Procédé do fabrication de corps creux en matière agglomérée et machine pour sa mise en #uvre. L'invention comprend un procédé de fabrication de corps creux en matière agglo mérée, en béton par exemple, armés ou non, et une machine pour la mise en oeuvre du procédé.
La fabrication de corps creux en matière agglomérée par l'action de la force centri fuge est connue; de façon générale elle pré sente cependant l'inconvénient que les corps creux doivent rester quelques jours dans leurs moules jusqu'à ce que la matière ait fait suffisamment prise pour qu'on puisse les démouler; il est donc nécessaire d'avoir un grand nombre de moules en service.
On élimine cet inconvénient dans le présent procédé, tout en obtenant des corps creux de bonne qualité; pour cela on soumet la matière qui les formera à l'action de la force centrifuge ainsi qu'à un essorage du liquide contenu en excès à l'origine dans cette matière et on fait varier les conditions dans lesquelles l'essorage a lieu au cours de la fabrication d'un seul et même corps. On peut avantageusement soumettre les corps creux en formation à l'action de vibrations en même temps qu'on fait agir la force centrifuge sur eux.
La machine pour la mise en ceuvre du procédé est caractérisée par un moule rota tif, des moyens permettant de communiquer à ce moule une rotation dont la vitesse peut varier; et des moyens permettant au liquide se trouvant en excès à l'origine dans la matière dont les corps sont faits de sortir du moule, mais s'opposant à la sortie des autres constituants de cette matière.
Le dessin annexé représente schématique ment une forme d'exécution de la machine, donnée à titre d'exemple et servant à fabri quer des tuyaux en une matière agglomérée telle que le béton ordinaire, les scories, etc. La fig. 1 en est une vue de côté.
La fig. 2 en est une coupe transversale à grande échelle suivant la ligne II-II de la fig. 1. Le moule 11 est divisé longitudinalement en deux parties faites en tôle perforée et reliées à ses deux extrémités par des chemins de roulement circulaires et amovibles 10. Il repose par ses chemins de roulement sur deux paires de galets 12 portés deux à deux par un arbre commun 13; l'un des arbres 13 est actionné par un moteur électrique 1.1 produisant ainsi la mise en rotation du moule 11 par friction entre deux des galets 12 et les chemins de roulement 10.
A l'in térieur du moule se trouve une garniture non représentée, formant filtre, faite par exemple d'un tissu de jute, de coton, établie de manière qu'en présence de ciment l'eau ne la traverse de façon perceptible qu'à un nombre de tours élevé dudit moule; elle est reliée à ce dernier de façon amovible pour qu'on puisse l'en séparer.
Les arbres 13, le moteur 14 sont portés par un châssis 19 présentant deux cadres verticaux<B>15</B> le long desquels des traverses horizontales 16 peuvent être déplacées verti calement et être ensuite assujetties à la position voulue. Chacune des traverses 1.6 porte deux galets 17 agissant sur les che mins de l'enroulement 10 pour maintenir le moule 11 en place sur les galets 12. Les distances horizontales des arbres 13 et les distances horizontales des galets 17 peuvent être réglées suivant les dimensions du moule, comme la fig. 2 le montre en trait mixte.
Le châssis 19 est suspendu en quatre points 20 et porte une enveloppe 21. conte nant un appareil destiné à produire des vibrations longitudinales et transversales de ce châssis, par exemple au moyen de cames ou de poids excentrés tournant à grande vitesse. L'appareil comporte des organes permettant de faire varier séparément la fréquence et l'amplitude des vibrations produites.
On peut s'y prendre par exemple comme suit pour mettre le procédé en #uvre à l'aide de la machine ci-dessus On place le moule 11 avec sa garniture sur les galets 12, on amène les galets 17 en contact avec les chemins de roulement 10. on dispose autour du moule un écran non représenté destiné à empêcher la projection de l'eau qui s'en échappera.
On met alors le moteur 14 et l'appareil vibratoire 21 en marche, de façon que le moule tourne à une vitesse modérée et su bisse des vibrations d'une fréquence donnée et d'une amplitude de 2 à 3 mm par exem ple. Le béton relativement fluide est alors introduit dans ce moule soit par l'une, soit par les deux extrémités de ce dernier.
Comme cela a été dit plus haut, la garniture du moule est établie de manière qu'en présence de ciment l'eau rie la traverse de façon perceptible qu'à un nombre de tours élevé. Dans ces conditions le béton s'applique par l'action de la force centrifuge contre cette garniture et le moule en gar dant au début l'eau en excès qu'il contient, ce qui facilite le mouvement du gravier et des particules de sable, de ciment, de sco ries, ainsi que leur bonne répartition. En augmentant légèrement le nombre de tours du moule, on obtient que la force centrifuge sépare l'eau en excès des particules plu,, lourdes et que la plus grande partie de l'eau. ne pouvant pas traverser la garniture, est refoulée vers l'intérieur du tuyau en forma tion.
Pendant cette phase les actions combinées de la force centrifuge et des vibrations ont le résultat suivant: Les vibrations donnent au gravier et aux particules de différentes grosseurs la possi bilité de prendre les positions relatives vou lues pour une bonne répartition dans toute la section du tuyau, même au moment où l'eau en excès s'est déjà séparée en grande partie du béton et on celui-ci, sans les vibrations, aurait déjà une consistance telle que tout déplacement relatif du gravier et des particules serait impossible, quoique le béton n'ait pas encore atteint sa compa cité la plus élevée;
ici, au contraire, les vibrations maintiennet le gravier et les par ticules en mouvement, si bien que la force centrifuge (même faible) peut alors amener les divers éléments du béton en contact absolument intime et complet les titis avec les autres, de façon qu'on obtienne une com pacité maximum. D'autre part, si l'eau S'échappait vers l'extérieur pendant cette première phase, la répartition du béton, son tassement et par suite la compacité du tuyau seraient moins bons.
On règle l'appareil vibratoire pour qu'il donne des vibrations de fréquence beaucoup plus élevées et d'une amplitude plus faible vers la fin de cette première phase de la fabrication.
(quand le tuyau a atteint la compacité voulue, on arrête l'appareil vibratoire et oit augmente dans une grande mesure le nombre de tours du moule 11 en vue de la seconde phase de la fabrication. Au cours de cette seconde phase l'eau, qui s'était amassée pré cédemment sur la surface intérieure du tuyau, traverse les pores de celui-ci soirs l'action de la force centrifuge plus grande, passe au travers de la garniture, qui em pêche par contre les particules solides de s'échapper, et par les perforations du moule 11 pour être recueillie par l'écran.
Elle en- traine avec elle dans les pores du tuyau les fines particules qu'elle contient et qui ob- stiuent ainsi ces pores, donnant une excel lente étanchéité.
Lorsque le tuyau est terminé, oir arrête le moteur 14, on écarte les galets 17, on enlève les chemins de roulement 10. oit emporte le moule 11 de la machine avec la garniture et le tuyau à l'endroit oii celui-ci achèvera de faire prise; on le dresse et on le sépare de la garniture, ainsi que du tuyau et on le remet dans la machine pour procé der à la fabrication d'un second tuyau.
Grâce au traitement combiné comportant la force centrifuge, les vibrations et l'esso rage, le tuyau a une consistance telle qu'on peut enlever la garniture saris qu'il s'affaisse, dès qu'il est arrivé à l'endroit où il doit achever de faire prise; soir étanchéité est plus grande que celle de tuyaux analogues fabriqués d'une autre façon.
Il ressort de l'exemple donné du procédé que la force centrifuge et les vibrations agissent simultanément pendant un laps de temps donné sur la matière, criais que les périodes pendant lesquelles elles entrent en jeu ire sont pas nécessairement les mêmes.
Si l'on se sert d'un moule en tôle per forée ou en treillis métallique même très fin, sans garniture, oir constate que la per méabilité du moule est par trop inégale dans le premier cas et est trop grande dans le second ; la qualité du tuyau s'en ressent.
La garniture sert ici principalement à obtenir une perméabilité déterminée du filtre, et éventuellement à maintenir le corps après soir démoulage, et accessoirement à rendre le moule étanche ou à empêcher l'adhérence de la matière au moule.
Les vibrations auxquelles le moule 11 est soumis peuvent être transversales, longi tudinales, angulaires, le dernier genre dimi nue l'usure de la machine, ont peut aussi se servir de vibrations combinées.
La garniture formant filtre peut être une autre matière qu'un tissu, pourvu qu'elle permette à l'eau de s'échapper tout en em pêchant une sortie des particules solides les plus fines ; elle peut être par exemple en papier, en une autre matière fibreuse qui peut être mise en place sur un support tel qu'un tissu métallique sous forme d'une bouillie contenant cette matière et un liquide. en une matière imperméable par elle-même; en mince tôle par exemple, présentant des fentes très étroites obtenues par travail du métal saris enlèvement de celui-ci. La matière dont elle est faite peut être telle que l'eau ne peut la traverser quand la force centrifuge est faible et n'y arrive que lorsque cette dernière est élevée.
La garniture peut être établie de marnière que, lorsqu'on la sépare du moule avec le tuyau, elle conserve la forme d'un cylindre qu'on peut détacher du tuyau en le repliant. peu à peu, la séparation ayant lieu suivant une génératrice ou une ligne incurvée qui chemine sur le pourtour du tuyau au fur et à mesure que la séparation devient de plus en plus complète; de cette façon la sépara tion a lieu sans détérioration du tuyau, con trairement à ce qui arriverait s'il fallait séparer la garniture du tuyau fraîchement moulé non plus suivant une ligne, mais bien suivant une surface importante;
un tel résultat peut être obtenu en donnant des armatures longi tudinales et annulaires à la garniture, ces dernières étant flexibles de manière qu'on puisse replier la garniture vers l'extérieur lorsqu'on cesse de la maintenir à la forme tubulaire.
La garniture pourrait aussi être établie de manière que, lorsqu'elle est placée debout avec le tuyau obtenu, elle s'oppose à une déformation de la section transversale de ce dernier, tout en ne s'opposant pas à un flé chissement transversal.
Lorsqu'on pratique l'essorage de l'eau superflue se trouvant dans le béton, on peut introduire dans le moule, une fois le tuyau formé, un ou plusieurs liquides destinés soit à provoquer un durcissement rapide du béton, soit à augmenter l'étanchéité du tuyau.
Cette introduction peut avoir lieu de façon automatique à un moment déterminé à l'avance de la fabrication ; on obtient ainsi une économie appréciable de main-d'oeuvre, une plus grande précision dans la fabrication et souvent une économie sensible dans la quantité de liquide employé, en introduisant celui-ci à un moment déterminé à l'avance, par exemple après élimination des trois quarts de l'eau en excès contenue dans le béton, on obtient un meilleur résultat avec une moindre quantité de liquide qu'en intro duisant du liquide en excès trop tôt ou trop tard.
Une augmentation de l'étanchéité du tuyau peut aussi être obtenue au moyen de matières maintenues en suspension dans de l'eau ou dans un autre liquide qu'on fait passer à travers la paroi de ce tuyau.
Au lieu d'utiliser un écran pour empê cher l'eau sortant du moule d'être projetée au loin, on peut donner à ce dernier une double paroi, l'eau étant recueillie dans l'espace entre les deux parois, et s'échappant de cet espace par une ouverture ad hoc; dans ce cas, on peut régler les conditions dans lesquelles l'essorage a lieu non seule ment en faisant varier la vitesse du moule, mais encore en réglant la section de l'ouver ture d'échappement.
Le moule 11 peut avoir une disposition différente de celle indiquée.
Les vibrations pourraient être transmises directement au moule, sans que le châssis les subisse.
Le moteur 14, porté par le châssis 19, peut être remplacé par un moteur indépen dant de ce châssis.
Les moyens servant à l'introduction de la matière dans le moule peuvent être sou mis ou non aux vibrations.
On peut prévoir des moyens grâce aux quels les variations de vitesse de rotation du moule, les variations d'amplitude et de fréquence des vibrations, l'introduction éven tuelle de liquide produisant un durcissement rapide ou une plus grande étanchéité du tuyau ont lieu de façon automatique à des moments donnés de la fabrication.
Les corps creux fabriqués peuvent ne pas être des tuyaux. Leur section transver sale peut ne pas être circulaire, elle peut être polygonale par exemple. Ils peuvent être en une matière agglomérée autre que le béton.