Brevet FR2004303A1 — publié le 19691121

la présente invention concerne et a essentiellement pour objet un procédé de fabrication de tubes ou de tuyaux en ciment ou analogue à l'aide d'une tête de presse tournant dans un moule ou analogue déterminant les dimension^éxtérieures du tube, 5 laquelle tête de presse comporte un disque répartiteur mené ou. plateau distributeur commandé, projetant le béton amené radialement vèrs l'extérieur ainsi qu'un dispositif de pressage entraîné ou commandé séparément, ladite tête de presse étant soulevée pendant la rotation en direction axiale du moule. L'invention se rapporte 10 également à un dispositif ou appareil destiné à l'exécution du procédé précité ainsi qu'aux diverses applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, équipements ou installations qui en sont pourvus. Dans un procédé connu de ce type, (brevet américain U° 15 3096556), dans lequel la tête de presse est déplacée peu à peu ou progressivement vers le haut pendant sa rotation dans le moule de formage sous pression, il s'est avéré que le facteur de compression ou degré de compacité , du tube varie ou est soumis à des fluctuations et que la résistance mécanique 20 est ainsi différente ou varie localement. A ce propos,il est à mentionner qu'il est déjà connu (brevet français N° 1231155 et brevet américain U° 2641818) de fabriquer des tubes ou tuyaux en béton à l'aide d'un dispositif de pressage qui consiste uniquement en un piston de presse ou analogue à patins 25 ou analogues latéraux de glissement et de compression, déplaçable axialement et tournant dans le moule fixe. Ce piston de presse est relié ou accouplé à un piston élévateur monté dans un cylindre ou vérin fixe,à l'une des chambres ..duquel est raccordée une conduite de fluide, de milieu ou d'agent comprimé, la pression 30 dans la chambre et par suite la pression ou réaction d'appui des patins de glissement peut être mofifiée par réglage du ressort d'une soupape, valve ou d'un clapet se trouvant dans la conduite de fluide comprimé. Il s'est alors avéré que des différences locales de densité ou de compacité se produisent lors de fluctuations 35 de l'amenée, de l'arrivée ou de l'alimentation de béton dans le paroi de tube. l'invention est basée sur le problème de développer davantage le procédé mentionné au début, de telle façon que des tubes à facteur de compression ou de compacité. uniforme sur toute le 4-0 longueur de tube puissa^être obtenus. 6907914 2 2004303 Le procédé conforme .à l'invention se caractérise essentiellement par le fait que le moment ou couple de rotation,variant en-fonction ou sous la dépendance de l'amenée ou alimeùtatlon actuelle de béton et imparti au dispositif de pressage par le 5 moteur d'entraînement ou de commande, est mesuré et la vitesse de course ou de déplacement de la tête ou du plateau de presse est diminuée ou .réduite en fonction ou sous la dépendance de cette valeur mesurée avec une amenée ou alimentation de béton décroissante, et inversement. 10 L'invention vise par ailleurs un dispositif pour l'exécution du procédé précité,du type à tête de presse-comprenant un disque distributeur mené ou plateau répartiteur commandé à surfaces de transport ou de déplacement s'étendant radialemeht ainsi qu'avec un dispositif de pressage commandé ou actionné séparément, sous 15 la forme d'une unité ou d'un ensemble à rouleaux: , cylindres ou tambours de laminage et à piston de lissage ou analogue. Ce dispositif est caractérisé essentiellement par le fait que le dispositif'de pressage est entraîné ou commandé par un moteur hydraulique auquel est raccordé une conduite ou canalisation de 20 refoulement sous pression amenant ou fournissant de l'huile sous pression provenant d'une pompe, à laquelle conduite est associé, un dispositif de mesure de pression ou nmométrique qui réduit ou diminue la fourniture ou délivrance d'énergie à un dispositif de déplacement ou d'élévation de la tête de presse"en fonction de 25 la diminution, de pression du moteur hydraulique entraînant le dispositif de pressage, et inversement. Dans cette instajUefcion t on fait usage de la notion que le facteur de compression ou degré de compacité * ou de contraction d'un tube est en corrélation causale avec le couple ou moment de rotation fourni par le moteur 30 hydraulique. Ce couple ou moment de rotation est à son tour proportionnel à la pression de l'huile amenée au moteur hydraulique, de sorte que la grandeur de la pression représente une mesure de valeur pour le facteur de compression ou degré de compacité. ou de contraction du tube. 35 dispositif de déplacement ou d'élévation de tête de presse est constitué avantageusement par unê unité ou un ensemble à piston et à cylindre formant vérin ou analogue, relié à la tête de presse et .raccordé par l'intermédiaire d'une conduite, tuyauterie ou canalisatioh à une pompe dMduction, d'amenée ou d'alimentation 40 d'huile sous pression, de laquelle un branchement ou une dérivation 6907914 3 2004303 mène ou conduit à une valve ou soupape de réglage ou de régulation automatique formant le dispositif de mesure de pression ou manométrique et reliée à la conduite de refoulement sous pression et dont l'ouverture de passage vers un réservoir d'huile s'agrandit 5 avec une baisse de pression dans la conduite de refoulement, et inversement. Dans le procédé connu, mentionné au début, est mise en oeuvre une installation dont le disque distributeur ou plateau répartiteur,entraîné indépendamment du dispositif de pressage 10 commandé, est rigidement ou solidairement relié à un piston de lissage ou analogue en forme de tambour pour constituer une unité ou un ensemble unitaire. La hauteur relativement grande de la construction, qui est conditionnée ou déterminée par cela, est alors désavantageuse. En outre une partie de l'énergie, impartie 15 au disque distributeur ou plateau répartiteur par le moteur de commande ou d'entraînement lors de la rotation du disque répartiteur est perdue en raison des forces de frottement entre le pfeton de lissage et le béton adjacent de la paroi intérieure de tube. Comme la force centrifuge dépend de la vitesse de rotation 20 angulaire du disque distributeur et que cette vitesse ne peut pas être augmentée arbitrairement ou à volonté en raison des conditions de friction du piston de lissage relié ou accouplé à celui-ci, la compression ou compacité du béton projeté radialement vers l'extérieur est relativement faible dans la région de paroi du 25 tube immédiatement adjacente au disque distributeur en raison de l'effet ou de l'action centrifuge seul. Le disque distributeur ainsi que le piston de lissage relié à celui-ci présentent en conséquence un diamètre corrélativement plus petit que le dispositif de pressage qui le suit ou est placé après ce disque , sous la 30 forme d'une unité à rouleaux ou cylindres de laminage et à piston et lissage. Un raccourcissement sensible de la hauteur de construction et encore d'autres avantages peuvent être obtenus conformément à l'invention par le fait que le disque distributeur, qui se trouve 35 avec son bord externe inférieur immédiatement au dessus du dispositif de pressage, se compose de deux disques, plateaux ou plaques annulaires qui, pour l'obtention d'un déchargement, déversement ou d'une projection de béton dirigé obliquement vers le bas, sont -/ conformé s coniquement et inclinés radialement vers le bas et dont 40 le disque inférieur est directement relié à l'arbre qui le supporte 6907914 4 2004303 et l'entraîne, tandis que le disque supérieur est relié,par l'intermédiaire d'ailettes, d'aubes,de palettes ou analogues de projection centrifuge présentant les surfaces-de transport, à 1* arbre qui le supporte et l'entraîne. La disposition du disque 5 distributeur, avec son bord externe inférieur situé immédiatement au dessus du .. dispositif de pressage, est importante pour un fonctionnement impeccable du dispositif de pressage immédiatement consécutif, du fait que ce dernier peut tout de suite déjà répondre ou réagir à la compression ou compassité obtenue par le 10 disque distributeur tournant'comparativement vite et peut agir sur le dispositif déplaceur ou élévateur de tête de presse, par l'intermédiaire de son dispositif de mesure de pression assècié au moteur d'entraînement. Le dispositif de pressage estions :yfen mesure d'exercer,outre l'action de pressage et de lissage, encore 15 la fonction d'un tâteur ou palpeur qui contrôle ou vérifie la couche de béton appliquée ou déposée par le disque distributeur ou sa compression ou compacité et transmet le résultat plus loin dans des buts de réglage ou de régulation. Le béton, amené à l'installation, peut parvenir, à travers l'intervalle ou espace 20 annulaire existant entre le disque annulaire supérieur et l'arbre, aux ailettes, aubes ou palettes de projection centrifuge, par lesquelles il est saisi et est lancé ou projeté vers l'extérieur; L'obtention d'une compression rapide et unitaire est alors réalisée par la conformation conique des deux disques annulaires et par la 25 projection ouïe déversement de béton dirigé de ce fait obliquement vers le bas. L'inconvénient, résultant,lors d'une projection ou d'un déversement horizontal de béton, d'une montée ou élévation du béton dans l'intervalle annulaire entre la tête de presse et le moule et par suite, d'une compression plus mauvaise,est ainsi 30 éliminé de ce fait. En outre, la compression s'effectue maintenant d'une manière particulièrement avantageuse immédiatement avant les rouleaux ou cylindres de laminage du dispositif de pressage adjacent. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques , détails et avantages cfe celle-ci apparaîtront au cours 35 de la description explicative qui va suivre, en se reportant aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe verticale à travers une presse radiale équipée d'une tête de presse comportant un 40 disque distributeur réalisé et agencé conformément à l'invention: 6907914 5 2004303 - la figure 2 est une coupe transversale à travers la presse radiale selon la figure 1, suivant la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe transversale à travers la presse radiale selon la figure 1, correspondant à la ligne III-III de 5 la figure 1 ; et - la figure 4 représente schématiquement le dispositif de régulation de la course de la tête de presse selon l'invention. Comme cela est visible dans les dessins, la presse radiale comprend un moule ou analogue 1, déterminant les dimensions ■j o extérieures du tube et dans lequel tourne une tête ou un plateau supérieur de presse 2 déterminant ou conditionnant les dimensions intérieures du tube. Ce plateau supérieur ou cette tête de presse 2 se compose d'un diaque distributeur ou analogue 3 et d'un dispositif de pressage 4 sous la forme d'une unité à rouleaux 15 ou cylindres de laminage et à piston de lissage ou analogue. Ce dispositif de pressage 4 est disposé sur un arbre 5 qui est entraîné à partir d'un pignon d'engrenage 6 par l'intermédiaire d'une roue dentée 7 rigidement reliée audit arbre. A l'extrémité inférieure de l'arbre 5 est fixé par brido^ un piston de lissage 8 avec une 20 tôle d'usure 9 échangeable, remplaçable ou interchangeable. Au disque supérieur 10 du piston de lissage 8 sont fixés des boulons d'excentrique 11 ou analogues sur lesquels sont montés des rouleaux ou galets de laminage 12 par l'intermédiaire de paliers de roulemeniB à billes ou analogues à fermeture étanche. Une tôle de protection 25 13 recouvre les rouleaux ou galets de laminage 12 à leur extrémité supérieure. Sur l'arbre 5 est monté, par l'intermédiaire de paliers à roulement par exemple à rouleaux 14 et 15» un arbre creux ou analogue 16 qui est entraîné par un pignon 18, par l'intermédiaire 30 d'une roue dentée 17 rigidement solidaire dudit arbre creux. A l'extrémité inférieure de l'arbre creux 16 est fixé le disque distributeur 3. Ce disque distributeur 3 se compose de deux disques annulaires sensiblement coniques 19 et 20. Le disque annulaire inférieur 19 est directement relié à l'arbre 16; le disque annulaire 35 supérieur 20 est relié au disque annulaire inférieur 19 et par suite à l'arbre par l'intermédiaire d'ailettes, dfaubes ou de palettes radiales de projection centrifuge 21 présentant des surfaces de transport ou de déplacement. Le disque annulaire supérieur 20 comporte, sur son côté supérieur, des ailettes ou aubes supplémen-50 taires de projection centrifuge 22. Il ressort de la figure 2 6907914 6 2004303 que les ailettes ou aubes de projection ceitrifuge 21 et 22 s'étendent radialement vers 1'extérieur,sensiblement suivant une configuration hélicoïdale ou en spirale. Il ressort de la figure 1 que le disque distributeur 3 5 se trouve, avec son bord externe inférieur, c'est à dire le bord extérieur du disque annulaire 19,directement ou immédiatement au dessus du dispositif de pressage 2, c'est-à-dire au voisinage des rouleaux ou galets de laminage 12. Cette figure montre en outre que les disques annulaires, conformés coniquement, sont inclinés 10 radialement vers le bas par leursbords extérieurs. La figure 4 représente le type de la commande d'entraînement du dispositif de pressage 2 ainsi que le systèmes commande ou de pilotage du dispositif déplaceur ou élévateur ""dit "plateau ou de la tête de presse, associé à la presse radiale. Dans l'exemple 15 représenté, le dispositif déplaceur ou élévateur du plateau supérieur formant tête de presse consiste en une unité ou en un ensemble unitaire 23 à piston et à cylindre formant vérin ou analogue. La tige de piston du piston 24 de cette unité est reliée au plateau supérieur formant tête de presse par une chaîne 25 ou 20 analogue qui passe sur des poulies ou galets de renvoi et de guidage 26 et 27. Si de l'huile sous pression est amenée par une pompe 28 à la chambre supérieure de l'unité 23 à piston et à cylindre, le piston 24 s'abaisse avec élévation correspondante du plateau formanttête de presse, 25 Pour la .commande d'entraînement du dispositif de pressage 4 par l'intermédiaire d'un système ou mécanisme de transmission 29 est prévu un moteur hydraulique ou analogue 30, de préférence un moteur à caractéristique constante, auquel est fournie.ou délivrée de l'huile sous pression par l'intermédiaire d'une conduite 30 de refoulement sous pression 31 provenant d'une pompe 32 qui est en liaison ou en communication avec un réservoir d'huile 33. A la conduite de refoulement sous pression 31 est raccordée une soupape ou valve de régulation de courant d*écoulement 34 par l'intermédfeire d'une conduite de régulation ou de pilotage 31'. Cette soupape 35 ou valve 34 est située dans un embranchement de dérivation 35 dè la conduite ou canalisation 36 reliant la pompe 28 à la chambre de travail supérieur du vérin 23 formant unité à piston et à cylindre et mène, à un réservoir d'huile 37. La soupape ou valve de régulation 34 possède un piston qui, selon sa position, ferme 40 ouobture ou bien ouvre plus ou moins la voie de passage allant 6907914 7 2004303 de la conduite 36 par l'intermédiaire de l'embranchement de dérivation 35 au réservoir d'huile 37. Oe piston est placé d'une part sous l'action de la pression de l'huile comprimée se trouvant dans la conduite de refoulement 31 ou dans la conduite de pilotage 5 ou de régulation 31' et d'autre part sous l'action de la pression d'un ressort 38 dont la précontrainte ou tension initiale est variable par déplacement de réglage d'une vis ou analogue. Selon la précontrainte ou tension initiale du ressort 38, le piston est ainsi déplacé plus ou moins fortement sous l'effet de la 10 pression régnant dans la conduite de refoulement 31 et amenée par l'intermédiaire de la conduite de pilotage ou de régulation 31'« La presse radiale et le dispositif déplaceur, élévateur ou de commande de course, associé à son plateau formant tête de presse, fonctionnent comme suit : 15 Le béton amené à la presse radiale, passe à travers l'inter valle ou espace annulaire entre le bord interne supérieur du disque annulaire conique 20 et l'arbre 16 pour parvenir au voisinage des ailettes ou aubes de projection centrifuge 21 ou bien il accède au voisinage des ailettes ou aubes de projection 20 centrifuge 22 sur le côté extérieur du disque annulaire conique 20. Lors de la rotation du disque distributeur 3» le béton est projeté ou lancé radialement vers l'extérieur contre le moule 1 par les ailettes ou aubes 20 ou 22, Gomme le béton est transporté ou véhiculé dans une direction 25 s'étendant obliquement vers le bas et comme les rouleaux ou galets de laminage 12 du dispositif de pressage 2 se raccorde immédiatement ou directement au disque distributeur 3» on empêche alors ainsi le béton de pouvoir monter^rimpsrou s'élever ce qui pourrait aboutir à une compression plus mauvaise et d'autre part 30 on est ainsi assuré que le béton parvient tout de suite ou simultanément au voisinage des rouleaux ou galets de laminage 12. Malgré une hauteur de construction plus faible du plateau formant tête de presse, le béton amené se laisse par conséquent comprimer ou tasser dans le moule 1 d'une façon extraordinai-35 rement rapide. Il s'est alors également avéré que le facteur - ou degré de compression d'un tube se trouve en corrélation causale avec le couple ou moment de rotation fourni par le moteur hydraulique 30, Couine ce couple de rotation est proportionnel à la pression £ de l'huile sous pression qui lui est amenée, le facteur 40 ou degré de compression du tube correspond par conséquent à la 6907914 8 2004303 valeur de la pression SI alors» lors de la montée ou levée du plateau formant tête de presse en raison de l'abaissement■ du piston 24 du dispositif déplaceur ou élévateur de tête de presse, l'alimentation en béton diminue par exemple,le couple de rotation 5 fourni par le moteur hydraulique 30, décroît par conséquent. La pression £ baisse alors d'une façon correspondante dans la conduite de refoulement 31 ainsi que dans la conduite de pilotage ou de régulation 31'. Le piston de la soupape ou valve de régulation 35 se déplace sous l'action antagoniste du ressort 38 et augmente 10 la section transversale de passage de l'embranchement de dérivation 35. En conséquence, une plus grande partie de l'huile sous pression, amenée par la pompe 28 par l'intermédiaire de la conduite 36 à la chambre supérieure du vérin 23 formant unité à piston et à cylindre pour la levée de la tête de presse, est évacuée par 15 l'intermédiaire de la soupape ou valve de régulation 34 vers le réservoir d'huile 37 sans devenir active ou efficace. Il s'en suit que.la vitesse de course ou de levée du dispositif déplaceur ou élévateur de tête de presse est diminuée. En raison de cette réduction de la vitesse de levée ou de course, davantage de béton 20 peut alors à son tour s'accumuler ou se rassembler en vue de la compression. Lors de l'accroissement subséquent de la pression dans la conduite de refoulement 31 menant au moteur hydraulique 30, la soupape ou valve de régulation 34 est à nouveau étranglée ou refermée un peu plus fortement par l'intermédiaire de la conduite 25 de régulation 31'. Il en résulte alors une alimentation plus grande en huile sous pression de la pompe 28 au vérin 23 formant unité à piston et à cylindre, ce qui a pour conséquence une augmentation de la vitesse de levée ou de course de la tête de presse. 30 A l'aide de la soupape ou valve de régulation, on peut ainsi maintenir une pression' constante déterminée et par suite un facteur ou degré de compression de tube constant déterminé. Comme celui-ci dépend de la précontrainte du ressort 38, on peut choisir une pression plus élévée ou plus basse par augmentation ou diminution 35 de la précontrainte de ressort au moyen d'un déplacement de réglage de la vis qui lui est associée. Il en résulte que la vis permet le choix d'un facteur ou degré de compression prédéterminé. Au lieu du moteur hydraulique, utilisé comme moteur d'entraînement dans l'exemple d'exécution décrit précédemment, un moteur 40 éleôtrique peut évidemment aussi être employé. Dans ce cas, la 69079î4 9 2004303 puissance du moteur électrique serait mesurée et la valeur de mesure serait utilisée ou exploitée, par exemple par l'intermédiaire d'un régulateur électrodynamique à bobine mobile ou à noyau plongeur ou analogue, à la place de la soupape ou valve de 5 régulation commandée ou pilotée hydrauliquement. Cette solution électrique s'est cependant avérée comme étant en général plus coûteuse que la solution hydraulique, de sorte que cette dernière est à préférer. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux •jq modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons ' si-celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 6907914 10 2004303 a e t g g p rc a i i o y s 1- Procédé de fabrication de tubes en'ciment' ou analogue à l'aide d'un plateau formant tête de presse ou analogue^ tournant dans un moule déterminant les dimensions extérieures dudit tube9 laquelle tête de presse comprend un disque distributeur 5 ou analogue mené f projetantt notamment par la force centrifuge s le béton amené radialement vers l'extérieur, ainsi qu'un dispositif de pressage commandé séparément et est soulevée pendant la rotation en direction axiale dudit moule, ledit procédé étant caractérisé en ce que, pour 1*obtention d'un facteur ou degré de 10 compression constant sur toute la longueur dudit tube-,le couple de rotation,, fourni par le moteur d'entraînement audit dispositif de pressage et variant en fonction de l'alimentation actuelle en béton., est mesuré et que la vitesse de levée ou de course de ladite tête de prèsse est diminuée en fonction de cette "3 5 valeur de mesure avec une amenée de béton décroissante et inversement• 2- Dispositif pour l'exécution du procédé selon la revendication 1, du type comportant un plateau formanttête de presse constitué par un disque distributeur ou répartiteur mené à 20 surfaces de transport ou de déplacement s'étendant sensiblement. radialement ainsi qu'ux. dispositif de pressage commandé séparément, sous la forme d'une unité à rouleaux ou galets de laminage et à piston de lissage ou analogue,, caractérisé en ce que ledit dispositif de pressage est entraîné par un moteur éleétrique ou 25 analogue auquel est raccordée une conduite de refoulement amenant de l'huile sous pression provenant d'une pompe et comportant tin dispositif de mesure de pression qui lui est associé, lequel diminue la délivrance d'énergie à un dispositif déplaceur ou élévateur de tête de presse en fonction de la diminution de la 30 pression dudit moteur hydraulique entraînant ledit dispositif de pressage, et inversement. 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif déplaceur ou élévateur de tête de presse se compose d'une unité à piston et à cylindre reliée à ladite 35 tête de presse et raccordée à une pompe d'alimentation d'huile sous pression par l'intermédiaire d'une conduite, dont un embranchement de dérivation mène à une soupape ou valve de régulation formant le dispositif de mesure de pression précité et 6907914 n 2004303 reliée à la conduite de refoulement précitée, l'ouverture de passage de ladite soupape vers un réservoir d'huile augmentant lors d'une baisse de pression dans ladite conduite de refoulement, et inversement* 5 4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape de régulation comprend un piston sollicité d'une part par la pression d'huile régnant dans la conduite de refoulement précitée menant au moteur précité et d'autre part, d'une façon connue en soi, par un ressort ou analogue, lequel piston étrangle 10 plus ou moins la voie de passage dans 1 ' enbranchement de dérivation précité en fonction de sa position extrême actuelle. 5- Dispositif selon la revendication 4» caractérisé en ce que la précontrainte du ressort précité.- est réglable d'une . façon connue en soi en vue de la prédétermination de la pression dans la 15 conduite de refoulement précitée et par suite du facteur ou degré de compression. 6- Dispositif en particulier selon l'une des revendications 2 à 5» caractérisé en ce que le disque distributeur précité, qui se trouve avec son bord externe inférieur directement ou immédiatement 20 au dessus du dispositif de pressage précité, se compose de deux disques annulaires qui, pour l'obtention d'un déversement ou d'une projection de béton dirigé obliquement vers le bas, sont conformés coniquement et inclinés radialement vers le bas et dont le disque inférieur est directement relié à l'arbre qui le supporte et 25 l'entraîne, tandis que le disque supérieur est relié audit arbre qui le supporte et l'entraîne par l'intermédiaire d'ailettes, aubes ou palettes de projection centrifuge présentant les surfaces de transport ou de déplacement précitées. 7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce 30 que le disque annulaire supérieur est pourvu,sur son côté supérieur, d'ailettes ou aubes de projection centrifuge supplémentaires. 8- Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les ailettes ou aubes précitées de projection centrifuge s'étendent radialement vers l'extérieur sensiblement suivant une 35 configuration en spirale ou hélicoïdale.