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"Procédé et appareillage pour la. fabrication de tuyaux en béton centrifugé"
La présente invention, due aux travaux: de Monsieur Gaston BOUSQUET, a. pour objet un nouveau procédé ainsi qu'un appareillage pour la fabrication, de tuyaux en béton centrifugé..
Elle a pour but d'obvier à. quelques inconvénients graves inhérents aux modes de centrifugation habituels des tuyaux en béton et principalement au défaut de calibrage des: épaisseurs.
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Elle permet en outre d'obtenir des tuyaux de longueurs diffé- rentes suivant les besoins et en particulier, des tuyaux de grandes longueurs,* ce qui permet de réduire dans une canalisa- tion le nombre des joints successifs qui constituent toujours les points délicats de la canalisation.
L'invention permet en outre d'éviter la dispersion des agrégats de la tendance au classement des matériaux par ordre de densité qui s'opposent habituellement à l'obtention d'un béton homogène dans tout le corps du tuyau. Les dispositifs prévus évitent l'essorage en cours de fabrication qui nuit à la résistance des tuyaux ainsi qu'à leur étanchéité.
Le principe du procéda consiste à introduire dans le moule du tuyau à fabriquer une quantité déterminée et dosée de béton contenu dans un récipient disposé suivant l'axe du mouler puis à permettre à ce béton au cours de la centrifugation de s'écou- ler vers la face interne du moule. Selon une forme de réalisa- tion particulièrement avantageuse, la paroi latérale du réci- pient doseur, entraîné en. rotation avec le moule; est consti- tuée par une succession d'éléments longitudinaux séparés, et l'écoulement du béton du récipient doseur est assuré par l'ac- tion de la force centrifuge qui provoque l'écartement des élé- ments ci-dessua contre l'action d'un système élastique rappe- lant ces éléments en position de f ermeture.
La machine sur laquelle s'effectue la centrifugation est d'autre part disposée de telle sorte que l'un des bâtis extrê- med est mobile longitudinalement pour permettre la fabrication de tuyaux de longueurs différentes.
On décrira ci-après à titre d'exemple, une forme de réa- lisation. d'un appareillage pour l'exécution de l'invention en référence au dessin schématique annexé dans lequel : la figure 1 est une vue partielle de l'appareillage, moitié en coupe axiale, moitié en élévation; la figure 2. est une coupe transversale correspondante'; la
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moitié gauche selon la ligne 21-21 de la figure 1 et la moi- tié droite selon la ligne 22-22 de la mme figure 1; la figure 3 est une coupe transversale de détail montrant l'écartement des éléments de la paroi latérale du récipient doseur au cours de la centrifugation;
et la figure 4 est une coupe, partielle axiale analogue à celle de la figure 1 mais à. plus grande échelle.
Dans l'exemple représenté, le moule du tuyau est indiqué en 1 et constitué par des tôles perforées pour l'évacuation de l'eau en excès : on l'a. représenté du type à ondulations transversales, qui permet d'obtenir une meilleure résistance des tuyaux, mais on comprendre, que l'invention pourrait être appliquée à des tuyaux dont la. surface périphérique extérieu- re serait un cylindre de révolution. Le moule 1 est disposé à l'intérieur d'un faux-moule 2 cylindrique, également perfo- ré. Le moule 1 et le faux-moule 2 sont établis par' exemple en deux moitiés entourant chacune la moitié de la périmé- rie du tuyau.
A chaque'extrémité du tuyau, des pièces métalliques 3 servent à solidariser le moule 1 et le faux-moule 2 avec un plat,eau entraîneur 4 auquel ces pièces 3 sont fixées par des boulons 5. Le plateau entraîneur 4 est calé sur un arbre 6 supporté et entraîné de façon convenable.
Sur un moyeu intérieur- 7 du plateau 4 est fixé un manchon 8 au moyen d'un clavetage 9 et les manchons 8 des cieux extré- , mités, formant les fands du récipient doseur, sont reliés entre eux par une barre d'accouplement 10. Ces manchons 8 sont également supportés par les fonds 11 du moule.
La paroi latérale du récipient doseur est de forme poly- gonale et constituée par l'association d'éléments 12 dont chacun correspond à un coté de la section transversale poly- gonale du récipient doseur. A leurs extrémités, les éléments doseurs peuvent s'appuyer sur la périphérie,des mahchons 8 ;
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ces éléments peuvent être perforés pour l'évacuation de l'eau en excès. Chacun des éléments 12 peut être en contact avec l'élément voisin par un rebord latéral orienté radialement; destiné à assurer suffisamment l'étanchéité du récipient doseur en position de fermeture.
En différents points de leur longueur, les éléments 12 compartent un canal annulaire @ 13 qui se prolonge dans tous les éléments juxtaposés et dans lequel est monté un ressort en hélice 14 enroulé en forme de tore; destiné à. serrer les éléments 12 les uns contre les autres en tendant à les rapprocher de l'axe. On a indiqué en
15 le tuyau fabriqué et en 16 ses armatures préparées à. l'intérieur du moule et noyées dans le béton au cours de la centrifugati on.
Avant l'introduction du moule sur la centrifugeuse, le récipient constitué par les éléments 12 et les manchons 8. est rempli de béton sous pression au moyen d'une pompe à béton; l'excès d'eau nécessaire au remplissage s'évacue par les trous ménagés dans les éléments 12. Les ressorts 14 sont calculés de manière à empêcher les éléments de s'écarter sous l'action de leur poids propre et de la charge d.e béton,
Après remplissage du récipient doseur 8-12, tout le sys- tème; formé par le moule avec les armatures 16 et par le ré- cipient, est fixé sur la centrifugeuse par les pièces 3 et serrage des boulons 5, puis ce système est entraîné à une vitesse qui augmente progressivement jusqu'à la vitesse de marche normale.
Sous l'action de la, force centrifuge qui augmente proportionnellement au carré de la vitesse de rota- tion, les éléments 12 s'écartent de l'axe contre l'action des ressorts 14 et ménagent', entre eux des ouvertures longitudi- nales 17 (figure 3) qui livrent passage au béton; celui-ci s'échappe radialement par ces ouvertures 17 en nombre égal à celui des côtés de la section polygonaledu récipient doseur.
Dès que la machine s'arrête, l'action des ressorts 14 ramène
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les éléments dans la position def ermeture (figure 2).
On conçoit que les tuyaux de béton ainsi fabriqués avec une quantité de béton déterminée auront une épaisseur uniforme, ce qui n'est pas toujours le cas avec les tuyaux de fabrication courante. De plus, 1 écoulement du béton à. travers plusieurs ouvertures longitudinales, s'étendant sur toute la longueur du tuyau et réparties autour de l'axe, est particulièrement favorable à. l'obtention finale d'un béton homogène et résistant.
Le moule 1 peut être constitué en plusieurs tronçons successifs dans le sens longitudinal et, à la figure 4; on a indiqué en 18-19 deux éléments successifs du moule dans le sens longitudinal; ces élémentsétant raccordés entre eux dans la partie concave d'une ondulation de la. périphérie; dans la région de leur raccordements les éléments 18-19 sont perforés et un tamis 20 est interposé entre eux. Dans la région convexe des ondulations, le moule est également perforé et s'appuie sur la face interne du faux-moule 2, garnie d'un tamis 21; maintenu contre le faux-moule par des anneaux 22.
On comprendra que l'exempts de réalisation décrit ci-dessus et représenté au dessin annexé n'a aucun caractère limitatif et qu'on pourrait envisager diverses modifications cons.tructives sans sortir du cadre de l'invention. Notamment, le système élastique; rappelant les éléments du récipient doseur en position de fermeture, pourrait être réalisé par tout dispositif convenable.
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"Process and apparatus for the manufacture of centrifuged concrete pipes"
The present invention, due to the work of: Mr. Gaston BOUSQUET, a. for object a new process as well as an apparatus for the manufacture of centrifuged concrete pipes.
Its purpose is to obviate. some serious drawbacks inherent in the usual methods of centrifugation of concrete pipes and mainly in the lack of calibration of: thicknesses.
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It also makes it possible to obtain pipes of different lengths according to needs and in particular, pipes of great lengths, * which makes it possible to reduce in a pipe the number of successive joints which always constitute the delicate points of the pipeline.
The invention also makes it possible to avoid the dispersion of the aggregates of the tendency to classify the materials in order of density which are usually opposed to obtaining a homogeneous concrete throughout the body of the pipe. The devices provided prevent wiping during manufacture which adversely affects the strength of the pipes and their tightness.
The principle of the process consists in introducing into the mold of the pipe to be manufactured a determined and measured quantity of concrete contained in a receptacle arranged along the axis of the mold then in allowing this concrete during the centrifugation to flow towards the internal face of the mold. According to a particularly advantageous embodiment, the side wall of the metering container, driven in. rotation with the mold; is formed by a succession of separate longitudinal elements, and the flow of concrete from the metering container is ensured by the action of the centrifugal force which causes the separation of the above elements against the action an elastic system bringing these elements back to the closed position.
The machine on which the centrifugation is carried out is, on the other hand, arranged so that one of the extreme frames is movable longitudinally to allow the manufacture of pipes of different lengths.
One embodiment will be described below by way of example. of an apparatus for carrying out the invention with reference to the appended schematic drawing in which: FIG. 1 is a partial view of the apparatus, half in axial section, half in elevation; Figure 2. is a corresponding cross section; the
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left half along line 21-21 of FIG. 1 and the right half along line 22-22 of the same FIG. 1; Fig. 3 is a detail cross section showing the spacing of the side wall members of the metering container during centrifugation;
and Figure 4 is a partial axial section similar to that of Figure 1 but. larger scale.
In the example shown, the mold of the pipe is indicated at 1 and consists of perforated sheets for the removal of excess water: we have it. shown of the type with transverse corrugations, which allows to obtain a better resistance of the pipes, but it will be understood that the invention could be applied to pipes of which the. exterior peripheral surface would be a cylinder of revolution. The mold 1 is placed inside a cylindrical false-mold 2, also perforated. The mold 1 and the dummy mold 2 are made, for example, in two halves each surrounding half of the perimeter of the pipe.
At each end of the pipe, metal parts 3 serve to secure the mold 1 and the false-mold 2 with a dish, driving water 4 to which these parts 3 are fixed by bolts 5. The driving plate 4 is wedged on a shaft 6 properly supported and trained.
On an internal hub 7 of the plate 4 is fixed a sleeve 8 by means of a key 9 and the sleeves 8 of the ends, forming the fands of the metering container, are connected to each other by a coupling bar 10 These sleeves 8 are also supported by the bottoms 11 of the mold.
The side wall of the metering container is polygonal in shape and formed by the association of elements 12 each of which corresponds to one side of the polygonal cross section of the metering container. At their ends, the metering elements can rest on the periphery of the plugs 8;
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these elements can be perforated for the evacuation of the excess water. Each of the elements 12 may be in contact with the neighboring element via a radially oriented lateral flange; intended to sufficiently seal the metering container in the closed position.
At various points along their length, the elements 12 compartmentalize an annular channel 13 which is extended into all the juxtaposed elements and in which is mounted a helical spring 14 wound in the form of a torus; intended for. tighten the elements 12 against each other, tending to bring them closer to the axis. We indicated in
15 the manufactured pipe and 16 its reinforcements prepared for. inside the mold and embedded in the concrete during centrifugation.
Before the introduction of the mold on the centrifuge, the container formed by the elements 12 and the sleeves 8 is filled with concrete under pressure by means of a concrete pump; the excess water necessary for filling is drained through the holes made in the elements 12. The springs 14 are designed so as to prevent the elements from moving apart under the action of their own weight and the concrete load. ,
After filling the dosing container 8-12, the entire system; formed by the mold with the frames 16 and by the container, is fixed on the centrifuge by the parts 3 and tightening of the bolts 5, then this system is driven at a speed which gradually increases up to the normal running speed.
Under the action of the centrifugal force which increases in proportion to the square of the speed of rotation, the elements 12 move away from the axis against the action of the springs 14 and leave longitudinal openings between them. 17 (Figure 3) which provide passage to concrete; the latter escapes radially through these openings 17 in number equal to that of the sides of the polygonal section of the metering container.
As soon as the machine stops, the action of the springs 14 brings
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the elements in the closed position (figure 2).
It will be understood that the concrete pipes thus manufactured with a determined quantity of concrete will have a uniform thickness, which is not always the case with pipes of current manufacture. In addition, 1 concrete flow at. through several longitudinal openings, extending over the entire length of the pipe and distributed around the axis, is particularly favorable to. the final obtaining of a homogeneous and resistant concrete.
The mold 1 may consist of several successive sections in the longitudinal direction and, in FIG. 4; at 18-19, two successive elements of the mold have been indicated in the longitudinal direction; these elements being connected together in the concave part of a corrugation of the. periphery; in the region of their connections, the elements 18-19 are perforated and a screen 20 is interposed between them. In the convex region of the corrugations, the mold is also perforated and rests on the internal face of the false-mold 2, lined with a sieve 21; held against the false-mold by rings 22.
It will be understood that the embodiment free described above and shown in the appended drawing is in no way limiting and that various constructive modifications could be envisaged without departing from the scope of the invention. In particular, the elastic system; recalling the elements of the metering container in the closed position, could be achieved by any suitable device.
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