CH320689A - Appareil pour détacher un tuyau humide à base de ciment d'un mandrin - Google Patents

Appareil pour détacher un tuyau humide à base de ciment d'un mandrin

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CH320689A
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Louis Ramm Joseph
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Johns Manville
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/90Methods or apparatus for demoulding or discharging after shaping
    • B28B21/905Removing from a mandrel

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  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description


  <B>Appareil pour détacher un tuyau humide à base de ciment d'un</B>     mandrin       La présente invention a pour objet un ap  pareil pour détacher un     tuyau    humide à base  de ciment d'un. mandrin sur lequel il adhère du  fait qu'il vient d'y être formé, au moyen d'un  courant électrique circulant entre le tuyau et le  mandrin pour former une couche de gaz par  électrolyse entre ces éléments. Un appareil de  ce type peut servir, par exemple, à la fabrica  <B>tion de tuyaux en ciment-amiante.</B>  



  Le procédé habituel de fabrication de  tuyaux en ciment-amiante consiste à enrouler  une bande humide en pâte de ciment-amiante  sur un mandrin creux rotatif d'une presse et à  la soumettre en même temps à une forte pres  sion. Lorsqu'un tuyau a été formé, on enlève  de la presse le mandrin avec le tuyau, puis on  extrait le mandrin en vue du séchage du tuyau.  Mais, par suite de la pression appliquée sur  la matière pendant son enroulement, celle-ci  adhère     fortement    au mandrin et l'extraction de  celui-ci présente des difficultés.  



  Dans des appareils connus, on enduit au  préalable     ce    mandrin d'huile ou de cire, ce qui  évite l'adhérence du tuyau. Mais la matière  devant former le tuyau peut     glisser    sur le man  drin au     cours    de la formation du tuyau et l'on  obtient alors des tuyaux très déformés.  



  Dans d'autres appareils connus, de l'air est  comprimé entre le tuyau formé et son mandrin  pendant que l'on soumet ce tuyau à une action  de calandrage, mais il arrive fréquemment que    le tuyau n'est que partiellement décollé,     cer-          taines    parties restant toujours adhérentes au  mandrin; il se produit des fissures et des ten  sions     internes    dans la     paroi    du tuyau et des  déformations structurales excessives du tuyau,  c'est-à-dire des modifications des     dimensions     et de la résistance mécanique.

   Si l'on veut obte  nir une résistance suffisante afin de parer à la  formation de fissures, de tensions internes ou  de défauts d'uniformité, on est obligé de don  ner une épaisseur excessive à la paroi du tuyau  et, après démoulage, d'enlever     cet        excédent     d'épaisseur.  



  Dans     d'autres        appareils        connus,    le mandrin  est rapidement porté à une température supé  rieure à 100  C, de manière à transformer l'eau  contenue dans la matière     constituant    la paroi       adjacente    du tuyau en une couche de vapeur  destinée à     séparer    le tuyau de son mandrin de  formation. Ces     appareils    donnent de bons ré  sultats en     ce    qui concerne le démoulage, mais  le chauffage du     mandrin    provoque un séchage  partiel trop rapide de la partie interne du tuyau  et une diminution consécutive de sa résistance.

    En outre, la dilatation du mandrin sous l'action  de la chaleur, à laquelle s'ajoute une formation  brusque de vapeur, déforme le tuyau.  



       Dans    d'autres appareils     connus,    un courant  électrique circule à travers la paroi du tuyau,  entre le mandrin constituant une électrode et  un écran métallique constituant l'autre élec-           trode,        pendant    que le mandrin     tourne,        cela    en  vue de former, par électrolyse, une couche de  gaz entre le tuyau et le mandrin. Ces     appareils     n'ont jamais été utilisés avec succès du fait de  la     difficulté    de réaliser un bon contact élec  trique     entre    l'écran et le tuyau.

   Un mauvais  contact ne permet qu'une     séparation    incom  plète du tuyau     de,    son mandrin et cause une  détérioration     excessive    de la surface extérieure  du tuyau par amorçage     d'arcs.     



  L'appareil objet de la présente invention  permet de séparer un tuyau humide d'un man  drin sans     affecter    de façon appréciable la     résis-          tance        mécanique    du tuyau, ni son     uniformité     ou ses dimensions, même si l'épaisseur de la       paroi    du     tuyau    est faible.  



  Cette séparation est provoquée     par    forma  tion lente et     uniforme    d'une     mince    couche de  gaz entre le tuyau et le mandrin,     cela    sans éle  ver notablement la température de l'un ou l'au  tre de ces éléments.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple, une  forme d'exécution de l'appareil objet de l'in  vention.    La     fig.    1 est une vue de face, partiellement  en coupe.  



  La     fig.    2 est une vue en bout prise depuis  la droite de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une coupe suivant la ligne 3-3  de la     fig.    1.  



  La     fig.    3a est une coupe suivant la ligne       3a-3a    de la     fig.    3.  



  La     fig.    4 est une coupe suivant la     ligne    4-4  de la     fig.    1.  



  La     fig.    5 est une coupe suivant la ligne 5-5  de la     fig.    1.     I     La     fig.    6 est une vue suivant la ligne 6-6  de la     fig.    5.  



  La     fig.    7 est une vue d'un détail représenté  à la     fig.    6, ou dans le sens indiqué par la  flèche de cette     fig.    6.  



  La     fig.    8 est une coupe suivant la ligne 8-8  de la     fig.    6.    La     fig.    9 est une     vue,    à plus grande échelle,  d'un détail représenté à la     fig.    5.  



  La     fig.    10 est une coupe suivant la ligne  10-10 de la     fig.    9 ; et  la     fig.    11 est un schéma montrant le circuit  de commande de l'appareil.  



  L'appareil qui va être décrit est utilisé no  tamment pour la fabrication de tuyaux en ci  ment-amiante, mais il est bien entendu qu'il  pourrait servir au traitement d'objets constitués       par    d'autres matières plastiques     humides.     



  Dans la forme d'exécution représentée,  l'appareil comprend un mandrin creux en acier  2 sur lequel a été formé un tuyau 4 en     ciment-          amiante    humide, l'ensemble du mandrin et du  tuyau formant bloc et étant supporté au moyen  de deux paires de colliers 6 et 8 sur lesquels  reposent les extrémités du     mandrin    non recou  vertes par le tuyau. Chaque paire de colliers 6  et 8 est fixée à un rouleau en acier 10, respec  tivement 12, ces rouleaux étant situés de part  et d'autre d'un plan vertical passant par l'axe  du mandrin. Dans une variante, l'ensemble  tuyau-mandrin pourrait être supporté directe  ment par les rouleaux 10 et 12, les colliers 6  et 8 n'existant pas et la surface extérieure du  tuyau étant en contact avec les rouleaux.  



  Les extrémités des rouleaux 10 et 12 sont  montées dans des paliers portés par des mon  tants 14 et 16 d'un bâti, montants constitués  par des cornières 18, 20, 22, 24     (fig.    2), reliées  par des entretoises 26, 28 et 30.  



  Les deux     extrémités    du bâti sont reliées par  des entretoises longitudinales constituées par  des tubes 32 et 34.  



  A une extrémité de chacun des rouleaux  10 et 12 est fixé un pignon 36, entraîné par un  autre pignon 38. Ce pignon 38 est fixé sur un  arbre 40, entraîné dans le sens indiqué par la  flèche de la     fig.    4 par un moteur non repré  senté. La disposition est telle que les rouleaux  10 et 12 et, par suite, les colliers 6 et 8, tour  nent dans le même sens et, par conséquent, en  traînent en rotation l'ensemble formé par le  tuyau et le mandrin.  



  Un     carter    42 est adapté sur les montants  d'extrémité du bâti, de manière à pouvoir se      déplacer verticalement. Ce carter est muni  d'une équerre 44 à ses     extrémités.    A chaque  équerre 44 est fixée l'extrémité d'une chaîne  46 qui passe sur une roue dentée 48 pouvant  tourner sur la traverse supérieure 26 du bâti       (fig.    2). Chaque chaîne passe ensuite sous une  première roue dentée 50, puis sur une deu  xième roue dentée 52, ces roues dentées étant  respectivement fixées à des arbres 54 et 56  montés sur le bâti. A l'extrémité inférieure de  chaque chaîne est fixé un contrepoids 58, com  prenant un peu moins de la moitié du poids du  carter 42.

   Sur l'arbre 54, du côté intérieur par       rapport    à la roue dentée 50, est montée une  autre roue dentée 60, à laquelle est fixée,     par     une extrémité, une chaîne 62, dont l'autre  extrémité est fixée à une tige de piston 64 d'un  dispositif hydraulique, représenté schématique  ment en 66. Lorsque la tige de piston 64 des  cend, le carter 42 monte. Un verrou 67 permet  de maintenir le carter dans sa position haute.  Près de chaque extrémité du carter 42 est mon  tée une tige filetée 68 munie d'un volant de       manoeuvre    69. Ces deux tiges filetées sont vis  sées chacune dans une tête formant écrou 70  disposée à chaque extrémité d'une barre 72  courant le long du carter 42.

   Les têtes 70 sont  isolées électriquement de la barre 72 au moyen  de rondelles isolantes 74 et de manchons iso  lants (non représentés) qui passent à travers les  têtes 70, les rondelles 74 et des supports 76  de la barre. Ce montage correspond à celui re  présenté à la     fig.    10 décrite plus loin. En fai  sant tourner les tiges 68, on obtient le réglage  en hauteur de la barre 72. Sur cette barre 72  sont fixées des pattes 78, groupées par paires  et percées de trous en alignement, destinées à  recevoir et à supporter une tige 80. Des chapes  82 en forme     d'U    sont fixées à la barre 80 au  moyen de bras 84. Entre des bras latéraux 83  de chaque chape 82 est fixé un axe 86 (voir       fig.    8), servant de support à un galet de con  tact 88.

   Chaque galet 88 est constitué par un  cylindre 90 en matière conductrice de l'électri  cité, dans lequel est partiellement engagée une  bague de contact 92 également en matière con  ductrice, et par deux pièces 94 et 96 en ma  tière isolante respectivement emmanchées dans    le cylindre 90 et dans la bague 92. Les pièces  en matière isolante 94 et 96 sont montées de  manière à pouvoir tourner sur l'arbre 86 et à  isoler électriquement le galet de contact 88 des  chapes 82. Sur l'un des bras 83 de chaque  chape 82 est fixé un     porte-balai    98     (fig.    6 et 7)  dont le balai de charbon 100, appliqué     élasti-          quement    contre la bague collectrice 92 par un  ressort 102, est connecté à la tige 80 au moyen  d'un fil conducteur 104.

    



  Chaque galet de contact 88 peut avoir, par  exemple, une longueur d'environ 15 cm. et  chacun est monté sur la tige 80 de manière à  pouvoir exécuter un léger déplacement angu  laire. Ce mouvement peut être obtenu soit par  basculement limité autour de la tige 80, soit  par élasticité des bras 84. Grâce à ce dispo  sitif, une irrégularité de la périphérie du tuyau  ne peut empêcher le bon contact que d'un seul  galet sur le tuyau, et cela momentanément.  Ainsi, un contact suffisant est toujours assuré  entre l'ensemble des galets et le tuyau.  



  Sur la barre 72 sont montées, convenable  ment isolées, deux pattes 106     (fig.    1), sur cha  cune desquelles est fixée une pièce tubulaire  108 passant à travers une ouverture 110 prati  quée dans la partie supérieure du carter 42     (fig.     2 et 3). Sur la face supérieure du carter 42,  près de chaque ouverture 110, est disposée une  échelle graduée 112, avec laquelle coopère un  index 114 solidaire de la pièce     tubulaire    108,  et indiquant la position exacte de la     barre    72.  Dans chaque pièce tubulaire 108 est montée,  de manière à coulisser, une tige 116 munie  d'un index 118 à son extrémité supérieure, cet  index passant à travers une fente 120 pratiquée  dans la pièce tubulaire 108.

   L'extrémité infé  rieure de chaque tige 116 est en matière iso  lante et vient en contact avec une butée 122  fixée à une des chapes 82, de sorte que l'index  118, en combinaison avec l'échelle graduée  112, indique la     position,    à l'intérieur du car  ter, des galets de contact 88.  



  Sur les     fig.    9 et 10 on a représenté des ba  lais frottant sur les extrémités du mandrin 2.  Sur la barre 72 est fixé un support 124, de  section en forme de T, auquel est     fixé    un  deuxième support 126 en forme de T. Entre      ces supports est     interposé    un organe d'écarte  ment 128, en matière isolante, les supports et  cet organe d'écartement étant percés de trous  en     alignement.    Dans chaque groupe de trous  est engagé un manchon 130 en matière isolante  et à chaque extrémité de chaque manchon est  disposée une rondelle isolante 132. Un boulon  de fixation 134 passe à travers les rondelles et  le manchon et     assujettit    les supports et l'organe  d'écartement.

   Le support 126 se trouve ainsi  isolé électriquement de la barre 72. Comme in  diqué plus haut, la barre 72 est" isolée électri  quement des tiges filetées 68 au moyen d'un  dispositif sensiblement pareil à celui que l'on  vient de décrire.  



  Sur le support 126 sont fixés deux fers en  U 136, dans lesquels est monté, de manière à  pouvoir coulisser, un bloc 138 présentant deux  alvéoles 140 dans sa face inférieure et, fixée  sur une de ses faces latérales, une patte 142  se prolongeant vers le bas. Dans l'âme de cha  que fer 136 est pratiquée une fente 144 à tra  vers laquelle passe un tenon 146 fixé au bloc  138. Un bloc inférieur 148 est fixé au bloc  138 au moyen d'un axe 143 passant à travers  des trous percés en alignement dans ce bloc  148 et dans la patte 142. Dans la face supé  rieure du bloc 148 sont formés deux alvéoles  correspondant aux alvéoles 140 du bloc 138 ;  dans ces alvéoles sont logés deux ressorts 150  qui, en combinaison avec le tenon 143, cons  tituent un montage basculant élastique pour  le bloc 148.

   A l'extrémité inférieure du bloc  148 est     fixé    un balai 152 en cuivre, partielle  ment incurvé, auquel est fixé un fil conducteur  154.  



  La     fig.    11 donne le schéma d'un circuit  électrique utilisé pour la commande de la ma  chine ci-dessus décrite. Deux bornes, 156 et  158, sont connectées aux bornes de sortie  d'une génératrice de courant continu ayant, par  exemple, une puissance de 60 kW, sous une  tension de 350 V. Une résistance 160 peut soit  shunter cette génératrice, soit être mise hors  circuit, au moyen des contacts 162 d'un relais  201. Les bornes 164 et 166 sont respective  ment connectées à la barre 80 supportant les  galets de contact et aux fils conducteurs 154    des balais de mandrin. Le dispositif représenté  schématiquement en 168 est un interrupteur       commandant    un moteur électrique pour cou  rant triphasé 440 V, qui entraîne l'arbre 40.

    Les organes 170 et 172 sont des contacts com  mandés par un relais 174. Un interrupteur 176,  susceptible d'être fermé par la descente du car  ter 42, permet de n'envoyer du courant dans  la machine que lorsque toutes les pièces trans  portant du courant sont cachées. Des interrup  teurs 178 et 180, commandés par un bouton,  sont destinés à fermer et à ouvrir un circuit de  courant alternatif 110 V qui alimente les bo  bines du relais 201 et deux interrupteurs à  temps 202 et 203.    Le fonctionnement est le suivant  On introduit dans l'appareil l'ensemble  mandrin-tuyau encore humide en le faisant  rouler sur une table 200 représentée à la     fig.    2.  Puis on fait tourner les tiges filetées 68 jus  qu'à ce que les index 114 se trouvent en re  gard de la graduation de l'échelle<B>112</B> corres  pondant au diamètre du tuyau.

   On abaisse  alors le carter et si les galets 88 sont correcte  ment en contact avec le tuyau, l'index 118 doit  se trouver en regard de l'index 114. L'interrup  teur 176 ayant été fermé par la descente du  carter, on ferme l'interrupteur 178 à la main,  de manière à établir le circuit de commande.  



  Les interrupteurs 176 et 178 étant fermés,  la bobine du relais de l'interrupteur 168 ferme  le contact qui envoie le courant au moteur en  traînant les rouleaux 10 et 12, provoquant  ainsi la rotation de l'ensemble tuyau-mandrin.  En même temps, la bobine 174, l'interrupteur  à temps 202 et le relais 201 sont excités. La  bobine 174 ferme alors le contact 170 et relie  électriquement les galets 88 et le mandrin à la  génératrice de courant continu. La bobine 174  ferme également le contact 172, par l'intermé  diaire duquel le circuit de commande est main  tenu lorsqu'on permet à l'interrupteur 178 de  revenir à sa position d'ouverture normale.

   La  bobine du relais 201 ferme les contacts 162,  ce qui met la résistance 160 hors circuit et  l'élimine du champ de la génératrice de cou  rant continu, permettant ainsi à la tension ap-           pliquée    au tuyau d'atteindre une valeur suffi  sante pour provoquer l'électrolyse.  



  Pour les tuyaux de grandeur courante, en ci  ment-amiante, on a trouvé qu'une tension de  300 V suffit et le courant peut dépasser une  centaine d'ampères. Au fur et à mesure du pas  sage de ce courant dans le tuyau, l'eau dont il  est imprégné se trouve décomposée en ses cons  tituants gazeux et si les galets de contact 88  sont reliés à la borne positive de la génératrice,  une couche d'hydrogène se forme entre la sur  face intérieure du tuyau 4 et la     surface    exté  rieure du mandrin 2. Cette couche d'hydrogène  est très mince, mais suffisante pour rompre  l'adhérence entre le tuyau et le mandrin.  Comme cette couche est formée par une migra  tion relativement lente de gaz vers la surface  du mandrin, plutôt que par une brusque trans  formation de l'humidité en gaz, aucune force  de rupture n'est exercée sur le tuyau.

   Si l'on  considère deux galets 88 se déplaçant relative  ment à la section de tuyau adjacente, le cou  rant s'écoule des galets à travers le tuyau, dans  le mandrin, et même dans la partie de ce man  drin située entre les galets. Si une partie de la  section du tuyau se trouve à une petite distance  du mandrin, l'intensité de courant passant à  travers les parties encore adhérentes augmente,  et l'intensité du courant circulant à travers la  partie séparée diminue. Ainsi la vitesse de mi  gration de l'hydrogène vers les surfaces encore  adhérentes est plus grande, de sorte qu'une  couche sensiblement uniforme d'hydrogène se  forme entre le tuyau et le mandrin.

   Si une irré  gularité de la surface extérieure du tuyau oblige  un galet à interrompre momentanément son  contact avec le tuyau, ce même phénomène de  compensation se produit et la partie du man  drin située sous ladite irrégularité de surface du  tuyau finit par être aussi détachée.  



  En même temps que la résistance 160 est  mise hors circuit, le cycle de fonctionnement de  l'interrupteur à temps 202 est mis en route et,  à la fin de ce cycle, dont la durée est choisie  pour permettre une séparation complète, le  contact ouvert en temps normal se ferme et le  contact normalement fermé s'ouvre, excitant  l'interrupteur à temps 203 et désexcitant le re-    lais 201. Par suite de la désexcitation du relais  201, le contact 162 s'ouvre et met la résistance  160 en shunt sur la génératrice de courant con  tinu, ce qui a pour     effet    d'abaisser la tension  à une valeur relativement faible, c'est-à-dire in  suffisante pour produire des arcs préjudiciables  lors de la rupture du circuit.

   L'interrupteur à  temps 203 est réglé de manière à se déclencher  au bout de cinq secondes environ, temps suf  fisant pour obtenir une chute de tension de la  génératrice de courant continu, avant l'ouver  ture de son contact normalement fermé. Lors  que l'interrupteur 203, fermé en temps normal,  s'ouvre, le circuit de commande est coupé, ce  qui produit la désexcitation de tous les relais et  la coupure des circuits du moteur et des galets  de contact 88.

   A ce moment, on peut soulever  le carter et     retirer    le tuyau et son mandrin de  la     machine    et les placer sur une table (non re  présentée) analogue à la table 200.     Il    est à  remarquer que la tension est réduite avant la  coupure du circuit et avant le soulèvement des  galets de contact et-leur dégagement du tuyau,  de sorte qu'il n'y a aucun risque de détériora  tion du circuit ou du tuyau, par production  d'arcs.  



  Lorsque le tuyau et le mandrin sont retirés  de l'appareil à la fin du cycle de fonctionne  ment décrit, le tuyau se trouve complètement  détaché du mandrin et peut facilement être en  levé pour être placé dans un appareil de sé  chage. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'opé  ration de démoulage du tuyau n'a que peu ou  pas d'action sur la structure du tuyau.  



  La couche de gaz formée par électrolyse  entre le tuyau et le mandrin est très mince ;  elle n'est soumise à aucune dilatation ; le man  drin ne subit pas d'échauffement. Le tuyau ne  subit aucune déformation permanente au cours  du démoulage et, par conséquent, aucune ac  tion préjudiciable à sa résistance ou à ses di  mensions. L'amorçage d'arcs est évité, la sur  face extérieure du tuyau ne subit aucune dété  rioration. .  



  Les tuyaux en ciment-amiante détachés au  moyen de l'appareil décrit présente une surface  intérieure lisse, une résistance et des dimen  sions sensiblement uniformes sur toute leur      longueur ; ils nécessitent moins de matière que  des tuyaux     présentant    des surfaces rugueuses,  des zones de moindre     résistance    et des irré  gularités de dimensions ou de répartition de  matière.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Appareil pour détacher un tuyau humide à base de ciment d'un mandrin sur lequel il adhère du fait qu'il vient d'y être formé, au moyen d'un courant électrique circulant entre le tuyau et le mandrin pour former une couche de gaz par électrolyse entre ces éléments, ca ractérisé en ce qu'il comprend un support des tiné à soutenir le tuyau et le mandrin faisant bloc, et plusieurs organes de contact électriques isolés du support et agencés pour s'engager contre la surface du tuyau en alignement dans le sens de la longueur de celui-ci, le support étant agencé pour faire tourner ensemble le mandrin et le tuyau. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Appareil selon la revendication, carac térisé en ce que les organes de contact électri ques sont susceptibles de se déplacer en direc- tion du tuyau pour s'engager contre celui-ci, et en sens inverse, de manière à mettre sous ten sion un circuit comprenant le tuyau et le man drin quand lesdits organes de contact sont en gagés contre le tuyau. 2. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les organes de contact électriques comprennent des galets agencés pour s'engager contre le tuyau quand celui-ci tourne sur le support et en ce que ces organes sont espacés axialement les uns des autres sui vant la longueur du tuyau. 3.
    Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que lesdits galets sont con nectés à un support commun réglable en dé placement vers le tuyau et en sens inverse. 4. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour réduire la tension électrique appliquée entre le mandrin et le tuyau au cours de l'opé ration de détachage du tuyau.
CH320689D 1953-11-09 1953-11-09 Appareil pour détacher un tuyau humide à base de ciment d'un mandrin CH320689A (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1274022B (de) * 1963-10-31 1968-07-25 Johns Manville Anwendung der elektrischen Loesung frischer Asbest-Zement-Rohre von ihren Kernen beiumlaufendem Kern mit Hilfe von vorzugsweise Gleichstrom

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1274022B (de) * 1963-10-31 1968-07-25 Johns Manville Anwendung der elektrischen Loesung frischer Asbest-Zement-Rohre von ihren Kernen beiumlaufendem Kern mit Hilfe von vorzugsweise Gleichstrom

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