FR2781170A1 - Tool for civil engineering application, has series of teeth for surface removal of flat surface by abrasion - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de traitement d'une surface d'unThe present invention relates to a method of treating a surface of a
élément de génie civil, et unelement of civil engineering, and a
outil pour la mise en oeuvre de ce procédé. tool for implementing this process.
Cet élément de génie civil est par exemple constitué par un mur en pierres, un voile de béton, une This element of civil engineering is for example constituted by a stone wall, a concrete veil, a
voie recouverte d'asphalte...asphalt road ...
Dans le domaine du génie civil, il est fréquent de devoir traiter la surface d'éléments de ce type afin de conférer à cette surface des caractéristiques géométriques déterminées telles qu'un état de surface ou une planéité, ou de préparer cette surface au dépôt d'un apprêt ou d'un In the field of civil engineering, it is frequent to have to treat the surface of elements of this type in order to confer on this surface determined geometrical characteristics such as a surface state or a flatness, or to prepare this surface for the deposit of '' a primer or
revêtement. Ce traitement peut consister en un dégauchis- coating. This treatment can consist of a planing
sage de la surface d'une paroi en béton brut de décoffrage, en l'enlèvement d'une épaisseur superficielle d'un sol, en the surface of a rough concrete formwork wall, by removing a surface thickness from a floor,
un décapage d'un revêtement... L'un des besoins particu- stripping a coating ... One of the special needs
liers de ce type de traitement est la décontamination des structures de génie civil soumises à des bombardements de particules dans les centrales électriques nucléaires par liers of this type of treatment is the decontamination of civil engineering structures subjected to particle bombardment in nuclear power plants by
exemple. On sait en effet que la contamination est concen- example. We know that contamination is concentrated
trée dans les quelques centimètres de béton immédiatement sous la surface. Lors d'un démantèlement, il convient donc de retirer cette "peau" contaminée avant de procéder au trée in the few centimeters of concrete immediately below the surface. During dismantling, it is therefore advisable to remove this contaminated "skin" before proceeding with the
gros oeuvre de la déconstruction.shell of deconstruction.
Un outil couramment utilisé pour raboter les parois brutes de décoffrage est formé d'un rouleau dont la surface latérale est hérissée de pointes. Le rouleau est entraîné en rotation autour d'un axe parallèle à la paroi à traiter et est appliqué sur cette paroi par sa surface latérale. Les pointes viennent alors percuter la surface de la paroi et en arrachent des débris. De tels rouleaux permettent d'enlever de manière efficace une couche superficielle de la paroi. Cependant, l'outil travaillant par chocs et arrachement de débris, l'état de surface obtenu est très irrégulier. Par ailleurs, les chocs des pointes rencontrant la surface de la paroi occasionnent des vibrations importantes qui sollicitent mécaniquement l'outil, ce qui entraîne une usure rapide notamment des dents et rend nécessaire d'utiliser un outil de structure renforcée. Le grenaillage et le sablage sont également des procédés de traitement de surfaces largement répandus. Ces procédés consistent à projeter sur la surface à traiter des particules solides, telles que du sable, transportées par A tool commonly used for planing the rough formwork walls is formed by a roller whose side surface is bristling with spikes. The roller is rotated about an axis parallel to the wall to be treated and is applied to this wall by its lateral surface. The points then strike the surface of the wall and pull out debris. Such rollers effectively remove a surface layer from the wall. However, the tool working by impact and tearing of debris, the surface condition obtained is very irregular. Furthermore, the shocks of the tips meeting the surface of the wall cause significant vibrations which mechanically stress the tool, which causes rapid wear in particular of the teeth and makes it necessary to use a tool of reinforced structure. Shot blasting and sandblasting are also widely used surface treatment methods. These methods consist in projecting onto the surface to be treated solid particles, such as sand, transported by
un fluide comme de l'air ou de l'eau. Ces procédés n'engen- a fluid like air or water. These processes do not generate
drent pas de vibrations et permettent d'obtenir un bon état de surface. Toutefois, les particules projetées forment des drent no vibrations and allow to obtain a good surface condition. However, the projected particles form
déchets et des poussières qu'il est difficile de maîtriser. waste and dust that is difficult to control.
En outre, ces procédés n'éliminent qu'une couche de faible In addition, these methods only remove a weak layer.
épaisseur et le rendement du traitement est faible. thickness and the processing yield is low.
On connaît par ailleurs des ponceuses à béton comportant une meule ayant une face totalement recouverte d'aspérités diamantées. La meule est mise en rotation et appliquée par cette face sur une zone de la surface à traiter. Un tel outil est bien adapté au traitement Concrete sanders are also known comprising a grinding wheel having a face completely covered with diamond rough edges. The grinding wheel is rotated and applied by this face to an area of the surface to be treated. Such a tool is well suited to treatment
ponctuel de zones de dimensions restreintes et à l'élimina- specific areas of limited dimensions and eliminating
tion d'une couche superficielle de faible épaisseur. En revanche, les performances limitées de cet outil le rendent inutilisable pour l'enlèvement d'une couche superficielle tion of a thin surface layer. However, the limited performance of this tool makes it unusable for removing a surface layer
épaisse et étendue.thick and extensive.
Il serait donc intéressant pour les profession- It would therefore be interesting for professionals-
nels du génie civil de disposer d'un procédé apte au traitement de grandes surfaces sur une épaisseur importante avec un haut rendement, et permettant l'obtention d'un bon nels of civil engineering to have a process capable of treating large areas over a large thickness with a high yield, and allowing obtaining a good
état de surface.surface condition.
A cet effet, on propose, selon l'invention, un procédé de traitement d'une surface d'un élément de génie civil, comprenant les étapes de: - appliquer sur la surface à traiter au moins un tronçon de ligne de dents en mouvement continu le long de ce tronçon de ligne de façon à provoquer l'abrasion de la zone de la surface à traiter en contact avec lesdites dents, To this end, there is proposed, according to the invention, a method for treating a surface of a civil engineering element, comprising the steps of: - applying to the surface to be treated at least one section of line of teeth in motion continuous along this section of line so as to cause abrasion of the area of the surface to be treated in contact with said teeth,
- déplacer ce tronçon de ligne de dents dans un mouvement de balayage de la surface à traiter. - move this section of tooth line in a sweeping movement of the surface to be treated.
Ainsi, les frottements répétés des dents du tronçon de ligne sur la surface entraînent une usure continue de la couche superficielle de l'élément. Cette abrasion progressive et régulière limite la formation de Thus, the repeated rubbing of the teeth of the line section on the surface leads to continuous wear of the surface layer of the element. This gradual and regular abrasion limits the formation of
vibrations et permet l'obtention d'un bon état de surface. vibrations and allows obtaining a good surface condition.
En outre, les efforts supportés par chacune des dents sont limités. Il en résulte que le procédé est de mise en oeuvre économique et que le traitement de surface par ce procédé In addition, the forces supported by each of the teeth are limited. It follows that the process is economical and that the surface treatment by this process
bénéficie de rendements élevés.benefits from high yields.
L'invention a également pour objet un outil pour The invention also relates to a tool for
la mise en oeuvre du procédé précité. the implementation of the above method.
Selon un premier mode de réalisation l'outil comprend un plateau rotatif pourvu sur l'une de ses faces According to a first embodiment, the tool comprises a rotary plate provided on one of its faces
d'au moins une couronne de dents.at least one crown of teeth.
L'outil possède ainsi une structure simple. The tool thus has a simple structure.
De préférence, chaque dent est montée sur le plateau par l'intermédiaire d'un palier pour pivoter autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à ladite face du plateau. Preferably, each tooth is mounted on the plate by means of a bearing to pivot around an axis substantially perpendicular to said face of the plate.
Les dents sont alors libres de pivoter sur elles- The teeth are then free to pivot on them-
mêmes durant le traitement de la surface. Une usure same during surface treatment. Wear
régulière des dents est de la sorte obtenue. regular teeth is thus obtained.
Selon une variante de ce mode de réalisation, les dents sont réparties sur ladite face du plateau selon une couronne interne et une couronne externe, les dents de la couronne interne étant en saillie des dents de la couronne externe. Il est ainsi possible d'augmenter l'épaisseur de la couche superficielle éliminée par l'outil en une seule passe, sans augmenter l'effort supporté par chacune des According to a variant of this embodiment, the teeth are distributed on said face of the plate according to an internal crown and an external crown, the teeth of the internal crown projecting from the teeth of the external crown. It is thus possible to increase the thickness of the surface layer removed by the tool in a single pass, without increasing the force supported by each of the
dents de l'outil.tool teeth.
Selon un deuxième mode de réalisation, l'outil comprend un support formant une boucle fermée autour de deux poulies montées pour tourner autour d'axes parallèles entre eux et à la surface à traiter, et une pluralité de dents implantées dans le support et en saillie vers l'exté- According to a second embodiment, the tool comprises a support forming a closed loop around two pulleys mounted to rotate about axes parallel to each other and to the surface to be treated, and a plurality of teeth implanted in the support and projecting outwards
rieur de la boucle.laughing loop.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the
vention ressortiront à la lecture de la description qui vention will emerge on reading the description which
suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de follows particular nonlimiting embodiments of
l'invention.the invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue schématique, en coupe selon la ligne I-I de la figure 2, d'un outil selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous de l'outil selon ce mode de réalisation, - la figure 3 est une demi-vue schématique, en coupe selon la ligne III- III de la figure 4, d'un outil selon une variante du premier mode de réalisation, - la figure 4 est une vue de dessous de l'outil selon cette variante, - la figure 5 est une vue schématique de face Reference will be made to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view, in section along line II of Figure 2, of a tool according to a first embodiment of the invention, - Figure 2 is a bottom view of the tool according to this embodiment, - Figure 3 is a schematic half-view, in section along the line III-III of Figure 4, of a tool according to a variant of the first embodiment embodiment, - Figure 4 is a bottom view of the tool according to this variant, - Figure 5 is a schematic front view
d'un outil selon un deuxième mode de réalisation. of a tool according to a second embodiment.
En référence aux figures 1 et 2, l'outil selon le With reference to Figures 1 and 2, the tool according to
premier mode de réalisation comprend un plateau, générale- first embodiment includes a tray, general-
ment désigné en 1, possédant une face 2 ayant un pourtour circulaire. Bien entendu, la forme du plateau peut ment designated in 1, having a face 2 having a circular periphery. Of course, the shape of the tray can
également être polygonale.also be polygonal.
L'outil comprend des dents 3 s'étendant en saillie de la face 2 du plateau 1. Les dents 3 sont réparties sur une couronne 4 concentrique et adjacente au The tool comprises teeth 3 projecting from the face 2 of the plate 1. The teeth 3 are distributed on a concentric ring 4 and adjacent to the
pourtour 5 du plateau 1.periphery 5 of plate 1.
Les dents 3 sont coniques et présentent une pointe 6, ici en carbure de tungstène mais pouvant être recouverte d'un revêtement diamanté. Les dents 3 sont solidaires d'une tige de fixation 7 s'étendant à l'opposé The teeth 3 are conical and have a point 6, here made of tungsten carbide but which can be covered with a diamond coating. The teeth 3 are integral with a fixing rod 7 extending opposite
de la pointe 6.from tip 6.
Les dents 3 sont montées pour tourner autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la face 2 du plateau 1 par l'intermédiaire d'un palier 8 recevant la tige de fixation 7. Chaque palier 8 comprend par exemple deux roulements à billes et une butée à billes disposés dans un logement du plateau 1 débouchant sur la face 2. La butée à billes est montée en appui d'un épaulement de la tige 7 située du côté de la dent 3 afin de s'opposer aux efforts de réaction de la surface à traiter sur la dent. Le palier 8 est de préférence monté de façon étanche de manière à ce The teeth 3 are mounted to rotate about an axis substantially perpendicular to the face 2 of the plate 1 by means of a bearing 8 receiving the fixing rod 7. Each bearing 8 comprises for example two ball bearings and a stop with balls arranged in a housing of the plate 1 opening on the face 2. The ball stop is mounted in support of a shoulder of the rod 7 located on the side of the tooth 3 in order to oppose the reaction forces of the surface to be treated on the tooth. The bearing 8 is preferably mounted in a sealed manner so that
que des poussières ne puissent s'introduire dans les roule- that dust cannot get into the wheels
ments et détériorer ceux-ci. On pourra prévoir d'intégrer un système de freinage des dents en rotation, ou de remplacer les paliers à roulement par des paliers à glissement, ou de fixer rigidement les dents au plateau. Un arbre 9 est fixé au plateau 1 à l'opposé de la and deteriorate them. Provision may be made to integrate a braking system for the rotating teeth, or to replace the rolling bearings with sliding bearings, or to rigidly fix the teeth to the plate. A shaft 9 is fixed to the plate 1 opposite the
face 2 pour s'étendre perpendiculairement à cette face 2. face 2 to extend perpendicular to this face 2.
L'arbre 9 est fixé au plateau 1 par l'intermédiaire d'un accouplement élastique 11 et est destiné à être raccordé à The shaft 9 is fixed to the plate 1 by means of an elastic coupling 11 and is intended to be connected to
un moteur d'entraînement en rotation. a rotary drive motor.
Le procédé de traitement d'une surface selon The method of treating a surface according to
l'invention débute par la mise en place du plateau 1 au- the invention begins with the establishment of the plate 1 au-
dessus de la surface S à traiter de l'élément de génie civil, ici un sol en béton, de façon que l'arbre 9 s'étende sensiblement de manière perpendiculaire à cette surface S, et à mettre en rotation le plateau 1 par l'intermédiaire above the surface S to be treated of the civil engineering element, here a concrete floor, so that the shaft 9 extends substantially perpendicularly to this surface S, and to rotate the plate 1 by l 'intermediate
d'un moteur électrique ou hydraulique relié à l'arbre 9. an electric or hydraulic motor connected to the shaft 9.
Ensuite, l'outil est appliqué sur la surface S de façon que les pointes 6 des dents 3 de la couronne 4 frottent sur cette surface. Lorsque la profondeur désirée de pénétration des dents 3 dans la surface S est atteinte, l'outil est déplacé parallèlement à la surface S pour balayer l'ensemble de cette surface. Il est ainsi obtenu une élimination de la couche superficielle de la surface S Then, the tool is applied to the surface S so that the tips 6 of the teeth 3 of the crown 4 rub on this surface. When the desired depth of penetration of the teeth 3 into the surface S is reached, the tool is moved parallel to the surface S to scan the whole of this surface. There is thus obtained an elimination of the surface layer of the surface S
par abrasion.by abrasion.
Pour augmenter le rendement du procédé, on peut réaliser un support roulant sur lequel sont fixés plusieurs outils de façon réglable en hauteur. Ce support est par exemple en forme d'un triangle dont chaque sommet est équipé d'un outil. Le support est destiné à être relié par un de ses sommets à un véhicule de chantier chargé de le tracter. Les deux outils arrière tournent de préférence en To increase the efficiency of the process, a rolling support can be produced on which several tools are fixed in an adjustable manner in height. This support is for example in the form of a triangle, each vertex of which is equipped with a tool. The support is intended to be connected by one of its vertices to a construction vehicle responsible for towing it. The two rear tools preferably rotate in
sens inverses afin que les efforts latéraux qu'ils appli- reverse direction so that the lateral forces they apply
quent au support s'annulent.quent to the support cancel each other out.
Le plateau 1 pourra également être ajouré pour faciliter l'évacuation des poussières et être associé à un système d'aspiration. Un carter peut également être fixé sur le pourtour 5 du plateau 1 de manière à limiter la The tray 1 can also be perforated to facilitate the evacuation of dust and be associated with a suction system. A casing can also be fixed on the periphery 5 of the plate 1 so as to limit the
dissémination de ces poussières.dissemination of this dust.
Les éléments identiques ou analogues à ceux Elements identical or analogous to those
décrits précédemment porteront dans la suite de la descrip- described above will bear on in the description below.
tion des références numériques identiques. tion of identical reference numbers.
En référence aux figures 3 et 4, et selon une variante du premier mode de réalisation, l'outil comprend un plateau 1 rotatif ayant une face 2 portant des dents 3 en saillie.25 Dans cette variante, les dents 3 sont disposées selon une couronne externe 4 et une couronne interne 11 concentriques. Les dents 3 de la couronne interne 11 With reference to FIGS. 3 and 4, and according to a variant of the first embodiment, the tool comprises a rotary plate 1 having a face 2 carrying projecting teeth 3. In this variant, the teeth 3 are arranged in a crown outer 4 and an inner ring 11 concentric. The teeth 3 of the inner crown 11
s'étendent en saillie des dents 3 de la couronne externe 4. project from the teeth 3 of the outer ring 4.
On comprend que lorsque l'outil est appliqué sur la surface S à traiter et est déplacé parallèlement à celle-ci, les dents 3 de la couronne externe 4 éliminent la couche superficielle de la surface S tandis que les dents It is understood that when the tool is applied to the surface S to be treated and is moved parallel to it, the teeth 3 of the outer ring 4 remove the surface layer of the surface S while the teeth
3 de la couronne interne 11 éliminent la couche superfi- 3 of the inner crown 11 remove the superficial layer
cielle de la surface S' mise à nu par les dents 3 de la couronne externe 4. La profondeur de passe de l'outil est ainsi augmentée tandis que l'effort exercé sur chaque dent de l'outil reste sensiblement constant par rapport à l'outil du premier mode de réalisation. Afin de faciliter l'entame de la surface par les dents de la couronne5 interne, on peut prévoir d'appliquer l'outil au départ en une zone de l'élément o la surface S' a été préalablement mise à nu. En référence à la figure 5, et selon un deuxième mode de réalisation, l'outil comprend un support allongé et souple formé d'une chenille 20 articulée s'étendant en boucle autour de deux poulies d'entraînement 21 portées par un support 23. Chaque maillon 22 de la chenille 20 porte une dent 3 montée de façon analogue aux dents 3 décrites précédemment pour s'étendre perpendiculairement au maillon 22 concerné en direction de l'extérieur de la boucle fermée cielle of the surface S 'exposed by the teeth 3 of the outer crown 4. The depth of the tool pass is thus increased while the force exerted on each tooth of the tool remains substantially constant relative to the tool of the first embodiment. In order to facilitate the initiation of the surface by the teeth of the internal crown5, provision may be made to apply the tool at the start in an area of the element where the surface S 'has been previously exposed. With reference to FIG. 5, and according to a second embodiment, the tool comprises an elongated and flexible support formed by an articulated track 20 extending in a loop around two drive pulleys 21 carried by a support 23. Each link 22 of the track 20 carries a tooth 3 mounted in a similar manner to the teeth 3 described above so as to extend perpendicular to the link 22 concerned towards the outside of the closed loop
par la chenille.by the caterpillar.
Le procédé mis en oeuvre à l'aide de cet outil The process implemented using this tool
est analogue au procédé précédemment décrit. is analogous to the method previously described.
Les poulies 21 sont entraînées en rotation autour The pulleys 21 are rotated around
d'axes parallèles entre eux et à la surface S à traiter. axes parallel to each other and to the surface S to be treated.
Il est ainsi formé une ligne de dents 3 animées d'un mouvement le long de cette ligne. Un tronçon de la ligne de dents 3, ici le tronçon rectiligne inférieur, est There is thus formed a line of teeth 3 animated with a movement along this line. A section of the line of teeth 3, here the lower straight section, is
appliqué sur la surface S à traiter. applied to the surface S to be treated.
Le balayage de la surface S est obtenu en dépla- The scanning of the surface S is obtained by moving
çant cette ligne de dents 3 selon une direction parallèle à la surface S et perpendiculaire à ladite ligne de dents erasing this line of teeth 3 in a direction parallel to the surface S and perpendicular to said line of teeth
3, ici perpendiculaire au plan de la feuille. 3, here perpendicular to the plane of the sheet.
Comme pour le premier mode de réalisation, on pourra utiliser un dispositif support mettant en oeuvre As for the first embodiment, it is possible to use a support device implementing
plusieurs outils.several tools.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to add to it
variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- variant embodiments without departing from the scope of the invention
tion tel que défini par les revendications. tion as defined by the claims.
En particulier, bien que les dents 3 aient été représentées s'étendant selon une direction perpendiculaire à la face 2 du plateau 1 ou au maillon 22, on pourra incliner les dents 3 par rapport à cette direction. Les dents peuvent avoir toute forme adaptée au travail à In particular, although the teeth 3 have been shown extending in a direction perpendicular to the face 2 of the plate 1 or to the link 22, the teeth 3 may be inclined relative to this direction. The teeth can have any shape suitable for working at
réaliser, ou au matériau à traiter... L'implantation des dents n'est en outre pas limitée à une ligne droite ou à une ligne s'étendant selon un cercle. to realize, or to the material to be treated ... The implantation of the teeth is also not limited to a straight line or to a line extending in a circle.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9809145A FR2781170A1 (en) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Tool for civil engineering application, has series of teeth for surface removal of flat surface by abrasion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9809145A FR2781170A1 (en) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Tool for civil engineering application, has series of teeth for surface removal of flat surface by abrasion |
Publications (1)
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FR2781170A1 true FR2781170A1 (en) | 2000-01-21 |
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ID=9528716
Family Applications (1)
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FR9809145A Pending FR2781170A1 (en) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Tool for civil engineering application, has series of teeth for surface removal of flat surface by abrasion |
Country Status (1)
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