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Procédé de fabrication de tuyaux en ciment ou béton de ciment.
L'invention est relative à la fabrication des tuyaux et conduites en ciment, mortiers ou bétons, seuls ou armés, et elle a pour objet un procédé de fabrication présentant de notables avantages par rapport aux procédés connus par coulée dans un moule, pizlonnage, et par centrifugation.
Dans le nouveau procédé, on opère par applications de la matière contre les parois internes d'un moule, au moyen d'un organe d'application presseur ou lamineur par rapport auquel le moule est animé mécaniquement d'un mouvement relatif. Sous sa forme préférée, le dispositif consiste essentiellement en un moule rotatif, horizontal ou légèrement incliné, à l'intérieur duquel est placé longitudinalement un organe d'application (tel qu'une palette ou de préférence un rouleau fou sur son axe) qui est poussé ou tiré par exemple par des ressorts, avec une force de préférence réglable, vers la paroi interne du@moule pour y appliquer la matière en la comprimant et en la laminant au fur et à mesure qu'elle passe avec la paroi du moule sous le dit organe.
Ce procédé permet d'obtenir des tuyaux ayant une rési-
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stance supérieure à, celle des tuyaux moulés par coulage ainsi que des tuyaux centrifugés. Dans la fabrication par coulée dans un moule il est nécessaire que le mortier ou le béton possède une assez grande fluidité et par suite un certain excès d'eau,, ce qui nuit aux qualités de résistance du produit fini.
Dans la fabrication par centrifugation, on est obligé de travailler également avec un mortier assez fluide c'est-à-dire avec un excès d'eau qui se sépare et est évacué; cela présente l'incon- vénient de donner une certaine porosité aux tuyaux par suite de l'entraînement de fines particules de ciment; en outre, les ma- tièrese classent par ordre de densité en couches superposées de natures ou dosages)différentsne présentant donc pas l'homogénéité nécessaire à une bonne cohésion.
Au contraire, dans le procédé qui fait l'objet de l'invention, tout excès d'eau peut être évité et en outre l'application de la matière contre les parois du moule s'effectue non seulement avec une matière bien homogène, mais encore sous compression et avec un certain laminage, ce qui évite toute porosité et réalise la cohésion intime des con- stituants de manière analogue à ce que l'on obtient, dans la pra- tique ordinaire, par le gâchage du ciment; on peut d'ailleurs, comme dans le procédé par coulée, employer comme matériau aussi bien du béton que du mortier d'où résulte une économie qu'il n'est pas possible d',obtenir dans la centrifugation.
L'accroissement de la résistance obtenu par le procédé suivant l'invention présente une importante considérable par suite de la possibilité de faire des tuyaux moins épais et plus légers et par conséquent moins coûteux à transporter.
Le dessin ci-joint représente à seul titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention, la fig. 1 étant une coupe verticalepar l'axe du moule et la fig. 2 une vue de coté.
Sur deux paires de galets 1 montés sur deux arbres corres- pondants 2 portés par un bâti convenable quelconque 3, repose par des jantes convenables 4 un moule cylindrique horizontal 5
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qui tourne par conséquent librement sur les galets de support si ceux-ci sont mis en rotation par des moyens convenables quelconques. A l'intérieur du moule, ouvert à ses deux extré- mités, est disposé un rouleau 6 monté fou sur un axe 7 lequel est rappelé vers le bas par des ressorts 8 de préférence régla- bles, de manière à appliquer la matière contrela paroi interne du moule au fur et à mesure que cette paroi passe sous le rou- leau 6 ; on se rend compte que aette application s'affectue sous une compression réglable par la force des ressorts 8 et avec un laminage dû au mouvement relatif entre la paroi du moule et le rouleau.
Ce mouvement relatif a pour effet d'étaler le ciment ou le béton en le soumettant à un trvail d'écrouissage et de le comprimer aussi fortement que le permet son état de plastici- té. L'action du rouleau est maintenue bien entendu le temps né- céssaire à la cohésion et compacité optima et jusqu'à ce que le béton commence à exsuder pour permettre un léger lissage in- térieur.
La vitesse de rotation du moule n'a pas besoin d'être élevée ; elle est réglée avantageusement à une valeur aussi faible que possible juste suffisante pour que le béton ne puisse, pendant l'opération du laminage, se détacher des parois du moule arrivant à la partie haute.
Le béton peut-être introduit soit en une seula fois, auquel cas le rouleau de compression s'abaisse progressivement, le laminage s'opérant en une seule passe, ou bien par petites quantités à intervalles plus ou moins rapprochés, auquel cas le rouleau s'élève à l'intérieur du moule au fur et à mesure des in- troductions de béton qui se trouve ainsi laminé par couches successives.
On peut donner au moule, notamment au début de la rota- tion,une légère inclinaison pour favoriser la répartition du béton s'il est introduit d'un seul c8té. Le rouleau lamineur, au lie/u de revevoir son mouvement du moule comme dans l'exemple représen -
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té, pourrait être commandé séparément de manière à accroitre l'action de laminage par suite d'un certain glissement de sa surface de contact par rapport à la paroi du moule. Lorsque le béton a acquis la cohésion voulue, on peut, pour lisser l'inté- rieur, ou bien utiliser 1'exsudation d'eau qui s'est produite pendant le laminage, ou bien ajouter de l'eau ou un ciment clair et il est alors avantageux, à cette phase finale de la fabrica- tion, d'accélérer la vitesse de rotation.
Le mode de construction de la machine ainsi que tous les détails d'exécution peuvent bien entendu varier de multiples manières sans sortir du cadre de l'invention; il est à remarquer seulement que la prévision des flasques oujoues 4 qui forment chemin de roulement et dont l'évidement correspond au diamètre intérieur des tuyaux à fabriquer, permet d'utiliser comme moules des moules existants servant à la fabrication des tuyaux coulés ou comprimés par pilonnage.
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Process for manufacturing cement or cement concrete pipes.
The invention relates to the manufacture of pipes and conduits in cement, mortar or concrete, alone or reinforced, and it relates to a manufacturing process having significant advantages over known processes by casting in a mold, pizlonnage, and by centrifugation.
In the new process, the operation is carried out by applying the material against the internal walls of a mold, by means of a pressing or laminating application member with respect to which the mold is mechanically driven by a relative movement. In its preferred form, the device consists essentially of a rotary mold, horizontal or slightly inclined, inside which is placed longitudinally an applicator member (such as a pallet or preferably an idle roller on its axis) which is pushed or pulled for example by springs, with a preferably adjustable force, towards the internal wall of the mold in order to apply the material therein by compressing it and by rolling it as it passes with the wall of the mold under the said organ.
This process makes it possible to obtain pipes having a
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stance greater than, that of cast-molded pipes as well as centrifuged pipes. In the manufacture by casting in a mold it is necessary for the mortar or concrete to have a fairly high fluidity and consequently a certain excess of water, which adversely affects the strength qualities of the finished product.
In manufacturing by centrifugation, it is also necessary to work with a fairly fluid mortar, that is to say with an excess of water which separates and is discharged; this has the disadvantage of imparting a certain porosity to the pipes as a result of the entrainment of fine particles of cement; in addition, the materials classify in order of density in superimposed layers of different natures or dosages, therefore not exhibiting the homogeneity necessary for good cohesion.
On the contrary, in the process which is the subject of the invention, any excess of water can be avoided and, moreover, the application of the material against the walls of the mold is carried out not only with a very homogeneous material, but still under compression and with a certain rolling, which avoids any porosity and achieves the intimate cohesion of the constituents in a manner analogous to what is obtained, in ordinary practice, by mixing the cement; moreover, as in the casting process, it is possible to use as material both concrete and mortar, which results in savings which it is not possible to obtain in centrifugation.
The increase in resistance obtained by the process according to the invention is of considerable importance due to the possibility of making pipes that are thinner and lighter and therefore less expensive to transport.
The accompanying drawing represents by way of example only one embodiment of the object of the invention, FIG. 1 being a vertical section through the axis of the mold and FIG. 2 a side view.
On two pairs of rollers 1 mounted on two corresponding shafts 2 supported by any suitable frame 3, rests by suitable rims 4 a horizontal cylindrical mold 5
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which therefore rotates freely on the support rollers if these are rotated by any suitable means. Inside the mold, open at its two ends, is placed a roller 6 mounted idle on an axis 7 which is biased downwards by springs 8, preferably adjustable, so as to apply the material against the wall. internal of the mold as this wall passes under the roller 6; one realizes that aette application is affected under an adjustable compression by the force of the springs 8 and with a rolling due to the relative movement between the wall of the mold and the roller.
This relative movement has the effect of spreading the cement or concrete by subjecting it to a work hardening work and compressing it as strongly as its state of plasticity allows. The action of the roller is of course maintained for the time necessary for optimum cohesion and compactness and until the concrete begins to exude to allow a slight internal smoothing.
The rotational speed of the mold does not need to be high; it is advantageously adjusted to a value as low as possible, just sufficient so that the concrete cannot, during the rolling operation, become detached from the walls of the mold arriving at the upper part.
The concrete can be introduced either in one go, in which case the compression roller is gradually lowered, the rolling taking place in a single pass, or in small quantities at more or less close intervals, in which case the roller s 'Rises inside the mold as the concrete is introduced, which is thus laminated in successive layers.
The mold can be given, in particular at the start of the rotation, a slight inclination to promote the distribution of the concrete if it is introduced from one side only. The rolling roller, it is up to you to see its movement of the mold as in the example shown -
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tee, could be controlled separately so as to increase the rolling action as a result of some sliding of its contact surface relative to the wall of the mold. When the concrete has acquired the desired cohesion, it is possible to smooth the interior either by using the exudation of water which has taken place during rolling, or by adding water or a clear cement and it is then advantageous, at this final phase of manufacture, to accelerate the speed of rotation.
The method of construction of the machine as well as all the details of execution can of course vary in many ways without departing from the scope of the invention; it should be noted only that the provision of the flanges or cheeks 4 which form the raceway and whose recess corresponds to the internal diameter of the pipes to be manufactured, makes it possible to use as molds existing molds used for the manufacture of pipes cast or compressed by shelling.