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" Machine vibro - mouleuse "
L'invention a pour objet une machine destinée à fabriquer en série, par vibro-moulage, des éléments présentant un ou plusieurs évidements tubulaires longitu- dinaux et parallèles.
Ces éléments peuvent être exécutés en longueurs variables par la même machines jusqu'a concurrence de la longueur maxima admise par le bâti de moulage,
Le béton, avec se@ diverses compositions et agrégats, le plâtre soit seul soit mélangé avec diverses
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matières, et d'une façon générale les divers mélanges se prétant au moulage par vibration peuvent être utilisés dans la machine.
Le principe de la machine repose sur le brevet
MOREL français N 789.962 du 13 Mai 1935, concernant l'application, de la vibration radiale à l'bo- tention d'éléments mono- ou multitubulaires moulés pouvant être de grande longueur.
Il a été en effet constaté que les produits vibre-moulés présentent de multiples avantages par rapport à ceux obtenus par simple coulage, mais que pour obtenir des éléments longs comportant dos évidements tabulaires longitudinaux, il se présentait de sérieures difficultés et parfois des Impossibilités (allant jusqu'à la destruc- tion du produit au démoulage) pour extraire les mandrins servant de coffrages intérieurs aux évidements tubulaires.
La machine qui fait l'objet de l'invention permet de remédier à ces inconvénients.
En effet, la vibration à fréquence élevée, engendrée par des vibrateurs rotatifs, appliquée à ces mandrins, de préférence en métal dur et à parais minces, se transmet par eux dans la masse à serrer et à mouler.
Elle agit radialement et serre la matière autour des mandrins,, mais tout en maintenant celle-ci à une section intérieure légèrement supérieure à celle des mandrins, dont l'extraction, après l'arrêt de la vibration, est rendue très aisée, et sans inconvénient pour la solidité et l'homogénéité du produit obtenu.
On peut ainsi, avec des mandrins droits, de formes diverses et de section constante ou dégressives réaliser des évidements longitudinaux de grande longueur.
La machine @écrite ci-après est basée sur ces principes techniques.
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Bile peut être réalisée, en pratique,, de diverses manières. Dans ce qui suit, on va donner à titre d'exemple deux modes de réalisation, l'un à man- drins mobiles et l'autres 4 mandrins fixes, avec réfé- renoe aux dessins annexés.
Sur ces dessins:
La figure 1 est une vue latérale de la machine à mandrins mobiles.
Les figures 2 et 3 sont respectivement des oou- pes par II-II et III-III de la figure 1, vues dans le sens des flèches.
La. figure 4 est une vue par l' avant d'une trémie roulante.
La figure 5 est une coupe transversale d'une variante dans laquelle la trémie sert également de mélan- geuse, et
La figure 6 entest une vue latérale.
La figure 7 est une vue latérale d'une trémie complétée par un dispositif de lissage.
La figure 8 est un sohéma de commande manuelle du mouvement du chariot porte-mandrins et de la -plate- forme fond-de-moule.
La figure 9 est une vue latérale de la machine à mandrins fixes.
La figure 10 est une coupe par X-X de la figure
Sur les figures 1 et 2, on voit que la maohine à mandrins mobiles comprend un bâti principal oonstttué par des fers verticaux 1 et 2 supportant des cadres horizontaux 3 et une paire de longerons 5 formant chemin de roulement pour divers organes. Les cadres 3 servent de supports transversaux à une paire de longerons 4 formant un autre chemin de roulement.
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Les longerons Intdrîeurs 4 (figure 2) sont munis de galets de roulement 6 et constituent le support et le
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chemin de reulement des plates-formes 7g de préférence métalliques, constituant des fonde-de-moule amovibles et sur lesquels les produits vibre-moulés sont enlevés de la machine.
Les longerons 4 peuvent ne pas être prolongés sur toute la longueur du bâti.
Les flancs 8 du moule sont constituée par des poutres rigides formées de deux profils métalliques accolés, dont l'un intérieur 9 affecte la forme à donner latérale- ment au produit moulé, l'antre 10 formant raidisseur du premier.
Ces flancs sont portée par des leviers Il arti-
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culés en 1Z sur les louerons 4, les pointa de fixation pouvant 9tre multiplîés on déplacés s'il y a lieu...
Les fiâmes devant se rapprocher pour former le
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moule et Bfoarte1" pour libérer le produit moulé, leurs leviers de fixation et de commande 11, symétriques, sont
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attaquâs à leurs bras inférieurs par un vérin 13 hydrau- lique ou oléopneumatique à deux pistons 14 opposée dans un cylindre commun 15. Le fluide comprimé agît sur ces deux pistons dans l'espace compris entre eux et provoque le serrage des fiance.
Inversement,l'ouverture de ceux-ci est obtenue par l'action de ressorts antagonistes 16 logea dans le cyliadre 15 en avant des pistons 14. Cette disposition
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a l'avantage de supprimer les presse-étou.po et de simpli- fier les commandes hydranliquesp tout en permettant d'ob- tenir une très grande douceur d10uverture des flancs.
Les cylindres des vérins peuvent être munis
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d'ajutages 18 d'admission et dtêvaouationg réglables de façon à pouvoir réaliser un décollage progressif des flancs.
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Les extrémités avant 19 et arrière 20 du dispo- sitif de moulage sont constituées par des pièces métalli- ques ou lunettes, planes ou affectant les profils à obtenir au moulage, contre lesquelles les flancs 8 viennent se bloquer sous Inaction des vérins 13.
Ces pièces sont perforées pour permettre le passage des mandrins métalliques vibrants 21 et leur servir de supports pendant leur vibration.
Le support avant 19 est roulant pour répondre aux deux buts suivants: a) permettre de fixer sa position en tout point pour obtenir des longueurs diverses d'éléments moulés; b) servir de support roulant aux extrémités avant 22 des mandrins 21 pendant leur introduction dans le dispo- sitif de moulage 23.
En outre, la lunette 19 peut s'effacer, par exem- ple par pivotement, pour permettre l'enlèvement de la plate-forme 7 avec le produit moulé.
Au contraire, le support arrière 20 est fixe.
La plate-forme 7, les flancs 8 et les lunettes 19 et 20 constituent le moule proprement dit dans lequel sont introduits les mandrins vibrants 21,
Le dispositif de vibration lui-même est formé par le ou les mandrins métalliques jouant à la fois le rôle de coffrages intérieurs et de conducteurs de vibration.
Ils sont portés élastiquement à leur extrémité arrière par un chariot 24 roulant sur la partie arrière des longerons extérieurs 5, et qui produit leurs mouve- ments d'entrée et de sortie du dispositif de moulage @3.
Ces mouvements sont commandés par l'action d'un vérin spé- cial 29 à double effet établi de la façon suivante (figu- res 1 et 3) :
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le cylindre 25 de ce vérin est fixé sur les ca- dres transversaux arrière 3. Son piston 26, qui peut rece- voir l'action du fluide sur les deux faces, commande le chariot 24 des mandrins 21 dans les deux sens par l'inter- médiaire de câbles métalliques spéciaux 27 qui, aux deux extrémités d@ cylindre 25, passent dans des presse-étoupe 28 à cellules multiples et viennent se fixer au chariot 24 après avoir passé sur des poulies de renvoi 30.
Le support élastique 31 des mandrins peut reoe- voir un dispositif oscillateur 32 permettant de donner simultanément aux mandrins une oertaine rotation pendant leur extraction pour faciliter celle-01.
La vibration de fréquence élevée qui est commu- niquée aux mandrins 21 est engendrée par un vibrateur ro- tatif 33 (figure 3).
Celui-ci est commande soit par un moteur élec- trique direct faisant corps avec le vibrateur 33, soit par un moteur séparé 34 logé dans le bâti et attaquant le vibrateur par une transmission 35, à courroie trapézoï- dale par exemple, (figures 1 et 3).
Le vibrateur est porté par un dispositif 36 constitué par deux traverses 37, 38, très rigides (l'une située au-dessous, l'autre au-dessus des mandrins) qui reçoivent des mâchoires à serrage équilibré amovibles et Interchangeables suivant le nombre et la section des man- drins. Les traverses et leurs mâchoires sont rapprochées lea unes des autres, pour assurer le serrage très énergique du ou des mandrins, par un système à came 40 à blocage automatique commandé par un levier 41 (figures 1 et 3).
Le dispositif 36 a une position fixe, immédia- tement derrière la lunette 20. Lorsque les mAchoires 39 sont ouvertes, les tubes-mandrins peuvent être librement cou- lissés. Lorsqu'elles sont fermées, c'est-à-dire serrées
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sur le ou les mandrins, ceux-ci sont bloqués; le vibrateur 33 est solidaire des mandrins et leur oommunique intégra- lement sa vibration.
Comme le dispositif peut bloquer les mandrins dans n'importe quelle position longitudinale, il est possi- ble de mouler des éléments d'une longueur quelconque infé- rieure ou égale à celle des mandrins.
Le dispositif porte-vibrateur 36 en position de serrage n'ayant aucun contact avec le bâti de la machine, celui-ci est mis à If abri des vibrations.
Toutefois on peut également prévoir un disposi- tif porte-vibrateur qui, en position de serrage? rend solidaires du vibrateur à la fois les mandrins, la plate- forme 7 et les flancs 8, de façon à communiquer la vibra- tion à ces divers éléments du dispositif de moulage.
Le mouvement de la plate-forme 7 pour l'entrée à vide et pour la sortie avec l'élément moulé est commandé par un système de vérin 42 (figure 1) analogue à celui qui actionne le chariot 24.
Le fluide moteur de tous les organes de mouve- ment est fourni sons pression de la façon suivante:
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Le moteur 34 situé dans le bâti de la maohine, / que aotionne en môme/temps/le vibrateur 33 une petite pompe ,il-9 43, alimentée par un petit réservoir en charge 44 situé dans le bâti, qui reçoit le fluide évacué des vérins (figure 1).
Le fluide est refoulé par la pompe 43 dans un réservoir fermé 45 où ledit fluide comprime, au-dessus de lui, de l'air. L'air ainsi comprimé pousse le fluide dans les vérins suivant l'action des robinets-valves de commande 46. Pour plus de clarté, les diverses canalisations reliant la pompe 43, les réservoirs 44 et 45 et les vérins ne sont pas représentée sur les dessins.
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La machine peut être munie d'une trémie roulante 47 (figure 4) se déplaçant sur les longerons 5, destinée à déverser la matière à mouler dans le dispositif de mou- lage 23 (figure 1).
Cette trémie peut être munie d'un système vibra- teur 48 lui permettant d'assurer, s'il y a lieu, la pré- vibration de la matière.
Elle peut également être complétée par ,un sys- tème d'arbre à palettes 49 servant à mélanger et à brasser les constituants de la matière 4 mouler, de façon à sup- primer ou à compléter l'action d'un appareil mëlangeur préalable (figures 5 et 6).
Pour faciliter et accélérer le mélange et le brassage, et en marne temps provoquer la désaération de la matière à mouler, l'arbre à palettes 49 peut être muni d'un vibrateur 50.
Lorsque la trémie est établie pour servir de mélangeur simple ou de vibro-mélangeur, on peut la réali- ser: soit en faisant tourner l'arbre 49 dans la cuve 51 fixe de l'engin; soit en faisant tourner la cave 51 autour d'un arbre fixe 49; soit en faisant tourner en mente temps, mais en sens inverse, la cuve 51 et l'arbre 49.
Si la trémie en question est pré-vibrante ou vibro-mélangeuse, on peut lui adjoindre un engin vibrant de répartition et de lissage 52 de la matière à mouler (figure 7). Cet engin est constitué par une plaque métal- lique 53 montée sur des bras articulés 54, qui peut-,Être abaissée sur la face supérieure de 1'-élément en moulage et qui, bloquée dans cette position, transmet la vibration de l'appareil.'
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Des barres 55 solidaires de l'engin et donc vi- brantes assurent une bonne répartition de la matière dé- versée par la trémie, tandis que la plaque vibrante 53 lisse la surface.
Le mouvement de la trémie 47 sur son chemin de roulement 5 peut être commandé par un système de vérin 56 analogue à celui décrit plus haut (figure 6).
Les dispositifs décrits ci-dessus permettent d'assurer la conduite complète de la machine par un seul ouvrier dispensé de tout déplacement personnel et de tout travail musculaire.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les déplacements du chariot 24 et de la plate-forme 7 sont commandés par des vérins,, Mais on pourrait aussi bien prévoir une commande électro-mécanique ou manuelle. La figure 8 représente très schématiquement le principe d'une commande manuelle simple.
On voit que le câble 27 qui actionne le chariot 24 s'enroule sur un tambour 59 mû par un volant à main 57 et passe sur quatre poulies de renvoie 30A. De même,le câble 27A de la plate-forme 7 s'enroule sur un tambour 60 md par le volant à main 58 et passe sur les poulies de ren- voi 30B. Toutes ces poulies sont portées par des traverses convenables 61 reliant les longerons 4. On comprend facile- ment que, suivant le sens de rotation des volants 57 ou 58, le chariot 24 ou la plate-forme 7 se déplace dans un sens ou dans l'autre.
Le fonctionnement de la machine est le suivante
On ramène vers l'arrière (droite de la figure 1) la lunette mobile 19, et on y engage l' extrémité 22 des mandrins.
On fait avancer ensuite le chariot 24 jusqu'a ce que le support 19 se trouve à une distance de la lunette
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fixe 20 égale à la longueur de la pièce à mouler, puis on met en place la plate-forme 7 et l'on ferme les flancs 8 de façon à former le moule. On remplit ce moule à l'aide de la trémie 47 et on met en action le vibrateur 33.
Tour le démoulage, on extrait d'abord les man- drins en ramenant le chariot 24 à la droite de la figure 1, puis on écarte les flancs 8 et l'on fait rouler vers l'avant la lunette 19, que l'on efface (par exemple par relèvement)...
Enfin, on fait rouler vers l'avant la plate-forme 7 avec la pièce moulée qu'elle supporte.
Un second mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 9 et 10.
Dans ce casles mandrins 101 ont une position fixe par rapport an bâti 102 de la machine,, et c'est l'en- semble du dispositif de moulage 103 qui se déplace longi- tudinalement, d'abord à vide pour faire pénétrer le ou les mandrinsensuite avec le produit moulé pour faire l'ex- traction des mandrins.
Dans cette machine, le dispositif de moulage 103 est constitué par un bano métallique 104 roulant sur un chemin rigide 105. Ce banc reçoit la plate-forme 106 qui constitue le fond-de-moule et qui est évacuée avec le produit moulé..
La plate-forme 106 peut elle-mime être déplacée sur le banc 104 à l'aide d'un chemin de roulement à galets 107,prolongé par un support 117 si tué en avant de la ma- chine et recevant l'extrémité de la plate-forme pour per- mettre l'enlèvement de celle-ci avec le produit moulé par le moyen d'un wagonnet qui vient se placer entre le support 117 et l'extrémité du banc 104 et dont la hauteur peut être amenée au niveau de la partie supérieure du banc 104.
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Le banc de moulage 104, comme dans la maohine décrite précédemment, porte des flancs ouvrants 108 com- mandés par des vérins 109 (l'alimentation de ceux-ci en fluide étant faite par une tuyauterie flexible 110), et des supports transversaux de mandrins (ou lunettes), l'un fixe 111 sur le banc 104 et l'autre mobile 112.
Le déplacement de la plate-forme 106 qui produit l'extraction des mandrins fixes 101 peut aussi être commandé par un système de vérin 113 et de câbles (non représentés) analogue à ceux qui actionnent le chariot 24 et la plate- forme 7 du premier cas.
La machine ne comporte donc plus de chariot mo- bile porte-mandrins, ni par conséquent de cadres et de longerons pour cette partie de l'appareil.
Le dispositif porte-vibrateur 115, situé à l'ex- trémité arrière des mandrins, et le support élastique 116 de ceux-ci sont par suite fixes.
La machine peut être munie, comme celle à mandrins mobiles, d'une trémie 47, pré-vibrante ou non, mélangeuse avec ou sans vibro-brassage, avec ou sans système vibro- lisseur et répartiteur, et qui roule sur les longerons supérieure du bâti 102.
Le fonctionnement de cette machine est le suivant:
On amérye la plate-forme 106 en place sur le banc 104, et l'on fait rouler le tout vers la gauche-,de la figure 9, les mandrins 101 coulissant dans la lunette arrière fixe 111, jusqu'a bout de course (figure 9).
On amène ensuite la lunette 112 à la position voulue, suivant la longueur de la pièce à mouler. On ferme les flancs 108 et l'on remplit le moule en même temps qu'on actionne le vibrateur 115.
Pour démouler, on fait rouler vers l'avant (la droite de la figure 9 ) le banc 104 en repoussant en même
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temps la lunette 112, ce qui extrait les mandrins, et l'ou écarte les flânes 108. Pais on efface la lunette 112 et on avance la plate-forme 106 jusqu'a ce que son extrémité antérieure repose sur le support 117, l'arrière restant sur le banc 104.
On retire ensuite le produit moulé, avec ou sans la plate-forme 106, par exemple en le chargeant sur un wagonnet convenablement disposé comme on l'Il dit plus haut.
Il est bien entendu que les modes de réalisation décrits ci-dessus ne l'ont été qu'a titre d'exemples et qu'on peut les modifier largement sans sortir de l'esprit de l'invention. En particulier, lea systèmes de vérins peuvent âtre remplacés par toute autre commande appropriée.