EQUIPEMENT POUR LA FABRICATION DE POUTRELLES EN BETON
PRECONTRAINT ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE
La présente invention concerne un équipement pour la fabrication de poutrelles en béton précontraint pouvant avoir plusieurs longueurs finies prédéterminées, ces poutrelles ayant de multiples applications dans le domaine de la construction et pouvant être notamment utilisées comme prélinteaux, cet équipement comportant un
banc de moulage dans lequel sont disposés des câbles de précontrainte sous tension.
L'invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre dudit équipement.
La fabrication des prélinteaux est encore relativement artisanale. Les prélinteaux sont moulés sur des petits bancs de moulage préalablement équipés de câbles de précontrainte sous tension et séparés en tronçons selon une longueur finie prédéterminée au moyen d'intercalaires ou de peignes. Ces bancs de moulage ont généralement une longueur d'environ 18 mètres et une largeur correspondante à 5 ou 6 prélinteaux. Après moulage, les prélinteaux sont démoulés à l'aide d'un pont roulant qui les soulève et les repose sur un socle en bois. Les câbles de précontrainte sont ensuite tronçonnés puis les prélinteaux finis sont évacués vers une zone de
palettisation manuellement ou à l'aide d'un chariot élévateur.
Le but de l'invention est de proposer une automatisation de ce procédé actuel en augmentant considérablement la productivité pour réduire les coûts à la fois de
production et de main d'oeuvre.
Ce but est atteint par un procédé tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes: on moule une série de s poutres de longueur LP dans au moins un module de moulage prévu dans le banc de moulage, ce module étant séparé en s-1 sections longitudinales parallèles, la longueur des poutres LP étant égale à la longueur dudit module, LP étant aussi égale ou supérieure au produit du nombre nl à nn de poutrelles de même longueur finie par la longueur finie desdites poutrelles Lpl à Lpn, soit LP > nlLpl +... + nnLpn, * on démoule lesdites poutres et on coupe les câbles de précontrainte à leurs extrémités, * on transporte lesdites poutres vers une station de tronçonnage, * on tronçonne lesdites poutres de longueur LP en poutrelles de longueur finie Lpl àLpn,
* et on évacue lesdites poutrelles obtenues vers une station de palettisation.
Ce but est également atteint par un équipement tel que défini en préambule et caractérisé en ce que le banc de moulage comporte au moins un module de moulage séparé en s-1 sections longitudinales parallèles pour la fabrication d'une série de s poutres de longueur LP égale à la longueur dudit module, LP étant égale ou supérieure au produit du nombre nl à nn de poutrelles de même longueur finie par la longueur finie desdites poutrelles Lpl à Lpn, soit LP 2 nlLpl +... + nnLpn, ledit équipement comportant également des moyens de démoulage desdites poutres et de coupe des câbles de précontrainte, des moyens de transport de ces poutres vers une station de tronçonnage, des moyens de tronçonnage desdites poutres en poutrelles de longueur finie Lpl à Lpn, et des moyens d'évacuation desdites poutrelles vers une
station de palettisation.
Ce banc de moulage peut comporter ainsi plusieurs modules de moulage successifs augmentant ainsi la cadence de production par rapport à un banc de moulage classique. Il a par exemple une longueur de 60 mètres et une largeur équivalente à 30
prélinteaux.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de transport comportent un chariot roulant pourvu d'un plateau ayant une surface au moins égale à celle du module de moulage et destinée à recevoir ladite série de s poutres de longueur LP après démoulage, ce chariot étant couplé à des moyens d'entraînement agencés pour le déplacer entre ledit module de moulage et ladite station de tronçonnage. Le chariot roulant comporte avantageusement des moyens de blocage transversal et
longitudinal desdites poutres sur ledit plateau.
Dans la forme de réalisation préférée, les moyens de tronçonnage comportent au moins une machine de tronçonnage disposée dans ladite station de tronçonnage et pourvue d'un disque de tronçonnage orienté perpendiculairement aux dites poutres et agencé pour découper ladite série de s poutres portée par ledit chariot roulant en
plusieurs tronçons formant lesdites poutrelles de longueur finie Lpl à Lpn.
La machine de tronçonnage comporte avantageusement un portique roulant agencé s pour enjamber ledit chariot roulant et associé à des moyens d'entraînement et à des moyens de programmation pour positionner longitudinalement ledit disque de tronçonnage en fonction de la longueur finie Lpl à Lpn desdites poutrelles, la machine de tronçonnage comportant également des moyens de blocage vertical
desdites poutres sur le plateau dudit chariot.
Selon la forme de réalisation préférée, les moyens d'évacuation comportent au moins une machine de préhension agencée pour prélever les poutrelles découpées par paquet de s' poutrelles, s' étant inférieur à s, et les transférer dans la zone de palettisation. La machine de préhension comporte avantageusement au moins un portique fixe agencé pour enjamber ladite machine de tronçonnage et portant un chariot de préhension mobile agencé pour se déplacer au moins verticalement et transversalement dans une direction perpendiculaire aux dites poutrelles découpées, ledit chariot de préhension comportant au moins deux fourches parallèles entre elles et définissant une largeur de travail au moins égale à celle correspondante à un
paquet de s' poutrelles.
De préférence, la machine de préhension s'étend sur toute la longueur dudit chariot roulant et comporte une multitude de fourches parallèles agencées pour prélever en
une seule opération un paquet de s' poutrelles sur toute la longueur de ce chariot.
Dans la forme de réalisation préférée, la zone de palettisation comporte au moins un chemin de roulement motorisé agencé pour recevoir les paquets de s' poutrelles déposées par ladite machine de préhension en couches superposées et une machine de cerclage automatisée agencée pour entourer les piles formées par les paquets superposés de s' poutrelles de même longueur finie Lpl à Lpn par au moins deux liens de maintien, les piles ainsi cerclées étant destinées à être prélevées par des
chariots élévateurs à la fin dudit chemin de roulement.
Le chemin de roulement comporte avantageusement une pluralité de rouleaux parallèles entre eux et disposés dans un même plan perpendiculairement au sens de déplacement desdits paquets de s' poutrelles, lesdits rouleaux comportant au moins
une roue dentée engrenant avec une chaîne de transmission liée à une motorisation.
Les moyens de blocage transversal des poutres sur le plateau dudit chariot roulant peuvent comporter une butée fixe sur un des côtés longitudinaux dudit chariot et au moins une butée mobile sur l'autre côté longitudinal, cette butée étant mobile entre une position de repos, libérant lesdites poutres pendant leur chargement et leur déchargement et une position de travail, bloquant lesdites poutres en les resserrant les unes contre les autres et contre ladite butée fixe pendant leur transport et leur tronçonnage. Selon un exemple de réalisation, la butée mobile comporte un doigt de blocage saillant verticalement par rapport au plateau dudit chariot et couplé à une biellette excentrée entraînée en rotation de manière à décrire au moins un secteur angulaire dont les positions extrêmes définissent les positions de repos et de travail de ladite butée. Les moyens de blocage longitudinal des poutres sur le plateau dudit chariot roulant peuvent comporter au moins une butée fixe sur les deux côtés transversaux dudit chariot. Les moyens de blocage vertical des poutres sur le plateau dudit chariot roulant peuvent comporter au moins deux longerons solidaires de la machine de tronçonnage, disposés perpendiculairement aux dites poutres et associés à des vérins agencés pour les maintenir en appui contre lesdites poutres pendant l'opération de tronçonnage. D'une manière avantageuse, le portique de la machine de tronçonnage comporte du chaque côté au moins deux roues dentées engrenant dans un rail à crémaillère prévu
au sol.
La machine de tronçonnage peut aussi comporter une alimentation de produit
lubrifiant disposée au droit du disque de tronçonnage.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description
suivante d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'une première partie de l'équipement comprenant le banc de moulage, - la figure 2 est une vue de dessus d'une seconde partie de l'équipement comprenant le chariot roulant, la station de tronçonnage et la station de palettisation, - la figure 3 est une vue de côté de l'équipement de la figure 2, - la figure 4 est une vue transversale du chariot roulant, - la figure 5 est une vue longitudinale du chariot roulant, - les figures 6A et 6B sont respectivement une vue de côté et une vue de dessus d'un moyen de blocage prévu sur ledit chariot roulant, - la figure 7 est une vue d'un détail de la machine de tronçonnage, - la figure 8 est une vue schématisée de la machine de tronçonnage, - la figure 9 est une vue de face de la machine de préhension illustrée en deux positions, et
- la figure 10 est une vue partielle du chemin de roulement.
En référence à la figure 1, l'équipement 1 selon l'invention pour la fabrication de poutrelles 2 en béton précontraint de différentes longueurs finies prédéterminées Lpl à Lpn comporte une station de moulage A pourvue d'un banc de moulage 10 de grande longueur par exemple 60 mètres, représenté partiellement, dans lequel sont tendus des câbles de précontrainte. Ce banc de moulage 10 comporte plusieurs modules de moulage 11 successifs et chaque module de moulage 11 est séparé en s-1 sections longitudinales parallèles pour la fabrication d'une série de s poutres 4 de longueur LP égale à la longueur dudit module. La longueur LP est aussi égale ou supérieure au produit du nombre nl à nn de poutrelles de même longueur finie par la
longueur finie desdites poutrelles Lpl à Lpn, soit LP > nlLpl +...+ nnLpn.
Ledit équipement 1 comporte de manière classique des moyens (non représentés) pour démouler les séries de s poutres 4 de longueur LP au moyen d'un pont roulant et de crochets adaptés (non représentés). Après démoulage, les poutres sont déposées sur des madriers disposés sur le banc de moulage perpendiculairement aux dites poutres de manière à pouvoir tronçonner les câbles de précontrainte apparents entre deux modules successifs à l'aide d'une tronçonneuse manuelle ou automatique (non représentée). Chaque série de s poutres 4 de longueur LP est ensuite amenée par des moyens de transport de la station de moulage A vers une station de tronçonnage B o les poutres 4 sont tronçonnées en poutrelles 2 de longueur finie Lpl à Lpn. En référence également aux figures 4 et 5, ces moyens de transport comportent un chariot roulant 20 guidé dans des rails 5 prévus au sol et pourvu d'une motorisation 21. Ce chariot roulant 20 comporte un plateau 22 dont la surface est au moins égale à celle du module de moulage étant donné qu'elle est destinée à recevoir ladite série de s
poutres 4 de longueur LP.
Ce chariot roulant 20 comporte également des moyens de blocage transversal et longitudinal desdites poutres 4 sur ledit plateau 22. Les moyens de blocage transversal comportent au moins une butée fixe 23 sur un des c6tés longitudinaux dudit chariot et au moins une butée mobile 24 sur l'autre côté longitudinal. Cette butée 24 est mobile entre une position de repos, libérant la série de s poutres 4 pendant leur chargement et leur déchargement et une position de travail, bloquant la série de s poutres 4 en les resserrant les unes contre les autres et contre ladite butée fixe 23 pendant leur transport et leur tronçonnage. En référence aux figures 6A et 6B, la butée mobile 24 comporte un doigt de blocage 25 saillant verticalement par rapport au plateau 22 dudit chariot 20 et couplé à une biellette excentrée 26 entraînée en rotation de manière à décrire au moins un secteur angulaire a dont les positions extrêmes définissent les positions de repos et de travail de ladite butée. La biellette excentrée 26 est articulée à une bielle 27 qui est déplacée en translation par un système vis sans fin/écrou 28, la vis sans fin étant commandée en rotation par une
motorisation adaptée (non représentée).
Comme le montre la figure 5, il existe plusieurs butées fixes 23 disposées à intervalles réguliers. De même sur le c6té opposé du chariot roulant 20 sont disposées plusieurs butées mobiles 24. Ces butées mobiles 24 peuvent également être disposées à l'intérieur dudit plateau sur plusieurs rangées parallèles dans le but de séparer de suite la série de s poutres 4 en paquets de s' poutres. Dans ce cas, chaque vis sans fin 28 et sa motorisation peuvent commander plusieurs butées mobiles 24 alignées. Le chariot roulant 20 comporte également des moyens de blocage longitudinal des poutres 4 sur le plateau 22, ces moyens étant pourvus d'au moins une butée fixe 29
sur les deux côtés transversaux dudit chariot.
Ce chariot roulant 20 se déplace de la station de moulage A à une station de tronçonnage B représentée en vue de dessus à la figure 2 et en vue de côté à la figure 3. La station de tronçonnage comporte au moins une machine de tronçonnage 30 pourvue d'un disque de tronçonnage 31 orienté perpendiculairement aux dites poutres 4 et agencé pour découper ladite série de s poutres 4 portée par ledit chariot roulant
en plusieurs tronçons formant lesdites poutrelles 2 de longueur finie Lpl à Lpn.
En référence également aux figures 7 et 8, cette machine de tronçonnage 30 comporte un portique roulant 32 agencé pour enjamber ledit chariot roulant 20, ce portique étant pourvu d'une motorisation 33 et guidé en translation sur des rails 6 prévus de part et d'autre des rails 5 de guidage du chariot. Ces rails 6 sont formés d'un profilé en I fixés au sol et portant une crémaillère 7 dans laquelle engrènent des roues dentées 34. Au moins une roulette 35 anti-soulèvement est prévue à l'arrière dudit
rail 6.
Le disque de tronçonnage 31 est monté sur ledit portique roulant 32 de manière à pouvoir se déplacer perpendiculairement aux dites poutres 4 et sur toute la largeur du chariot roulant 20. Ce disque de tronçonnage 31 est entraîné en rotation par un moteur 36 et une transmission par courroie. Le tout se déplace le long d'un guide transversal 37 au moyen d'un moto réducteur 38. Le disque de tronçonnage 31 est refroidi par un produit lubrifiant dont une alimentation (non représentée) est disposée
au droit du disque de manière classique.
La machine de tronçonnage 30 comporte également des moyens de blocage vertical desdites poutres 4 sur le plateau 22 dudit chariot. Ces moyens comportent au moins deux longerons 39 disposés perpendiculairement aux dites poutres 4 et associés à des micro vérins 40 agencés pour les maintenir en appui contre lesdites poutres pendant
l'opération de tronçonnage.
La station de tronçonnage B comporte de préférence deux machines de tronçonnage disposées parallèlement à chaque extrémité du chariot roulant 20 de manière à augmenter la productivité. Leur motorisation 33 est associée à des moyens de programmation permettant de positionner longitudinalement lesdits disques de tronçonnage 31 par rapport aux dites poutres 4 en fonction de la longueur finie souhaitée Lpl à Lpn desdites poutrelles 2. Ce positionnement est effectué avec une précision atteignant le millimètre grâce au guidage desdites machines de tronçonnage
par roues dentées 34 et crémaillère 7.
Après l'opération de tronçonnage, des moyens d'évacuation prélèvent les poutrelles 2 découpées par paquet de s' poutrelles, s' étant inférieur à s, et les transfèrent vers une zone de palettisation C, en référence aux figures 2 et 3. Ces moyens d'évacuation comportent au moins une machine de préhension 50 comprenant au moins un portique fixe 51 agencé pour enjamber lesdites machines de tronçonnage 30 et portant un chariot de préhension mobile 52. En référence à la figure 9, ce chariot de préhension mobile 52 s'étend sur toute la longueur dudit chariot roulant 20 et comporte une pluralité de fourches 53 parallèles agencées pour prélever en une seule
opération un paquet de s' poutrelles sur toute la longueur de ce chariot.
Ce chariot de préhension mobile 52 est monté sur un pont roulant 54 agencé pour se déplacer transversalement sur ledit portique fixe 51, c'est-à-dire perpendiculairement aux dites poutrelles, au moyen d'une motorisation appropriée (non représentée) de manière à couvrir toute la largeur du chariot roulant 20. Le chariot de préhension mobile 52 se déplace verticalement par rapport audit portique fixe 51 lui permettant d'aller chercher les paquets de s' poutrelles 2 sur le chariot roulant 20 pour les
déposer sur un chemin de roulement motorisé 60 disposé parallèlement à ce chariot.
Ce chariot de préhension mobile 52 va empiler les paquets de s' poutrelles 2 en couches superposées sur ledit chemin de roulement 60 pour former des piles, tel que représenté à la figure 3. Des butées verticales 55 fixées au sol le long du chemin de roulement motorisé 60 permettent de retenir lesdites poutrelles 2 pendant que les
fourches 53 se dégagent pour aller en chercher d'autres.
La zone de palettisation C comporte au moins le chemin de roulement motorisé 60 comprenant une pluralité de rouleaux 61 parallèles entre eux et disposés dans un même plan perpendiculairement au sens de déplacement desdits paquets de s' poutrelles. Ces rouleaux 61 comportent au moins une roue dentée 62 engrenant avec une chaîne de transmission 63 liée à une motorisation 64 et guidée par des rouleaux
de détour 65.
La zone de palettisation C comporte également une machine de cerclage 70 automatisée, disposée en poste fixe par-dessus le chemin de roulement 60 et agencée pour entourer les piles formées par les paquets superposés de s' poutrelles 2 de même longueur finie Lpl à Lpn par au moins deux liens de maintien. Les piles ainsi cerclées peuvent être ensuite prélevées par des chariots élévateurs à la fin dudit
chemin de roulement 60.
En référence aux figures 2, 3 et 9, ledit équipement 1 selon l'invention comporte également des cuves d'évacuation 80 des déchets disposées à un niveau inférieur à celui du sol et alimentées par un caniveau 81 qui collecte les déchets de coupe et le produit lubrifiant des machines de tronçonnage 30 et qui est disposé dans la station de tronçonnage B. L'équipement tel que décrit ci-dessus permet de mettre le procédé de fabrication tel que défini brièvement ci-dessous, à savoir: * on moule une série de s poutres 4 de longueur LP dans au moins un module de moulage 11 prévu dans le banc de moulage 10, ce module étant séparé en s- 1 sections longitudinales parallèles, la longueur des poutres LP étant égale à la longueur dudit module, LP étant aussi égale ou supérieure au produit du nombre nl à nn de poutrelles 2 de même longueur finie par la longueur finie desdites poutrelles Lpl à Lpn, soit LP 2 nlLpl +.
+ nnLpn, * on démoule lesdites poutres 4 et on coupe les câbles de précontrainte à leurs extrémités, * on transporte lesdites poutres 4 vers une station de tronçonnage, * on tronçonne lesdites poutres 4 de longueur LP en poutrelles 2 de longueur finie Lpl à Lpn,..DTD: * et on évacue lesdites poutrelles 2 obtenues vers une station de palettisation.
Il apparaît clairement à la lecture de la description que l'invention permet d'atteindre
tous les buts fixés, c'est-à-dire essentiellement d'augmenter la productivité d'une ligne de moulage de poutrelles en choisissant de mouler ces poutrelles en grande longueur pour former des poutres qui sont par la suite tronçonnées aux longueurs
finis voulues.
Il apparaît également clairement que le banc de moulage 10 séparé en module de moulage distincts 11 permet de mouler des poutres de différentes largeurs pour répondre aux différentes demandes du marché. Ces largeurs sont habituellement des multiples de 5, comme par exemple: 10, 15, 20, 25 cm, les câbles de précontrainte étant disposés dans le banc de moulage à intervalles réguliers par exemple tous les 5
ou 6 cm.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit
mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier.