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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MOULES POUR LA FABRICATION DE CORPS CREUX
La présente invention concerne les moules utilisés pour la fabrication de corps creux, tels que, par exemple, des corps comprenant un élément tubulaire en matière moulée comportant des organes de tension précontraints. disposés longitudinalement à travers cet élément et dont les extrémités sont fixées à des embouts métalliques maintenus par l'élément tubulaire en matière moulée et constituant des parties permanentes du corps fabriqué.
Un tuyau comportant un conduit en béton armé de fils ou tringles sous tension disposés longitudinalement et fixés à des embouts en acier maintenus par le béton, constituent un type pratique de produit à la fabrication duquel la présente invention peut être appliquée. Dans un tel tuyau, les embouts servent habituellement de joints qui renforcent les extrémités du tuyau et coopèrent avec un dispositif d'accouplement pour relier deux tuyaux entre eux. Les fils d'armature sont sous tension pendant le moulage et le durcissement du béton, et les forces exercées par ces fils d'armature sont transmises du moule au béton lorsqu'on sépare le moule du tuyau fabriqué.
La présente invention a pour objet un moule établi de telle manière qu'il supporte les embouts formant joints et les organes sous tension reliant ces embouts avant durcissement du béton ou autre matière moulable, par exemple une matière plastique organique synthétique et qu'en même temps il empêche la torsion excessive des embouts par suite de la force excentrique qui leur est appliquée par les organes sous tension.
Le moule conforme à la présente invention comprend une enveloppe tubulaire et des pièces d'extrémité, assemblées et établies de manière à supporter les embouts formant joints d'un tuyau, à l'intérieur du moule.
L'enveloppe ou les dispositifs portés par l'enveloppe maintiennent les embouts formant joints à un espacement déterminé malgré l'action des organes sous tension qui relient un embout à l'autre. Dans un moule destiné à la fabrication de tuyaux à double emboîtement mâle, les pièces d'extrémité du
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moule peurent être semblables,mais dans un moule destiné à la fabrication de tuyaux comportant un embout mâle et un embout femelle, les pièces d'extrémité du moule sont constituées de manière à coopérer avec les types particuliers d'embouts formant joints utilisés, aux extrémités respectives du tuyau.
Quelle que soit la forme de la pièce d'extrémité du moule à l'une ou l'autre des extrémités de l'enveloppe du moule, des moyens sont prévus pour s'opposer à la tendance à la torsion que présente l'embout formant joint ou autre dispositif d'ancrage des organes sous tension, sous l'effet des forces de rotation exercées sur eux, par l'opposition au mouvement produite par l'enveloppe du moule et la traction des organes sous tension.
Les forces de rotation sont provoquées par la charge excentrique des embouts formant joints par un certain nombre d'organes soùs tension, et étant donné que la.force totale exercée par ces organes sous tension peut être considérable, l'effet de torsion sur les embouts formant joints tendra à se produire, à moins qu'il ne soit empêché. Conformément à la présente invention, des moyens sont prévus pour réduire ou empêcher une telle torsion susceptible d'affecter d'une manière importante la forme initiale des embouts. Il est important que les côtes des embouts formant joints soient stables et précises. L'invention présente, également, l'avantage de permettre l'utilisation d'embouts de poids relativement peu élevé, ce qui, par suite,, permet de -réaliser une économie dans la fabrication de tuyaux précontraints.
L'invention est représentée sur le dessin annexé qui en montre divers modes de réalisation donnés à titre d'exemple. Il est évident que des changements et modifications peuvent être apportés aux parties constituant l'enveloppe du moule et les organes d'extrémité du moule qui coopèrent avec les embouts formant joints, en vue de les rendre aptes à recevoir des embouts formant joints présentant une autre forme ou des formes différentes, tout en utilisant la présente invention pour obtenir les résultats désirés.
Sur le dessin
La figure 1 représente un mode d'exécution d'un moule conforme à la présente invention ;
La figure 2 est une vue en bout du moule représenté sur la figure 1, certaines parties étant arrachées pour laisser voir différentes sections du moule ;
La figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'une extrémité du moule représenté sur les figures 1 et 2;
La figure 4 est une vue analogue à la figure 3, mais représentant une variante de l'extrémité d'une enveloppe du moule;
La figure 5 représente, schématiquement, l'application des forces sur un embout formant joint monté à l'intérieur du moule;
La figure 6 représente un tuyau pouvant être fabriqué avec le moule représenté sur les figures 1, 2 et 3;
La figure 7 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un moule dont une extrémité est établie de manière à supporter un embout en forme de cloche ou embout femelle;
La figure 8 est une vue en coupe d'une variante de l'extrémité du moule destinée à supporter un embout en forme de cloche ou de manchon;
La figure 9 est une vue de détail d'une partie extérieure de l'enveloppe du moule représentée sur la figure 8;
La figure 10, enfin, est une vue en coupe suivant 10-10 de ia figure 8.
L'enveloppe 10 du moule destinée à mouler la périphérie du tuyau en béton peut affecter toute forme habituelle lui permettant d'être séparée d'une structure moulée. Elle peut consister soit en une plaque roulée comportant un seul joint longitudinal, soit en une enveloppe formée de plaques fixées l'une à l'autre. L'enveloppe du moule représenté sur les figurer 1
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et 2 comprend deux plaques d'acier semi-cylindrique 11 et 12 sur chacune desquelles des cornières 13 et 14 sont fixées à proximité des bords longi- tudinaux 15 diamétralement opposés.
Les ailes orientées vers l'extérieur des cornières sont séparées à proximité des bords longitudinaux des plaques respectives, au moyen d'une bande d'écartement 16 (figure 2) maintenant en place une garniture 17 destinée à assurer l'étanchéité des bords lon- gitudinaux. Les deux plaques 11 et 12 sont maintenues assemblées par un certain nombre de boulons 18 que l'on peut retirer lorsqu'on veut séparer les plaques, pour les enlever d'une structure moulée.
Quel que soit son mode de réalisation, l'enveloppe du moule comporte, de préférence, un rebord 19 faisant partie intégrante de chaque plaque, ou constitué par une ou plusieurs barres cintrées fixées l'une à l'autre par soudure ou de toute autre manière, en vue de raidir l'extrémi- té de l'enveloppe du moule.
Comme on le voit clairement sur la figure 3, un embout 20 des- tine à servir de joint à l'extrémité mâle d'un tuyau, tel que celui repré- senté sur la figure 6, a son périmètre logé à l'intérieur de la circonfé- rence de la surface de moulage 21 de l'enveloppe 10 du moule. Chaque extrémité d'une enveloppe de moule destinée au moulage d'un tuyau compor- tant un embout mâle à chacune de ses extrémités, est munie d'une butée ou rebord 22 orienté radialement vers l'intérieur par rapport à la sur- face de moulage 21 et, de préférence, espacé à l'extrémité de l'enveloppe, de manière à former un évidement présentant une surface annulaire 23 des- tinée à recevoir un embout formant joint, concentrique au moule. La butée
22 empêche l'embout de se déplacer axialement vers l'intérieur et par rapport à l'extrémité de l'enveloppe.
Les embouts formant joints sont appliqués avec une force considérable contre les butées adjacentes aux deux extrémités de l'enveloppe du moule , au moyen de plusieurs fils ou tringles d'arma- ture-24 dont les extrémités sont fixées aux embouts.
Les extrémités de'l'enveloppe du moule sont partiellement fermées par des bagues de retenue ou pièces d'extrémité 25. La pièce d'extrémité représentée sur la figure'3 comporte une partie 26 recouvrant partiellement l'extrémité de l'enveloppe 10 du moule dans le sens longitudinal et une partie 27 orientée vers l'intérieur,'qui sert de paroi pour le moulage de la surface d'extrémité d'un tuyau en béton. Une garniture circulaire 28 est disposée entre la pièce d'extrémité et l'enveloppe du moule, en vue d'empêcher toute fuite, hors du moule, de la matière de moulage.
Après avoir placé un embout formant joint 20 à l'intérieur du logement prévu à l'extrémité de l'enveloppe 10 du moule, on monte la pièce d'extrémité 25 sur l'enveloppe et on l'y fixe au moyen d'écrous 29 vissés sur des boulons 30 portés parla pièce d'extrémité 25 du moule.
Dans-les tubes précontraints du présent type, il est de pratique courante d'Utiliser un certain nombre d'organes de tension espacés circonférentiellement l'un de l'autre, à l'intérieur de la paroi du tuyau.
Ces organes de tension sont espacés de la paroi extérieure du tuyau et étant donné que les embouts formant joints sont empêchés de se déplacer axialement, dans une surface circulaire adjacente au périmètre extérieur de l'embout, les forces combinées appliquées sur l'embout par les organes de tension auront tendance à forcer l'embout à se renverser, c'est-à-dire à. se retourner vers l'intérieur ou dans l'axe du moule, par rapport au périmètre extérieur de l'embout. Une telle torsion de l'embout est réduite ou empêchée au moyen d'une butée qui fait saillie axialement vers l'intérieur à partir de la pièce d'extrémité du moule et est établie de manière à recouvrir un prolongement axial de l'embout 20 et à venir 'en contact avec lui.
La butée 31 représentée sur la figure 3 s'étend circonférentiellement autour de la pièce d'extrémité 23 du moule et présente une surface de bucée à l'embout continu 20. Cette butée est munie d'encoches ou évidements 32 dont le nombre et l'emplacement correspondent à ceux des encoches radiales 33 pratiquées dans l'embout 20, à travers lesquelles passent les organes de tension 24. Les évidements 32 sont destinés à loger les bêtes d'ancra-
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@ 34 @ aux extrémités des organes de tension. Ils reçoivent également la matiere de moulage destinée à recouvrir les extrémités des orgahes de tension.
Si on le désire,la butée peut être constituée par une série de pattes espacées sur le pourtour de la pièce d'extrémité du moule, chaque patte constituant une butée en face d'un organe de tension 24.
Pour fabriquer un tuyau précontraint, les tiges d'armature sont prévues en nombre tel, et sont tendues de telle manière,qu'elles assurent le degré de compression désiré au tuyau ou autre structure moulée, par exemple, pour fabriquer un tuyau ayant un diamètre intérieur de Om76 et comportant trente-quatre tiges d'armature, chacune de ces tiges exerçant une charge de tension de 3402 kg, la force totale des tiges d'armature sur chaque extrémité du roule sera de l'ordre de 129T5. Après assemblage du moule et avant durcissement du béton? on applique cette force totale à chaque embout, à une extrémité, du moule.
La force est appliquée excentriquement sur un embout qui fait partie d'un tuyau (figure 6) et une torsion importante de l'embout est empêchée par 1' action en sens inverse de la butée 31.qui recouvre la base 35 de l'embout (figure 3) Sur la figure 5, on a représenté schématiquement les forces agissant sur un embout formant joint. La force appliquée à l'une quelconque des sections 36 par les organes sous tension est indiquée par la flèche F et la force s'opposant au déplacement axial de l'embout est indiquée en F' . Ces deux forces sont sensiblement égales et opposées et tendent à provoquer la rotation de la section. La rotation ou renversement de la section est empêchée par la force F" appliquée sur la base de l'embout.
Les tiges d'armature sont reliées aux embouts à chaque extrémi- té du moule après que celui-ci a été assemblé avec les pièces d'extrémité en place. En se référant à la figure 3, on voit qu'une extrémité de chaque organe de tension 24 a été fixée à un des embouts. L'organe 24 est alors tendu jusqu'à ce que la tête 34 de son autre extrémité puisse venir en contact avec l'autre embout 20 formant joint.
Cette opération peut être effectuée en utilisant un outil approprié (non représenté), par exemple un jeu de leviers pouvant pivoter l'un sur l'autre, comportant une griffe prenant appui sur un renflement 37 prévu sur la tige d'armature 24, et une autre griffe prenant appui sur la partie 27 orientée vers l'intérieur de la pièce d'extrémité 25 du moule, de telle sorte qu'en agissant sur l'outil, on réduit l'écartement entre les deux griffes et on étire suffisamment la tige d'armature 24 pour que sa tête 34 passe par dessus la face 38 de 1' embout à l'extérieur du moule.
La face latérale 39 de la butée 22 en contact avec l'embout est, de préférence, inclinée vers l'intérieur du moule, à partir du diamètre, le plus à l'extérieur, de la face latérale 39 et par rapport à un plan diamétral perpendiculaire à l'axe du moule. En inclinant légèrement cette face latérale? on crée une composante radiale de la force qui agit vers l'extérieur sur la butée 22 et facilite la séparation de l'enve- loppe du moule, ou de la butée,du produit fini après que le béton a fait prise.
Sur la figure 4,on a représenté l'extrémité d'un moule dans laquelle est monté un embout mâle 40. Le moule peut être analogue à celui précédemment décrit, sauf que le dispositif de butée 41 de l'embout 40 peut être séparé de l'enveloppe 42 du moule et peut être constitué par une bague fendue ou par plusieurs éléments ou segments indépendants 43, 44. Le dispositif de butée 41 est maintenu appliqué contre l'enveloppe du moule au moyen des organes de tension 45. Lorsque l'enveloppe du moule est séparée du produit fini, le dispositif de butée 41 est libéré du produit.
Dans ce qui précède, on a décrit des moules destinés à la fabrication de tuyaux à un ou deux embouts mâles. Si l'on désire obtenir un tuyau présentant un embout femelle ou en forme de cloche à une extr- mité, l'extrémité du moule destinée à supporter l'embout ou manchon en forme de cloche est modifiée d'une façon appropriée. Ceci peut être réalisé de la manière représentée sur la figure 7, dans laquelle un embout 46 en forme de cloche, en acier est maintenu bout à bout avec l'extrémité 47
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d'un..:. enveloppe 48 de moule. Les organes de tension 49 sont re-liés à l'em- bout en forme de cloche 46, après mise en place de celui-ci dans le moule.
Ces organes 42 sont reliés à un rebord 50 orienté vers l'intérieur, qui est fixé à l'embout en forme de cloche 46 ou en fait partie intégrante. La force combinée exercée par les organes 49 maintient la bague en forme de cloche fortement appliquée contre l'extrémité de l'enveloppe 48 du moule.
Avant la mise en place des organes 49, l'embout en forme de cloche $6 est supporté dans le moule au moyen de la pièce d'extrémité 51 de celui-ci d'un organe chanfreiné 52 formant coin, d'un organe 53 en forme de bague et de boulons et de vis 54, 55. La pièce d'extrémité 51 du moule présente une partie 56 orientée radialement, comportant une surface intérieure destinée au moulage de la surface d'extrémité d'un tuyau en béton, une partie annulaire 57 s'étendant le long de la face intérieure de l'embout 46 en forme de cloche, et une couronne 58 se prolongeant laté- ralenent au-delà de l'extrémité libre de l'embout en forme de cloche et vers l'extérieur de la périphérie de la surface de moulage de l'enveloppe
48.
La bague 55 est portée par l'enveloppe 48 du moule et les vis 55 sont réglables de manière à permettre le déplacement de la pièce d'extrémité
51 du moule, de l'organe chanfreiné 52 et de l'embout en forme de cloche 46, axialement vers l'intérieur du moule.
L'organe chanfreiné 52 consiste en une bague fendue pour faci- liter son enlèvement. Cet organe comporte une surface radiale 59 destinée à venir s'appliquer contre la face du rebord 50 située du côté extérieur du moule, et une surface périphérique 60 destinée à venir en contact avec la face intérieure de l'embout en forme de cloche. L'organe 52 com- porte en outre un chanfrein 61 qui est incliné vers une surface circonfé- rentielle de même inclinaison prévue sur la pièce d'extrémité 51 du moule et qui est appliquée contre elle. En serrant les vis 55 on centre l'em- bout en forme de cloche 46 par rapport à l'axe du moule et on applique l'organe chanfreiné 52, avec une pression considérable, contre le rebord 50 et l'embout en forme de cloche 46, ce qui empêche la torsion excessive de celui-ci.
Si on le désire, l'élément 52 peut être fixé par soudure au rebord 50 et à l'embout en forme de cloche 46, avec pratiquement les mêmes résultats.
Dans la variante représentée sur les figures 8 et 10, on utilise des organes filetés réglables 63 pour faire serrage sur la face intérieure d'un embout 64 en forme de cloche. La pièce d'extrémité 65 du moule comporte une partie annulaire 66 logée à l'intérieur de l'embout en forme de cloche., un rebord 67 destiné au moulage de la surface d'extrémité d'un tuyau en ciment, et un rebord 68 se prolongeant radialement vers l'extérieur à partir de la partie annulaire 66, jusqu'au delà de la périphérie extérieure de l'embout 64 en forme de cloche. La pièce d'extrémité du moule est rainurée de manière à recevoir une garniture d'étanchéité 69 coopérant avec la surface intérieure-de l'embout en forme de cloche, de manière à éviter les fuites à l'extérieur du moule de la matière à base de ciment ou autre matière de moulage.
Les organes filetés 63 sont vissés dans des trous taraudés dans la pièce d'extrémité 65 du moule et on utilise autant d'organes filetés qu'il y a d'organes de tension 70. Comme représenté sur la figure 8, une nervure 71 est disposée dans un plan correspondant à celui de chaque organe fileté'-en vue de renforcer la partie orientée radialement 67 de la pièce d'extrémité du moule.
La pièce d'extrémité 65 du moule est fixée à un organe 72 en forme de bague, placé autour de l'embout en forme de cloche 64, et recouvre l'extrémité de l'enveloppe 73 du moule. Entre la bague 72 et l'enveloppe du moule sont prévues deux plaques cintrées 74 et 75 comportant chacune un prolongement 76 en forme de T coopérant avec deux pattes 77, 78 destinées à maintenir les plaques en place sur l'enveloppe 73 du moule.
Les pattes 77, 78 sont soudées sur la surface extérieure de l'enveloppe du moule. Les plaques 74 et 75 sont amovibles de manière à pouvoir
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êure reterees dans le cas où l'embout en forme de cloche présente un emboitement de forme évasée.
L'embout en forme de cloche étant monté dans le moule et occupant la position représentée sur la figure 8, on serre les vis 63 de manière à ce qu'elles fassent serrage sur la face intérieure de l'embout en forme de cloche, et on fixe ensuite les organes de tension 70 au rebord 80 orienté vers l'intérieur de l'embout en forme de cloche. Etait donné que les vis sont fortement serrées sur l'embout en forme de cloche avant tension et fixation des éléments 70, l'embout en forme de cloche est maintenu solidement et se trouve soustrait à l'effet de torsion.
Sur le dessin, les pièces d'extrémité du moule comportent des surfaces cylindriques 81 (figure 3) , 82 (figure 7) et. 83 (figure 8) destinées à permettre à ces pièces d'extrémité d'être supportées par des galets 84, 85 (figure 2) au moyen desquels le moule peut être entraîné en rotation, en vue du moulage centrifuge du béton. Il est évident, toutefois, que le moule n'a pas besoin d'être supporté à ses extrémités et que l'invention es t applicable à des moules non rotatifs.
Bien que l'invention ait été décrite dans son application au moulage de tuyaux précontraints, comportant des embouts similaires ou de types différents, il y a lieu de comprendre que les caractéristiques de l'invention sont susceptibles d'être utilisées dans d'autres combinaisons, en vue d'éviter la torsion excessive d'embouts présentant une autre forme.
REVENDICATIONS
1. Moule pour la fabrication de structures creuses, plus parti- culièrement destiné à la fabrication de corps tubulaires en béton ou autre matière moulée, comportant des organes de tension précontraints, disposés longitudinalement dans ce corps, et dont les extrémités sont fixées à des embouts métalliques maintenus par la matière moulée et constituant des parties permanentes de la structure fabriquée, ce moule comportant une enveloppe tubulaire, une pièce d'extrémité et des moyens assurant la fixation de ladite pièce d'extrémité sur une extrémité de ladite enveloppe, le 'moule en question comportant des organes de butée contre lesquels prend appui un des embouts, de manière à empêcher son déplacement axial par les organes de tension, et un dispositif destiné à résister,
par l'intermédiaire de la pièce d'extrémité du moule, aux forces de rotation imposées à l'embout, par suite des forces exercées par les organes de tension et les organes de butée.