Maebine mouleuse à vibrations. L'invention a pour objet. une machine mouleuse à vibrations, utilisant les vibrations radiales à fréquence élevée engendrées par des vibrateurs rotatifs pour la fabrication d'élé ments tubulaires moulés de grande dimension en matériaux de construction faisant prise, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti formé de montants verticaux et de longerons formant.
chemins de roulement pour divers organes, une plate-forme mobile formant. fond-de-moule, deux flancs pouvant se dépla cer l'un par rapport à, l'autre sous l'action d'un dispositif de commande, deux lunettes transversales, l'une fixe et l'autre mobile par rapport. à. la plate-forme, percées de trous pour recevoir les mandrins, au moins un man drin vibrant servant en même temps de cof frage intérieur, un vibrateur agissant sur les mandrins, une trémie roulante pour le rem plissage du moule, et des mécanismes de transmission et. de commande actionnant. les divers organes précités les uns par rapport aux autres.
Les éléments tubulaires peuvent être exé cutés en longueurs variables par la même machine, jusqu'à concurrence de la longueur maxima admise par le bâti de moulage.
Le béton, avec ses diverses compositions et agrégats, le plâtre soit seul, soit mélangé avec diverses matières, et d'une faon générale les divers mélanges se prêtant au moulage par' vibration peuvent être utilisés dans la ma chine. Il a été en effet constaté que les produits moulés et vibrés présentent de multiples avantages par rapport à ceux obtenus par simple coulage, mais que polo' obtenir des éléments longs comportant des évidements longitudinaux, il se présentait de sérieuses difficultés et parfois des impossibilités (allant.
jusqu'à. la destruction du produit au démou- lag-e) pour extraire les mandrins servant de coffrages intérieurs aux évidements.
La machine qui fait l'objet de l'invention permet de remédier à ces inconvénients.
En effet, la vibration. à fréquence élevée, c'est-à-dire supérieure à. 5000 périodes par minute, engendrée par des vibrateurs rotatifs, appliquée à ces mandrins, de préférence en métal dur et à parois minces, se transmet par eux dans la masse à serrer et à. mouler. Elle agit radialement et serre la matière autour des mandrins, mais tout en maintenant celle-ci à une section intérieure légèrement supérieure à. celle des mandrins dont l'extraction, après l'arrêt de la vibration, est rendue très aisée, et sans inconvénient pour la solidité et l'homogénéité du produit obtenu.
On peut, ainsi, avec des mandrins droits de formes diverses et de section appropriée, réaliser des évidements longitudinaux de grande longueur.
Le dessin représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de la machine fai sant l'objet de la présente invention. La fig. 1 est une vue latérale d'une pre mière forme d'exécution de la machine à man drins mobiles.
Les fig. 2 et 3 sont respectivement des coupes par II-II et III-III de la fig. 1, ues dans le sens des flèches.
La fig. 4 est une vue par l'avant d'une trémie roulante.
La fig. 5 est une coupe transversale d'une variante dans laquelle la trémie sert égale ment de mélangeuse, et la fig. 6 en est une vue latérale.
La fig. 7 est une vue latérale d'une trémie complétée par un dispositif de lissage.
La fig. 8 est un schéma de commande manuelle du mouvement du chariot porte- mandrins et de la plate-forme fond-de-moule.
La fig. 9 est une cule latérale de la deuxième forme d'exécution de la machine à mandrins fixes.
La fig. 10 est une coupe par X-X de la fig. 9.
Sur les fig. 1 et 2, on voit que la machine à mandrins mobiles comprend un bâti prin cipal constitué par des fers verticaux 1 et 2 supportant des cadres horizontaux 3 et -Lune paire de longerons 5 formant chemin de roule ment pour divers organes. Les cadres 3 ser vent de supports transversaux à suie paire de longerons 4 formant un autre chemin de roule ment.
Les longerons intérieurs 4 (fig. 2) sont munis de galets de roulement 6 et constituent le support et le chemin de roulement des plates-formes 7, de préférence métalliques, constituant des fonds-de-moule amovibles et sur lesquels les produits moulés sont enlevés de la machine.
Les longerons 4 peuvent ne pas être pro longés sur toute la longueur du bâti.
Les flancs 8 du moule sont constitués par des pôutres rigides formées de deux profils métalliques accolés, dont l'un intérieur 9 affecte la forme à donner latéralement au produit moulé, l'autre 10 formant raidisseur du premier. Ces flancs sont portés par des leviers 11 articulés en 12 sur les longerons 4, en des points de fixation convenablement disposés.
Les flancs devant se rapprocher pour for mer le moule et s'écarter pour libérer le pro duit moulé, leurs leviers de fixation et de commande 11, symétriques, sont attaqués à. leurs bras inférieurs par un vérin 13 du type hydraulique à deux pistons 14 opposés dans un cylindre commun 15. Le fluide comprimé agit sur ces deux pistons dans l'espace com pris entre eux et provoque le serrage des flancs.
Inversement, l'ouverture de ceux-ci est obtenue par l'action de ressorts antagonistes 16 logés dans le cylindre 15 en avant des pis tons 14. Cette disposition a l'avantage de sup primer les presse-étoupe et de simplifier les commandes hydrauliques, tout en permettant d'obtenir -unie très grande douceur d'ouverture des flancs. _ Les cylindres des vérins sont, de préfé rence, munis d'ajutages 18 d'admission et d'évacuation, réglables de façon à pouvoir réaliser un décollage progressif des flancs.
Les extrémités avant 19 et arrière 20 du dispositif de moulage sont constituées par des pièces métalliques ou lunettes , affectant les profils à obtenir au moulage, contre les quelles les flancs 8 viennent se bloquer sous l'action des vérins 13.
Ces pièces sont perforées pour permettre le passage des mandrins métalliques vibrants 21 et leur servir de supports pendant leur vibration.
Le support avant 19 est roulant pour ré pondre aux deux buts suivants a) permettre de fixer sa position en tout point pour obtenir des longueurs diverses d'éléments moulés; b) servir de support roulant aux extré mités avant 22 des mandrins 21 pendant leur introduction dans le dispositif de moulage 23.
En outre, la lunette 19 s'efface, par exem ple par pivotement, pour permettre l'enlève ment de la plate-forme 7 avec le produit moulé. An contraire, le support arrière 20 est fixe.
La plate-forme 7, les flancs 8 et les lu nettes 19 et 20 constituent le moule propre ment dit dans lequel sont introduits les man drins vibrants 21.
Le dispositif de vibration lui-même est formé par au moins un mandrin métallique jouant à la fois le rôle de coffrage intérieur et de conducteur de vibration.
Ces mandrins sont portés élastiquement -à, leur extrémité arrière par un chariot 24 rou lant sur la partie arrière des longerons exté- rieur@ 5, et. qui produit leurs mouvements d'entrée et de sortie du dispositif de moulage 23. Ces mouvements sont commandés par l'action d'un vérin. spécial 29 à double effet. établi de la façon suivante (fi-.<B>1</B> et<B>3):</B> Le cylindre 25 de ce vérin est. fixé sur les cadres transversaux arrière 3.
Son piston 26, qui peut recevoir l'action du fluide sur les deux faces, commande le chariot. 24 des man drins 21 dans les deux sens par l'intermé diaire de câbles métalliques spéciaux 27 qui, aux deux extrémités du cylindre ?5, passent dans des presse-étoupe 28 à. cellules multiples et viennent se fixer au chariot. 24 après avoir passé sur des poulies de renvoi 30.
Le support élastique 31 des mandrins reçoit, si on le désire, un dispositif oscillateur 32 permettant de donner simultanément aux mandrins tune certaine rotation pendant leur extraction pour faciliter celle-ci.
La vibration de fréquence élevée qui est. communiquée aux mandrins 21 est engendrée par un vibrateur rotatif 33 (fig. 3).
Celui-ci est commandé, dans un premier mode de réalisation, par uni moteur électrique direct, faisant corps avec le vibrateur 33; dans une variante, on utilise dans ce but un moteur séparé 3.1 logé dans le bâti et attaquant le vibrateur par une transmission 35, à courroie trapézoïdale par exemple (fig. 1 et 3).
Le vibrateur est porté par un dispositif 36 constitué par deux traverses 37, 38, très rigides (l'une située au-dessous, l'autre au- dessus des mandrins) qui reçoivent des mâ choires à serrage équilibré amovibles et inter- changeables suivant le nombre et la section des mandrins. Les traverses et leurs mâchoires sont rapprochées les unes des autres, pour assurer le serrage très énergique des man drins, par un système à came 40 à blocage automatique commandé par un levier 41 (fig. 1 et 3).
Le dispositif 36 a une position fixe, immé diatement derrière la lunette 20. Lorsque les mâchoires 39 sont, ouvertes, les tubes-mandrins peuvent être librement coulissés. Lorsqu'elles sont fermées, c'est-à-dire serrées sur les man drins, ceux-ci sont bloqués, le vibrateur 33 est solidaire des mandrins et leur communique intégralement sa vibration.
Comme le dispositif peut bloquer les man drins dans n'importe quelle position longitu dinale, il est possible de mouler des éléments d'une longueur quelconque an plus égale à celle des mandrins.
Le dispositif porte-vibrateur 36 en posi tion de serrage n'ayant aucun contact avec le bâti de la machine, celui-ci est mis à l'abri des vibrations.
Toutefois, on peut. également. prévoir Lui dispositif porte-vibrateur qui, en position de serrage, rend solidaires du vibrateur à. la fois les mandrins, la. plate-forme 7 et les flancs 8, de façon à communiquer la vibration à ces divers éléments du dispositif de moulage.
Le mouvement de la. plate-forme 7 pour l'entrée à. vide et pour la. sortie avec l'élé ment moulé est commandé par un système de vérin 42 (fig. 1) analogue à. celui qui actionne le chariot 24.
Le fluide moteur de tous les organes de mouvement est fourni sous pression de la faeon suivante: Le moteur 34, situé dans le bâti de la machine, actionne, en même temps que le vi brateur 33, une petite pompe 43 alimentée par un petit réservoir en charge 44, situé dans le bâti, qui reçoit le fluide évacué des vérins (fig. 1).
Le fluide est refoulé par la, pompe 43 dans un réservoir fermé 45 où ledit fluide comprime, au-dessus de lui, de l'air. L'air ainsi com primé pousse le fluide dans les vérins suivant l'action des robinets-valves de commande 46. Pour plus de clarté, les diverses canalisations reliant la pompe 43, les réservoirs 44 et 45 et les vérins ne sont pas représentées sur les dessins.
La machine est de préférence munie d'une trémie roulante 47 (fig. 4) se déplaçant sur les longerons 5, destinée à déverser la ma tière à mouler dans le dispositif de moulage 23 (fig. 1).
Cette trémie est munie, de préférence, d'un système vibrateur 48 lui permettant d'assurer, s'il y a lieu, la prévibration de la matière.
Il est également avantageux, dans certains cas, de la compléter par un système d'arbre à palettes 49 servant à mélanger et à brasser les constituants de la matière à mouler, de faon à suppléer l'action d'un appareil mé langeur préalable (fig. 5 et 6).
Pour faciliter et accélérer le mélange et le brassage, et en même temps provoquer la désaération de la matière à mouler, l'arbre à palettes 49 est, de préférence, muni d'un vi brateur 50.
Dans un premier mode de construction de la trémie, on fait tourner l'arbre 49 dans la clive 51 fixe de l'engin.
Dans lin second mode de construction, on 3o fait tourner la clive 51 autour d'in arbre fixe 49.
Dans un troisième mode de construction, on fait tourner en même temps, mais en sens inverse, la cuve 51 et l'arbre 49.
Si la trémie en question est vibro-mélan- geuse, on lui adjoint, de préférence, un engin vibrant de répartition et de lissage 52 de la matière à mouler (fig. 7). Cet engin est cons titué par une plaque métallique 53 montée . sur des bras articulés 54, qui peut être abais sée sur la face supérieure de l'élément en moulage et qui, bloquée dans cette position, transmet la vibration de l'appareil.
Des barres 55 solidaires de l'engin et donc vibrantes assurent une bonne répartition de la matière déversée par la trémie, tandis que la plaque vibrante 53 lisse la surface. Le mouvement de la trémie 47 sur son chemin de roulement 5 est, de préférence, commandé par un système de vérin 56 ana logue à celui décrit plus haut (fig. 6).
Les dispositifs décrits ci-dessus permettent d'assurer la conduite complète de la. machine par un seul ouvrier dispensé de tout déplace ment personnel et de tout travail musculaire.
Dans la forme d'exécution décrite ci-des sus, les déplacements du chariot 24 et de la plate-forme 7 sont commandés par des vérins. Mais on pourrait aussi bien prévoir lune autre commande; à titre d'exemple, la fig. 8 repré sente, très schématiquement, le principe d'une commande manuelle simple.
On voit que le câble 27 qui actionne le chariot 24 s'enroule sur un tambour 59 mû par un volant à main 57 et passe sur quatre poulies de renvoi 301. De même, le câble 27E1 de la plate-forme 7 s'enroule sur un tambour 60 mû par le volant à main 58 et passe sur les poulies de renvoi 30B. Toutes ces poulies sont portées par des traverses convenables 61 reliant les longerons 4. On comprend facile ment que, suivant le sens de rotation des vo lants 57 ou 58, le chariot 24 ou la plate-forme 7 se déplace dans un sens ou dans l'autre.
Le fonctionnement de la machine est le suivant: On ramène vers l'arrière (droite de la fig. 1) la lunette mobile 19 et on y engage l'extrémité 22 des mandrins.
On fait avancer ensuite le chariot 24 jus qu'à ce que le support 19 se trouve à une distance de la lunette fixe 20 égale à la lon gueur de la pièce à mouler, puis on met en place la plate-forme 7 et l'on ferme les flancs 8 de façon à former le moule. On remplit ce moule à l'aide de la trémie 47 et on met en action le vibrateur 33.
Pour le démoulage, on extrait d'abord les mandrins en ramenant le chariot 24 à la droite de la fig. 1, puis on écarte les flancs 8 et l'on fait rouler vers l'avant la lunette<B>19</B> que l'on efface (par exemple par relèvement).
Enfin, on fait rouler vers l'avant la plate- forme 7 avec la pièce moulée qu'elle supporte. Une seconde forme d'exécution de la ma- chine selon l'invention est représentée sur les fig. 9 et 10.
Dans ce cas, les mandrins 101 ont une po sition fixe par rapport au bâti 102 de la ma chine, et c'est l'ensemble du dispositif de mou lage 103 qui se déplace longitudinalement, d'abord à vide pour faire pénétrer les man- @drins, ensuite avec le produit moulé pour faire l'extraction des mandrins.
Dans cette machine, le dispositif de mou lage 103 est constitué par un banc métallique 104 roulant. sur un chemin rigide<B>105.</B> Ce banc reçoit. la plate-forme 106 qui constitue le fond-de-moule et qui est évacuée avec le pro duit moulé.
La plate-forme 106 se déplace elle-même sur le banc 104 à l'aide d'un chemin de roule ment à galets 107, prolongé par un support 117 situé en avant de la machine et recevant l'extrémité de la plate-forme pour permettre l'enlèvement de celle-ci avec le produit moulé par le moyen d'un wagonnet qui vient se pla cer entre le support 117 et l'extrémité du banc 104 et dont la hauteur peut être ame née au niveau de la partie supérieure du banc 104.
Le banc de moulage 104, comme dans la machine décrite précédemment, porte des flancs ouvrants 108 commandés par des vérins 109 (l'alimentation de ceux-ci en fluide étant faite par une tuyauterie flexible 110), et des supports transversaux de mandrins (ou lu nettes ), l'un fixe 111 sur le banc 1.04 et Feutre mobile 112.
Le déplacement de la plate-forme 106, qui produit l'extraction des mandrins fixes 101, est aussi commandé par -un système de vérin <B>113</B> et de câbles (non représentés) analogues à ceux qui actionnent le chariot 24 et la plate-forme 7 du premier cas.
La machine ne comporte donc plus de chariot mobile porte-mandrins, ni par consé quent de cadres et de longerons pour cette partie de l'appareil.
Le dispositif porte-vibrateur<B>115,</B> situé à l'extrémité arrière des mandrins, et le support élastique 116 de ceux-ci sont par suite fixes. La machine est de préférence munie, comme celle à mandrins mobiles, d'une trémie 47 qui roule sur les longerons supérieurs du bâti 102.
Le fonctionnement de cette machine est le suivant On amène la plate-forme 106 en place sur le banc 104 et l'on fait rouler le tout vers la gauche de la fi-. 9, les mandrins 101 coulis sant dans la limette arrière fixe 111, jusqu'à bout de course (fig. 9).
On amène ensuite la limette 112 à la posi tion voulue, suivant la longueur de la pièce à mouler. On ferme les flancs 108 et l'on rem plit le moule en même temps qu'on actionne le vibrateur 115.
Pour démouler, on fait rouler vers l'avant (la droite de la fig. 9) le banc 104 en repous sant en même temps la lunette 112, ce qui extrait les mandrins, et l'on écarte les flancs 108. Puis on efface la lunette 112 et on avance la plate-forme<B>106</B> jusqu'à ce que son extré mité antérieure repose sur le support 117, l'arrière restant sur le banc 104.
On retire ensuite le produit moulé, par exemple en le chargeant sur un wagonnet con venablement disposé comme on l'a dit plus haut.
Il est bien entendu que les vérins pour raient être remplacés par toute autre com mande appropriée.