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"Fabrication de corps creux à partir de composés à base de ciment ou d'autres composés ".
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On connaît des procédés de fabrication de tubes de ciment fibreux obtenus au moyen de l'enroulement de couches de composé préfabriquées et appliquées successi- vement autour d'une âme tournante.
On connaît aussi d'autres procédés suivant lesquels les tubes sont fabriqués entre des couples de cylindres tournants.
On connaît également le procédé suivant lequel les tubes sont obtenus en versant de façon convenable le composé sur une table à secousses agissant contre un mandrin poreux.
On a découvert un nouveau procédé qui permet d'ob- tenir avec une rapidité vraiment notable et par des moyens beaucoup plus simples, en partant de composés prppres au durcissement, des tubes et, en général, des solides de révolution creux qui peuvent avoir des épaisseurs et des diamètres variables le long d'une même génératrice.
Les avantages qui caractérisent ce nouveau procédé sont les suivants : - simplicité de mise en oeuvre, - possibilité d'obtenir, sinon l'automatisme com- plet, du moins une production semi-automatique, -rapidité de production, d'autant qu'on a déjà constaté expérimentalement que, pour certains diamètres et .'épaisseurs, le temps global de fabrication et de compression peut être réduit même à 30 secondes, -possibilité d'utiliser tout le composé sans pertes, -possibilité d'obtenir des épaisseurs avec des tolé- rances très réduites,
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- finition externe et caractéristiques de résistance optima,
- possibilité d'obtenir des tubes dont les parties internes sont particulièrement aptes à résister à la sollicitation de pression hydrostatique et dont les parties externes sont en matériaux très économiques , - possibilité d'obtenir des tubes à partir de compo- sés de ciment avec très peu de fibres ou même sans fi- bres, - possibilité d'obtenir des tubes armés avec une armature en cage, en spirale, en double spirale, l'arma- ture étant englobée dans le tube pendant sa fabrication, - possibilité de centrer cette armature sans la soutenir.
Selon le nouveau procédé, le tube est formé et comprimé sur un mandrin perméable, soumis à l'intérieur à un effet d'aspiration, tandis que ledit mandrin tourne à l'intérieur d'un canal contenant le composé, ce canal étant soumis à un mouvement périodique dirigé non parallè- lement à l'axe du tube .
Le nouvel appareil permettant de mettre en oeuvre ce procédé comprend un mandrin perméable, des moyens permet- tant de déterminer une dépression à l'intérieur du mandrin, un canal qui contient ce mandrin, des moyens per- mettant d'imprimer un mouvement périodique à ce canal, dans une direction qui ne soit pas celle de l'axe du tube,et des moyens imprimant un mouvement de rotation au mandrin.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif , fera bien com- prendre comment l'invention peut être mise en oeuvre.
- la figure 1 est une coupe longitudinale suivant la ligne 1-1 de la figure 2; - la figure 2 est une coupe transversale suivant la
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ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une représentation schématique de la figure 2.
Sur ces dessins, I désigne le mandrin perméable dont le tourillon d'extrémité 2 est monté pivotant dans le support 3 dont la base est un chariot mobile sur les guides formés sur le socle 4.
A l'autre extrémité, le mandrin comporte un tourillon 5 introduit dans un manchon 6 pivotant dans le support 7 qui est fixé sur le socle 4.
Le tourillon 5 est mobile dans le manchon 6 et son extrémité est en forme de carré 8 qui s'engage dans un trou carré du manchon 6.
Le manchon 6 présente une couronne dentée 9 qui engrène avec un pignon 10 de l'arbre 11 commandé par des moyens connus, par exemple moteur et réducteur ; rotation de l'arbre 11 entraîne en conséquence la rotation du mandrin 1.
Le tourillon d'extrémité 2 est perforé et porte à l'intérieur un tube 12 et une pipe d'aspiration 13;tube et pipe ne tournent pas et le tube est relié à une pompe aspirante .
14 désigne un canal auquel sont appliquées les deux parois 15 et 16 ; canal comporte deux rebord 17 qui assurent le maintien latéral.
A l'intérieur du canal, à une extrémité, est formé un décrochement 18 qui correspond à l'embouchure du tube à construire; un décrochement correspondant est prévu éga- lement dans les parois 15 et 16.
19 et 20 sont deux plaques fixées au socle et leur distance intérieure est égale à la longueur du canal et à là longueur du tube à fabriquer.
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La plaque 19 est perforée de façon à permettre le passage du mandrin ; plaque 20 est percée d'une ouvertu- re qui permet le passage du tube fini et, dans ce cas,de l'embouchure du tube .
Dans cette ouverture est logé un anneau 21 que l'on peur fixer et enlever rapidement et dont l'ouverture est légèrement supérieure au diamètre correspondant du man- d'in.
La surface de l'anneau dirigée vers l'intérieur du canal est sur le même plan que la surface interne de la plaque .
22 sont deux tisants qui règlent la distance des deux plaques de façon Qu'entre elles puisse se mouvoir le canal sans qu'il y ait de jeu dans le sens de l'axe du mandrin.
23 sont deux nervures solidaires l'une de l'autre et solidaires du canal, elles forment la queue du canal et présentent deux ouvertures 24 où sont logés deux excentriques 25 en phase l'un avec l'autre et tous les deux calés sur l'arbre 26 qui tourne dans les supports 27 et qui est commandé par la poulie 28 qui reçoit son mouvement d'un moteur, par exemple au moyen de courroies.
Dans la partie inférieure de la queue est montée une broche 29 qui porte un levier 30 qui, à l'autre extrémité, au moyen d'une broche 31, est articulé sur un autre levier 32 monté pivotant en 33 sur deux oreilles 34 en saillie sur le socle 4.
Le levier 32 est maintenu dans sa position par un. ressort 35 qui le presse contre le socle et par une vis 36 dont l'écrou est formé dans le levier 32 lui-même.
Une extrémité de la vis s'appuie contre le socle et l'au- tre extrémité porte un volant 37 par la rotation duquel il est possible d'approcher ou d'éloigner le levier 32 du socle .
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En conséquence, en réglant ce volant on obtient le déplacement de la broche 31, du levier 30 et de la broche 29.
En d'autres termes, on déplace la queue du canal et, en conséquence, le canal lui-même est déplacé en sens contraire .
Il est ainsi possible, avec ce dispositif, de faire varier dans le sens transversal la position relative du ca- nal par rapport au mandrin et ce déplacement pourra être effectué aussi bien quand l'appareil est arrêté que lorsque l'appareil est en mouvement.
Le ressort 35, réglable, s'oppose élastiquement aux forces qui cherchent à éloigner le levier du socle.
En faisant tourner l'arbre 26 on obtient le déplace- ment périodique de la b.roche 29 sur un arc de cercle ayant pour centre l'articulation 31 tandis que chaque point du canal décrit périodiquement une trajectoire dont la forme dépend des caractéristiques cinématiques du mé- canisme.
En se référant à la figure 3, on voit que l'axe de rota tion du mandrin, à'axe de l'arbre 26 qui porte l'excentri- que et l'axe 29 de la broche inférieure sont sur la même droite, et la courbure interne du canal 14 est telle que, dans les trois positions 251, 252, 253, la distance minima du canal au mandrin est constante et équivalente à l'épais- seur du tube 38 fini .
Si, inversement, la broche 29 est déplacée sur la gauche,la conséquence sera que la distance minima du canal au mandrin sera obtenue lorsque l'excentrique se trouve dans la position 251.
L'exemple illustré représente un des appareils qui permettent la mise en oeuvre du procédé; toutefois on pourrait en modifier les particularités sans sortir du cadre de la présente invention.
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Par exemple, avec des moyens connus on pourra faire varier l'excentricité des excentriques 25 et cette varia- tion pourra se produire même pendant le fonctionnement de l'appareil ou bien les supports 27 pourront être montés sur des chariots de façon à ce qu'on puisse régler leur position dans le sens horizontal ou dans le sens verti- cal, par exemple le mouvement même du canal pourra être remplacé par un autre mouvement quel qu'il soit,bien que non dirigé suivant l'axe du tube et, selon le composé employé, on devra étudier de façon adéquate la loi cinéma- tique du mouvement du canal. La vis 36 pourra être rempla- cée par un autre appareil qui permettre d'éloigner le levier 32 du socle.
Tout le dispositif 30-31-32-33-34-35-36-37 pourra aussi être appliqué sur la partie opposée du socle.
Le ressort 35 pourra être remplacé par un autre amor- tisseur pneumatique, hydraulique ou mécanique .
On pourra prévoir des moyens permettant d'équilibrer les masses en mouvement alternatif et, en particulier, pourront être montés sur le socle lui-même deux appareils agissant sur les mandrins de façon que les masses en mou- , vement alternatif d'un appareil agissent en opposition de phase avec les masses en mouvement alternatif de l'autre appareil afin qu'elles puissent s'équilibrer réciproque- ment.
L'articulation 29 pourra être constituée en un maté- riau élastique et l'arbre 31 être fixé directement sur le socle .
De même, le chariot 3 pourra être commandé par un moyen quelconque connu, qu'il soit pneumatique, mécani- que ou hydraulique .
Le mouvement du canal pourrait aussi n'être pas toujours perpendiculaire à l'axe du mandrin 1, mais pourrait être guidé de façon à avoir aussi une composante parallèle @
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audit axe.
Pour procéder à la fabrication du tube, on peut agir de la façon suivante : dans le canal tel qu'il est dé- crit et représenté sur la figure 1 est versé tout d' le composé précédemment préparé et destiné à la fabrica- tion du tube et ce composé occupera tout l'espace libre entre le mandrin et le canal.
L'intérieur du mandrin est mis en communication avec la pompe aspirante, le mandrin lui-même est mis en rotation en faisant tourner l'arbre 11 , et on met le canal en mouvement périodique en faisant tourner l'arbre 26.
Si la quantité de composé versée est bien propor- tionnée, en un temps bref tout le composé ee rassemble autour du mandrin. En continuant l'effet d'aspiration, ,la rotation du mandrin et le mouvement périodique du canal, on obtiendra une compression mltérieure du tube si on le juge convenable . ce moment, on arrête le mouvement des arbres 11 et 26, on interrompt l'aspiration, on dégage l'anneau
21 de la plaque 20, on fait déplacer le chariot 3 de façon que tout le mandrin sorte par l'ouverture de la plaque 20 et, entre les extrémités du mandrin et la plaque elle-même, on obtient,un espace suffisant pour pouvoir enlever le tube .
On extirpe le tube en s'appu- yant sur l'anneau 21 et on soutient le tube lui-même par des moyens connus, ou bien on enlève le mandrin du support 3 et, en le disposant verticalement, on ex- trait le tube au moyen de l'anneau 21. elon les composés utilisés pour la fabricatian du tube et selon les caractéristiques que le tube de- vra avoir, il sera possible et, dans certains cas, con- venable d'adopter certains artifices indiqués ci-dessous.
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En ce qui concerne l'alimentation en composé du canal, on pourra suivre, par exemple, une des indications suivantes .
-A ) Le composé nécessaire à la fabrication du tube pourra être versé entièrement dans le canal contenant le mandrin avant le début de la fabrication. Dans ce cas, il peut advenir que la quantité du composé versée soit elle-même suffisante pour faire en sorte que le mandrin, au début de la fabrication, tourne complètement immergé dans le composé. Si ceci ne se produit pas,on pourra rendre le composé plus humide de façon que le man- drin soit complètement immergé, de sorte que la fabrica- teon débute en même temps en chaque point du mandrin.
-B) Le composé pourra aussi être versé en partie avant le début de la fabrication , le composé restant étant ajouté en cours de fabrication en faisant cependant toujours en sorte que, à la fin de chaque cycle du mou- vement périodique du canal, il reste dans le canal lui- même une certaine quantité de composé qui n'a pas encore adhéré au mandrin.
Le composé versé avant le début de la fabrication pourra être différent du composé versé ensuite et, dans le cas particulier de composé constitué par du ciment et des fibres, -il pourra être riche en fibres ou avoir des fibres plus résistantes et plus longues que celles du composé versé ultérieurement, ans ce cas, le tube obtenu sera à la fois économique et particulièrement apte à résister à la pression hydrostatique .
Dans l'exemple représenté schématiquement sur la figure 3, la distance minima du canal au mandrin est @ constante dans les trois positions 251, 252, 253, de sor- te que la compression du tube 38 se fera sensiblement de la même façon dans les trois positions.
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Si, ainsi qu'il a été décrit, on déplace la broche 29 vers la gauche, on obtiendra la distance minima du canal au mandrin dans la position 251; elle sera un peu supérieure dans la position 252 et encore plus grande dans la position 253.
En d'autres termes, c'est dans la position 251 que s'exercera la compression maxima.
En procédant à la fabrication du tube au moyen de l'appareil dans ces conditions, si la quantité de com- posé versée est légèrement en excès, il arrive que, lorsque le composé doit être tout entier appliqué sur le mandrin, chaque fois que le canal se trouve dans la position 251, la broche inférieure de la queue tende à se porter vers la droite .
Alors intervient le ressort 35 (figure 2) qui s'oppose élastiquement à ce mouvement.
En tarant le ressort 35 de façon convenable, on obtiendra la compression voulue du tube et cette com- pression sera constante, même si la quantité de compo- sé utilisée est en excès par rapport à la quantité théo- rique nécessaire pour obtenir une épaisseur déterminée.
En maintenant la broche de la queue toujours déplacée vers la gauche et en réglant de façon convenable la vis 36 au moyen du volant 37, on pourra faire varier l'épaisseur du tube même pendant la fabrication.
Il est également possible avec l'appareil, dans ces conditions, de comprimer un tube bien qu'il soit enroulé sur un mandrin perméable et, dans ce cas, la compression est obtenue en réglant de façon convenable la vis 36 de façon que la broche de la queue s'éloigne graduellement de la droite qui joint l'axe du mandrin à l'arbre qui porte les excentriques . La compression
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pourra être aussi obtenue en augmentant, pendant le fonctionnement, l'excentricité des excentriques 25.
La compression pourra encore être obtenue en déplaçant convenablement les supports 27. Dans des cas déterminés, il conviendra également d'effectuer la formation du tube dans un appareil, d'enlever le mandrin revêtu du tube ainsi formé et de le monter sur un autre appareil pour en compléter la compression; les vitesses de rotation du mandrin et les caractéristiques du mouvement périodi- que du canal pourront être égales ou différentes dans les deux appareils susdits utilisés pour la fabrication du même tube .
Dans tous les cas, le composé pourra être de quelque nature que ce soit ; à titre d'exemple, il est cité un composé de ciment et de matériau fibreux, par exemple de l'amiante, mais il est évident que le. procédé est applicable aussi avec d'autres composés capables de permettre un durcissement du corps creux après sa formation.
Il est aussi possiblee disposer sur le mandrin, avant l'application du composé, une armature, par exemple métallique, en spirale ou en cage, ayant un diamètre inférieur supérieur à celui du mandrin et, naturellement, un diamètre extérieur inférieur au diamètre extérieur du tube à fabriquer ; avec le procédé décrit ci-dessus, l'armature est centrée de façon satisfaisante .
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