiguille pour la production de vibrations en vue du compactage d'une masse de matériaux, en particulier du béton, comprenant en combinaison :
  • a) un tube fermé à l'une de ses extrémités,
  • b) un corps excentré de forme allongée, monté rotatif dans le tube,
  • c) deux paliers logés à l'intérieur du tube, l'un au voisinage de son extrémité fermée l'autre au voisinage de son autre extrémité, de façon à guider le corps excentré en rotation,
  • d) un manchon tubulaire prolongeant le tube, de diamètre externe sensiblement identique à celui dudit tube, ce manchon présentant une résistance en compression axiale et une forme adaptées pour permettre l'introduction du tube au sein de ladite masse de matériaux, mais une flexibilité appropriée pour autoriser sa flexion dans le cas où une résistance est rencontrée au cours de l'introduction (notamment pour permettre sa déformation en flexion et le contournement d'obstacles rencontrés par le tube lors de son enfoncement dans la masse de matériaux),
  • e) une gaine flexible contenue dans le manchon, et comprenant au moins deux brins hélicoïdaux enroulés en sens opposés, coaxiaux, l'un à l'intérieur de l'autre, entourés d'un revêtement tubulaire extérieur,
  • f) un arbre flexible de transmission contenu dans la gaine flexible et accouplé au corps excentré (9) pour pouvoir l'entraíner en rotation,
  • g) des moyens de raccordement du tube et du manchon, adaptés, d'une part, pour solidariser les extrémités de ces tube et manchon en assurant au moins sensiblement une continuité de leurs surfaces externes, d'autre part, pour réaliser le maintien de l'extrémité de la gaine par rapport auxdits tube et manchon,
  • h) une tête rigide de fixation de l'autre extrémité du manchon et de la gaine, équipée de moyens de jonction permettant d'accoupler l'arbre à une broche de sortie d'un moteur électrique d'entraínement en rotation associé à des moyens de maniement de l'appareil par un utilisateur.
    • Dans tout le texte, par sertissage, on désigne tout procédé d'accouplement en rotation et de liaison axiale d'une pièce femelle et d'une pièce mâle par déformation relative plastique et/ou élastique d'au moins une des deux pièces. Ce terme englobe donc non seulement le sertissage proprement dit avec ou sans collage, mais également les assemblages par frettage (déformations élastiques).
    Le manchon tubulaire rapporté autour de l'arbre et de sa gaine présente plusieurs fonctions et avantages combinés :
    • il assure une continuité de diamètre depuis l'aiguille jusqu'au moteur,
    • il fait office de moyens d'association et de maintien relatif de l'aiguille en position axiale par rapport au moteur,
    • il autorise néanmoins des déplacements relatifs en flexion de l'aiguille par rapport à l'axe du moteur, en cas de besoin,
    • il amortit et atténue la transmission des vibrations depuis l'aiguille vers les moyens de maniement,
    • il est de faible coût, et facile à changer, en cas d'usure ou pour en adapter les caractéristiques (dimensions, résistances, élasticité...) selon l'aiguille et les usages, notamment selon la viscosité de la masse de matériaux à vibrer.
    Avantageusement et selon l'invention, les caractéristiques mécaniques du manchon tubulaire et de la gaine formée des deux brins hélicoïdaux sont adaptées en fonction de l'usage prévu pour l'appareil, de telle sorte que l'aiguille (tube fermé et corps rotatif excentré de forme allongée) puisse être introduite dans la masse de matériau par le propre poids de l'aiguille éventuellement complété d'une légère poussée verticale de haut en bas exercée par un utilisateur manuellement sur les moyens de maniement, tout en autorisant des déplacements relatifs en flexion dans le cas où une résistance plus importante est rencontrée au cours de l'introduction, et en assurant une élasticité en flexion ramenant et maintenant au repos l'aiguille dans le prolongement axial du manchon et de la broche de sortie.
    Avantageusement et selon l'invention, le manchon est en matériau synthétique éventuellement composite et/ou renforcé et/ou à surface extérieure anti-adhérante.
    Selon l'invention, le tube et le manchon présentent le même diamètre externe, et ce diamètre est avantageusement compris entre 20 mm et 50 mm, plus particulièrement entre 25 mm et 35 mm. En pratique, le diamètre du tube est déterminé en fonction des dimensions radiales du corps excentré formant un balourd, et des paliers qui le supportent.
    En outre, la longueur du tube est déterminée pour que l'appareil soit utilisable dans la majorité des situations rencontrées. Avantageusement, cette longueur est comprise entre 200 mm et 400 mm, plus particulièrement entre 250 mm et 350 mm. Selon l'invention, la longueur du manchon tubulaire est adaptée pour autoriser un travail à hauteur, l'utilisateur ayant l'appareil en mains, le portant et le tenant par les moyens de maniement associés au moteur d'entraínement.
    Avantageusement et selon l'invention, la longueur du manchon est comprise entre 1 fois et 10 fois la longueur du tube. Avantageusement et selon l'invention, la longueur du manchon est comprise entre 250 mm et 2000 mm, notamment de l'ordre de 500 mm.
    Avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de raccordement du tube et du manchon sont des moyens à emboítement et sertissage d'un embout mâle dans un embout femelle. Avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de raccordement comprennent une pièce de raccord interposée entre le manchon et le tube.
    Avantageusement et selon l'invention, les moyens de raccordement définissent une gorge cylindrique de réception et de sertissage de l'extrémité du manchon et de l'extrémité de la gaine flexible, et cette gorge cylindrique comprend des nervures s'étendant en saillie vers l'intérieur à partir d'une paroi externe de la gorge cylindrique pour pénétrer dans le manchon.
    Avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de jonction comprennent :
    • une pièce d'accouplement montée solidaire en rotation par sertissage à l'extrémité de l'arbre,
    • une pièce d'adaptation agencée de façon à relier et à accoupler la pièce d'accouplement à la broche de sortie, cette pièce d'adaptation étant couplée en rotation à la broche de sortie par vissage, la pièce d'accouplement définissant un logement de réception de la pièce d'adaptation, ce logement de réception et la pièce d'adaptation présentant des formes conjuguées adaptées pour interdire toute rotation relative et assurer le couplage en rotation de la pièce d'adaptation par rapport à la pièce d'accouplement.
    Dans une autre variante, avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de jonction comprennent :
    • une pièce d'accouplement montée solidaire en rotation par sertissage à l'extrémité de l'arbre, et accouplée à la broche de sortie par des moyens démontables de couplage en rotation,
    • au moins une lumière d'accès ménagée à travers la tête rigide en regard de la broche de sortie pour le montage et le couplage de la pièce d'accouplement sur la broche de sortie.
    Les moyens démontables de couplage peuvent être réalisés sous la forme d'un système vis/écrou accessible par la lumière d'accès, ou d'un accouplement à cannelures axiales et/ou cheville radiale.
    Avantageusement et selon l'invention, la tête rigide comporte un carter, et une pièce de fixation de l'extrémité du manchon et de la gaine par rapport au carter. Avantageusement et selon l'invention, la pièce de fixation est associée rigidement au carter de la tête rigide, et définit un logement cylindrique de réception et de sertissage de l'extrémité du manchon et de l'extrémité de la gaine flexible, ce logement cylindrique comprenant des nervures s'étendant en saillie vers l'intérieur à partir d'une paroi externe du logement cylindrique pour pénétrer dans l'épaisseur du manchon.
    Avantageusement et selon l'invention, le tube est fermé par un bouchon de forme arrondie, monté de façon inamovible à l'extrémité du tube. Le tube est en outre rigide, de préférence réalisé en matériau métallique.
    Avantageusement et selon l'invention, le corps excentré est accouplé à l'extrémité de l'arbre par sertissage.
    Avantageusement et selon l'invention, chaque palier est un roulement, le corps excentré comprend deux tourillons portés par les cages intérieures des deux roulements, et un des tourillons est directement accouplé à l'extrémité de l'arbre -notamment par sertissage-. Avantageusement et selon l'invention, les cages intérieures des roulements sont fixées sur les tourillons, et les cages extérieures des roulements sont insérées dans le tube avec un jeu radial.
    Avantageusement et selon l'invention, le corps excentré comprend une âme centrale cylindrique guidée par les paliers, et une portion de cylindre -notamment un demi-cylindre- fixée rapportée sur l'âme pour former balourd autour de l'axe de rotation de l'âme défini par les paliers. Un tel corps excentré est extrêmement simple et peu coûteux à la fabrication.
    Avantageusement et selon l'invention, la gaine flexible vient au contact de la paroi interne cylindrique du manchon et l'arbre est monté dans la gaine flexible avec un jeu radial.
    Avantageusement et selon l'invention, le moteur électrique est adapté pour entraíner la broche de sortie et le corps excentré à une vitesse de rotation inférieure à 5000 tours/min, notamment comprise entre 2500 et 3500 tours/min.
    Par ailleurs, l'appareil peut faire l'objet de plusieurs modes de réalisation. Dans un premier mode de réalisation, il est accouplé à une perceuse portative traditionnelle à moteur électrique. Pour ce faire, avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de jonction sont du type démontable de préférence à assemblage et démontage rapides. En outre, dans ce mode de réalisation, la perceuse comprend, de façon traditionnelle, des moyens de maniement qui font office de moyens de maniement de l'appareil selon l'invention.
    Dans un deuxième mode de réalisation, l'appareil est entièrement autonome et incorpore un moteur électrique d'entraínement. Ainsi, l'appareil est caractérisé en ce qu'il comprend :
       i) un moteur électrique d'entraínement comprenant une broche de sortie accouplée à l'extrémité de l'arbre flexible par une pièce d'accouplement, notamment sertissage à l'extrémité de l'arbre. Ce moteur électrique d'entraínement est logé dans un carter qui porte ou qui définit les moyens de maniement de l'appareil (poignée, bouton de commande du moteur...).
    Dans tous les modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, la tête rigide comporte un carter, et une pièce de fixation de l'extrémité du manchon et de la gaine flexible par rapport au carter.
    Il est à noter que la combinaison des caractéristiques de l'invention, et en particulier l'utilisation d'une gaine formée de deux brins hélicoïdaux enroulés en sens opposés, permet de protéger l'arbre flexible quel que sait son sens de rotation et ce avec un très faible encombrement radial (donc un faible diamètre total de l'aiguille vibrante), de façon extrêmement simple et peu coûteuse, de sorte que le vibrateur est à la fois robuste, efficace, léger, et très peu coûteux. Une telle gaine limite les jeux en torsion de la transmission flexible dans les deux sens de rotation, permet d'amortir la transmission des vibrations, et assure une flexibilité et une élasticité en flexion appropriées et une grande longévité à la transmission.
    Ainsi, la combinaison de caractéristiques de l'invention permet d'aboutir à un appareil portatif très léger, permettant un travail à hauteur, dont l'aiguille et le manchon tubulaire (incorporant l'arbre et la gaine flexibles) sont de faible diamètre, d'une grande efficacité vibratoire, apte à être introduit aisément à travers ou derrière des armatures ou obstacles ou dans des recoins, et de faible coût. En outre, l'utilisation d'un corps rotatif excentré de forme allongée monté entre deux paliers à titre de source de vibrations permet le couplage de l'aiguille vibrante à un moteur d'entraínement associé à des moyens de maniement de l'appareil, et ce par l'intermédiaire d'une transmission (arbre, gaine à deux brins hélicoïdaux et manchon tubulaire flexibles), dont la flexibilité et l'élasticité en flexion sont un compromis permettant aussi bien le passage autour d'obstacles et l'introduction de l'aiguille, tout en évitant que l'aiguille et/ou la transmission flexible ne soi(en)t sujette(s) à des mouvements parasites (battements, balancements...). En outre, ce mode de réalisation de l'aiguille permet, grâce à son faible diamètre (notamment compris entre 20 et 50 mm), d'utiliser un manchon tubulaire de même diamètre et de flexibilité appropriée. Les vibrations produites sont d'amplitude homogène sur toute la hauteur de l'aiguille, de grande efficacité (pas de pertes d'énergie dans des directions non radiales), et ne sont pas retransmises aux moyens de maniement de l'appareil. L'utilisateur peut donc porter, manipuler et guider l'aiguille en tenant l'appareil par le carter du moteur, de façon simple et confortable. Egalement, à l'extraction de l'aiguille, il n'y a pas de remontée de béton et l'espace laissé par la sortie de l'aiguille, de faible diamètre, se comble au fur et à mesure de l'extraction.
    D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description suivante de ses modes de réalisation préférentiels qui se réfèrent aux figures annexées dans lesquelles :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté en position de fonctionnement dont le manchon tubulaire est fléchi par la présence d'un obstacle qu'une armature dans le matériau à vibrer,
    • la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un appareil selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, représenté en position de fonctionnement avec le manchon tubulaire non fléchi,
    • les figures 3a et 3b sont des vues schématiques en coupe axiale, représentant la tête rigide, et les moyens de jonction selon, respectivement, deux variantes de réalisation des moyens de jonction d'un appareil selon l'invention,
    • la figure 4 est une vue schématique en perspective éclatée et partiellement arrachée des moyens de jonction selon la variante de réalisation de la figure 3a,
    • les figures 5a et 5b sont des vues schématiques en coupe axiale représentant les moyens de raccordement et le tube selon, respectivement, deux variantes de réalisation des moyens de raccordement d'un appareil selon l'invention,
    • les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe transversale selon les lignes VI-VI et, respectivement, VII-VII de la figure 3a,
    • les figures 8, 9 et 10 sont des vues schématiques en coupe transversale selon les lignes VIII-VIII, IX-IX et X-X, respectivement, de la figure 5a,
    • la figure 11 est une vue schématique de face et en coupe axiale représentant la tête rigide et les moyens de jonction d'un appareil selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.
    L'appareil représenté sur la figure 1 est du type destiné à être fixé sur une perceuse électrique portative traditionnelle, qui ne fait donc pas partie intégrante de l'appareil selon l'invention dans ce mode de réalisation. La perceuse 1 comprend, de façon traditionnelle, une poignée 2 de manoeuvre, un bouton 3 de commande d'un moteur électrique alternatif (monophasé 220 V tournant à une vitesse classiquement comprise entre 1500 tours/min et 4000 tours/min) d'entraínement en rotation d'une broche 4 de sortie. Le mandrin de la perceuse est démonté pour le montage de l'appareil selon l'invention.
    L'appareil selon l'invention comprend une aiguille vibrante 5 formée d'un tube 6 fermé à l'une 7 de ses extrémités par un bouchon 8 métallique arrondi monté inamovible, par exemple rentré en force et/ou collé et/ou poinçonné à l'extrémité du tube 6. L'aiguille vibrante 5 comprend également un corps 9 excentré, de forme allongée, monté rotatif dans le tube 6, grâce à deux paliers 10, 11 formés chacun d'un roulement, et logés à l'intérieur du tube 6, l'un au voisinage de son extrémité fermée 7, l'autre au voisinage de son autre extrémité 12, de façon à guider le corps excentré 9 en rotation.
    L'aiguille 5 ainsi constituée est associée à un bloc moteur (perceuse 1) par l'intermédiaire d'un ensemble tubulaire 14 flexible. Cet ensemble tubulaire 14 présente essentiellement deux fonctions : tout d'abord, il permet le montage de l'aiguille 5 par rapport au bloc moteur 1, de telle sorte que l'aiguille 5 est portée par ce bloc moteur 1. Ainsi, lorsqu'on manipule les moyens 2, 3 de maniement de là perceuse 1, on porte et on guide l'aiguille 5. L'ensemble tubulaire 14 présente également la fonction de transmettre le mouvement rotatif de la broche de sortie 4 au corps 9 excentré pour l'entraíner en rotation.
    L'ensemble tubulaire 14 comprend un manchon tubulaire 15 prolongeant le tube 6, de diamètre externe au moins sensiblement identique à celui du tube 6. Ainsi, la surface extérieure 16 du manchon tubulaire 15 s'étend au moins sensiblement en continuité et en prolongement de la surface extérieure 17 du tube 6. Le manchon tubulaire 15 est cylindrique creux et délimite de façon étanche avec le bloc moteur 1 et le tube 6, un espace interne cylindrique clos.
    Le manchon 15 est dimensionné et constitué d'un matériau choisi de façon appropriée de telle sorte qu'il présente une résistance en compression axiale et une forme adaptées pour permettre l'introduction du tube 6 au sein de la masse du matériau à compacter, mais une flexibilité appropriée suffisante pour autoriser sa flexion dans le cas où une résistance, supérieure à la résistance opposée par le seul matériau, est rencontrée au cours de l'introduction, notamment en cas de butée contre une pièce d'armature ou un obstacle, comme représenté figure 1. Le manchon 15 présente une forme au repos qui est droite, c'est-à-dire rectiligne. Il est raccordé au tube 6 par l'une 18 de ses extrémités, et relié à une tête rigide 19 par son autre extrémité 20, de telle sorte que la broche de sortie 4, le manchon 15, et le tube 6 soient alignés sur le même axe lorsque l'appareil est au repos. Avantageusement, l'ensemble tubulaire 14 est dimensionné et constitué d'un matériau choisi de telle sorte que lorsque l'appareil est tenu par l'utilisateur, cet ensemble tubulaire 14 puisse être maintenu avec une forme droite lorsque l'aiguille 5 est normalement introduite à l'intérieur de la masse de matériau sans rencontrer d'obstacle, comme représenté figure 2.
    Selon l'invention, le manchon 15 est constitué d'un tube creux incompressible axialement mais flexible, de matière synthétique. Cette matière synthétique peut être composite ou non, renforcée ou non, plastique ou élastique. Les caractéristiques mécaniques de cette matière et du tube creux sont choisies pour obtenir une résistance en compression axiale et une flexibilité de l'ensemble tubulaire 14 telles que mentionnées ci-dessus.
    En outre, la surface externe 16 du manchon 15 est avantageusement recouverte ou constituée d'une matière anti-adhérante telle que le TEFLON (marque déposée) afin d'éviter de coller à la masse de matériau à l'extraction.
    L'ensemble tubulaire 14 comprend une transmission flexible incorporée à l'intérieur du manchon tubulaire 15. Cette transmission comprend une gaine flexible 21 contenue dans le manchon 15, et un arbre flexible 22 de transmission contenu dans la gaine flexible 21 et accouplé au corps 9 excentré pour pouvoir l'entraíner en rotation. Les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles de la transmission flexible sont adaptées pour permettre une transmission du couple de rotation du moteur d'entraínement du bloc moteur (perceuse 1) au corps 9 excentré, en autorisant des déformations en flexion de l'ensemble tubulaire 14.
    L'arbre flexible 22 est par exemple un arbre métallique souple dont la longueur est de l'ordre de, ou légèrement supérieure à celle de la gaine 21, de façon à présenter deux extrémités 23, 24, dont l'une 23 est accouplée à la broche de sortie 4 du moteur d'entraínement, et dont l'autre 24 est accouplée au corps 9 excentré.
    L'arbre flexible 22 est par exemple formé d'au moins un filament métallique enroulé en spires hélicoïdales jointives ou non, voire de deux filaments coaxiaux et concentriques enroulés en sens opposés, s'étendant l'un à l'intérieur de l'autre et solidarisés à leurs extrémités. On peut utiliser par exemple un arbre flexible 22 TECHNOFLEX commercialisé par la société HERLEM et Cie (France).
    La gaine 21 est adaptée pour autoriser une libre rotation de l'arbre 22 autour de son axe. Dans les modes de réalisation représentés, un jeu radial 25 est ménagé entre l'arbre 22 et la gaine 21.
    La gaine 21 flexible est une gaine métallique comprenant au moins deux brins 70, 71 hélicoïdaux métalliques enroulés en sens opposés (c'est-à-dire de pas opposés, l'un à gauche, l'autre à droite), s'étendant l'un (70) à l'intérieur de l'autre (7). En outre, la gaine flexible 21 comprend avantageusement un revêtement tubulaire extérieur 72 entourant le brin hélicoïdal extérieur 71. Ce revêtement 72 se présente par exemple sous la forme d'une tresse métallique et/ou d'un film synthétique épousant le brin hélicoïdal extérieur 71. Une telle gaine 21 permet de limiter les jeux en torsion dans les deux sens, est flexible, et élastique en flexion.
    Chaque brin hélicoïdal 70, 71 est un brin formé d'un enroulement d'un filament métallique élastique, par exemple en acier dur, en spires régulières disjointes. De préférence, la section droite transversale du filament formant les brins 70, 71 est aplatie. Elle est de forme sensiblement ovale ou rectangulaire. Les deux brins 70, 71 peuvent être formés à partir du même filament métallique ou non. De préférence, les spires du brin hélicoïdal 70 intérieur viennent au contact des spires du brin hélicoïdal 71 extérieur qui sont elles-mêmes revêtues du revêtement extérieur 72.
    Avantageusement, un espace radial 25 est ménagé sur toute la longueur de la gaine 21 entre l'arbre 22 et la gaine 21, c'est-à-dire ente la surface externe de l'arbre 22 et le brin hélicoïdal 70 intérieur. Cet espace radial 25 entre l'arbre 22 et la gaine 21 permet d'éviter les usures prématurées de l'arbre 22, notamment lorsque l'ensemble tubulaire 14 est fléchi.
    De préférence, la gaine flexible 21 vient au contact de la paroi interne cylindrique du manchon 15.
    Le manchon tubulaire 15 est raccordé au tube 6 par des moyens 26, 27 de raccordement adaptés d'une part pour solidariser les extrémités 18, 12 de ces tube 6 et manchon 15 en assurant l'étanchéité et une continuité de leur surface externe 16, 17 et, d'autre part pour réaliser le maintien de l'extrémité 29 correspondante de la gaine 21 par rapport au tube 6 et au manchon 15.
    Dans la première variante de réalisation représentée figure 5a, les moyens 26, 27 de raccordement du tube 6 et du manchon 15 sont des moyens à emboítement et sertissage d'un embout mâle 26 dans un embout femelle 27.
    Dans cette variante représentée figure 5a, l'embout mâle 26 est formé d'une douille métallique définissant une gorge 73 cylindrique de réception et de sertissage de l'extrémité 18 du manchon 15 et de l'extrémité 29 de la gaine flexible 21. La douille métallique 26 vient coiffer ces extrémités 18, 29 qu'elle reçoit entre deux parois cylindriques 74, 75 définissant entre elles la gorge 73. Ces parois 74, 75 sont reliées entre elles par une paroi de liaison 76 en forme de couronne et de section transversale (par un plan radial) courbe de façon que la paroi 75 externe se rapproche de la paroi 74 interne par diminution de la courbure de la paroi de liaison 76 lors du sertissage. Ainsi, on serre ensemble radialement les extrémités 18, 29 dans la gorge 73. La paroi externe 75 comprend des nervures 77 s'étendant en saillie vers l'intérieur (vers la paroi interne 74) pour pénétrer dans l'épaisseur du manchon 15 dont l'extrémité 18 est écrasée par le sertissage. Dans la variante de la figure 5a, la douille 26 est placée aux extrémités 18, 29 du manchon 15 et de la gaine 21, puis l'ensemble est introduit dans l'extrémité du tube 6 formant embout femelle 27, sur laquelle on exerce une pression radiale vers l'intérieur à l'aide d'un outil de sertissage pour solidariser l'ensemble.
    Dans la variante de réalisation de la figure 5b, les moyens de raccordement comprennent encore une douille métallique 78 similaire à celle de la variante de la figure 5a, et définissant la gorge 73 cylindrique de réception et de sertissage des extrémités 18, 29 avec une paroi externe 80 dotée de nervures 82 de sertissage, une paroi interne 79 et une couronne 81 de liaison. Néanmoins dans cette variante, la douille 78 constitue une pièce de raccord interposée entre le manchon 15 et le tube 6. La couronne 81 est en effet dotée d'un filetage adapté pour être vissé dans un taraudage 83 de l'extrémité du tube 6. Dans cette variante, on exerce la pression de sertissage directement sur la paroi externe 80 de la douille 78.
    Dans les deux variantes des moyens de raccordement, le manchon 15 et/ou la gaine 21 et/ou la douille 26, 78 et/ou le tube 6 peuvent être aussi collés les uns aux autres lors de l'assemblage.
    Chacun des paliers 10, 11 portant et guidant le corps excentré 9 dans le tube 6 est un roulement à billes. Le corps 9 excentré s'étend entre deux tourillons 32, 33 portés par les cages intérieures 36, 37 des deux roulements 10, 11. Les deux roulements 10, 11 sont placés dans le tube 6 avec leurs axes de rotation alignés l'un avec l'autre et avec l'axe principal de symétrie du tube 6.
    Entre les deux tourillons 32, 33, le corps 9 excentré comprend une âme centrale 38 cylindrique guidée par les deux tourillons 32, 33. L'âme centrale 38 et les deux tourillons 32, 33 sont formés d'une barre cylindrique qui s'étend sur toute la longueur du tube 6 entre les deux roulements 10, 11.
    Une portion 84 d'un tronçon de tube cylindrique est rapportée et fixée sur l'âme 38 pour former balourd autour de l'axe de rotation de l'âme 38 défini par les paliers 10, 11. Cette portion 84 n'est pas symétrique de révolution et est de préférence une moitié (coupée par un plan diamétral axial) de tronçon de tube cylindrique, comme représenté figure 10, dont le diamètre interne correspond au diamètre externe de l'âme 38. Cette portion 84 formée d'un métal pesant, par exemple en acier, est simplement soudée à l'âme 38 par des cordons de soudure 85 (figure 10) et/ou fixée par tout autre moyen (vis, colle...) sur l'âme 38.
    Le corps 9 ainsi formé présente une section droite transversale qui est globalement en forme de secteur angulaire compris entre 90° et 180°, de préférence égal à 180°. De la sorte, le centre de gravité du corps 9 est distant de l'axe de symétrie principal du tube 6 et donc de l'axe de rotation des tourillons 32, 33.
    L'un 33 des deux tourillons est accouplé à l'extrémité 24 de l'arbre flexible 22. Ainsi, selon l'invention, l'arbre flexible 22 est directement accouplé au corps 9 excentré. Avantageusement et selon l'invention, le tourillon 33 présente un alésage recevant l'extrémité 24 de l'arbre 22. L'ensemble est solidarisé en rotation par exemple par sertissage du tourillon 33 sur l'extrémité 24 (le tourillon 33 étant écrasé à l'aide d'une pince contre l'extrémité 24) et/ou collage. Cet assemblage du tourillon 33 à l'arbre 22 permet non seulement de solidariser en rotation l'arbre 22 et le tourillon 33, mais également de les maintenir dans leur position axiale relative l'un par rapport à l'autre. Les cages intérieures 36, 37 des roulements 10, 11 sont fixées sur les tourillons 32, 33, et les cages extérieures 34, 35 des roulements 10, 11 sont insérées dans le tube 6 avec, au moins lors du montage, un jeu radial suffisant pour permettre le déplacement axial relatif des roulements 10, 11 dans le tube 6 lors du montage. Après le montage, les cages extérieures 34, 35 des roulements peuvent être solidaire du tube 6 dans le cas où on utilise un montage en force et/ou un collage des cages 34, 95 au tube 6. Néanmoins, un jeu radial entre les cages extérieures 34, 35 et le tube 6 peut être conservé après le montage en fonctionnement. On a en effet, constaté qu'un tel jeu radial non seulement n'est pas nuisible en fonctionnement, mais au contraire peut être bénéfique du point de vue de l'efficacité vibratoire. Il est à noter, en outre, que les roulements 10, 11 dans le tube 6 ont des dimensions importantes et sont choisis pour résister avec une durée de vie suffisante aux vibrations importantes générées par le corps 9.
    Pour le montage du manchon tubulaire 15 sur la perceuse 1, la tête rigide 19 comporte un carter 39 externe, une pièce de fixation 40 assemblée au carter 39 de façon démontable et recevant l'extrémité 20 du manchon 15 et l'extrémité 41 de la gaine 21. Pour ce faire, la pièce de fixation 40 comprend un logement cylindrique 42 de réception et de sertissage de l'extrémité 20 du manchon 15 et de l'extrémité 41 de la gaine 21, ce logement cylindrique 42 comprenant des nervures 86 s'étendant en saillie vers l'intérieur à partir d'une paroi externe 87 du logement cylindrique 42 pour pénétrer dans l'épaisseur du manchon 15. La pièce de fixation 40 comprend en outre une paroi cylindrique interne 88 s'étendant en regard de la paroi cylindrique externe 87 pour définir entre elles le logement cylindrique 42. Pour assembler l'ensemble, on introduit l'extrémité 20 du manchon 15 et celle 41 de la gaine 21 dans le logement cylindrique 42, puis on sertit l'ensemble en écrasant radialement vers l'intérieur la paroi externe 87 à l'aide d'un outil de sertissage. Avantageusement, l'extrémité 41 de la gaine 21 et/ou l'extrémité 20 du manchon 15 est avantageusement collée à l'intérieur du logement 42 cylindrique, de façon à former un assemblage étanche.
    La pièce de fixation 40 est assemblée au carter 39 par tout moyen d'assemblage démontable (filetage de la pièce 40 et taraudage du carter 39 ; une ou plusieurs vis de blocage radial ; montage type baïonnette...).
    Le carter 39 de la tête rigide 19 est serré sur le col 44 de la perceuse 1 grâce à un collier d'assemblage 45 ou par tout autre moyen d'assemblage rapide.
    L'extrémité 23 de l'arbre 22 est accouplée à la broche 4 de sortie de la perceuse 1 par l'intermédiaire de moyens 46, 47 de jonction comprenant une pièce d'accouplement 46 montée solidaire en rotation par sertissage à l'extrémité 23 de l'arbre 22, et une pièce 47 d'adaptation agencée de façon à relier et à accoupler la pièce 46 d'accouplement à la broche 4 de sortie de la perceuse 1. La pièce d'accouplement 46 est assemblée et couplée en rotation à l'extrémité 23 de l'arbre 22 par sertissage et si nécessaire, par collage. Cet assemblage a également pour fonction de maintenir les positions axiales relatives de la pièce d'accouplement 46 par rapport à l'extrémité 23 de l'arbre 22. La pièce d'accouplement 46 comprend un alésage recevant l'extrémité 23 de l'arbre 22. Cet alésage est serti sur l'extrémité 23 par serrage à l'aide d'une pince ou d'un outil similaire, et éventuellement collé.
    La pièce d'accouplement 46 définit un logement de réception 89 de la pièce d'adaptation 47, ce logement de réception 89 et la pièce d'adaptation 47 présentant des formes conjuguées adaptées pour interdire toute rotation relative et assurer le couplage en rotation de la pièce d'adaptation 47 par rapport à la pièce d'accouplement 46. Dans la variante de réalisation représentée figures 3a et 4, la pièce d'accouplement 46 est formée d'un volant d'inertie cylindrique s'étendant radialement dans la majorité de l'espace radial ménagé par le carter 39 dans la tête 19. Le logement de réception 89 est formé d'un évidement 89 radial parallélépipédique centré sur l'axe et à l'extrémité de la pièce d'accouplement 46, et la pièce d'adaptation 47 est parallélépipédique pour pouvoir s'insérer dans cet évidement 89. Le volant d'inertie formé par la pièce d'accouplement 46 permet d'amortir les vibrations entre l'arbre 22 et la broche de sortie 4 du moteur dont le roulement de guidage est ainsi préservé.
    La pièce d'adaptation 47 comprend un taraudage 50 recevant le filetage de la broche 4. La pièce d'adaptation 47 est choisie avec son taraudage 50 en fonction de la perceuse 1 à laquelle l'appareil doit être associé, c'est-à-dire selon le diamètre et le pas du filetage de la broche de sortie 4. Il en va de même des dimensions et de la forme du carter 39 et du collier 45, qui sont adaptées à celles du col 44 de la perceuse 1. La pièce d'adaptation 47 est ainsi couplée de façon démontable à la pièce d'accouplement 46, et à la broche de sortie 4 de la perceuse 1.
    Dans la variante de réalisation des moyens de jonction représentée figures 3b et 11, lesdits moyens de jonction comprenant une pièce d'accouplement 53 montée solidaire en rotation, par sertissage, à l'extrémité 23 de l'arbre 22, et accouplée à la broche de sortie 4 par des moyens démontables de couplage en rotation ; et au moins une lumière d'accès 90 ménagée à travers le carter 39 de la tête rigide 19 en regard de la broche de sortie 4 pour le montage et le couplage de la pièce d'accouplement 53 sur la broche de sortie 4.
    Sur la figure 3b, lesdits moyens démontables de couplage en rotation sont formés du filetage de la broche de sortie 4 de la perceuse 1 et d'un taraudage borgne 91 ménagé dans la pièce d'accouplement 53 dont la surface externe est adaptée (par exemple avec six pans) pour permettre son serrage grâce à un outil (clé plate par exemple) inséré à travers la lumière 90 adaptée à cet effet.
    Dans le mode de réalisation représenté figure 11, l'appareil n'est pas du type destiné à être associé à une perceuse portative, mais incorpore au contraire un moteur électrique d'entraínement 51 comprenant une broche de sortie 52 accouplée à l'extrémité 23 de l'arbre 22 par la pièce d'accouplement 53. Le moteur 51 est de type alternatif monophasé et tourne à une vitesse de rotation inférieure à 5000 tours/min, notamment comprise entre 2500 tours/min et 3500 tours/min. Dans la variante représentée des moyens de jonction, la pièce d'accouplement 53 est sertie, et éventuellement collée à l'extrémité 23 de l'arbre 22. La pièce d'accouplement 53 est montée solidaire en rotation de la broche 52 par des cannelures parallèles à l'axe ménagées sur la broche 52 et sur un alésage 92 de la pièce d'accouplement 53, et par une goupille fendue radiale 93 accessible à travers la lumière 90. La tête rigide 19 comprend encore un carter extérieur 54 qui, dans la variante représentée figure 11 est aussi le carter renfermant le moteur 51. Une lumière d'accès 90 est prévue à travers ce carter 54 pour l'assemblage ou le démontage des moyens de jonction. Egalement, il est prévu une pièce de fixation 40 de l'extrémité 20 du manchon 15 et de la gaine 21 par rapport au carter 54. Dans ce mode de réalisation, la pièce de fixation 40 est de préférence fixée indémontable sur le carter 54 de la tête rigide 19, par exemple par poinçonnage et/ou rivetage et/ou collage...
    Dans la variante de la figure 11, le carter 54 est globalement cylindrique et renferme et porte le moteur 51. Dans la variante de la figure 2, un carter 62 plus grand est prévu à partir de la tête rigide 19 pour renfermer le moteur 51. Le carter 54 ou 62 du moteur 51 porte également deux poignées 55 de maniement de l'appareil, ainsi qu'un bouton 56 de commande du fonctionnement du moteur 51.
    Comme on le voit figure 1, si le bouchon 8 d'extrémité du tube 6 et/ou le tube 6 rencontrent une armature ou un obstacle dans la masse de matériau au cours de l'introduction de l'aiguille 5 vibrante, le manchon tubulaire 15 et l'ensemble tubulaire 14 peuvent fléchir, de sorte que le tube 6 est dévié et évite ladite armature ou ledit obstacle. Le même phénomène se produit si le bouchon d'extrémité 8 rencontre une paroi de coffrage, notamment si la masse de matériau présente des formes non parfaitement rectilignes.
    Le manchon tubulaire 15 présente une longueur comprise entre 1 et 10 fois la longueur du tube 6. Avantageusement, la longueur du manchon 15 est comprise entre 250mm et 2000 mm, et notamment de l'ordre de 500 mm, pour une longueur du tube 6 comprise entre 200 mm et 400 mm, notamment comprise entre 250 mm et 350 mm. De la sorte, le bloc moteur de la perceuse 1 et les moyens 2, 3 de maniement sont situés à hauteur de travail globalement au niveau des mains de l'utilisateur en position debout.
    L'invention peut faire l'objet d'autres variantes de réalisation et les divers modes de réalisation et variantes sus-décrits peuvent être combinés ou permutés.
    EXEMPLES :
    On a réalisé des essais de vibration d'éprouvettes cylindriques de béton de 12 cm de diamètre et de 24 cm de hauteur selon des durées identiques, avec un appareil de l'état de la technique (désigné ci-après ET), de type professionnel fabriqué par la société STV (FRANCE) de référence E.D.Y. (à moteur électrique triphasé, aiguille vibrante à organe rotatif pendulaire entraíné à plus de 10 000 tours/min et à transmission souple de faible diamètre d'environ 2 m de longueur), et avec deux appareils selon l'invention conformes au premier mode de réalisation (figure 1) accouplés à une perceuse électrique de 800 W, dont l'un, désigné ci-après F25, présente un diamètre externe du tube 6 de 25 mm, et l'autre, désigné ci-après F33, présente un diamètre externe du tube 6 de 33 mm. Dans les deux appareils F25 et F33, le manchon 15 a une longueur de 30 cm et un diamètre correspondant à celui du tube 6, et le tube 6 a une longueur de 32 cm. Le moteur électrique et le corps excentré 9 tournent à 2500 tours/min pour l'appareil F25 et 3000 tours/min pour l'appareil F33.
    Les essais ont porté sur trois bétons différents dont les constituants et les caractéristiques sont les suivants.
    Constituants (en kg/m3) Béton ordinaire Béton "ouvrage d'art" Béton à hautes performances
    Sable 0/4 roulé 760 650
    Gravillon 4/12 roulé 320 420
    Gravier 12/25 roulé 820 760
    Sable 0/4 concassé 890
    Gravillon 4/12 concassé 910
    Ciment CEM II 32,5 R 300
    Ciment CEM I 42,5 R 400 450
    Rhéobuild 2000 PF 15,75
    Pozzolith 395 1,2
    Eau 175 170 150
    Caractéristiques Béton ordinaire Béton "ouvrage d'art" Béton à hautes performances
    Masse volumique théorique en kg/m3 2375 2401 2416
    Rapport G/S 1,50 1,82 1,02
    Rapport E/C 0,58 0,43 0,33
    Affaissement en cm 15 15 > 22
    La masse volumique des éprouvettes de béton vibrées est mesurée à l'état frais et à l'état durci (après démoulage à un jour et maintien 28 jours à 20° C sous 100 % d'humidité relative. La résistance à la compression à l'état durci a aussi été mesurée selon la norme AFNOR NF P18-406. Chaque essai a été réalisé simultanément sur trois éprouvettes.
    Le tableau suivant fourni les résultats obtenus en moyenne.
    Type de bétons Type d'appareils Masse volumique en kg/m3 Résistance en compression en MPa
    Béton ET 2457 -
    ordinaire F25 2465 -
    frais F33 2449 -
    Béton ET 2481 -
    "ouvrage d'art" F25 2483 -
    frais F33 2487 -
    Béton à hautes ET 2480 -
    performances F25 2482 -
    frais F33 2488 -
    Béton ET 2426 20,5
    ordinaire F25 2433 20,9
    durci F33 2411 21,4
    Béton ET 2460 48,9
    "ouvrage d'art" F25 2456 48,8
    durci F33 2457 49,6
    Béton à hautes ET 2445 74,6
    performances F25 2442 75,1
    durci F33 2447 76,7
    Comme on le voit, les appareils selon l'invention sont aussi performants que l'appareil professionnel de l'art antérieur, les écarts de masse volumique étant inférieurs à 1 %, la résistance à la compression étant même légèrement améliorée.

    Claims (18)

    1. Appareil de type à aiguille pour la production de vibrations en vue du compactage d'une masse de matériaux, en particulier du béton, comprenant en combinaison :
      a) un tube (6) fermé à l'une (7) de ses extrémités,
      b) un corps excentré (9) de forme allongée, monté rotatif dans le tube (6),
      c) deux paliers (10, 11) logés à l'intérieur du tube (6), l'un au voisinage de son extrémité fermée (7) l'autre au voisinage de son autre extrémité (12), de façon à guider le corps excentré (9) en rotation,
      d) un manchon tubulaire (15) prolongeant le tube (6), de diamètre externe sensiblement identique à celui dudit tube (6), ce manchon (15) présentant une résistance en compression axiale et une forme adaptées pour permettre l'introduction du tube (6) au sein de ladite masse de matériaux, mais une flexibilité appropriée pour autoriser sa flexion dans le cas où une résistance est rencontrée au cours de l'introduction,
      e) une gaine flexible (21) contenue dans le manchon (15), et comprenant au moins deux brins hélicoïdaux enroulés en sens opposés, coaxiaux, l'un à l'intérieur de l'autre, entourés d'un revêtement tubulaire extérieur,
      f) un arbre flexible (22) de transmission contenu dans la gaine flexible (21) et accouplé au corps excentré (9) pour pouvoir l'entraíner en rotation,
      g) des moyens (26, 27, 78) de raccordement du tube (6) et du manchon (15), adaptés, d'une part, pour solidariser les extrémités (12, 18) de ces tube (6) et manchon (15) en assurant au moins sensiblement une continuité de leurs surfaces externes (16, 17), d'autre part, pour réaliser le maintien de l'extrémité (29) de la gaine (21) par rapport auxdits tube (6) et manchon (15),
      h) une tête rigide (19) de fixation de l'autre extrémité (20, 41) du manchon (15) et de la gaine (21), équipée de moyens (46, 47, 53) de jonction permettant d'accoupler l'arbre (22) à une broche de sortie (4, 52) d'un moteur électrique d'entraínement en rotation associé à des moyens (2, 3, 55, 56) de maniement de l'appareil.
    2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le manchon (15) est en matériau synthétique.
    3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en outre en ce que la longueur du manchon (15) est comprise entre 1 fois et 10 fois la longueur du tube (6).
    4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que la longueur du manchon (15) est comprise entre 250 mm et 2000 mm, notamment de l'ordre de 500 mm.
    5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en outre en ce que lesdits moyens de raccordement du tube (6) et du manchon (15) sont des moyens à emboítement et sertissage d'un embout mâle (26) dans un embout femelle (27).
    6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en outre en ce que lesdits moyens de raccordement comprennent une pièce de raccord (78) interposée entre le manchon (15) et le tube (6).
    7. Appareil selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en outre en ce que les moyens de raccordement définissent une gorge cylindrique de réception et de sertissage de l'extrémité (18) du manchon (15) et de l'extrémité (29) de la gaine flexible (22), et en ce que cette gorge cylindrique comprend des nervures s'étendant en saillie vers l'intérieur à partir d'une paroi externe de la gorge cylindrique pour pénétrer dans le manchon (15).
    8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en outre en ce que lesdits moyens de jonction comprennent :
      une pièce d'accouplement (46) montée solidaire en rotation par sertissage à l'extrémité (23) de l'arbre (22),
      une pièce d'adaptation (47) agencée de façon à relier et à accoupler la pièce d'accouplement (46) à la broche (4) de sortie, cette pièce d'adaptation (47) étant couplée en rotation à la broche de sortie (4) par vissage, la pièce d'accouplement (46) définissant un logement de réception (89) de la pièce d'adaptation (47), ce logement de réception (89) et la pièce d'adaptation (47) présentant des formes conjuguées adaptées pour interdire toute rotation relative et assurer le couplage en rotation de la pièce d'adaptation (47) par rapport à la pièce d'accouplement (46).
    9. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en outre en ce que lesdits moyens de jonction comprennent :
      une pièce d'accouplement (53) montée solidaire en rotation par sertissage à l'extrémité (23) de l'arbre (22), et accouplée à la broche de sortie (4) par des moyens démontables de couplage en rotation,
      au moins une lumière d'accès (90) ménagée à travers la tête rigide (19) en regard de la broche de sortie (4) pour le montage et le couplage de la pièce d'accouplement (53) sur la broche de sortie (4).
    10. Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en outre en ce que la tête rigide (19) comporte un carter (39, 54), et une pièce de fixation (40) de l'extrémité (20) du manchon (15) et (41) de la gaine (21) par rapport au carter (32, 54).
    11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en outre en ce que la pièce de fixation (40) est associée rigidement à la tête rigide (19) et définit un logement cylindrique (42) de réception et de sertissage de l'extrémité (20) du manchon (15) et de l'extrémité (41) de la gaine flexible (21), ce logement cylindrique (42) comprenant des nervures (86) s'étendant en saillie vers l'intérieur à partir d'une paroi externe (87) du logement cylindrique (42) pour pénétrer dans l'épaisseur du manchon (15).
    12. Appareil selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en outre en ce que le tube (6) est fermé par un bouchon (8) de forme arrondie, monté de façon inamovible à l'extrémité (17) du tube (6).
    13. Appareil selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en outre en ce que le corps excentré (9) est accouplé à l'extrémité de l'arbre (22) par sertissage.
    14. Appareil selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en outre en ce que chaque palier (10, 11) est un roulement, en ce que le corps excentré (9) comprend deux tourillons (32, 33) portés par les cages intérieures (36, 37) des deux roulements, et en ce qu'un des tourillons (32, 33) est directement accouplé à l'extrémité (24) de l'arbre (22) -notamment par sertissage.
    15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en outre en ce que :
      les cages intérieures (36, 37) des roulements (10, 11) sont fixées sur les tourillons (32, 33),
      les cages extérieures (34, 35) des roulements (10, 11) sont insérées dans le tube (6) avec un jeu radial.
    16. Appareil selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en outre en ce que le corps excentré (9) comprend une âme centrale (38) cylindrique guidée par les paliers (10, 11), et une portion (84) de cylindre -notamment un demi-cylindre- fixée rapportée sur l'âme (38) pour former balourd autour de l'axe de rotation de l'âme (38) défini par les paliers (10, 11).
    17. Appareil selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en outre en ce que la gaine flexible (21) vient au contact de la paroi interne cylindrique du manchon (15) et en ce que l'arbre (22) est monté dans la gaine flexible (21) avec un jeu radial.
    18. Appareil selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en outre en ce que le moteur électrique est adapté pour entraíner la broche de sortie (4) et le corps excentré (9) à une vitesse de rotation inférieure à 5000 tours/min, notamment comprise entre 2500 et 3500 tours/min.
    EP97927239A 1996-06-05 1997-06-05 Vibrateur a aiguille portatif Expired - Lifetime EP0901550B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9607024A FR2749602B1 (fr) 1996-06-05 1996-06-05 Vibrateur a aiguille portatif
    FR9607024 1996-06-05
    PCT/FR1997/000994 WO1997046775A1 (fr) 1996-06-05 1997-06-05 Vibrateur a aiguille portatif

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0901550A1 EP0901550A1 (fr) 1999-03-17
    EP0901550B1 true EP0901550B1 (fr) 2000-11-15

    Family

    ID=9492788

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP97927239A Expired - Lifetime EP0901550B1 (fr) 1996-06-05 1997-06-05 Vibrateur a aiguille portatif

    Country Status (5)

    Country Link
    EP (1) EP0901550B1 (fr)
    DE (1) DE69703544T2 (fr)
    ES (1) ES2154046T3 (fr)
    FR (1) FR2749602B1 (fr)
    WO (1) WO1997046775A1 (fr)

    Families Citing this family (7)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    AU720910B3 (en) * 1998-08-28 2000-06-15 George John Kerr Concrete vibrating and finishing apparatus
    IL138023A (en) * 2000-08-23 2003-03-12 Bronco Construction Equipment Adapter for power tools
    DE102007034013A1 (de) * 2007-07-20 2009-01-29 Wacker Construction Equipment Ag Arbeitsmaschine für einen Innenrüttler
    DE102016105983A1 (de) * 2016-04-01 2017-10-05 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Innenrüttelvorrichtung mit drehgesicherter Kopplungsanordnung
    WO2021102226A1 (fr) 2019-11-20 2021-05-27 Milwaukee Electric Tool Corporation Vibrateur de béton
    USD1046583S1 (en) 2022-07-11 2024-10-15 Milwaukee Electric Tool Corporation Concrete vibrator
    US12012991B1 (en) * 2022-09-23 2024-06-18 TEMCo Industrial, LLC Concrete vibrator adapter

    Family Cites Families (16)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE276919C (fr) *
    US2232842A (en) * 1938-07-22 1941-02-25 Viber Company Vibratory compactors
    GB518322A (en) * 1938-09-01 1940-02-23 C H Johnson And Sons Ltd Apparatus for expediting the setting or consolidating of concrete and such like uses
    FR976596A (fr) * 1942-04-30 1951-03-20 Jacottet Paul Ets Perfectionnement aux commandes à distance
    US2598895A (en) * 1947-06-27 1952-06-03 Dreyer Herbert Flexible drive means for concrete vibrators
    GB699580A (en) * 1950-10-12 1953-11-11 Knut Vilhelm Lindkvist Improvements in and relating to tube vibrators
    FR1045078A (fr) * 1951-11-13 1953-11-24 Fyne Machinery & Eng Vibreur à béton
    FR1099956A (fr) * 1954-01-07 1955-09-14 Vibrateur
    US2876647A (en) * 1957-03-18 1959-03-10 Petrin Frank Vibrator
    US3180625A (en) * 1963-07-23 1965-04-27 Wyco Tool Co Power transmission means for concrete vibrator
    DE1219262B (de) * 1963-10-15 1966-06-16 Hans Rohrbach Dr Ing Vibrator ohne Lager
    US3242691A (en) * 1963-11-29 1966-03-29 Stewart Warner Corp Flexible shaft casing
    DE2350697A1 (de) * 1973-10-09 1975-04-24 Wacker Werke Kg Innenruettler zum verdichten von beton od. dgl.
    US4555238A (en) * 1984-10-29 1985-11-26 Wacker Corporation Flexible shaft having detachable end connections
    SE8903740D0 (sv) * 1989-11-08 1989-11-08 Dynapac Concrete Equipment Ab Stavvibrator foer betongkomprimering
    DE29515762U1 (de) * 1995-10-04 1996-04-11 Droste, Matthias, 58840 Plettenberg Bohrmaschinenrüttler (Verdichter) für Beton - ein Zubehörteil

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE69703544D1 (de) 2000-12-21
    EP0901550A1 (fr) 1999-03-17
    ES2154046T3 (es) 2001-03-16
    FR2749602B1 (fr) 1999-02-19
    FR2749602A1 (fr) 1997-12-12
    DE69703544T2 (de) 2001-06-28
    WO1997046775A1 (fr) 1997-12-11

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP0314019B1 (fr) Machine de polissage à platine tournante equipée d'une ou de plusieurs têtes maintenues fixes par rapport à ladite platine
    JP6324855B2 (ja) コンクリート仕上げツールと共に使用する振動機構
    CN103702649A (zh) 温和的皮肤处理装置
    FR2776036A1 (fr) Ensemble de chemise d'arbre flexible et arbre de transmission de couple
    FR2935043A1 (fr) Appareil de mesure tridimensionnelle a bras articules comportant une pluralite d'axes d'articulation
    FR2466978A1 (fr) Piece a main sans cordon d'alimentation pour traitement dentaire
    US9719215B2 (en) Vibrator mechanism usable with a concrete finishing tool
    FR2973269A3 (fr) Marteau automatique
    FR2697402A1 (fr) Bouclier protecteur pour une débroussailleuse.
    US10184217B2 (en) Vibrator mechanism usable with a concrete finishing tool
    EP0901550A1 (fr) Vibrateur a aiguille portatif
    EP2380420B1 (fr) Appareil motorisé portatif pour le travail du sol
    CA2986864A1 (fr) Couteau electrique
    FR2759572A1 (fr) Brosse cylindrique a commande electrique
    FR2532212A1 (fr) Outil a fileter
    FR2981840A1 (fr) Dispositif et ensemble d'abrasion pleurale.
    EP2393990B1 (fr) Dispositif vibreur a motorisation hydraulique pour machine de vibrocompactage
    US6997155B1 (en) Engine starting structure for remote-control toy car
    FR3112374A1 (fr) Motoréducteur à enveloppe cylindrique et moteur tubulaire correspondant.
    JP2005013624A (ja) 根茎切断装置
    JP2011239789A (ja) トルク伝達装置とそれを用いた刈払機
    FR2960019A1 (fr) Dispositif permettant d'ouvrir et fermer electriquement tous systemes de fermeture : volets stores rideaux a l'aide d'une canne electrique
    FR2591523A1 (fr) Outil pour l'amenagement de rainures
    CN210782610U (zh) 一种具滴答声提示的渔轮
    FR2775921A1 (fr) Instrument de travail guide manuellement et comportant un arbre de transmission tournant dans un palier lisse d'un tube de protection

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19981201

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IE IT LI LU MC PT

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 19990310

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    RTI1 Title (correction)

    Free format text: PORTABLE VIBRATION GENERATOR WITH NEEDLE

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

    Inventor name: FOREST, DANIEL

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: VIBRA

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IE IT LI LU MC PT

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: FRENCH

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 69703544

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20001221

    ITF It: translation for a ep patent filed
    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: PT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20010215

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: NV

    Representative=s name: BOVARD AG PATENTANWAELTE

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20010221

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FG2A

    Ref document number: 2154046

    Country of ref document: ES

    Kind code of ref document: T3

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: MC

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20010630

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed
    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: IF02

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Payment date: 20020503

    Year of fee payment: 6

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IE

    Payment date: 20020522

    Year of fee payment: 6

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: CH

    Payment date: 20020610

    Year of fee payment: 6

    Ref country code: BE

    Payment date: 20020610

    Year of fee payment: 6

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LU

    Payment date: 20020614

    Year of fee payment: 6

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20020729

    Year of fee payment: 6

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LU

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030605

    Ref country code: IE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030605

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030606

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20030611

    Year of fee payment: 7

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030630

    Ref country code: CH

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030630

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030630

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20030630

    Year of fee payment: 7

    BERE Be: lapsed

    Owner name: *VIBRA

    Effective date: 20030630

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040101

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: MM4A

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040605

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FD2A

    Effective date: 20030606

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20040605

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20050228

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20050605