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La présente invention concerne la cons truc- tion d'un moule ou d'uns installation de moulage centri., fuge, avec lesquels des corps credx présentant une forme intérieure et une forme extérieure désirées en une ma- tière plastiquement déformable, telle que le béton, peu* vent être fabriqués.
On connaît des moules démontables avec les- quels on peut fabriquer par le procédé centrifuge des corps creux, en particulier des tubes, des poteaux ou analogues en matière plastique, par exemple en asbeste. ciment ou béton.
Bans un tel moule, la matière est introduire par le côté avant, par exemple par l'intermédiaire d'un tube d'amenée coudé à son extrémité ou par une bande transporteuse, au besoin en opérant un déplacement axial pendant le processus de centrifugation.
Une telle installation nécessite, dans le cas de pièces de grande longueur, beaucoup de place en di- rection axiale, tandis qu'elle doit comporter, au sur- plus, des pompes ou d'autres éléments entraînés pour l'amenée de la matière, à tel point que l'installation est de construction onéreuse et de marche délicate.
Pour éviter ces inconvénients, on a proposé un autre mode de remplissage d'un moule centrifuge ho- rizontal, à l'aide d'une trémie de chargement déplaça- ble au-dessus du moule. Pendant l'introduction de la matière à mouler, le moule centrifuge est immobile et la matière y tombe en quantité correspondant à celle nécessaire pour obtenir ultérieurement l'épaisseur de paroi désirée par déplacement de la trémie de charge- ment, le moule centrifuge étant ainsi rempli partiel.
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ment.
Lors de la centrifugation, la matière doit se répartir uniformément sur toute la périphérie du moule, cette répartition étant liée à un phénomène de dissociation du mélange. Ainsi, la solidité ou résis- tance des zones marginales extérieures particulièrement sollicitées du corps en béton est influencée défavorable ment, en sorte que le mode adéquat et avantageux de rem- plissage du moule centrifugea'est applicable qu'au prix d'une altération de la résistance du corps centrifugé.
La présence de pièces en acier dans le moule centrifuge renforce encore la dissociation du mélange, en sorte qu'une nouvelle diminution de la résistance ou solidité de la pièce moulée se manifeste.
Pour empêcher la dissociation du mélange dans le procédé de moulage par centrifugation, on a encore proposé, non pas de remplir le moule dans une faible mesure, mais bien de le remplir abondamment et de pres- ser à la main la matière entre les pièces ou armatures en acier incorporées dans le moule. Ce mode opératoire n'est utilisable de manière satisfaisante que pour la fabrication de corps en béton dont le creux est relati- vement petit, car ce creux se forme uniquement par la compression et la déshydratation de la matière, qui se produisent au cours de la centrifugation de cette der-. nière.
Il ne permet pas de fabriquer des corps creux, dans lesquels le creux est relativement grand et dont les zones marginales présentent une très grande résis- tance; au surplus, le mode opératoire en question prend beaucoup de temps, du fait qu'il exige un travail à la main.
La présente invention offre la possibilité de carder les avantages des procédés et installation.: connus
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de moulage par centrifugation, tout, en évitant leurs inconvénients' et en procurant une installation de mou- lage centrifuge à grand rendement.
Conformément à l'invention, ces objectifs sont atteints, en ordre essentiel, par le fait que, dans l'installation centrifuge, tout en utilisant un coffrage intérieur amovible, les creux formés lors du processus de centrifugation sont comblés par de la matière qui s'y écoule après avoir chassé le liquide ou les gaz s'y trouvant. Le coffrage intérieur peut présenter n'impor, te quelle forme désirée en section. On peut ainsi obte nir des corps creux de toute forme extérieure désirée et présentant l'épaisseur de paroi voulue, tandis qu'une dissociation du mélange que constitue la matière à mou- ler est évitée lors de la centrifugation.
L'axe longitudinal du moule centrifuge peut être vertical, oblique ou horizontal. Dans les cas où cet axe est vertical ou oblique, le remplissage du mou- le s'opère par un des c8tés antérieurs ou frontaux, l'agencement étant tel qu'à ce côté le liquide en excès aux endroits où la vitesse périphérique est la plus fai, ble se rassemble et est éventuellement remplacé par de la matière à mouler introduite subséquemment, si l'on opère le remplissage complet du moule.
Si l'axe longitudinal du moule est horizontal,,' ce qui permet un maniement ou service plus commode de l'installation, on prévoit, selon une autre particulari- té de l'invention, une chambre de réserve, qui présente des ouvertures aux endroits de la pièce à centrifuger se trouvant le plus près de l'axe de rotation, ladite chambre de réserve se trouvant elle-même entre ces ou- vertures et l'axe de rotation.
Le moule se compose avantageusement, seion la
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forme à conférer au corps creux à fabriquer, de parois assemblables ou repliables, qui sont avantageusement renforcées à l'aide de fers profilés à leurs bords lon- gitudinaux et sont pourvues d'autres renforcements em- pêchant leur flexion, lors de la rotation du moule. Les parois peuvent être reliées de manière étanche l'une à l'autre à l'aide de barres ou analogues. Le moule lui- même repose avantageusement dans des anneaux tendeurs divisés, qui'prennent appui, de manière à pouvoir tour- ner, sur des paires de galets. Le nombre d'anneaux et de galets d'appui est déterminé par la longueur-- du mou. le centrifuge.
Un ou deux anneaux de largeur éventuellement plus grande servent à la transmission du mouvement de rotation, qui est avantageusement dérivé de roues cer- clées de caoutchouc montées, par exemple, sur un balan- cier et entraînées à un nombre de tours réglable par l'intermédiaire d'un arbre ou analogue/éventuellement aussi par un moteur électrique se trouvant sur le balan- cier,par l'entremise d'une transmission à réglage con- tinu ou analogue. La force d'application des roues peut être réglée, par exemple, à l'aide d'un poids déplaça- ble.
Si le moule centrifuge est!monté horizontalement, la paroi supérieure ou inférieure peut être rabattue ou relevée avec les moitiés d'anneaux y assujetties, de façon que la ou les armatures en acier et la matière à mouler puissent être introduites dans le moule. Après mise en place de la ou des armatures et après avoir fait en sorte qu'elles soient convenablement supportées, le coffrage intérieur peut être introduit par les deux côtés frontaux du moule,de préférence sous forme de deux pièces partielles,.qui peuvent être réunies l'une à l'autre au milieu. Suivant l'invention, le coffrage
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intérieur est muni sur sa longueur de perforations, qui débouchent dans la chambre de réserve pour le béton à employer au cours du processus de moulage centrifuge.
Cette chambre de réserve peut avantageusement être mé- nagée, sous forme dtune chambre spéciale, à l'intérieur du coffrage intérieur, cette chambre s'étendant à tra- vers le coffrage intérieur sur toute sa longueur ou étant formée de chambres séparées, dont la capacité coue respond au volume de remplissage du corps creux lors du processus de moulage centrifuge. Le coffrage intérieur peut également se composer de plusieurs parties, qui sont maintenues assemblées de place en place par des entretoises en tale et présentant des fentes débouchant dans des chambres de réserve en forme de poches.
Au surplus, l'ancrage des parties du coffrage intérieur se fait avantageusement aux côtés frontaux du moule cen- rifuge. Au besoin, les parois de fermeture peuvent recevoir aussi aux côtés frontaux des dispositifs ten- deurs pour recevoir des armatures en acier prétendues.
Le remplissage du moule, dans lequel se trouvent l'ar- mature et le coffrage intérieur, se fait, de préféren- de, à l'aide d'une trémie de remplissage mobile, qui est déplacée par dessus le côté supérieur ouvert du meule et qui remplit sensiblement le moule ainsi que la cambre de réserve. Des dispositifs de raclage ou ana- legues prévus sur la trémie de remplissage servent à interrompre le remplissage, au ras de la surface du moule.
A l'extrémité du moule, la trémie de remplissage peut être retirée au delà de cette ex@@émité, son au¯ verture étant alors maintenue fermée, Le cêté supérieur du moule peut alors être fermé à l'a de du couvercle, .près .quoi le moule peut être tourné de 180 , en sorte
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que le côté primitivement inférieur, qui se trouve à présent au-dessus, peut être ouvert et rempli jusqu'au ras de la surface du moule en faisant repasser la trémie de remplissage par dessus celui-ci. Après avoir manoeu- vré et vérifié-les organes de fermeture, la rotation du moule en vue du moulage centrifuge peut commencer.
Le béton est ainsi comprimé, sans pouvoir se dissocier.
L'eau en excès se rassemble alors dans la chambre de réserve, dont une partie du contenu a été chassée sous l'effet de la force centrifuge, de façon que le moule soit entièrement rempli.
Lorsque la rotation est terminée, un restant éventuel de béton se trouvant dans la' chambre de réser- ve peut être enlevé, par exemple, par déplacement d'un dispositif séparateur ou de l'ensemble du coffrage in- térieur, les ouvertures entre la chambre de réserve et le moule restant éventuellement fermées pendant ce temps. Si les parois frontales sont munies de pivots, ceux-ci peuvent servir d'organes de support et de gui- dage ou de tourillons. Ceci offre la possibilité de monter plusieurs moules concentriquement dans un châssis d'entraînement, par exemple à l'aide de deux bras tour- nants en forme d'étoile, dont les extrémités portent les tourillons des moules centrifuges. On peut par conséquent, monter plusieurs moules centrifuges dans un châssis commun, qui est agencé de manière à pouvoir tourner autour de son axe-longitudinal médian.
Les mou- les centrifuges peuvent, dans ce cas, être disposés, de façon que pour chacun d'eux la zone la plus fortement sollicitée du corps creux se trouve à l'extérieur et soit ainsi soumise la force centrifuge la plus grande.
Si plusieurs côtés sont.fortement sollicités, par exem- ple le côté supérieur et le côté inférieur dans le cas'
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d'un corps creux de section rectangulaire, le moule est amené, après un certain temps de rotation, dans la position désirée, par exemple en le faisant tourner sur lui-même de 180 .
Il est cependant aussi possible de faire tour- ner les moules sur eux-mêmes autour de leur propre axe dans le châssis, pendant la centrifugation, comme dans le cas d'un engrenage à fig@@@s planétaires, de façon que tous les côtés extérieurs du corps creux subissent une compression uniforme., Ainsi, on peut aussi soumet. tre des corps creux de petites dimensions à l'action d'une force centrifuge élevée, qui ne pourrait sinon être atteinte, qu'en faisant tourner'le moule à une vitesse exagérément élevée.
Lorsque des dispositifs d'accouplement sont prévus, qui permettent la rotation des moules par grou- pes, on peut exécuter une sorte de procédé échelonné, dans lequel chaque groupe de moules de la série est rempli, mis en rotation et enlevé, après quoi l'appareil est immédiatement alimenté en moules vides. Il est éga- lement possible de remplir chaque fois un groupe de moules, de le déplacer axialement, de le faire tourner en vue d'opérer le moulage centrifuge, de le redéplacer en sens inverse et de 1'éloigner ou évacuer.
A cette fin conviennent avantageusement des corps creux plus courts, dont la fabrication en grande quantité est économiquement possible, en utilisant une installation de moulage centrifuge construite pour de longues pièces et en utilisant les présents dispositifs de remplissage et de déchargement.
Le dispositif de mélange dt de remplissage est avantageusement monté au-dessus de l'installation de centrifugation, tandis que la surface de déchargement
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peut être au niveau du sol et que le démontage, le net toyage et le retour du moule se font à partir de la surface de déchargement à l'aide d'appareils de'lavage de véhicules transporteurs ou analogues.
D'autres avantages de l'invention ressorti- ront de la description suivante d'une forme d'exécution; exemplative, en référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels - la figure 1 montre la partie de gauche d'un moule centrifuge disposé horizontalement, allongé et en forme de caisson, ce moule étant vu de c8té et compor- tant un coffrage intérieur divisé transversalement et introduit dans le moule ; - la figure 2 montre, en élévation latérale, l'extrémité de droite du moule centrifuge avec le cof- frage intérieur divisé, sorti du moule; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 ; - la figure 4 est une coupe longitudinale sui. vant la ligne IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une coupe longitudinale par. tielle à travers les galets d'appui suivant la ligne V-V de la figure 6 ;
- la figure 6 est une coupe transversale du moule centrifuge ouvert lors du chargement; - la figure 7 est une vue en élévation fron- tale d'un moule centrifuge à bras tournants destinés à recevoir trois moules en forme de tambours; - la figure 8 est une vue en élévation latéra- le correspondant à la figure 7, et - la figure 9 est une vue en élévation latéra- le d'un moule centrifuge pour l'exécution du procédé du genre échelonné.
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Le coffrage extérieur formé de quatre parois latérales droites est désigné à la figure 1 pour la no- tation de référence 10. Ce coffrage est monté, de ma- nière à pouvoir tourner, dans des anneaux 11, qui pren- nent appui sur des galets 12 supportés par une assise commune 13. Le coffrage intérieur 14, représenté en traits interrompus, peut être accouplé à un dispositif de transport mobile 15 et peut, à l'aide de ce disposi- tif, être introduit dans le coffrage extérieur 10 et être retiré de celui-ci. Sur le couvercle 16 servant à obturer le coffrage intérieur sont prévus des guides
17 et des broches de support-latérales 18,19, dans les- quels le dispositif de transport 15 peut être introduit et verrouillé avec le couvercle 16.
A cette fin, di- verses pièces peuvent, en cas de besoin, être montées de manière réglable, pour compenser, par exemple, une flèche du coffrage intérieur, tandis qu'on peut égale- ment prévoir des éléments de pression spéciaux, non re- présentés, pour permettre une aération du coffrage in- térieur, avant son enlèvement à l'aide du dispositif de transport 15. Par ailleurs, un contrepoids 22 monté sur le dispositif de transport 15 sert à équilibrer les poids.
A la figure 2, la moitié de droite du coffrage intérieur 14 est montrée dans la position où elle est retirée du coffrage extérieur. Ce coffrage intérieur est légèrement conique et présente sur chaque c8té Ion. gitudinal une fente 20, par laquelle ledit coffrage est divisé en deux moitiés en direction longitudinale. Des tôles de liaison 21 maintiennent les moitiés assemblées.
La figure 3 montre, en coupe transversale, la moule centrifuge rempli, ce moule servant à la farica- tion d'une poutre en béton creuse à parois lisses. Le @
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coffrage exterleur 10 se compose de quatre parois en tôle 23, 24, 25 et 26, qui sont renforcées par des pro- filés 27, 28 et sont ainsi mis à l'abri d'une flexion et d'une torsion. Les côtés longitudinaux 24, 26 du coffrage extérieur recouvrent, grâce à des saillies en forme de crochets 29, les côtés transversaux 23 et 25.
Pour assurer un assemblage ou verrouillage sûr des qua tre côtés l'un à l'autre, on prévoit sur les c8tés transversaux des pièces à trou 30, dans lesquelles peu. vent être insérés des verrous 31. Grâce à un mécaniser affectant sensiblement la forme de barres opposées à crémaillère, qui peuvent être déplacées par un pignon 32, les quatre parois du coffrage extérieur peuvent être reliées fermement l'une à l'autre.
Le long du cof- frage extérieur 10 on prévoit de place en place autant de profilés de renforcement 27, 28 qu'il en faut pour renforcer les parois en tôle, ces profilés étant avan- tageusement reliés par des entretoises diagonales non représentées. A ces profilés correspondent des organes de verrouillage, qui peuvent tous être actionnés simul tanément sur chaque côté longitudinal du coffrage exté- rieur par une tige continue portant les pignons 32. Des ressorts, montés dans des bottiers 33, sont avantageuse- ment intercalés dans le mécanisme de verrouillage. Les anneaux 11 sont divisés transversalement et leurs moi- tiés sont reliées, de façon détachable, l'une à l'autre d'une manière non représentée.
Dans la position fermée des anneaux 11, des galets 34 élastiquement déformables s'appliquent contre des butées 35 en forme de cornières prévues sur les profilés de renforcement des parois la- térales du coffrage extérieur, en sorte que ce dernier est fermement maintenu dans les anneaux. La notation de référence 36 désigne des vis de fixation pour les
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supports 37 des galets 34.
Pour empêcher un déplacement axial du moule centrifuge, pendant sa rotation, on prévoit un support
38, qui porte des galets 39 s'appliquant contre les ai- les latérales d'un des anneaux 11 et guidant cet anneau,
Le galet de support de droite de la figure 3 sert de galet d'entraînement et est muni, en vue de permettre un réglage de la pression d'application contre l'annea
11, d'un poids déplaçable 40, qui repose sur le balan- cier 41, ce dernier portant avantageusement aussi le moteur d'entraînement représenté à la figure 6. A la figure 3, on voit que le moule et la chambre de réserve sont remplis de béton.
La figure 4 montre le moule centrifuge en coupe longitudinale, le coffrage intérieur en étant par- tiellement enlevé, cette figure montrant également comment s'opère la fixation du coffrage intérieur au côté frontal du coffrage extérieur. A cette fin, on prévoit des pièces de fermeture 42 fixées à la paroi en tôle du coffrage extérieur 10. A ces pièces 42 sont as. sujetties des saillies à trou 43, qui s'engagent dans des trous 44 de plaques fixées au couvercle 45. Des coins 46 peuvent être insérés dans les trous des sail- lies 43, après l'introduction du coffrage intérieur 14 dans le moule.
Leur déplacement s'opéré"sur les quatre côtés simultanément par l'entremise d'un tringlage à levier 47,48, qui peut être manoeuvré par un arbre cen- tral 49 à m'aide d'une roue à main ou analogue pou- vant être placée sur un bout carré 50 dudit arbre.
L'ar- bre 49 repose dans un moyeu en étoile 51, dont les bras 52 sont reliés par des fers profilés 53 au couvercle 45
La figure 4 montre du côté droit la liaison des deux parties du coffrage intérieur 14 introduites
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dans le moule par les c8tés frontaux de celui-ci. Les extrémités dirigées l'une vers l'autre du coffrage inté- rieur sont fermées par des parois en tôle 55, tandis que la chambre de réserve 56 prévue entre les deux moitiés d'un môme coffrage est également fermée vers l'extérieur, par une paroi en tôle 56. Un des coffrages présente des broches saillantes 57, qui s'engagent dans des trous opposés 58. Les supports pour les broches 57 sont ren- forcés et recouverts par des capuchons en tôle 59.
La fermeture des deux parties dirigées l'une vers l'autre du coffrage intériéur 14 s'opère à l'aide d'un joint élastique 60. Pour assurer la position exacte en hautes du coffrage intérieur par rapport au-coffrage extérieur 10, on fait usage de broches déplaçables 61.
La figure 5 est une coupe transversale d'un des galets d'appui 34 suivant la ligne V-V de la figure 6. Sur l'anneau 11 est fixé à l'aide d'un boulon 36 le support de galet 37. Dans ce support 37, le galet 34 est monté sur un arbre 62 monté dans un tube 63 traversant le galet. Entre l'enveloppe métallique ex- térieure du galet 34 et le tube 63 se trouve une masse élastique 64, par exemple en caoutchouc.
Le remplissage du moule centrifuge est indiqué en principe à la figure 6. En vue du remplissage, une paroi longitudinale est enlevée en même temps que les moitiés supérieures des anneaux. Par dessus le moule ouvert, une trémie de remplissage 65, dont la capacité correspond sensiblement au volume du moule centrifuge et qui est munie d'un dispositif de raclage 66, est déplacée iongitudinalement, de façon que le moule soit rempli complètement par la trémie se déplaçant au-dessus de lui, la chambre de réserve prévue dans le coffrage intérieur étant également remplie plus ou moins complè-
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tement.
La paroi longitudinale enlevée est alors reini- se en place et assujett;ie, après quoi le moule est éven- tuellement rempli davantage après une rotation de 180 ou bien, si ceci n'est pas nécessaire, la rotation du moule en vue du moulage centrifuge est amorcée. Pen- dant la rotation, les constituants lourds du mélange sont chassés vers l'extérieur, en sorte que les consti- tuants plus légers, principalement de l'air et de l'eau, se déplacent en direction de l'axe de rotation. Ces constituants légers pénètrent alors dans la chambre de réserve où ils viennent remplacer le béton contenu dans cette chambre. De cette chambre, les constituants lé- gers sont évacués ou recueillis dans le creux et déchar- gés plus tard.
Le volume de remplissage est, autant que possible, mesuré de façon que la chambre de réserve ait déchargé tout le béton ou sensiblement tout le béton qu'elle contient dans le moule, lorsque la centrifugati est terminée. Le léger excès éventuel de béton est en- levé lors de l'extraction du coffrage intérieur ou peut être séparé à l'aide d'un dispositif de raclage spécial (non représenté) sensiblement en forme d'échelle, qui recouvre la fente 20, sans que le coffrage intérieur doive, dans ce dernier cas, être déplacé.
Aux figures 7 et 8 eet représenté, respecti- vement en élévation frontale et en élévation latérale,
Un moule centrifuge, à. l'aide duquel plusieurs croux
Peuvent simultanément être fabriqués, de préférence lorq> qu'il s'agit de corps présentant de petites dimensions extérieures. Sur un arbre .entrai, supporté par deux supports à paliers 68, 69, sont montés deux bras tour... nahts 70 et 71. Le bras tournant représenté du coté
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gauclie peut être entraine en rotation par un moteur 61ql
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trique 72 monté sur le support 68.
Chacun des bras tournants 70, 71 comporte, dans la forme d'exécution illustrée, trois guides ou fentes pour recevoir'des tourillons, qui font saillie par rapport aux faces fron tales de chaque moule centrifuge. Sur le c8té repré..' senté à droite sur les dessins, les pivots portent cha- cun une roue dentée 73, qui engrène avec une roue dentée commune 74 montée de manière à pouvoir tourner sur l'ar- bre central. La roue dentée 74 peut, par exemple, être entraînée en rotation, par l'intermédiaire d'un arbre creux, par le moteur électrique 75 monté sur le support à palier 69, en sorte que les moules centrifuges peu- vent subir, en plus de leur rotation par les bras tour- nants autour de l'arbre central, une rotation autour de leur propre axe.
De cette manière, des corps à peti- tes dimensions extérieures peuvent être soumis à une action centrifuge élevée, sans que la vitesse de rota- tion des bras tournants doive être exagérément accrue.
La figure 9 montre, en élévation latérale, une installation de moulage par centrifugation, dans laquelle plusieurs moules centrifuges peuvent successi- vement être chargés, mis, en rotation et évacués. Au lieu d'être portés par des bras tournants, les divers moules sont montés dans des anneaux 76, qui sont eux- mêmes montés de manière 4 pouvoir être déplacés axiale- ment sur l'arbre continu 77. Bans la forme d'exécution illustrée à titre d'exemple à la figure 9, on prévoit aux extrémités de l'arbre 77 chaque fois deux anneaux, entre lesquels les moules centrifuges sont tendus. La partie médiane de l'arbre sert à la centrifugation, tan. dis que les parties adjacentes de gauche et de droite sont prévues pour le remplissage et l'évacuation des di- vers moules.
Lorsqu'une série de moules est chargée au
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voisinage d'une extrémité de l'arbre 77, les anneaux avec les divers moules tendus entre eux sont amenés au. milieu de l'installation, après éloignement préalable des galets 78, puis les galets sont à nouveau appliquée contre les anneaux et les moules sont mis en rotation, les galets 78 pouvant être munis d'un dispositif d'en- traînement non représenté, sensiblement comme indiqué à la figure 6.
Lorsque le moulage par centrifugation est terminé, les galets 78 sont éloignés des anneaux et l'ensemble est ramené dans sa position de départ, après quoi les divers moules sont enlevés et déchargés,
Le remplissage des moule? s'opère à l'aide de la trémie de remplissage, qui peut être déplacée par dessus l'installation et est remplie de temps en temps au dé- part d'un mélangeur.
Pour le reste, le traitement du moule après la centrifugation s'effectue selon le procédé connu.
La forme de la chambre de réserve ne présente pas une signification spéciale. Il suffit de veiller à ce qu'un échange sûr se produise entre le béton et l'eau ou l'air à l'intérieur de la chambre de réserve, la matiez re à mouler passant alors dans le moule.
L'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution décrits. Ainsi, on peut mouler aussi des corps à plusieurs creux indépendants l'un de l'autre, auquel cas un seul des coffrages intérieurs doit pré- @ senter une chambre d'alimentation, à savoir celui des coffrages qui est le plus proche de l'axe de rotation.
Il est, en outre, recommandable de ménager des petits trous dans le coffrage intérieur, de façon que l'eau en excès puisse être évacuée par le chemin le plus court.
Par ailleurs, le coffrage intérieur pout, à
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l'exception de la chambre de réserve, être rempli en- tièrement ou partiellement d'eau ou être équipé de poches à eau, pour absorber la chaleur exothermique en- gendrée lors de la prise du ciment. Cette réserve d'eau sert encore à permettre de nettoyer commodément les restes adhérents de béton après l'enlèvement du coffra- ge intérieur.
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The present invention relates to the construction of a mold or a central, fuge molding installation, with which credx bodies having a desired inner shape and outer shape in a plastically deformable material, such as concrete, can be manufactured.
There are known demountable molds with which it is possible to manufacture by the centrifugal process hollow bodies, in particular tubes, poles or the like of plastic material, for example of asbestos. cement or concrete.
Bans such a mold, the material is introduced from the front side, for example by means of a supply tube bent at its end or by a conveyor belt, if necessary by operating an axial displacement during the centrifugation process.
Such an installation requires, in the case of parts of great length, a lot of space in the axial direction, while it must include, in addition, pumps or other driven elements for the supply of the material. , so much so that the installation is expensive to build and difficult to operate.
To avoid these drawbacks, another method of filling a horizontal centrifugal mold has been proposed, with the aid of a loading hopper movable above the mold. During the introduction of the material to be molded, the centrifugal mold is stationary and the material falls into it in an amount corresponding to that necessary to subsequently obtain the desired wall thickness by moving the loading hopper, the centrifugal mold thus being partially filled.
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is lying.
During centrifugation, the material must be distributed uniformly over the entire periphery of the mold, this distribution being linked to a phenomenon of dissociation of the mixture. Thus, the solidity or resistance of the particularly stressed outer marginal areas of the concrete body is adversely affected, so that the adequate and advantageous method of filling the centrifugal mold is applicable only at the cost of an alteration of the resistance of the centrifuged body.
The presence of steel parts in the centrifugal mold further enhances the dissociation of the mixture, so that a further decrease in the strength or solidity of the molded part occurs.
To prevent the dissociation of the mixture in the centrifugal molding process, it has also been proposed, not to fill the mold to a small extent, but to fill it abundantly and to press the material between the parts or by hand. steel frames incorporated into the mold. This procedure can only be used satisfactorily for the manufacture of concrete bodies with a relatively small hollow, since this hollow is formed only by the compression and dehydration of the material, which occurs during the process. centrifugation of this der-. niere.
It does not make it possible to manufacture hollow bodies, in which the hollow is relatively large and the marginal zones of which have very high strength; moreover, the operating mode in question takes a long time, because it requires manual work.
The present invention offers the possibility of carding the advantages of known methods and installations:
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centrifugal molding, while avoiding their drawbacks and providing a high efficiency centrifugal molding plant.
In accordance with the invention, these objectives are achieved, in essential order, by the fact that, in the centrifugal installation, while using a removable inner formwork, the hollows formed during the centrifugation process are filled with material which s 'flows into it after expelling the liquid or gases therein. The interior formwork can have any desired shape in section. It is thus possible to obtain hollow bodies of any desired exterior shape and having the desired wall thickness, while dissociation of the mixture which constitutes the material to be molded is avoided during centrifugation.
The longitudinal axis of the centrifugal mold can be vertical, oblique or horizontal. In cases where this axis is vertical or oblique, the filling of the mold takes place via one of the front or front sides, the arrangement being such that on this side the excess liquid at the places where the peripheral speed is the highest. weaker, ble collects and is optionally replaced by molding material introduced subsequently, if one operates the complete filling of the mold.
If the longitudinal axis of the mold is horizontal, which allows a more convenient handling or service of the installation, there is provided, according to another feature of the invention, a reserve chamber, which has openings at the ends. locations of the part to be centrifuged located closest to the axis of rotation, said reserve chamber itself being located between these openings and the axis of rotation.
The mold is advantageously composed, according to the
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shape to be given to the hollow body to be manufactured, of assemblable or folding walls, which are advantageously reinforced with the aid of profiled irons at their longitudinal edges and are provided with other reinforcements preventing their bending during the rotation of the mold. The walls can be sealingly connected to each other using bars or the like. The mold itself advantageously rests in divided tensioning rings which bear, so as to be able to turn, on pairs of rollers. The number of rings and support rollers is determined by the length of the slack. the centrifuge.
One or two rings of possibly greater width serve for the transmission of the rotational movement, which is advantageously derived from rubber-ringed wheels mounted, for example, on a balance and driven at a number of revolutions adjustable by the wheel. via a shaft or the like / optionally also by an electric motor on the balance, by means of a continuously adjustable transmission or the like. The application force of the wheels can be regulated, for example, by means of a movable weight.
If the centrifugal mold is mounted horizontally, the top or bottom wall can be folded down or raised with the ring halves secured thereto, so that the steel frame (s) and the molding material can be introduced into the mold. After placing the reinforcement (s) and having ensured that they are suitably supported, the internal formwork can be introduced by the two front sides of the mold, preferably in the form of two partial pieces, which can be joined together. one to the other in the middle. According to the invention, the formwork
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The interior is provided along its length with perforations, which open into the reserve chamber for the concrete to be used during the centrifugal casting process.
This reserve chamber can advantageously be arranged, in the form of a special chamber, inside the interior formwork, this chamber extending through the interior formwork over its entire length or being formed of separate chambers, of which the capacity corresponds to the filling volume of the hollow body during the centrifugal molding process. The inner formwork may also consist of several parts, which are held assembled from place to place by tale spacers and having slots opening into reserve chambers in the form of pockets.
In addition, the anchoring of the parts of the internal formwork is advantageously done on the front sides of the thermal-proof mold. If necessary, the closing walls can also receive tensioning devices on the front sides to receive pretensioned steel reinforcements.
The filling of the mold, in which the frame and the interior formwork are located, is preferably done by means of a movable filling hopper, which is moved over the open upper side of the grinding wheel. and which substantially fills the mold as well as the reserve camber. Scraping devices or the like provided on the filling hopper serve to interrupt the filling, flush with the surface of the mold.
At the end of the mold, the filling hopper can be withdrawn beyond this ex @@ emitted, its opening then being kept closed. The upper side of the mold can then be closed using the cover. how the mold can be rotated by 180, so
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that the originally lower side, which is now above, can be opened and filled up to the level of the surface of the mold by passing the filling hopper over it. After operating and checking the closures, the rotation of the mold for centrifugal casting can begin.
The concrete is thus compressed, without being able to dissociate.
The excess water then collects in the reserve chamber, part of the content of which has been driven out under the effect of centrifugal force, so that the mold is completely filled.
When the rotation is complete, any remaining concrete in the storage chamber can be removed, for example, by moving a separator or the entire interior formwork, the openings between the reserve chamber and the mold possibly remaining closed during this time. If the front walls are provided with pivots, these can serve as support and guide members or as journals. This offers the possibility of mounting several molds concentrically in a drive frame, for example using two star-shaped rotating arms, the ends of which carry the journals of the centrifugal molds. It is therefore possible to mount several centrifugal molds in a common frame, which is arranged so as to be able to rotate around its median longitudinal axis.
The centrifugal molds can, in this case, be arranged so that for each of them the most heavily stressed area of the hollow body is outside and is thus subjected to the greatest centrifugal force.
If several sides are under heavy load, for example the upper side and the lower side in the case of
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of a hollow body of rectangular section, the mold is brought, after a certain time of rotation, into the desired position, for example by rotating it on itself by 180.
It is, however, also possible to rotate the molds on themselves about their own axis in the frame, during centrifugation, as in the case of a planetary gear, so that all outer sides of the hollow body undergo uniform compression., Thus, one can also subject. These are hollow bodies of small dimensions under the action of a high centrifugal force, which could otherwise only be achieved by rotating the mold at an excessively high speed.
When coupling devices are provided which allow the rotation of the molds in groups, a kind of step-by-step process can be carried out, in which each group of molds in the series is filled, rotated and removed, after which the The apparatus is immediately supplied with empty molds. It is also possible to fill a group of molds each time, to move it axially, to rotate it in order to operate the centrifugal molding, to move it back in the opposite direction and to move it away or evacuate.
Shorter hollow bodies are advantageously suitable for this purpose, the manufacture of which in large quantities is economically possible, using a centrifugal molding plant constructed for long parts and using the present filling and unloading devices.
The filling mixing device is advantageously mounted above the centrifugation installation, while the unloading surface
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can be at ground level and that the disassembly, cleaning and return of the mold is done from the unloading surface by means of washing apparatus of transport vehicles or the like.
Other advantages of the invention will emerge from the following description of an embodiment; illustrative, with reference to the accompanying drawings, in which - Figure 1 shows the left part of a centrifugal mold disposed horizontally, elongated and in the form of a box, this mold being seen from the side and comprising a divided inner formwork transversely and introduced into the mold; FIG. 2 shows, in side elevation, the right end of the centrifugal mold with the divided interior casing taken out of the mold; - Figure 3 is a section along the line III-III of Figure 1; - Figure 4 is a longitudinal section sui. before line IV-IV of figure 3; - Figure 5 is a longitudinal section through. tielle through the support rollers along the line V-V of Figure 6;
- Figure 6 is a cross section of the centrifugal mold opened during loading; FIG. 7 is a front elevational view of a centrifugal mold with rotating arms intended to receive three molds in the form of drums; - Figure 8 is a side elevational view corresponding to Figure 7, and - Figure 9 is a side elevational view of a centrifugal mold for performing the step-type process.
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The outer formwork formed by four straight side walls is designated in figure 1 for the reference notation 10. This formwork is mounted, so as to be able to turn, in rings 11, which are supported on rollers. 12 supported by a common base 13. The internal formwork 14, shown in broken lines, can be coupled to a mobile transport device 15 and can, using this device, be introduced into the external formwork 10 and be removed from it. On the cover 16 serving to close the internal formwork are provided guides
17 and side-supporting pins 18,19, into which the transport device 15 can be inserted and locked with the cover 16.
For this purpose, various parts can, if necessary, be fitted in an adjustable manner, for example to compensate for a deflection of the internal formwork, while special, non-removable pressure elements can also be provided. - shown, to allow ventilation of the interior formwork, before its removal with the aid of the transport device 15. Moreover, a counterweight 22 mounted on the transport device 15 serves to balance the weights.
In Figure 2, the right half of the inner formwork 14 is shown in the position where it is removed from the outer formwork. This interior formwork is slightly conical and present on each Ion side. gitudinal a slot 20, by which said formwork is divided into two halves in the longitudinal direction. Connecting plates 21 keep the halves together.
FIG. 3 shows, in cross section, the filled centrifugal mold, this mold serving for the stuffing of a hollow concrete beam with smooth walls. The @
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outer formwork 10 consists of four sheet metal walls 23, 24, 25 and 26, which are reinforced by profiles 27, 28 and are thus protected from bending and twisting. The longitudinal sides 24, 26 of the outer formwork cover, by means of projections in the form of hooks 29, the transverse sides 23 and 25.
To ensure secure assembly or locking of the four sides to one another, there are provided on the transverse sides of the hole pieces 30, in which few. Wind locks 31 can be inserted. By means of a mechanism substantially in the form of opposing rack bars, which can be moved by a pinion 32, the four walls of the outer formwork can be firmly connected to each other.
Along the outer casing 10, there are provided, place in place, as many reinforcing profiles 27, 28 as are necessary to reinforce the sheet metal walls, these profiles being advantageously connected by diagonal braces, not shown. To these sections correspond locking members, which can all be actuated simultaneously on each longitudinal side of the external formwork by a continuous rod carrying the gears 32. Springs, mounted in casings 33, are advantageously interposed in the casing. locking mechanism. The rings 11 are divided transversely and their halves are detachably connected to each other in a manner not shown.
In the closed position of the rings 11, elastically deformable rollers 34 rest against stops 35 in the form of angles provided on the reinforcing profiles of the side walls of the outer formwork, so that the latter is firmly held in the rings. . Reference notation 36 denotes fixing screws for
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supports 37 of the rollers 34.
To prevent axial displacement of the centrifugal mold, during its rotation, a support is provided
38, which carries rollers 39 pressing against the lateral wings of one of the rings 11 and guiding this ring,
The right support roller of Figure 3 serves as a drive roller and is provided to allow adjustment of the application pressure against the ring.
11, of a movable weight 40, which rests on the balance 41, the latter advantageously also carrying the drive motor shown in FIG. 6. In FIG. 3, it can be seen that the mold and the reserve chamber are filled with concrete.
FIG. 4 shows the centrifugal mold in longitudinal section, the interior formwork being partially removed, this figure also showing how the fixing of the interior formwork to the front side of the exterior formwork takes place. To this end, there are provided closure pieces 42 fixed to the sheet metal wall of the outer formwork 10. These pieces 42 are as. subject to the hole protrusions 43, which engage in holes 44 of plates fixed to the cover 45. Wedges 46 can be inserted in the holes of the protrusions 43, after the introduction of the interior formwork 14 into the mold.
They are moved "on all four sides simultaneously by means of a lever linkage 47,48, which can be operated by a central shaft 49 with the aid of a hand wheel or the like for- vant to be placed on a square end 50 of said shaft.
The shaft 49 rests in a star hub 51, the arms 52 of which are connected by profiled irons 53 to the cover 45
Figure 4 shows on the right side the connection of the two parts of the internal formwork 14 introduced
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in the mold by the front sides thereof. The ends directed towards one another of the internal formwork are closed by sheet metal walls 55, while the reserve chamber 56 provided between the two halves of a same formwork is also closed towards the outside, by a sheet metal wall 56. One of the forms has protruding pins 57, which engage in opposing holes 58. The supports for the pins 57 are reinforced and covered by sheet metal caps 59.
The closing of the two parts directed towards each other of the interior formwork 14 is effected by means of an elastic seal 60. To ensure the exact position at the top of the interior formwork relative to the exterior formwork 10, it is necessary to makes use of movable pins 61.
FIG. 5 is a cross section of one of the support rollers 34 along the line VV of FIG. 6. On the ring 11 is fixed by means of a bolt 36 the roller support 37. In this support 37, the roller 34 is mounted on a shaft 62 mounted in a tube 63 passing through the roller. Between the outer metal casing of the roller 34 and the tube 63 there is an elastic mass 64, for example of rubber.
The filling of the centrifugal mold is shown in principle in Figure 6. In view of the filling, a longitudinal wall is removed together with the upper halves of the rings. Over the open mold, a filling hopper 65, the capacity of which corresponds substantially to the volume of the centrifugal mold and which is provided with a scraping device 66, is moved iongitudinally, so that the mold is completely filled by the hopper. moving above it, the reserve chamber provided in the interior formwork being also more or less completely filled
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definitely.
The removed longitudinal wall is then reinserted into place and secured; ie, after which the mold is possibly further filled after a 180 rotation or, if this is not necessary, the rotation of the mold for molding. centrifuge is initiated. During rotation, the heavy constituents of the mixture are forced out, so that the lighter constituents, mainly air and water, move in the direction of the axis of rotation. These light constituents then enter the reserve chamber where they replace the concrete contained in this chamber. From this chamber, the light constituents are discharged or collected in the hollow and discharged later.
The filling volume is, as far as possible, measured so that the reserve chamber has discharged all the concrete or substantially all of the concrete which it contains into the mold, when the centrifugation is completed. Any slight excess of concrete is removed during the extraction of the interior formwork or can be separated using a special scraper device (not shown) substantially in the form of a ladder, which covers the slot 20, without the interior formwork having to be moved in the latter case.
In FIGS. 7 and 8 and shown, respectively in front elevation and in side elevation,
A centrifugal mold, at. the help of which several croux
Can simultaneously be manufactured, preferably when they are bodies with small external dimensions. On a .entrai shaft, supported by two bearing supports 68, 69, are mounted two tower arms ... nahts 70 and 71. The rotating arm shown on the side
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left can be rotated by a 61ql motor
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rod 72 mounted on the support 68.
Each of the rotating arms 70, 71 comprises, in the embodiment illustrated, three guides or slots for receiving journals, which protrude from the front faces of each centrifugal mold. On the side shown to the right in the drawings, the pivots each carry a toothed wheel 73, which meshes with a common toothed wheel 74 mounted so as to be rotatable on the central shaft. The toothed wheel 74 can, for example, be driven in rotation, by means of a hollow shaft, by the electric motor 75 mounted on the bearing support 69, so that the centrifugal molds can also undergo from their rotation by the rotating arms around the central shaft, a rotation around their own axis.
In this way, bodies with small external dimensions can be subjected to high centrifugal action, without the rotational speed of the rotating arms having to be excessively increased.
Fig. 9 shows, in side elevation, a centrifugal molding plant, in which several centrifugal molds can be successively loaded, rotated and discharged. Instead of being carried by rotating arms, the various molds are mounted in rings 76, which are themselves movable axially on the continuous shaft 77. In the illustrated embodiment. by way of example in FIG. 9, two rings are provided at the ends of the shaft 77 each time, between which the centrifugal molds are stretched. The middle part of the shaft is used for centrifugation, tan. say that the adjacent left and right parts are provided for filling and evacuating the various molds.
When a series of molds is loaded at
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in the vicinity of one end of the shaft 77, the rings with the various molds stretched between them are brought to. in the middle of the installation, after the rollers 78 have been previously moved away, then the rollers are again applied against the rings and the molds are set in rotation, the rollers 78 being able to be fitted with a drive device, not shown, substantially as shown in figure 6.
When the centrifugal molding is finished, the rollers 78 are moved away from the rings and the assembly is returned to its starting position, after which the various molds are removed and unloaded,
Filling the molds? takes place with the help of the filling hopper, which can be moved over the installation and is filled from time to time from a mixer.
For the rest, the treatment of the mold after centrifugation is carried out according to the known method.
The shape of the reserve chamber does not have any special significance. It suffices to ensure that a safe exchange takes place between the concrete and the water or air inside the reserve chamber, the material to be molded then passing into the mold.
The invention is not limited to the embodiments described. Thus, it is also possible to mold bodies with several hollows independent of each other, in which case only one of the interior forms must have a supply chamber, namely that of the forms which is closest to the one. 'rotation axis.
It is also advisable to leave small holes in the inner formwork, so that the excess water can be drained by the shortest route.
In addition, the interior formwork for
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With the exception of the reserve chamber, be completely or partially filled with water or be equipped with water pockets, to absorb the exothermic heat generated when the cement sets. This water reserve also serves to allow convenient cleaning of the adhering concrete remnants after removal of the interior casing.