BE1010457A4 - Procede de fabrication de corps creux ou plats en mortier de ciment renforce par des fibres continues impregnees de polymeres acryliques, produits obenus et dispositif pour la mise en oeuvre du procede. - Google Patents
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Abstract
Les produits sont fabriqués en mortier de ciment renforcé par des fibres autour d'un mandrin entraîné en rotation autour de son axe, dans lequel on dispose une bride à chacune des extrémités du mandrin; on enroule autour de la partie du mandrin située entre les deux brides (virole), des fibres continues, de préférence des fibres de verre, de préférence sous forme de tissu ou résille formant une maille en chaîne et en trame de préférence de 1cm, imprégnée de polymères, de préférence acryliques, de préférence préalablement séchés ou polymérisés, avec un mortier de ciment ou tout autre liant.
Description
<Desc/Clms Page number 1> EMI1.1 PROCÉDÉ DE FABRICATION DE CORPS CREUX OU PLATS EN MORTIER DE CIMENT RENFORCÉ PAR DES FIBRES CONTINUES IMPRÉGNÉES p POLYMÈRES ACRYLIQUES. PRODUITS OBTENUS ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCÉDÉ Objet de l'invention Qbiet gla l'invention La présente invention concerne un procédé de fabrication de corps creux, plats ou profilés en mortier de ciment renforcé par des fibres continues imprégnées de polymères, notamment des tuyaux, des silos ou des modules d'habitation ainsi que des panneaux plats ou profilés et des barres profilées, en structures simples ou sandwich (planes ou tridimensionnelles). La présente invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé ainsi que les produits obtenus par ledit procédé. EMI1.2 de l'invention de l'invention On connaît des procédés de fabrication de tuyaux d'égouts en mortier de ciment renforcé par des fibres de verre hachées. Ce renforcement du mortier de ciment peut être réalisé par centrifugation de fibres hachées pour obtenir par exemple des tuyaux en G. R. C. renforcés par des fibres A. R. <Desc/Clms Page number 2> fibres continues sensiblement parallèles. De plus, l'installation comporte un bras oscillant dont l'extrémité est équipée d'un dispositif d'application simultanée de mortier et de fibres autour du mandrin, qui présente l'inconvénient de ne pouvoir s'adapter de manière correcte à la paroi du mandrin (modules) lorsque celui-ci est entraîné en rotation à la vitesse de 1 m/seconde. Par conséquent, ce dispositif ne permet pas non plus de maintenir sous tension les fibres enroulées autour du mandrin. EMI2.1 Buts de l'invention La présente invention vise à fournir un procédé de fabrication de corps creux, plats ou profilés en mortier de ciment, renforcé par des fibres continues présentant des propriétés mécaniques améliorées par rapport aux mortiers renforcés par fibres, connus jusqu'à présent. Un autre but de l'invention vise à fournir une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui permette le dépôt régulier d'un mélange de mortier au ciment ou à tout autre liant avec des fibres continues imprégnées de polymères acryliques ou autres, autour d'un mandrin quelle que soit la position de celui-ci au cours de sa rotation autour de son axe. Un autre but de l'invention consiste à fournir des produits ayant requis des études de mise au point ergonomique approfondies dont les modèles exclusifs et la marque sont déposés. Eléments caractéristiques de l'invention L'invention concerne un procédé pour la fabrication de corps creux, plats ou profilés en mortier de ciment ou un autre liant, renforcé par des fibres minérales, végétales ou <Desc/Clms Page number 3> Il est également connu par la demande de brevet GB- 2 155 389A de pouvoir réaliser des tuyaux d'égouts par pulvérisation d'un mélange de mortier et de fibres hachées sur un mandrin tournant autour d'un axe vertical ou horizontal à vitesse adéquate. Cependant, les fibres de verre hachées utilisées dans ce procédé présentent l'inconvénient de ne pas être protégées contre l'alcalinité du ciment. Il est également connu, notamment par la technique des matières plastiques, que l'utilisation de fibres continues confère de meilleures propriétés mécaniques à un matériau que l'utilisation de fibres hachées projetées au hasard. Cependant, les fibres de verre continues présentent l'inconvénient que leur imprégnation dans un béton est insuffisante. Dans la publication..., CLAUSON-KAAT propose un technique d'enroulement filamentaire de fibres de verre continues sur un moule en rotation autour d'un axe horizontal par une palette avec un mortier de ciment, dont les qualités rhéologiques et plastiques ont été améliorées par l'adjonction de latex et de plastifiants. Dans la demande de brevet indien 105/DEL/87, on décrit un procédé et une installation pour la fabrication de corps creux et plats en mortier de ciment armé par un mélange de fibres continues imprégnées de polymères acryliques et de fibres hachées, autour d'un mandrin en rotation autour de son axe. Cependant, ce procédé présente l'inconvénient que le dépôt du mélange de mortier de ciment et de fibres ne s'effectue pas de manière régulière ni sur la surface de la virole, ni aux extrémités du mandrin, et nécessite l'emploi de fibres hachées pour créer des liens transversaux entre les <Desc/Clms Page number 4> animales, autour d'un mandrin entraîné en rotation autour de son axe, dans lequel on dispose une bride à chacune des extrémités du mandrin ; on enroule autour de la partie du mandrin située entre les deux brides (virole), des fibres continues, de préférence des fibres de verre, de préférence sous forme de tissu ou résille formant une maille en chaîne et en trame de préférence de 1 cm, imprégnée de polymères, de préférence acryliques, de préférence préalablement séchés ou polymérisés, avec un mortier de ciment ou tout autre liant. L'enroulement autour dudit mandrin s'effectue par un double dispositif, d'une part de déroulement des fibres continues entrecroisées sous forme de tissu imprégné de polymères durcis et d'autre part de projection de mortier au moyen d'une bouche de projection maintenue à l'extrémité d'un bras oscillant et on fait durcir au moins partiellement le produit composite ainsi obtenu avant de le retirer du mandrin. De préférence, les fibres continues sont soumises à une précontrainte de tension avant leur enroulement autour du mandrin. Un autre aspect de l'invention concerne une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comportant notamment un mandrin entraîné en rotation autour de son axe, dont les extrémités portent chacune une bride dont la position est réglable en fonction de la longueur de la virole, un dispositif d'imprégnation préalable des fibres continues et leurs liaisons transversales avec des polymères acryliques ou autres, un tunnel de séchage, un dispositif de déroulement et d'application des fibres et un bras oscillant muni d'un dispositif de projection simultanée du mortier de ciment autour de la partie du mandrin comprise entre les deux brides. <Desc/Clms Page number 5> Préférentiellement, le bras oscillant comporte à son extrémité un dispositif mécanique, électronique ou par laser permettant le va et vient vertical, le maintien de la perpendicularité, de l'équidistance et le déplacement circonférentiel de la bouche de projection dont la vitesse est variable de 1 m/seconde à 2,5 cm/seconde. La présente invention vise également à fournir des produits obtenus par le procédé de l'invention, outre des corps creux obtenus par enroulement filamentaire, des corps plats et profilés caractérisés en ce qu'ils sont extrudés au travers d'une filière simultanément au déroulement des fibres continues préférentiellement de verre, imprégnées de polymères préférentiellement acryliques, en mélange avec un mortier préférentiellement de ciment, sur un mandrin en rotation, de rayon déterminé pour les corps creux et infini pour les corps plats et profilés. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d'une forme d'exécution préférée, décrite ci-dessous à l'appui des figures annexées. brève d*p < ? ription des figures La figure 1 représente de manière schématique une vue partielle de l'installation de l'invention. La figure 2 représente une vue partielle en coupe d'un mandrin et de sa bride. La figure 3 représente une vue détaillée du dispositif d'imprégnation des fibres continues. La figure 4 représente une vue détaillée de l'extrémité du bras oscillant selon l'invention. La figure 5 représente une vue détaillée du chariot de translation selon l'invention. <Desc/Clms Page number 6> La figure 6 représente de manière schématique les différentes positions du bras basculant en fonction de la rotation du mandrin autour de son axe. Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention La figure 1 représente l'installation selon l'invention comportant notamment un mandrin 1 qui sert de support de moulage pour un corps creux que l'on désire réaliser et qui est disposé sur une plate-forme tournante 13 entraînée en rotation autour de son axe 2 par un dispositif de rotation tangentiel x. Le mandrin 1 comporte à chacune de ses extrémités une bride 3 et 3'servant de moules perdus et qui permettent avantageusement de disposer une couche régulière de fibres continues imprégnées, en mélange avec du mortier de ciment sur toute la surface du mandrin. Le mandrin 1 représenté à la figure 2 est rétractable par un dispositif 4 ménageant un espace de démoulage qui permet de détacher le corps creux de son support après sa fabrication. L'installation comporte également, disposé dans un local annexe, un dispositif d'imprégnation des fibres continues représenté de manière plus détaillée à la figure 3 et comprenant une bobine de type ensouple 21, sur laquelle sont enroulées les fibres de verre continues préalablement tissées déroulées de leur bobine 19, suivies par une cuve 17 pour bains d'imprégnation à passages multiples des fibres continues dans une émulsion aqueuse de polymères acryliques. L'installation est également équipée d'un dispositif de tension 23, d'un dispositif d'essorage 25 et d'un tunnel de séchage 27 desdites fibres imprégnées. Es <Desc/Clms Page number 7> fibres sont ainsi amenées vers des bobines de déroulement y, d'où elles sont enroulées sous tension en mélange avec du mortier de ciment, au travers de la bouche de projection 5 située à l'extrémité du bras oscillant 7, autour du mandrin 1. Le mortier de ciment est préparé dans une trémie malaxeuse 31 située sur une pompe à vis extrudeuse 33, qui EMI7.1 projette au travers de la bouche de projection 5, par un apport d'ait comprimé, le mortier de ciment sur le mandrin 1. Le bras oscillant 7 comporte à son extrémité un dispositif 11 de maintien constant de l'équidistance et de la perpendicularité de la projection du mortier par rapport à la surface du mandrin 1. Ce dispositif oscille à l'extrémité du bras oscillant 7 par l'intermédiaire d'une triangulation mécanique (patins), électronique ou par laser qui s'appuie sur la paroi externe du mandrin et permet l'application continue et régulière du mortier de ciment. Préférentiellement, la version mécanique est constituée par des patins 11 et 11'représentés à la figure 4, formés de plaques métalliques recourbées (calottes sphériques) qui, exerçant une pression constant contre la paroi du mandrin, maintiennent l'équidistance et par oscillation la position normale par rapport à cette paroi. Afin de pouvoir appliquer le mortier sur toute la surface extérieure du mandrin, le bras osci : lant 7, monté sur un chariot de translation 37, coulisse le long d'une colonne 35 représentée à la figure 5. Le maintien de l'extrémité de ce bras oscillant 7 contre la paroi du mandrin 1 est réalisé à l'aide d'un dispositif d'ajustement 34 car contre-poids, disposé à l'autre extrémité du bras oscillant 7. <Desc/Clms Page number 8> A la figure 6, on a représenté quelques unes des différentes positions que peut adopter le bras oscillant 7 en fonction de la rotation qu'effectue le mandrin autour de son axe. Les produits réalisés par le procédé de l'invention peuvent être, par exemple, des modules d'habitation qui, seuls ou assemblés avec d'autres modules semblables, peuvent former une habitation préfabriquée. On peut également fabriquer de cette manière, avec un mandrin adéquat, des éléments de tuyauterie en mortier de ciment qui, superposés, peuvent former des silos de stockage, ou encore des éléments plats et profilés, extrudés par déroulement des fibres continues autour d'un mandrin en rotation et de rayon infini.
Claims (7)
- REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de corps creux ou plats en mortier de ciment renforcé par des fibres autour d'un mandrin entraîné en rotation autour de son axe, dans lequel on dispose une bride à chacune des extrémités du mandrin ; on enroule autour de la partie du mandrin située entre les deux brides (virole), des fibres continues, de préférence des fibres de verre, de préférence sous forme de tissu ou résille formant une maille en chaîne et en trame de préférence de 1 cm, imprégnée de polymères, de préférence acryliques, de préférence préalablement séchés ou polymérisés, avec un mortier de ciment ou tout autre liant.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement autour dudit mandrin s'effectue par un double dispositif, d'une part de déroulement des fibres continues entrecroisées sous forme de tissu imprégné de polymères durcis et d'autre part de projection de mortier au moyen d'une bouche de projection maintenue à l'extrémité d'un bras oscillant et on fait durcir au moins partiellement le produit composite ainsi obtenu avant de le retirer du mandrin.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fibres continues sont soumises à une précontrainte de tension avant leur enroulement autour du mandrin.
- 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres continues sont des fibres de verre.
- 5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un mandrin entraîné en rotation autour de son axe, dont les extrémités portent <Desc/Clms Page number 10> chacune une bride dont la position est réglable en fonction de la longueur de la virole, un dispositif d'imprégnation préalable des fibres continues et leurs liaisons transversales avec des polymères acryliques ou autres, un tunnel de séchage, un dispositif de déroulement et d'application des fibres et un bras oscillant muni d'un dispositif de projection simultanée du mortier de ciment autour de la partie du mandrin comprise entre les deux brides.
- 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bras oscillant comporte à son extrémité un dispositif mécanique, électronique ou par laser permettant le va et vient vertical, le maintien de la perpendicularité, de l'équidistance et le déplacement circonférentiel de la bouche de projection dont la vitesse est variable de 1 m/seconde à 2,5 cm/seconde.
- 7. Produits réalisables par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisés en ce qu'ils sont extrudés au travers d'une filière simultanément au déroulement des fibres continues préférentiellement de verre, imprégnées de polymères préférentiellement acryliques, en mélange avec un mortier préférentiellement de ciment, sur un mandrin en rotation, de rayon déterminé pour les corps creux et infini pour les corps plats et profilés.
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