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Procédé et dispositif pour le moulage centrifuge d'objets en béton ou en une autre matière plestieue à base de ciment.
La présente invention concerne un procédé et un dis- positif pour fabriquer sous l'action de la force centrifuge des blocs de construction, des plaques, des tuiles, des pavés, des éléments en pierre synthétique ou d'autres éléments de cons- truction, des objets ou des substances analogues à de la pier- re, au moyen de béton ou d'autres matières plastiques à base de ciment.
Suivant cette invention, des moules appropriés remplis de béton ou d'une matière analogue à base de ciment ou formant pierre, à l'état plastique, sont placés à distance d'un axe et mis en rotation rapide suivant une orbite autour d'un axe pour mouler par centrifugation et agglomérer le béton ou la matière y analogue qui/est contenu.
L'invention fournit un appareil giratoire comportant un
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moyen de supporter les moules à des distances espacées d'un axe ou arbre central, un moyen de faire tourner l'arbre ou l'axe pour faire tourner rapidement les moule,-,, et un moyen de freinage pour amener l'arbre et les moules au repos après qu'ils ont tourné pendant une période suffisante pour mouler et agglomérer la matière située dans les moules. L'arbre ou l'axe peut être horizontal et les moules tournent alors dans un plan vertical, mais l'arbre est de préférence vertical et les moules tournent horizontalement.
L'invention fournit en outre des moules spéciaux des- tinés à être mis en rotation tout d'une pièce pour mouler et agglomérer la matière qu'ils contiennent et des moyens d'extrac- tion pour enlever des moules les objets moulés. L'invention fournit en outre une plaque perfectionnéeaccolée à du bois pour la fixation à des murs et à des plafonds de bâtiments.
Dans les dessins annexés :
La figure 1 est une coupe verticale d'un appareil de roulage giratoire suivant l'invention. la figure 2 est une coupe horizontale par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La figure :5 est une coupe verticale d'un moule pour blocs de construction.
La figure 4 est une coupe horizontale par la ligne 4-4 de la fig. 3.
La figure 5 est une coupe verticale d'un moule pour des objets plats et minces.
La figure 6 est une vue en perspective d'un bloc de construction à noyaux.
La figure 7 est une vue en plan d'un moule pour la fabrication du bloc représenté à la fig. 6, le couvercle étant enlevé pour montrer l'intérieur.
La figure 8 est une coupe verticale par la ligne 8-8 de la figure 7,
La figure 9 est une coupe verticale d'un appareil pour enlever un bloc moulé du moule des fig. 7 et 8.
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La figure lu est une coupe verticale d'un moulé pour un pavé.
La figure Il est une coupe verticale montrant le mode d'enlèvement du pavé du moule de la f ig. 10.
La figure 12 est une coupe d'une plaque en ciment ac- colée à du bois.
La figure 13 est une vue en plan d'un moule pour la plaque représentée à la fig . 12.
La figure 14 est une coupe verticale montrant le pro- cédé pour enlever du moule la plaque accolée à du bois.
Si l'on se reporte aux fig. 1 et 2, le chiffre 1 dé- signe un arbre vertical supporté par une crapaudine 2 et monté de façon à pouvoir tourner dans un palier ;5 fixé à un châssis 4.
L'arbre porte une poulie 5 reliée par courroie à un moteur élec- trique à vitesse variable ou à un autre organe moteur approprié 2. sur l'arbre 1 est fixé rigidement un châssis 8 et un tambour de frein 9, ce dernier étant entouré d'une bande de frein 10 destinée à être serrée sur le tambour par le levier 11.
Le châssis 8, qui est en acier de construction, peut consister en deux parties radiales 8a sur les c8tés opposés de l'arbre 1, comme on l'a représente, mais ce châssis peut avoir trois parties radiales 8a ou un plus grand nombre de parties radiales, ou bien il peut comprendre une partie radiale 8a seu- lement, l'équilibrage dans ce dernier cas étant obtenu par un contrepoids fixé de façon réglable à un bras radial opposé à cette partie radiale unique.
Dans le châssis 8 sont fixés des moules 12, par exemple par des moyens de fixation ou de serrage appropriés tels que des vis 13, des plaques de pression 14 et des volants 15. Il va de soi que les moules 12 peuvent être faits de nombreuses manières différentes et que ces moules peuvent être montés à pivot dans le châssis 8 et ils peuvent être employés seuls ou em- pAlés à plusieurs comme on l'a représenté en 12a et 12b respec- tivement.
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.fin. fonctionnement, les moules 12 sont, après le rem- plissage au moyen de matière plastique à base de ciment, fixés dans le châssis 8, les moules opposés étant montés de telle ma- nière dans le châssis que leurs poids s'équilibrent. Le moteur 7 est mis en marche et le châssis 8 est mis en rotation par l'arbre vertical, les moules 12 étant en conséquence mis en rotation ra- pide ou déplacés tout d'une pièce suivant une orbite circulaire horizontale autour de l'axe vertical de l'arbre 1.
Le châssis 8 et les moules 12 sont d'abord mis en rotation lentement pour permettre à l'excès d'eau de s'échapper et le châssis et les moules reçoivent ensuite de la vitesse pour mouler et agglomérer par une action centrifuge le béton où la matière plastique analogue. Après que les moules 12 ont tourné pendant un temps suffisant pour rendre la matière solide et la façonner en conformité avec les surfaces des moules, le moteur est mis hors circuit et le châssis 8 et les moules 12 sont arrê- tés par serrage de la bande de frein 10 sur le tambour de frein 9 au moyen du levier de manoeuvre 11. Les moules 12 sont alors enlevés du châssis 8 et les articles moulés sont extraits des moules et mis de côté en vue du durcissement pour l'usage.
L'appareil giratoire peut être modifié dans ées dé- tails de disposition et de contruction. Par exemple,l'arbre 1 peut être horizontal et le châssis 8 et les moules 12 peuvent tourner dans unplan vertical. Le châssis 8 peut être renforcé par des tirants 16 fixés à un croisillon 17 et attachés de façon réglable au châssis, Dans certains cas le châssis en poutrelles 8 peut être remplacé par des tiges ou des rayons (non représen- tés) placés radialement et fixés à des moyeux et supportant des cages (non représentées) pour les moules 12 à.- leurs extrémités.
Le moule représenté aus fig. 3 et 4 pour l'emploi dans l'appareil giratoire décrit comprend un châssis 19 analogue à une caisse, ouvert à sa partie supérieure et à sa partie infé- rieure, ou à sa partie supérieure seulement. Le moule en forme de caisse 19 peut être fait en deux pièces qui peuvent être as- semblées aux coins opposés par des boulons 20 ou des moyens ana- logues introduits dans des pattes ou des brides 21 des pièces.
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Si le corps 19 du moule est un châssis ouvert, une bride marginale intérieure 22 est formée de sa partie inférieure pour fournir un siège pour une plaque ou une palette 23, faite de préférence en acier doux et s'adaptant exactement dans le corps du moule.
Le sommet du corps de moule 19, qui pendant le moula- ge est plus près de l'axe de rotation, est pourvu d'un cadre amo- vible 24 qui repose sur les bords du corps du moule et forme un prolongement pour ceux-ci.
Sur le cadre amovible 24 s'adapte une plaque de cou- vercle 25 fixée de façon détachable au corps de moule 19. Lors- qu'on doit mouler un objet muni d'une cavité, ou en forme d'u, un noyau 26 en bois ou en métal, façonné pour former l'intérieur de l'objet, peut été fixé à la plaque de couvercle de façon à faire saillie à l'intérieur du moule. Un rebord 27 tourné vers le bas, formé autour de la plaque de couvercle 25, s'adapte par-'' dessus le cadre amovible 24 et met en position de façon précise le noyau 26 dans le moule. Des perforations 28 dans la plaque de couvercle 25 permettent à l'eau de s'échapper pendant l'o- pération de moulage. Des¯boulons 29 ou des moyens de fixation analogues peuvent être employés pour fixer la plaque 25 et le ea cadre 24 sur le corps de moule 19.
Lors de la fabrication d'un bloc de construction, le cadre amovible 24 est placé sur le corps de moule 19 et la palette 23 est placée sur la bride intérieure 22. Après qu'une quantité suffisante de matière à base de ciment a été déversée dans le moule, la plaque 25 est placée sur le châssis 24 et est fixée au corps de moule par les boulons 29 ou les moyens analogues. Le moule est alors placé dans l'appareil giratoire décrit et est mis en rotation tout d'une pièce pendant un temps suffisant pour façonner et rendre solide la matière à base de ciment.
Pendant la rotation du moule la matière à. base de ciment sè trouvant sur le côté du moule tourné vers l'axe de rotation prend, sous l'éffet de l'action centrifuge, une for- me creuse vu que les particules de cette matière sont rendues plus compactes de sorte que la surface de l'objet moulé tend
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à devenir concave au lieu d'être plate (voir la ligne en pin- tillé à la fg. 3). Cette difficulté est surmontée par le fait qu'on donne au cadre amovible 24 une profondeur suffisante pour donner la certitude que la concavité est formée dans celui-ci.
A la fin du moulage et après que le. cadre amovible 24 a été soulevé du corps de moule 19, l'objet moulé est coupé à fleur du bord supérieur de ce corps de woule, ce qui enlève la concavité et rend plate la face supérieure de l'ob- jet. Pour l'enlèvement de l'objet moulé, les boulons 20 sont desserrés et la palette 23 est placée sur un support 30 capa- ble de passer à l'intérieur du rebord marginal 22. On fait alors glisser le moule vers le bas par-dessus le support 30, ce qui laisse la palette 23 et l'objet moulé sur ce support.
Pour le moulage d"objets plats et minces, comme des tuiles, une plaque lourde ou plaque de pression 31 qui peut porter (en creux) des détails à imprimer sur l'objet moulé, est placée à l'intérieur du corps de moule 19 après que ce dernier a été rempli (voir fig. 5). La plaque de pression 31 s'adapte dans le corps de moule exactement et peut coulisser dans celui-ci et elle est adjacente à la plaque de couvercle 25.
Un ou plusieurs ressorts 32 peuvent être placés entre la pla- que de pression 31 et la plaque de couvercle 25, si c'est né- cessaire.
Pendant la rotation du moule, la plaque de pression 31 exerce par sa force centrifuge et aidée par les ressorts 32 (s'il y en a) une pression considérable sur la matière à base de ciment.et expulse l'eau de celle-ci et cette plaque de pres- sion moule proprement le côte de l'objet le plus rapproché de l'axe de rotation et empêche la formation de la concavité dont il a été quesl,ion antérieurement.
Pour assurer l'uniformité en épaisseur d'un certain nombre d'objets analogues, des arrts réglables peuvent être prévus sur la plaque de pression 31. Par exemple des tiges fi- letées 33 fixés à la plaque de pression 31 peuvent s'étendre dans des trous de la plaque 25 et ces tiges peuvent porter des écrous réglables qui par leur contact avec la plaque decouver-
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cle 25 limitent le mouvement centrifuge dexla plaque de pression.
Pour faire le bloc à noyaux représenté à la fig. 6 le corps de moule 19 est de préférence fait en fer et il porte une plaque de base 35 faite d'une pièce avec ses côtés 36 et les ex- trémités 37. La partie supérieure du coprs de moule 19 est pour- vue d'un cadre 24 et d'une plaque de couvercle 25, comme on l'a décrit antérieurement. Des noyaux 38, en bois ou en métal, s'é- tendent vers le haut dans la position requise à l'intérieur du moule et ces noyaux sont fixés à la plaque de base 35.
Une palette 23 s'adapte exactement dans le corps de moule 19 et présente des ouvertures 39 correspondant aux noyaux 38 de sorte que la palette 23 peut être engagée par-dessus les noyaux 38 jusque dur la plaque de base 35. En fonctionnement, le moule ainsi construit est rempli de matière de base de ciment et est placé dans l'appareil giratoire pour agglomérer la ma - tière comme on l'a décrit antérieurement.
Pour que le bloc à noyaux encore mou puisse être com- modément enlevé du moule sans détérioration, un appamil d'extrac- tion spécial est prévu (voir fig. 9) .Dans cet appareil d'ex- traction, des tiges de poussée 40 fixées à une plate-forme 41 sont introduites par des ouvertures 42 dans la plaque de base 35 jusqu'en contact avec la Belette 23. Le corps de moule est, après enlèvement du cadre 24 et de la plaque 25, repoussé vers le bas tandis que la palette 23 et le bloc se trouvant sur cel- le-ci restent supportés par les tiges de poussée 40. Pour en- lever ainsi le corps 19 du bloc moulé, on peut employer un mécanisme à cliquet et à roue à rocket 43, venant en prise avec des crémaillères et destiné à abaisser par l'actionnement de poignées 45, des pattes .46 prenant appui sur les bords supérieurs du corps 19.
Après que le corps 19 a été retiré du bloc moulé par le fonctionnement des poignées 45, la palette 23 avec le bloc qu'elle porte est enlevé des tiges de poussée 40 et.;le bloc est mis de côté pour le durcissement..
Dans un autre appareil d'extraction, le corps de mou- le 19 est refoulé vers le bas par des tiges filetées et des @
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écrous non représentés, tandis que dans une autre forme encore d'appareil d'extraction, le corps 19 est fixe tandis que les ti- ges de poussée 40 sont refoulées vers le haut par une cameà tre- vers lesouvertures 42 pour repousser la palette 23 et le bloc moulé sur celle-ci hors du corps de moule.
Dans la fabrication de plaques de pavement, un corps de moule ouvert 19 est construit en fonte et ses faces opposées sont tout à fait parallèles l'une '.-, l'autre (voir fig. 10).
Le corps de moule 19 ainsi formé est placé sur une pla- que de base plate 47 en acier poli pour former un moule ouvert qui, après le remplissage par de la matière à base de ciment, est placé dans l'appareil de moulage giratoire. la plaque d'acier 47 est placé plus loin de l'axe de rotation que le côté ouvert du moule et le moule est mis en rotation rapide pendant une période suffisante pour expulser l'excès d'eau et agglomérer la matière.
Pendant l'opération de moulage centrifuge, le coté de la charge de matière à base de ciment dans le moule qui est le plus rapproché de l'axe de rotation est suceptiule de devenir concave ou creux, voir la ligne en traits interrompus à la fig.3.
Four surmonter ces difficultés, un faux châssis détachable 24 peut être prévu, comme on l'a décrit antérieurement, sur le moule qui lors de l'emploi est rempli au-dessus de ses bords, la matiè- re en excès étant placée dans le -.'aux châssis 24. Pendant le traitement centrifuge, la concavité est formée dans la matière en excès et lorsque le moule est retiré de la machine de moulage giratoire et que le faux châssis est enlevé, la partie en excès de la plaque peut être découpée à fleur du sommet du châssis ou- vert 19.
Pour l'enlèvement de la plaque, le moule est retourné, la plaque 47 étant vers le dessus et la plaque est placée sur une palette 23 s'adaptant librementdans le châssis 19 et placée sur un support 30 capable de passer à travers le châssis. La pla- que 47 est enlevée latéralement avec un mouvement de tourbillon- nement en laissant le châssis de moule 19, la plaque et la pa- lette 23 sur le support 30. Le châssis 19 est alors enlevé et est débarrassé simultanément de la matière; il est prêt pour un
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moulage subséquent tandis que la plaque est laissée sur la palet- te en vue du durcissement.
Dans la plaque à base de ciment accolée à du bois, re- présentée à la fig. 12, le support de bois 48 est fait en plan- ches appropriées et il peut consister en une seule planche ou un certain nombre de planches assemblées côte à cote.
Dans un c8té du support de bois,48 sont vissées un certain nombre de vis 49 en forme de L qui s'étendent à la dis- tance requise du support de bois.48 pour former un certain nom- bre de crochets 50. La surface du support de bois 48 sur laquel- le les crochets 50 font saillie peut être enduite de bitume ou d'une matière analogue.
Le côté du support de bois 48 sur lequel les crochets 50 font saillie est pourvu d'une couche de matière de ciment de l'épaisseur requise, dans laquelle les crochets saillants sont noyés. Lorsque la matière à base de ciment a fait prise et s'est durcie, le support en bois est solidement fixé en contact avec cettedernière par les crochets 50.
Pour l'application de la couche 51 sur le support en bois 48, on utilise un châssis de moulage ouvert. Le châssis de moulage 19 consiste en des bandes de cornières 52 taillées à 45 sur les angles du châssis et soudées ensemble, ce qui fournit un rebord marginal intérieur 22 autour de l'intérieur du châssis ouvert, à la base de celui-ci.
Le châssis en cornière ainsi formé reçoit exactement le support en bois 48 qui est placé sur le rebord intérieur 22 et forme une palette 23 sur laquelle la matière à base de ciment est versée.
Lorsque le moule est formé par le châssis en cor- nières 22 et la palette de bois 23 est rempli, ou rempli par dessus les bords (si un faux châssis 24 est adapté sur le châs- sis en cornière 22 dans le but indiqué précédemment), il est placé dans l'appareil giratoire décrit précédemment et soumis àl'action centrifuge pendant un tempssuffisant pour agglomérer le béton . La plaque à support est alors enlevée du moule (l'ap-
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pareil d'extraction décrit précédemment étant employé,si c'est nécessaire ), et est mise de c8té pour le durcissement en vue de l'emploi.
Revendications.
---------------------------- 1.- Appareil de moulage giratoire pour faire des objets en béton ou en une matière analogue à base de ciment, dans lequel des moules garnis de béton ou d'une matière analogue à base de ciment, à l'état plastique, sont placés à distance d'un axe vertical et sont mis en rotation rapide tout d'une pièce suivant une orbite autour de l'axe vertical en vue de mouler par centri- fugation et de solidifier le béton ou la matière à base de ci- ment.
2. - Appareil de mouage giratoire comprenantun arbre vertical, des supports de moule placés à distance de cet arbre vertical, et disposés concentriquement autour de celui-ci, des organes radiaux reliant les supports de moule à l'arbre, un moyen de faire tourner l'arbre et les supports de moule et un moyen d'ar- rêter la rotation de l'arbre et des supports de moule.
3.- Appareil de moulage giratoire pour faire des objets en béton ou en matière analogue base de ciment, comprenant un ou plu- sieurs châssis fixés à un arbre vertical, rayonnant à partir de cet arbre, et destiné à supporter à leur extrémité ou à leurs extrémités écartées de l'arbre vertical des moules contenant du béton ou une matière à base se ciment à l'état plastique, une force motrice,pour faire tourner l'arbre et les moules avec celui-ci en vue de mouler par centrifugation eL d'agglomérer la matière, et des moyens de freinage pour arrêter la rotation des châssis et des moules, à l'achèvement d'une opération de moulage.
4. - Appareil de moulage giratoire, suivant la revendioation 3, dans lequel l'arbre vertical est supporté dans une crapaudine son extrémité inférieure et est monté dans un pali.er à. son extrémité supérieure, et dans lequel les châssis rayaonnent à partir de l'arbre dans un plan horizontal.
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