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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES ET DISPOSITIFS POUR.LA FABRICATION DE
PIERRES ARTIFICIELLES EN BETON VIBRE.
Pour la fabrication de pierres artificielles en béton vibré, de nombreux procédés et machines existent, ayant pour but d'accélérer la soli- dification du béton vibré et d'intensifier son agglomération.
Ce but peut étre atteint en augmentant le nombre de vibrations au-dessus de 6000 jusqu'à 15000 par minute, vibrations qui, malgré une pe- tite amplitude donnent d'excellents résultats. Ce nombre de vibrations peut être obtenu électriquement, par exemple à l'aide d'un vibrateur magnétique ou en augmentant l'oscillation hertzienne du moteur triphasé. De telles installations électriques sont toutefois très coûteuses et délicates. Elles ont en outre l'inconvénient qu'en ce qui concerne les vibrateurs magnéti- ques, l'amplitude est trop petite et la fréquence non réglable et quant aux moteurs triphasés, l'amplitude ne peut être réglée'que dans des limi- tes très étroites.
Les vibrateurs mécaniques connus, présentaient le désavantage d'avoir un réglage très compliqué. En outre, par les fixations appliquées jusqu'ici, tous ces vibrateurs communiquaient leurs vibrations à la machine même qui, de ce fait risquait une usure rapide. De même, les vibrations transmises à la machine par les moules, avaient des influences très nui- sibles. Un autre inconvénient des dispositifs pour fabriquer du béton vibré consistait dans le fait que le démoulage était rendu difficile, d'une part parce que les pierres vibrées ne décollaient pas facilement des moules et d'autre part, parce que les noyaux des moules suivaient les vibrations des moules mêmes en endommageant souvent, lors du démoulage, les parois minces des pierres et risquant en outre de se casser par les vibrations.
La présente invention arrive à supprimer tous ces inconvénients par des perfectionnements aux machines et dispositifs pour la fabrication de pierres artificielles en béton vibré, caractérisés par un vibrateur mé- canique à réglage facile, à même de transmettre ses vibrations aux moules
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en direction voulue,les moules et le vibrateur étant montés de fagon à ré- duire les vibrations de la machine d'une part et des noyaux des moules de l'autre, ces moules étant fabriqués en une matière facilitant le décollage des pierres au moment du démoulage.
Le vibrateur perfectionné, permettant de modifier l'excentricité d'après le principe, connu en soi, de tourner deux excentriques emboîtés l'un par rapport à l'autre, est caractérisé par le fait que les excentri- ques sont constitués par un arbre excentrique d'une part et un cylindre à alésage excentrique le couvrant d'autre part,ce cylindre pouvant être main- tenu en des positions déterminées à l'aide d'une languette au moins, s'en- gageant dans des rainures et y maintenues à l'aide d'un ressort à pression, le tout étant monté d'une façon rotative à l'intérieur d'une enveloppe cylin- drique creuse. Le réglage de l'amplitude du vibrateur se fait par l'exté- rieur en écartant la languette des rainures au moyen d'une tige servant de clé, un tournevis par exemple, pouvant être introduit dans l'enveloppe par des ouvertures y pratiquées.
Ce vibrateur dont l'arbre excentrique est com- mandé par tous moyens appropriés tels que courroies, Chaînes, etc... est fixé à la machine d'une manière isolante, par une suspension élastique, par exemple en fixant l'enveloppe creuse à la machine à l'aide de lames ou de tampons en caoutchouc, la fixation des moules se pratiquant de la même façon. Le vibrateur transmet ses vibrations au moyen d'au moins un bras de vibration, directement ou indirectement, aux moules qui, dans le dernier cas, peuvent être logés dans un dispositif de fixation. Le bras de vibration at- taque les moules sous un angle variable ce qui permet de régler la direc- tion des vibrations.
Afin de supprimer ou de réduire les vibrations des noyaux des moules, ceux-ci sont partagés en têtes de noyaux et en noyaux mêmes, ces deux pièces étant réunies élastiquement en intercalant par exem- ple des ressorts ou des tampons en caoutchouc. Ces derniers peuvent être également remplacés par une couche de caoutchouc vulcanisé entre la tête des noyaux et les noyaux mêmes. Cet agencement peut être appliqué aussi bien à chacun des noyaux individuellement ou à la totalité de tous les noyaux d'un moule, pris ensemble. Afin de faciliter le démoulage des moules, ils sont faits en une matière répulsive à l'eau, telle que le cuivre ou ses al- liages.
Sur les dessins annexés une forme d'exécution de chacune des dif- férentes parties des machines et dispositifs faisant l'objet de la présente invention est représenté à titre d'exemple.
La fig. 1 montre en coupe longitudinale l'extrémité gauche du vibrateur dont la fig. 2 est une vue des rainures pratiquées dans le cylin- dre excentrique tandis que les fig. 3 et 4 expliquent le réglage du vibra- teur. La fig. 5 représente l'ensemble du vibrateur en perspective avec sa fixation à la machine d'une part et aux moules de l'autre. La fig. 6 enfin montre en perspective la fixation isolante des noyaux à leur tête.
1 est l'arbre du vibrateur avec la partie excentrique 2. Il por- te à l'extrémité gauche une poulie 3 pour la commande et tourne dans le rou- lement à bille 4. Ce dernier est logé dans la douille 5 de l'enveloppe creu- se dont la partie médiane est constituée par un tube 6 soudé à la douille 5.
Vers la gauche, la douille 5 est fermée par le couvercle 7 qui s'y visse et servant en même temps de fixation axiale pour le roulement à bille. Sur la partie excentrique 2 est emboité le cylindre$ à alésage excentrique pourvu de rainures 9 dans l'une desquelles s'engage la languette 10 située au joint de la partie 2 et de l'épaulement 11 de l'arbre 1 du vibrateur. Le cylindre 8 est maintenu dans sa position par le ressort à pression 12 qui s'appuie du côté gauche contre la rondelle 13 maintenue à sa place par le roulement 4. Le tube 6 possède une ouverture 14 se trouvant en face des rainures 9 et de la languette 10.
Le réglage de l'amplitude se fait de la façon suivante : on in- troduit dans l'ouverture 14 du tube 6, une clé tel qu'un tournevis et on repousse, en le tournant, le cylindre 8 vers la gauche, libérant ainsi la languette 10 de la rainure 9 dans laquelle elle était engagée. On tourne
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ensuite le cylindres dans l'une des deux directions possibles jusqu'à ce que la languette 10 s'engage dans une autre des rainures 9. Cette opéra- tionpermet un réglage de l'amplitude dont les deux positions extrêmes sont représentées dans les figures 3 et 4.
Dans la fig. 3, la partie excentrique 2 de l'arbre 1 du vibra- teur est orientée vers la droite. L'excentricité est définie par la distan- ce A entre l'axe 15 de l'arbre 1 et l'axe 16 de sa partie excentrique 2.
Etant donné que l'excentricité du cylindre 8 'est orientée vers la gauche et que d'autre part, son excentricité est identique à celle de la partie ex- centrique 2, ces deux excentricités se composent de sorte que l'àxe 17 du cylindre 8 tombe sur l'axe 15 et que la circonférence extérieure du cylin- dre 8 est en conséquence concentrique au centre de l'arbre 1. Dans cette position il n'y a pas d'amplitude du tout et le vibrateur tournera rond.
Dans la fige 4, l'orientation de la partie'excentrique 2 de l'arbre 1, est identique à celle de la fig. 3. Par contre le, cylindre 8 a été tourné de 180 , son excentricité se trouvant maintenant à droite. De ce fait,à l'ex- centricité A comprise entre l'axe 15 de l'arbre 1 et l'axe 16 de la partie excentrique 2, s'ajoute l'excentricité A' comprise entre l'axe 16 de la partie excentrique 2 et l'axe 17 du cylindre 8. Ainsi, A = A' en tournant le cylindre 8 par rapport à la partie excentrique 2 de l'arbre 1, l'amplitu- de peut varier entre 0 et A + A' = 2A. Comme il y a par exemple, tel que représenté dans la fig. 2, sept rainures prévues dans le cylindre 8, sept positions de réglage et ainsi sept amplitudes différentes sont possibles.
Dans la fig. 5 la suspension élastique du vibrateur à la machi- ne est obtenue par deux lames de ressorts 18, 18', fixées d'une part aux douilles 5 du vibrateur et d'autre part à l'axe 19 de la machine. Ainsi, les oscillations du vibrateur sont amorties par les deux ressorts 18, 18' et ne sont transmises à la machine que d'une façon insignifiante. D'autre part, les deux bras 20 et 20' également fixés aux douilles du vibrateur transmettent ces vibrations aux moules grâce aux deux crampons 21, 21' dans lesquels les moules sont fixés à l'aide de contre-crampons 22, 22' serrés par les écrous 23.
Suivant la position du vibrateur par rapport au dispo- sitif de fixation des moules, l'angle entre les bras 20,20' et les cram- pons 21, 21' change'et la direction dans laquelle les vibrations influen- cent le béton à vibrer varie.
Dans la fig. 6 enfin, les deux noyaux 24, 24' ne sont pas fi- xés directement à leur tête commune 25 mais par l'intermédiaire des couches isolantes élastiques 26, 26' constituées par des plaques en caoutchouc vul- canisé entre la tête 25 et les' noyaux 24, 24'. Quand on fixe la tête 25 au moule par l'intermédiaire des deux bras 27, 27', elle vibrera conjointe- ment au moule. Toutefois, cette vibration sera en grande partie amortie par les plaques en caoutchouc 26, 26' de sorte que les vibrations des noyaux ainsi affaiblies ne puissent pas'exercer une influence nuisible sur les pierres, lors du démoulage. De même, les risques de casse des noyaux sont évités par cette disposition.
La fixation élastique (non représentée dans les dessins) des moules à la machine se fait d'une façon analogue, soit à la fixation du vibrateur à la machine, soit à la fixation des noyaux à leurs têtes. Ainsi, les vibrations des moules ne sont transmises à la machine que très faible- ment.
Les perfectionnements aux machines et dispositifs pour la fabri- cation de pierres artificielles en béton vibré, tels qu'ils sont décrits ci- devant et représentés dans les dessins annexés, permettent d'une part une amélioration de la qualité des pierres artificielles et une augmentation du rendement des machines les fabriquant, en préservant d'autre part ces ma- chines d'une usure rapide.
L'amélioration de la qualité est obtenue par un vibrage à très haute fréquence dont la direction est réglable et par un démoulage parfait, sans défaillances. L'augmentation du rendement s'obtient par le réglage fa- cile de l'amplitude des vibrations et également par les hautes fréquences
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qui accélèrent l'agglomération du béton. En ce qui concerne le ménagement des machines, il est obtenu par leur isolation élastique des parties vibran- tes, évitant ainsi que les vibrations usent la machine prématurément.
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IMPROVEMENTS IN MACHINES AND DEVICES FOR THE MANUFACTURE OF
ARTIFICIAL STONES IN VIBRATED CONCRETE.
For the manufacture of artificial stones in vibrated concrete, many processes and machines exist, the aim of which is to accelerate the solidification of vibrated concrete and to intensify its agglomeration.
This can be achieved by increasing the number of vibrations above 6000 to 15000 per minute, which vibrations, despite a small amplitude, give excellent results. This number of vibrations can be obtained electrically, for example using a magnetic vibrator or by increasing the microwave oscillation of the three-phase motor. Such electrical installations are however very expensive and delicate. They also have the disadvantage that with regard to magnetic vibrators the amplitude is too small and the frequency not adjustable, and with three-phase motors the amplitude can only be adjusted within limits. very narrow.
Known mechanical vibrators had the disadvantage of having a very complicated adjustment. In addition, by the fasteners applied so far, all these vibrators communicated their vibrations to the machine itself which, therefore, risked rapid wear. Likewise, the vibrations transmitted to the machine by the molds had very harmful influences. Another drawback of devices for manufacturing vibrated concrete consisted in the fact that demoulding was made difficult, on the one hand because the vibrated stones did not easily peel from the molds and on the other hand, because the cores of the molds followed the molds. vibrations of the molds themselves, often damaging the thin walls of the stones during demoulding and also risking breaking by the vibrations.
The present invention succeeds in eliminating all these drawbacks by improvements in the machines and devices for the manufacture of artificial stones in vibrated concrete, characterized by a mechanical vibrator with easy adjustment, able to transmit its vibrations to the molds.
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in the desired direction, the molds and the vibrator being mounted so as to reduce the vibrations of the machine on the one hand and of the mold cores on the other, these molds being made of a material facilitating the peeling of the stones at the time demoulding.
The improved vibrator, making it possible to modify the eccentricity according to the principle, known per se, of turning two eccentrics nested with respect to one another, is characterized by the fact that the eccentricities are formed by a shaft eccentric on the one hand and a cylinder with eccentric bore covering it on the other hand, this cylinder being able to be held in determined positions with the aid of at least one tongue, engaging in grooves and therein. maintained by means of a pressure spring, the whole being mounted in a rotatable manner inside a hollow cylindrical casing. The amplitude of the vibrator is adjusted from the outside by moving the tongue away from the grooves by means of a rod serving as a key, a screwdriver for example, which can be inserted into the casing through openings made there.
This vibrator, the eccentric shaft of which is controlled by all appropriate means such as belts, chains, etc., is attached to the machine in an insulating manner, by an elastic suspension, for example by fixing the hollow casing to the machine using blades or rubber buffers, the molds are attached in the same way. The vibrator transmits its vibrations by means of at least one vibration arm, directly or indirectly, to the molds which, in the latter case, can be housed in a fixing device. The vibration arm attacks the molds at a varying angle, allowing the direction of the vibrations to be adjusted.
In order to suppress or reduce the vibrations of the cores of the molds, the latter are divided into the heads of the cores and the cores themselves, these two parts being joined elastically by interposing, for example, springs or rubber buffers. These can also be replaced by a layer of vulcanized rubber between the head of the cores and the cores themselves. This arrangement can be applied to each of the cores individually or to all of all the cores of a mold, taken together. In order to facilitate the mold release, they are made of a water repellent material, such as copper or its alloys.
In the accompanying drawings an embodiment of each of the different parts of the machines and devices which are the subject of the present invention is shown by way of example.
Fig. 1 shows in longitudinal section the left end of the vibrator of which FIG. 2 is a view of the grooves made in the eccentric cylinder while FIGS. 3 and 4 explain the setting of the vibrator. Fig. 5 shows the whole vibrator in perspective with its attachment to the machine on the one hand and to the molds on the other. Fig. 6 finally shows in perspective the insulating attachment of the cores to their head.
1 is the shaft of the vibrator with the eccentric part 2. It carries at the left end a pulley 3 for the control and turns in the ball bearing 4. The latter is housed in the bush 5 of the hollow casing, the middle part of which is formed by a tube 6 welded to the sleeve 5.
To the left, the sleeve 5 is closed by the cover 7 which screws onto it and at the same time serving as an axial fixing for the ball bearing. On the eccentric part 2 is fitted the cylinder $ with eccentric bore provided with grooves 9 in one of which engages the tongue 10 located at the joint of the part 2 and the shoulder 11 of the shaft 1 of the vibrator. The cylinder 8 is held in its position by the pressure spring 12 which bears on the left side against the washer 13 held in its place by the bearing 4. The tube 6 has an opening 14 located opposite the grooves 9 and tab 10.
The amplitude is adjusted as follows: a key such as a screwdriver is inserted into the opening 14 of the tube 6 and, by turning it, the cylinder 8 is pushed back to the left, thus freeing the tongue 10 of the groove 9 in which it was engaged. We turn
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then the rolls in one of the two possible directions until the tongue 10 engages in another of the grooves 9. This operation allows an adjustment of the amplitude, the two extreme positions of which are shown in FIGS. and 4.
In fig. 3, the eccentric part 2 of the shaft 1 of the vibrator faces to the right. The eccentricity is defined by the distance A between the axis 15 of the shaft 1 and the axis 16 of its eccentric part 2.
Since the eccentricity of cylinder 8 'is oriented to the left and, on the other hand, its eccentricity is the same as that of the eccentric part 2, these two eccentricities are composed so that the axis 17 of the cylinder 8 falls on axis 15 and that the outer circumference of cylinder 8 is accordingly concentric with the center of shaft 1. In this position there is no amplitude at all and the vibrator will rotate round.
In fig 4, the orientation of the eccentric part 2 of the shaft 1 is identical to that of FIG. 3. On the other hand, cylinder 8 has been rotated by 180, its eccentricity now being on the right. Therefore, to the eccentricity A comprised between the axis 15 of the shaft 1 and the axis 16 of the eccentric part 2, there is added the eccentricity A 'comprised between the axis 16 of the part. eccentric 2 and axis 17 of cylinder 8. Thus, A = A 'by turning cylinder 8 with respect to eccentric part 2 of shaft 1, the amplitude can vary between 0 and A + A' = 2A. As there is for example, as shown in fig. 2, seven grooves provided in the cylinder 8, seven adjustment positions and thus seven different amplitudes are possible.
In fig. 5 the elastic suspension of the vibrator to the machine is obtained by two leaf springs 18, 18 ', fixed on the one hand to the bushes 5 of the vibrator and on the other hand to the axis 19 of the machine. Thus, the oscillations of the vibrator are damped by the two springs 18, 18 'and are transmitted to the machine only insignificantly. On the other hand, the two arms 20 and 20 'also fixed to the bushings of the vibrator transmit these vibrations to the molds thanks to the two studs 21, 21' in which the molds are fixed by means of tight counter-studs 22, 22 ' by nuts 23.
Depending on the position of the vibrator with respect to the mold fixing device, the angle between the arms 20,20 'and the studs 21, 21' changes and the direction in which the vibrations influence the concrete to. vibrate varies.
In fig. 6 finally, the two cores 24, 24 'are not fixed directly to their common head 25 but by means of the elastic insulating layers 26, 26' formed by plates of vulcanized rubber between the head 25 and the 'cores 24, 24'. When the head 25 is fixed to the mold by means of the two arms 27, 27 ', it will vibrate together with the mold. However, this vibration will be largely damped by the rubber plates 26, 26 'so that the vibrations of the cores thus weakened cannot exert a detrimental influence on the stones, during demoulding. Likewise, the risks of core breakage are avoided by this arrangement.
The elastic fixing (not shown in the drawings) of the molds to the machine is done in a similar manner, either to the fixing of the vibrator to the machine, or to the fixing of the cores to their heads. Thus, the vibrations of the molds are transmitted to the machine only very weakly.
The improvements in machines and devices for the manufacture of artificial stones in vibrated concrete, as described above and shown in the appended drawings, allow on the one hand an improvement in the quality of artificial stones and an increase the efficiency of the machines manufacturing them, while also preserving these machines from rapid wear.
The improvement in quality is obtained by vibrating at very high frequency, the direction of which is adjustable, and by perfect release from the mold, without failures. The increase in efficiency is obtained by the easy adjustment of the amplitude of the vibrations and also by the high frequencies.
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which accelerate the agglomeration of concrete. With regard to the spare parts of the machines, it is obtained by their elastic isolation from the vibrating parts, thus preventing the vibrations from wearing out the machine prematurely.