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Nouveau tuyau ou corps creux analogue en fibrociment ou matériau similaire fortement comprime, procédé et installation pour leur fabrication.
Les tuyaux en fibrociment ( amiante-ciment ) sont obtenus actuellement suivant la technique utilisée dans l'industrie du carton pour la fabrication des tubes en carton, c'est-à-dire à partir de feuilles minces de fibrociment enroulées sur elles-mêmes. 'Un tel procédé de fabrication est relativement long et il ne permet pas pratiquement de réaliser une forte compression de la matière, de telle sorte que les tubes obtenus ont une faible consistance, une résistance réduite aux efforts de flexion et d'ovalisation et que leur étanchéité est faible.
La présente invention a pour objet, à titre de produits industriels nouveaux, des tuyaux ou autres ,corps creux similaires en fibrociment(amiante-ciment)
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ou matériau analogue fortement comprimé, sous une pression pouvant atteindre par exemple 200 kilogrammes et plus au centimètre carré.
Grâce à cette forte compression, la matière acquiert une cohésion extrême, le lait de ciment pénétrant avant pri- se dans tous les interstices existant entre les fibres d'a- miante ou analogues; de telle sorte que le tuyau obtenu est à la fois plus résistant et pratiquement imperméable,tout en présentant les avantages usuels des tuyaux en fibro- ciment.
L'invention a également pour objet un procédé de fa- brioation des tuyaux et autres objets creux en fibrociment ou matériau analogue fortement comprimé. Ce procédé est remarquable, notamment en ce qu'il consiste à placer le mortier de fibrooiment ou tout autre matériau pâteux plus ou moins consistant dans le fond d'un moule ou "conteneur" très résistant ayant intérieurement exactement la forme ex- térieure du tuyau ou autre objet à obtenir, à enfoncer dans ce moule un mandrin correspondant au vide intérieur du tuyau ou autre pièce, de manière à obliger le mortier à refluer dans l'intervalle annulaire compris entre le moule et le mandrin, et à opposer une résistance à l'avan- cement du mortier dans cet intervalle.
On peut soit opposer cette résistance tout au long du susdit intervalle de manière à obtenir une compression homogène du fibrociment sur toute la longueur du tuyau ou autre pièce à fabriquer soit n'opposer cette résistance que lorsque le mortier a déjà rempli, sans compression, tout ou partie de l'intervalle.
La deuxième solution peut être adoptée, en parti- oulier, pour des objets courts, la première est préférable pour les objets d'une certaine longueur.
L'invention a également pour objet une installa.-
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tion pour Inapplication du procédé précité. Cette ins- tallation est remarquable, notamment, en ce qu'elle com- porte, en combinaison, un corps creux ou " conteneur " très résistant ayant, intérieurement, la forme extérieure du tuyau ( ou autre pièce ) à fabriquer, un mandrin correspon- dant au vide intérieur du tuyau, des moyens pour enfoncer ledit mandrin dans le oonteneur et le retirer, et des mo- yens pour opposer une résistance au reflux du fibrociment ou autre matériau pâteux eu semi-fluide dans l'intervalle compris entre le conteneur et le mandrin.
Ces derniers moyens consistent dans la combinaison d'une bague ( ou d'un tube ) dont la section correspond exactement à celle du susdit intervalle dans lequel elle est mobile et des moyens hydrauliques, pneumatiques ou autres permettant d'opposer une certaine résistance, cons- tante ou variable, à son recul, sous la poussée du mortier ou autre matériau refluant devant lui dans l'intervalle précité.
Dans le cas de tuyaux ou autres pièces à fabriquer comportant une partie non cylindrique, telle que Item- boitement d'un tuyau par exemple, la cavité correspon- dante que le mortier de fibrociment ou autre matériau semi-fluide, ou pâteux plus ou moins consistant devra remplir est ménagée entièrement dans le conteneur.
D'autres caractéristiques résulteront de la des- cription qui va suivre.
.Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exem- ple :
Les figs. 1,2,3 sont trois schémas d'une Installa- tion à. trois stades de la fabrication d'un tuyau;
La fig. 4 est une coupe longitudinale, à petite échelle, d'un mode de réalisation de l'installation;
Les tige. 5 et 6 sont des coupes transversales à plus grande échelle, suivant les lignes 5-5 et 6-6 de la
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de la tige 4 ;
La fig. 7 est une coupe partielle, à grande échelle, montrant une portion de l'empilage des rondelles d'esso- rage formant la surface interne du moule;
La fig. 8 est une coupe longitudinale partielle analogue à celle de la fig. 4, mais à plus grande échelle;
Les fig. 9 et 10 sont des coupes analogues de deux variantes;
La fig. 11 représente la dernière variante à un autre stade de la fabrication d'un tuyau.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux fige.1 à 3, l'installation, destinée à la fabrication d'un tuyau à emboitement, en fibrociment ou matériau analogue forte- ment comprimée, comporte essentiellement un corps tubulaire 1 ou coquille ou " conteneur ", en acier ou autre métal ou alliage, susceptible de résister à une pression interne de l'ordre de 200 kgs par cm2 ou plus. Ce corps 1 comporte un trou cylindrique 2 débouchant librement sur la tranche 5. Ce trou 2 a un diamètre d1 correspondant au diamètre extérieur du tuyau à obtenir. A l'extrémité opposée à la tranche 3, le trou 2 s'évase en 4 de manière à corres- pondre à la forme extérieure de l'emboîtement du tuyau à fermer.
Un noyau 5, maintenu par exemple par une clavette 6 ( voir fig. 5 ) et dont la surface 7 correspond à la sur- face interne de l'emboîtement du tuyau à obtenir contribue avec le corps 1 à former la cavité 8, dans laquelle sera moulé cet embottement. L'installation est complétée par un mandrin cylindrique 9 et par un tube 10 entourant ce mandrin.
Le diamètre d2 du mandrin 9 correspond au diamètre interne du tuyau à obtenir ; sa longueur étant supérieure à celle du corps 1. Ce mandrin 9 peut être animé par un mécanisme quelconque approprié ( on en décrira pl@s loin un exemple) d'un mouvement dans le sens de la flèche f1 et d'un mouvement de retrait dans le sens inverse. Le
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mécanisme hydraulique, pneumatique ou autre de commande, est tel que la poussée P sur ce mandrin 9 peut atteindre un chiffre très élevé, variable suivant la nature et la con- sistance du produit à mouler et pouvant atteindre par exemple et même dépasser 200kgs au cm2 de section transversale du mandrin.
Le tube 10 qui entoure le mandrin 9 a un diamètre exté- rieur d1 et un diamètre intérieur d2, à de légers jeux près, lui permettant de coulisser dans l'intervalle annulaire 11 qu le mandrin 9 ménage dans le cylindre 2. Ce tube 10 est lié à un mécanisme quelconque hydraulique, pneumatique ou autre ( on en décrira plus loin un exemple ) permettant d'exercer sur lui dans le sens de la flèche un effort résistant .1 par cm2 de section transversale du tube très élevé quoique légèrement inférieur à l'effort par cm2 correspondant à la poussée P que subit le mandrin 9.
L'ensemble déorit peut occuper une orientation quel- conque, verticale ou horizontale par exemple.
La fabrication d'un tuyau est la suivante. On place dans le fond du cylindre 2, au-dessus du noyau 5, le mortier
12 (fig.l) de fibrociment ( amiante-ciment) ou toute autre matière semi-fluide ou pâteux ( plus ou moins consistant ).
La quantité utilisée correspond, déduction faite de l'eau ou entre liquide qui disparaîtra par essorage, vaporisation, etc, au poids du tuyau fini à obtenir. On enfonce entête simultanément le mandrin 9 et le tube 10 dans le cylindre 2.
Dès que le mandrin 9 s'enfonce dans le fibrociment ou autre produit 12, celui-ci doit se frayer une place d'une part en venant remplir l'espace 8 correspondant à l'emboîtement
13 à réaliser ( fig.2) et, d'autre part, en refluant entre le mandrin 9 et la paroi cylindrique 2 dans l'intervalle 11 ; le reflux étant accompagné d'un recul du tube 10 dans le sens de la flèche 1' 2 ( tige 2). Comme ce tube 10 est freiné
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par la résistance 2, le matériau 12 est soumis à une com- pression correspondante. Finalement, quand le mandrin 9 est venu rencontrer le noyau 5 ( fig. 3) le tube 10 a été refoulé dans la position de ladite figure 3 et tout l'inter- valle 11 oompris entre les pièces 1 et 9 est rempli de fibro- ciment comprimé à p kgs par cm2.
L'essorage du matériau refoulé ayant lieu par exemple à travers le corps 1 comme il sera décrit plus loin, on laisse ce matériau faire prise, ce qui peut être facilité, le cas échéant, par l'addition de tous accélérateurs connue, ou encore par chauffage à l'air libre ou en atmosphère humide et/ou/même en autoclave sous une pression différente de la pression atmosphérique.
Lorsque la prise est terminée, il suffit de démouler, ce qu'on réalise, après enlèvement du noyau 5, en repoussant dans le sens de la flèche! 3 ( fig. 3) et au moyen du tube
10, le tuyau 14 formé.
Aux figs. 4,5,6 et 8 on a représenté un mode de réali- , sation de l'appareil. Le mandrin 9 est actionné hydraulique- ment ou pneumatiquement, dans le sens de la flèche f1, par un fluide moteur introduit en 15 dans un cylindre fixe 16.
Quant au tube 10, il est fixé sur une traverse 17 montée coulissante par rapport au mandrin 9 et fixée au milieu de deux tiges 18 et 19, les extrémités de chacune des tigea coulissent dans des cylindres fixes 20,21 et 22,23 dans lesquels peut être admis à volonté un fluide moteur en 24,
25,26, 27.
Pendant la période active d'enfoncement du mandrin 9, grâce à l'admission du fluide moteur dans le cylindre 16, les cylindres 21 et 23 sont à 1'échappement, tandis que les cylindres 20 et 22 sont sous la pression appropriée destinée à créer sur le tube 10 l'effort résistant p. A noter que cet effort résistant peut être constant ou variable le long de la course de recul du tube 10, ce qui est facile ±$en par le réglage de l'échappement du fluide nous
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pression hors des oylindres 20 et 22.
Pour chasser ensuite hors du conteneur, dans le sens de la flèche f3 le tuyau 14 formé, on admet à nouveau du fluide moteur dans les cylindres 24 et 26 de manière que le tube 10 pousse le tuyau 14. Ce tuyau est chassé et reçu par exemple sur un support tubulaire 27, monté sur un mandrin 28 porté par un chariot 29 mobile dans le sens de la flèche f4 et en sens inverse. Une fois le tuyau 14 engagé sur le tube 27, on recule le chariot 29 et le tuyau 14 est porté par le tube 27 qui vient reposer sur des rails 30 transver- ceux sur lesquels on le fait rouler pour dégager l'instal- lation. Le tube 14 après séchage est dégagé du tuyau 27 sans difficultés par un moyen Quelconque connu ( par exemple par un léger laminage circonférentiel du tuyau en vue de le dé- tacher du tube).
Lorsque le tuyau 14 est dégagé du conteneur 1, le mandrin 9 et le tube 10 se trouvent entièrement enfoncés dans ce conteneur 1. Pour les en extraire, on bloque le mandrin 9 par rapport à la traverse 17, en enfonçant par exemple une clavette dans un trou 31, prévu dans le mandrin en un point. qui se trouve juste en avant ( à droite sur la fig. 4) de la traverse 17 qui est rapprochée alors du conteneur. On admet ensuite le fluide sous pression dans les cylindres 21 et 23 de manière à amener la traverse 17 et par suite le tube 10 et le mandrin dans leurs positions de repos, hors du con- teneur 1.
On peut alors effectuer une nouvelle charge de ma- tière dans ledit conteneur 1, grâce, par exemple, à. une ouverture latérale 32 ( fig. 6 ) prévue dans une pièce 33 qui termine le trou central 2 du conteneur et qui est fixée à ce conteneur par vissage ou par tout autre procédé connu.
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par la résistanoe p, le matériau 12 est soumis à une com- pression correspondante. Finalement, quand le mandrin 9 est venu rencontrer le noyau 5 ( fig. 3) le tube 10 a été refoulé dans la position de ladite figure 3 et tout ltinter. valle 11 oompris entre les pièces 1 et 9 est rempli de fibro- ciment comprimé à p kgs par cm2.
L'essorage du matériau refoulé ayant lieu par exemple à travers le oorps 1 comme il sera décrit plus loin, on laisse ce matériau faire prise, ce qui peut être facilité, le cas échéant, par l'addition de tous accélérateurs connus, ou encore par chauffage à l'air libre ou en atmosphère humide et/ou/même en autoclave sous une pression différente de la pression atmosphérique.
Lorsque la prise est terminée, il suffit de démouler, ce qu'on réalise, après enlèvement du noyau 5, en repoussant dans le sens de la flèche! 3 ( fig. 3) et au moyen du tube
10, le tuyau 14 formé.
Aux figs. 4,5,6 et 8 on a représenté un mode de réali- sation de l'appareil. Le mandrin 9 est actionné hydraulique- ment ou pneumatiquement, dans le sens de la flèche f1, par un fluide moteur introduit en 15 dans un cylindre fixe 16.
Quant au tube 10, il est fixé sur une traverse 17 montée coulissante par rapport au mandrin 9 et fixée au milieu. de deux tiges 18 et 19, les extrémités de chacune des tiges coulissent dans des cylindres fixes 20,21 et 22,23 dans lesquels peut être admis à volonté un fluide moteur en 24,
25,26, 27.
Pendant la période active d'enfoncement du mandrin 9, grâce à l'admission du fluide moteur dans le cylindre 16, les cylindres 21 et 23 sont à l'échappement, tandis que les cylindres 20 et 22 sont sous la pression appropriée destinée à créer sur le tube 10 l'effort résistant p. A noter que cet effort résistant .:2 peut être constant ou variable le long de la course de recul du tube 10, ce qui est facile à régler par le réglage de l'échappement du fluide nous
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Sur les fige. 4 et 8, on a représenté un mode partiou- lier de réalisation du conteneur en vue de faciliter l'es- sorage.
Selon ce mode d'exécution, à la suite de la pièce 33, la cavité cylindrique 2 servant à limiter l'extérieur du tuyau est ménagée dans un empilage de rondelles métalliques ' 34, serrées par ladite pièce 33 qui est par exemple vissée dans le corps 1. Cet empilage de rondelles 34, à faces planes directement en contact, est centre dans une pièce tubulaire 35, elle-même centrée dans le corps 1. La pièce 35 comporte sur toute sa longueur des perforations 36 et extérieurement des rainures longitudinales 37 aboutissant à une gorge 38 circulaire qui débouche à l'extérieur par un ou plusieurstrous 39.
Lors de la compression de la matière 12, l'eau ou autre liquide suinte entre les rondelles 34 dans leurs plane de joints; elle traverse ensuite la pièce de centrage 35 à travers les trous 36, et gagne les rainures 37 puis la gorge 38 d'ou elle s'écoule à l'extérieur par les trous 39. '
En vue de faciliter le passage de l'eau ou autre li- quide entre les rondelles 34, celles-ci peuvent comporter des faces extérieures tronconiques sur l'une des faces ou sur les deux,de manière à réduire leurs surfaces de contact réciproque, comme représenté par exemple à la fig. 7. '
On peut encore faciliter le passage de l'eau ou autre liquide entre les rondelles 34 en agitant légèrement leur empilage de manière à les décoller.
Ce résultat peut être obtenu en montant la pièce 33 légèrement coulissante ( d'un ou de quelques millimètres au plus ) dans le corps 1 et en la soumettant à des vibrations par exemple à l'aide d'une came légèrement excentrée.
.Au. lieu de rondelles 34 séparées, on pourrait égale- met utiliser un ressort à spires jointives, ou plusieurs ressorts à spires jointives placés bout à bout avec ou sans
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interposition d'une ou plusieurs rondelles.
A la fig. 9, on a représenté une variante dans la- quelle le mandrin 9 est coiffé d'un tube 40 qui, au démon- lage, reste provisoirement dans le tuyau 14 et facilite le dégagement du mandrin 9, ce tube 40 glissant sur le mandrin beaucoup plus facilement que le tuyau 14 lui-même.
Dans la variante représentée aux fige. 10 et'11, le tube 40 est plus long du côté de la pièce 33 et à l'autre extrémité, le noyau 5 est en deux pièces 5 et 41 retenues respectivement par la clavette double 6 et la clavette simple 42. Après formation du tuyau 14 et enlèvement de la partie 41 du noyau, on pousse le tube 40 à l'aide du mandrin 9 jusque dans la position de la fig. 11 de manière qu'il dépasse du tuyau 14 formé, à chacune de ses extré- mités. On dégage ensuite l'ensemble tuyau 14 et tube 40 à l'aide du tube 10 et cet ensemble 14,40 peut facilement être déplacé par roulement sur les extrémités du tube 40.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
Dans tous les exemples susdécrits, le tube 10 suit le mandrin 9 jusqu'à la rencontre du matériau 12,, après quoi il recule sous l'action de ce matériau qui reflue; mais on pourrait également remplacer le tube 10 par une bague, sur laquelle le mandrin 9 viendrait appuyer un peu avant la fin de sa course aller la poussant alors dans le même sens que lui. La compression ne serait dans ce cas réalisée que vers la fin du reflux et pourrait se traduire par une compression hétérogène du tuyau 14 dans le sens de sa longueur. On peut encore utiliser une bague fixe à l'entrée du trou cylindrique 2 du conteneur.
Dans ces deux derniers cas, le tuyau 14 peut
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être facilement armé, au moins sur une partie de sa lon- gueur, puisque l'intervalle entre le mandrin 9 et le corps 1 reste libre et peut, de ce fait, servir de logement à des armatures.
L*invention permet au surplus dans les deux cas ci- dessus de réaliser des tuyaux non cylindriques, par exemple coniques sur tout ou partie de leur longueur, le conteneur et le mandrin ayant la forme appropriée, à la seule condi- tion que la dépouille de ces pièces permette l'extraction du tuyau hors du conteneur et du mandrin hors du tuyau.
Il est possible aussi, en réduisant légèrement la course du mandrin d'obtenir des pièces possédant un fond venu de matière et comprimé en même temps que les parois latérales, ce fond,ayant à volonté, une forme plane, sphé- Tique ou autre.
Dans le cas de tuyaux de grande longueur, le mandrin peut être guidé en bout par un prolongement longitudinal traversant le fond du moule.
Les parois du moule peuvent être garnies d'une toile filtrante; dans le oas d'une paroi formée de rondel- les empilées, des fils de coton ou autre matière filtrante peuvent être intercalés entre ces rondelles.
REVENDISSIONS.
1.- A titre de produits industriels nouveaux, des tuyaux ou autres corps creux similaires, munis éventuel- lement d'un fond, en fibrociment ( amiante-ciment ) ou matériau analogue fortement comprimé, sous une pression pouvant atteindre par exemple 200 kilogrammes et plus au centimètre carré.
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