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COMPAGNIE DE PONT-A-MOUSSON, résidant à NANCY ( France ).
PROCEDE ET MACHINE PERFECTIONNES POUR LA FABRICATION PAR CENTRIFUGATION
DE TUYAUX EN BETON.
L'invention est relative à la fabrication des tuyaux en béton par centrifugation, le béton étant coulé dans un moule rotatif.
Il a été déjà proposé de combiner la compression radiale du béton provoquée par la rotation rapide du moule autour de son axe longitu- dinal avec une vibration simultanée du béton, cette vibration ayant pour objet d'améliorer la compacité du béton et la mise en place des agrégats.
Dans tous les procédés connus à ce jour la vibration est opé- rée pendant toute la durée de la centrifugation; le résultat est obtenu soit en disposant sur le moule des vibrateurs d'un type quelconque, soit en prévoyant sur les galets qui supportent le moule des dénivellations qui provoquent une saltation périodique de ce moule lors de sa rotation.
Or la demanderesse a constaté que si la vibration combinée à la centrifugation améliore la mise en place du béton au cours du chargement du moule et pendant la période de centrifugation proprement dite, c'est-à- dire la période qui fait suite au chargement et au cours de laquelle le moule tourne à sa vitesse maximum ce qui provoque la compression radiale maximum du béton, cette vibration provoque, après la période de centrifu- gation et pendant le ralentissement du moule avant son arrêt, une désagré- gation du béton, ce qui diminue la compacité maximum du béton atteinte au cours de la période de centrifugption et, par voie de conséquence, la ré- sistance finale du bétono
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient.
Elle a notamment pour objet un procédé perfectionné de fabri-
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cation par coulée accompagnée d'une centrifugation, de tuyaux en béton ou matériau similaire, ledit procédé étant remarquable en ce qu'il consiste à faire vibrer à la manière connue le moule pendant la coulée du matériau et pendant toute la période de centrifugation proprement dite au- cours de la- quelle ce moule tourne à sa vitesse maximum, puis à interrompre les vibra- tions pendant toute la période de ralentissement du moule, jusqu'à l'ar- rêt.
La demanderesse a constaté que l'on évite ainsi toute désa- grégation du béton. Il en résulte, en outre, d'autres avantages importants qui seront précisés plus loin.
L'invention a également pour objet une machine perfectionnée de coulée par centrifugation, permettant en particulier d'appliquer le pro- cédé perfectionné ci-dessus et d'une manière plus générale, d'obtenir tel régime désiré de rotation du moule rotatif au cours d'une coulée accompa- gnée et suivie d'une centrifugationo
Cette machine est remarquable notamment en ce que l'un au moins des supports du moule rotatif est constitué par une paire de galets juxtaposés et fous, l'un ayant une surface périphérique lisse tandis que celle de l'autre est pourvue de dénivellations, lesdits galets étant mo- biles en position l'un par rapport à l'autre dans une direction telle que par leur déplacement relatif l'un quelconque des deux peut être amené au contact du moule rotatif, l'autre en étant écarté.
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple : - Figo 1 est une vue en bout d'une machine à centrifuger per- fectionnée suivant l'invention; - Fig. 2 en est une vue en plan correspondante; - Fig. 3 est une coupe à plus grande échelle du dispositif à double galet.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Fig. 1 et 2, la machine à centrifuger comporte comme connu pour supporter le moule rotatif 1 une première paire de galets rotatifs 2, 2a clavetés sur un même ar- bre 3 entraîné par un moteur 4. L'arbre 3 est supporté par des paliers 5 scellés dans le massif 6 de la machine.
Vis-à-vis des galets moteurs 2, 2a, sont disposées deux pai- res de galets fous 7, 8, 7a, 8a. Le galet 8 ou 8a de chaque paire est pourvu de dénivellations 9 régulièremeht réparties sur sa périphérie.
Ces dénivellations peuvent consister par exemple en une ondulation sinusoï- dale. La périphérie de l'autre galet 7 ou 7a est lisse.
Dans chaque paire de galets fous, par exemple dans la paire 7, 8, chaque galet est monté fou par l'intermédiaire d'un roulement 10 (Figo 3) sur une portée excentrée 11 ou 12 d'un arbre 13 ou 13a. Cet ar- bre tourillonne par deux portées 14 d'axe XX dans deux paliers 15 dans lesquels il peut tourner à frottement doux et qui sont scellés au massif 6o Celui-ci est éventuellement creusé pour la libre rotation des galets.
Les deux portées excentrées 11 et 12 sur lesquelles sont mon- tés les galets 7, 8 ou 7a, 8a sont disposées de telle sorte que les axes YY et ZZ de ces portées, sont parallèles à l'axe XX mais excentrés par rapport à cet axe, de part et d'autre de lui, d'une même quantité e.
Les deux galets 7, 8 ou 7a, 8a de chaque paire sont rendus solidaires l'un de l'autre en rotation par deux doigts diamétralement op-
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posés 16. Chacun de ces doigts comporte deux portées parallèles p1 et p2 dont les axes sont situés dans le plan diamétral déterminé par les axes
XX, YY et ZZo Ces portées sont décalées l'une par rapport à l'autre d'une quantité égale à 2e, e étant comme déjà précisé l'excentricité des axes YY et ZZ par rapport à l'axe XXo Chaque doigt est boulonné par l'une de ses portées (p par exemple) sur le galet correspondant (8) grâce à un écrou 17 vissé sur l'extrémité filetée de ladite portée et à un épaulement 18 du doigt, cependant que l'autre portée (p ) peut tourner à frottement doux dans un trou lisse 19 de l'autre galet (7).
Un écrou 20 vissé sur l'extrémité filetée de cette deuxième portée solidarise parallèlement à l'axe l'ensemble des deux galets.
Les axes 13, 13a des deux paires de galets 7, 8, 7a, 8a sont reliés par des manchons clavetés 21, 21a aux deux extrémités de l'arbre
22 de sortie d'un réducteur à vis tangente 23 commande par une manivelle 24.
Comme on le comprend, en manoeuvrant la manivelle 24, on fait tourner les deux axés 13,13 portant chacun l'une des paires de galets 7, 8 ou 7 , 8 , et par suite le plan qui contient les deux aptes excentrés YY-ZZ.
Le fonctionnement de la machine est le suivant Le moule 1 pourvu de deux chemins de roulement 25 est posé par ces roule- ments sur les galets de la machine. Soit TT (Figo 1) le plan tangent commun aux chemins de roulement 25 et aux paires de galets 7, 8 et 7 , 8 .
Lorsque le plan contenant les axes YY et ZZ est parallèle au plan TT, les quatre galets élémentaires 7, 8, 7a, 8a, de même diamètre ex- térieur, sont tangents aux deux chemins de roulement 25 et le moule 1 en- traîné en rotation par les galets moteurs 2, 2a roule à la fois sur les quatre galets 7, 8 et 7a, 8a. .
Si au moyen de la manivelle 12 on fait tour- ner chacun des axes 13, 13a, le plan contenant les axes YY et ZZ tourne et lorsque ce plan a tourné de 90 et est perpendiculaire au plan TT, les génératrices de contact des deux galets 8, 9 ou 8a, 9a de chaque paire sont décalées de 2e, de telle sorte que l'un des galets 7 ou 7a par exem- ple de chaque paire étant au contact dans le plan TT avec le tuyau 1 par les génératrices considérées, les génératrices de l'autre galet (8, 8 ) de chaque paire, les plus près du tuyau, sont à la distance 2 e de ce tuyau.
En continuant la rotation des axes 13, 13 a on retrouve le con- tact avec les quatre galets après une deuxième rotation de 90 ;une troi- sième rotation de 90 amène en contact avec le chemin de roulement les ga- lets 8, 8a, les galets 7, 7a à leur tour n'étant plus en contact.
On voit donc qu'on peut amener le moule à tourner tantôt sur une paire de galets (7, 7a) à surface lisse, tantôt sur une paire de galets (8, 8a) à surface irrégulière.
Lorsque le moule tourne sur les galets à surface irrégulière, il est soumis à une vibration dont la fréquence est évidemment fonction de la vitesse de rotation des galets, de la longueur de leur circonférence et du nombre de dénivellations ménagées sur leur périphérie.
Comme on le comprend, on peut faire intervenir ou supprimer à volonté la vibration du moule.
Comme déjà précisé, au lieu de faire vibrer le moule pendant toute la durée de la rotation, suivant l'invention, on ne fait tourner ce moule sur les galets 8, 8aà dénivellations qui lui communiquent une vibra- tion que pendant le chargement et la période de centrifugation proprement
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dite, à la vitesse maximum de rotation. A la fin de cette période, on supprime la vibration, en faisant tourner les aces 13, 13 à l'aide de la manivelle 24 jusqu'à ce que le moule tourne sur es galets lisses 7, 7 A partir de ce moment, la vitesse de rotation du moule est réduite jus- qu'à l'arrêt et ce sans que la vibration soit reprise.
De cette manière on constate que la compacité du béton n'est pas détruite.
En bref, on ne soumet donc le moule qu'à une vibration tempo- raire réglée en fréquence par le nombre de dénivellations des galets 8, 8 et en puissance par la forme et les dimensions de ces dénivellations.
Grâce à l'invention, la demanderesse a constaté, en outre, qu'il était possible de charger le moule en une seule fois, même dans le cas de tuyaux très épais, où, précédemment, on était obligé de centrifuger successivement plusieurs couches, et ce tout en conservant une homogénéi- té parfaite du béton et la compacité maximum obtenue à la fin de la période de centrifugation.
Il en résulte également que l'eau en excès expulsée sur la face interne du tuyau pendant la période de centrifugation vibrée, n'a pas tendance à pénétrer à nouveau dans le béton lors de l'arrêt du moule comme cela est le cas lorsque, suivant une technique connue, la vi- bration est poursuivie avec une fréquence progressivement décroissante, car cette vibration prolongée désagrège le béton et facilite la rentrée de l'eauo
Il en résulte que le rapport de la teneur en eau à celle du ciment, rapport qui, ainsi qu'on le sait, doit être toujours le plus fai- ble possible, est considérablement réduit en utilisant le procédé et la machine suivant l'inventiono
Les bétons obtenus présentent des caractéristiques amélio- rées au point de vue notamment de la résistance et du fluage.
A résis- tance égale, l'invention permet d'utiliser des bétons ayant une teneur plus faible en ciment et par conséquent plus économiques.
En outre, le procédé suivant l'invention permet d'accélérer la mise en place des matériaux d'où il résulte une réduction des temps de fabricationo
Naturellement l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple.
Il est évident que la machine pourrait : - soit ne comporter qu'une paire de galets conjugués l'un lis- se, l'autre à dénivellations, cette paire étant disposée à égale distance des deux galets lisses 2, 2a; - soit comporter plus de deux paires de tels galets conju- guéso
Le mise en action de l'un des galets de la ou de chaque paire et l'effacement simultané du galet conjugué pourraient être obtenus par d'autres dispositifs que ceux représentés bien que ceux-ci soient particu- lièrement souples, robustes et d'un fonctionnement à l'abri de tout aléao C'est ainsi que les galets conjugués pourraient avoir leurs paliers mon- tés coulissants suivant des trajectoires perpendiculaires ou obliques au plan tangent TT, ces paliers étant reliés par des palonniers,ou autres moyens tels .
que leurs déplacements soient de sens inverses et ces déplacements pourraient être commandés par des vérins ou des dispositifs mécaniques quelconques à cames ou autres.