Brevet FR2217078A1 — publié le 19740906

Les moules de coulée ordinairement utilises pour Fabriquer les tuyaux de béton comprennent un noyau dans lequel est incorpore un vibrateur comportant un ou plusieurs corps tournant excentriquement. Afin de pouvoir modifier l'action du vibrateur, par exemple pour passer d'une taille de tuyau à une autre ou d'une composition de béton à une autre, les corps rotatifs excentriques doivent tre rendus ajustables et cela oblige, dans le cas des machines à mouler habituellement utilisées, à oter le noyau pour permettre l'accès aux corps rotatifs excentriques. Cette opération est assez longue et difficile et présente l'inconvénient supplémentaire que de la matière étrangère peut pénétrer dans le vibrateur et endommager ses paliers. En vue de remédier à ces inconvénients, divers vibrateurs réglables de l'extérieur ont été proposés, qui sont utilisables non seulement dans des machines à mouler les tuyaux de béton, mais aussi dans d'autres domaines ou une telle possibilité de réglage est désirable. Un tel vibrateur est par exemple connu par le brevet danois n 117.992 dans lequel on utilise, au lieu de corps solides rotatifs excentriques, un liquide dense enfermé dans une cavité pratiquée dans le rotor, dont l'axe central est espacé de l'axe du rotor. Par un réglage fait de l'extérieur du rotor, on peut modifier la forme de la cavité de telle manière que la distance entre l'axe rotor et le centre de gravité du liquide dense contenu dans la cavité varie. Par exemple, la cavité peut consister en deux chambres communicantes, chacune d'elles étant pourvue d'une cloison mooile dont au moins une est reliée à des moyens de réglage externes pour faire varier la grandeur relative des deux chambres, donc pour changer la position du centre de gravité de la quantité totale de liquide contenu dans les chambres. Un tel vibrateur selon l'art antérieur offre la caractéristique que la position du centre de gravité de la masse rotative excentrique est indépendante de la vitesse de rotation du rotor. A partir de cet art antérieur, l'invention se rapporte à un vibrateur réglable de l'extérieur, destiné en particulier au vibrage de noyau lors du moulage de tuyaux de béton, comprenant un rotor qui tourillonne dans un carter de vibrateur et comporte une masse rotative excentrique, la distance du centre de gravité de celle-ci à l'axe du rotor étant réglable. Selon l'invention, la masse rotative excentrique est constituée par au moins un corps excentrique qui, sous l'action de la force centrifuge, se déplace transversalement par rapport à la direction de l'axe du rotor contre la pression d'un fluide, laquelle est réglable de l'extérieur Pour une vitesse de rotation donnée, la position du centre de gravité du corps excentrique ou des corps excentriques dépend donc de la pression du fluide réglée de l'extérieur. Ainsi, la distance du centre de gravité à l'axe du rotor peut tre modifiée en faisant varier cette pression. Pendant le fonctionnement, un accroissement de la distance séparant le centre de gravité et l'axe du rotor cause un accroissement de la pression, tandis qu'une réduction de ladite distance est accompagnée d'une réduction de la pression. Cependant, le vibrateur selon l'in- vention possède une caractéristique supplémentaire, à savoir que la distance de l'axe du rotor au centre de gravité varie avec la vitesse du rotor, puisque, si la pression du fluide reste inchangée, cette distance augmente et diminue en raison inverse de la vitesse de rotation. Selon l'invention, le corps excentrique ou chaque corps excentrique consiste avantageusement en un piston qui peut se déplacer dans une cavité transversale du rotor et dont le centre de gravité est situé, pour tout son domaine de déplacement, d'un seul et meme coté de l'axe du rotor, la face extrme du piston située du coté du centre de gravité le plus éloigné de l'axe du rotor étant soumise à la pression du fluide réglable de l'extérieur. Cela représente une solution qui, du point de vue de la conception, n'est pas compliquée tout en pouvant tre très sure. Le fait que les centres de gravité des pistons ne peuvent franchir l'axe du rotor garantit que, sousl'influence de la force centrifuge, ils tendront toujours à se déplacer en s'écartant de l'axe du rotor, c'est-à-dire en direction de la chambre dans laquelle se trouve le fluide sous pression, et, en consequence, les pistons seront toujours dans une position telle que la force centrifuge et la réaction exercée par le fluide sous pression s'équilibrent lorsque le rotor est en mouvement. Comme la dimension radiale du rotor est souvent assez petite, un unique corps excentrique sous la forme d'un piston sera fréquemment insuffisant pour fournir l'action nécessaire. Le vibrateur peut alors comprendre au moins deux corps excentriques sous la forme de pistons mobiles en parallèle et il est préférable que ces pistons soient accouplés de telle manière que leurs mouvements de déplacement soient synchronisés. Si ce n'est pas le cas, un mouvement d'oscillation entre les pistons peut apparaître au détriment de l'action du vibrateur. Afin d'écarter le risque de coincement des pistons dans leur cavité à l'intérieur du rotor, l'accouplement entre les pistons peut tre réalisé au moyen d'une liaison par goujons, disposée dans une fente ménagée dans le rotor entre les cavités de piston et formant un joint universel télescopique entre les pistons. Une telle liaison à goujons assure aux pistons la mobilité mutuelle nécessaire pour empcher tout coincement et interdire en mme temps toute rotation indésirable des pistons dans leur cavité. La pression du fluide sur les corps excentriques est de préférence réglable au moyen d'une valve de commande insérée entre la chambre à fluide du rotor et une source de fluide sous pression, cette valve étant sensible à la pression régnant à sa sortie de manière qu'elle s'ouvre pour fournir du fluide lorsque cette pression excède une valeur réglée. Pendant le fonctionnement du vibrateur, il faut prendre en considération une certaine fuite au piston ou aux pistons du fluide sous pression, causant un déplacement correspondant du piston vers l'extérieur. En raison de l'accroissement de la force centrifuge qui s'exerce en conséquence sur le ou les pistons, la pression régnant dans la chambre à fluide du rotor augmente, et cet accroissement de pression est retransmis à la valve de commande qui s'ouvre alors pour fournir du fluide, de sorte que le ou les pistons sont ramenés dans la position prédéterminée à l'intérieur du rotor. Cette position peut tre modifiée à volonté par réglage manuel de la pression d'ouverture de la valve. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut tre mise en pratique. La figure 1 représente une coupe verticale à travers les parties en rapport avec l'invention d'une machine à mouler les tuyaux. La figure 2 représente une coupe partielle selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 représente une vue en élévation avec coupe partielle de la liaison à goujons entre les deux pistons excentriques du vibrateur. La figure 1 montre une partie du bâti 1 d'une machine à mouler les tuyaux de béton, lequel sert de support à un anneau inférieur 5 qui est associé au moule de coulée et sur lequel repose par son bord inférieur la partie extérieure b du moule. I1 est clair qu'il s'agit ici du moulage de tuyaux à manchon d'extrémité, ce dernier étant tourné vers le bas. Le moule de coulée comprend en outre un noyau 7 supporté par une plaque 3 qui repose par des blocs de caoutchouc 4 sur un support 2 du noyau, mobile en direction verticale. La plaque 3 est d'autre part reliée à une enveloppe 9 renfermant la transmission d'entraînement mécanique du vibrateur et portant à son sommet le carter 10 du vibrateur. Les vibrations sont transmises du carter 10 au noyau 7 par l'intermédiaire d'un anneau de verrouillage 8 dont la section axiale est en forme de coin. Un arbre 11 traversant des paliers 14 montés dans l'enveloppe 9 de la transmission est entraîné par sa partie inférieure, tandis qu'il est relié à son sommet par un accouplement 13 au rotor 12 du vibrateur. Ce rotor est monté sur des paliers 15 par l'intermédiaire desquels l'action vibratoire est transmise au carter 10 du vibrateur, puis, par l'anneau de verrouillage 8, au noyau 7. Le rotor 12 comporte deux cavités 18 parallèles transversales, chacune d'elles contenant un piston 16 librement mobile. Ces pistons constituent la masse excentrique du vibrateur ; le nombre des pistons peut tre réduit ou augmenté selon les conditions géométriques d'encombrement et l'effet désiré. Chaque cavité transversale 18 est ouverte à une extrémité (à l'extrémité droite sur la figure) et forme à son autre extrémité une chambre 19 pour le fluide sous pression qui communique, par un canal 19a pratiqué dans le rotor 12 et par un raccord axial 19b, avec une conduite 20 de fluide sous pression. De cette manière, les deux chambres 19 du rotor 12 sont reliées à une valve 21 (qui sera décrite plus complètement ci-dessous) faisant partie du méca- nisme de commande 25 du vibrateur. La possibilité de déplacement de chaque piston le dans la direction où il s'éloigne de la chambre à fluide 19 associée est limitée par une butée convenable, par exemple un anneau de butée ou anneau Seeger 23, de telle manière que le centre de gravité du piston soit constamment situé entre l'axe du rotor et la chambre 19. Comme on l'a mentionné ci-dessus, les deux pistons 16 doivent s'accompagner mutuellement dans leurs mouvements de déplacement, sans tre toutefois rigidement interconnectés. A cet effet, les pistons sont accouplés au moyen d'une liaison par goujons 17 (voir en particulier la figure 3) disposée dans une Lente 24 que comporte le rotor entre les deux cavités 18 et comprenant deux goujons 17a et 17b montés dans les pistons 16. Le goujon 17a est muni d'une tète partiellement sphérique qui s'emboîte dans une cloche de l'autre goujon 17b. Ainsi est constituée une sorte de liaison universelle télescopique entre les deux goujons, de sorte que les pistons 16 ne peuvent se coincer dans leurs cavités 18. Le fluide sous pression utilisé peut avantageusement etre de l'huile délivrée par une pompe 27 qui fait partie du mécanisme de commande 25 et est reliée à l'entrée de la valve 21 ; celle-ci comprend, d'une manière connue en soi, un tiroir de commande muni d'une porte qui établit la communication entre l'entrée de la valve et sa sortie raccordée à la conduite 20. Le tiroir de commande est poussé, au moyen d'un ressort 22 ajustable manuellement, vers sa position de blocage ou position fermée, et il est repoussé dans la direction opposée par la pression régnant dans la conduite. 20. Cette pression peut tre lue sur un manomètre 26 et est transmise d'un point C au tiroir de commande. Une communication directe de la pompe 27 à la conduite 20 est assurée par une canalisation de dérivation-28 munie d'un étranglement 29, de sorte que pendant le fonctionnement de la pompe il existe toujours une certaine pression dans la chambre 19 pour repousser les pistons vers leur position centrale où ils viennent buter contre les anneaux Seeger 23. Quand le vibrateur est mis en rotation, ses pistons étant dans leur position centrale, la force centrifuge agit sur les pistons et cause une augmentation de la pression dans les chambres 19. L'huile ne peut s'échapper de ces chambres à travers la valve 21, mais des fuites apparaissent aux pistons 16, causant un mouvement de ceux-ci vers l'extérieur et, en conséquence, une augmentation de la force centrifuge s'exerçant sur les pistons, accompagnée par un accroissement de la pression dans les cham- bres 19. Lorsque cette pression excède la valeur à laquelle la valve 21 a été réglée, cette valve s'ouvre pour fournir du fluide. en résulte que le flux d'huile pour un réglage donné du tarage du ressort de charge 22 de la valve correspond au flux d'huile de fuite aux pistons 16, de sorte qu'à une vitesse donnée de rotation une distance déterminée est maintenue entre le centre de gravité des pistons et l'axe du rotor. Dans la forme d'exécution illustrée par les dessins, la pression régnant dans les chambres 19 est légèrement plus forte que la pression lue sur le manomètre 2o, puisque la force centrifuge agissant sur 1'huile contenue par la partie radiale AB du canal l9a contribue, à un certain degré, à former la pression dans les chambres. Quand la vitesse de rotation est connue, la pression du manomètre peut tre corrigée pour tenir compte de la contribution de ladite force centrifuge, de sorte qu'à partir de la lecture du manomètre il est aisé d'évaluer à chaque instant l'action mécanique du vibrateur. Cette action peut, comme on l'a mentionné ci-dessus, tre modifiée en changeant le réglage du ressort 22 de la valve, ce qui peut tre effectué manuellement, ou éventuellement automatiquement avec possibilité de commande programmde de l'action vibratoire durant l'opération de moulage. La présente invention n'est pas limitée au vibrateur qui vient d'tre décrit et à la structure des corps excentriques constitués par des pistons formant des cloisons dans les chambres à fluide sous pression du rotor. C'est ainsi que ces chambres peuvent consister en des capsules fermées déformables contre lesquelles les corps excentriques viennent en aboutement par l'effet de la force centrifuge et dont la pression interne est ajustable hydrauliquement ou pneumatiquement. On doit indiquer en outre que le vibrateur réglable de l'extérieur selon l'in- vention peut aussi tre utilisé dans d'autres domaines où il est nécessaire de disposer d'un genre de commande similaire. REVENDICATIONS 1.-Vibrateur réglable de l'extérieur, destiné en particulier au vibrage de noyau lors du moulage de tuyaux de béton, comprenant un rotor qui tourillonne dans un carter de vibrateur et comporte une masse rotative excentrique, la distance du centre de gravité de celle-ci à l'axe du rotor étant réglable, caractérisé par le faitque la masse rotative excentrique est constituée par au moins un corps excentrique qui, sous l'action de la force centrifuge, se déplace transversalement par rapport à la direction de l'axe du rotor contre la pression d'un fluide, laquelle est réglable de l'extérieur. 2.-Vibrateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps excentrique ou chaque corps excentrique consiste en un piston qui peut se déplacer dans une cavité transversale du rotor et dont le centre de gravité est situé, pour tout son domaine de déplacement, d'un seul et meme coté de l'axe du rotor, la face extrme du piston située du coté du centre de gravité le plus éloigné de l'axe du rotor étant soumise à la pression du fluide réglable de l'extérieur. 3.-Vibrateur selon la revendication 2, comprenant au moins deux corps excentriques sous 7a forme de pistons mobiles, caractérisé par le fait que ces pistons sont accouplés de telle manière que leurs mouvements de déplacement sont synchronisés. 4.-Vibrateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les pistons sont accouplés au moyen d'une liaison par goujons, disposée dans une fente ménagée dans le rotor entre les cavités de piston et formant un joint universel télescopique entre les pistons. 5.-Vibrateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pression du fluide est réglable au moyen d'une valve de commande insérée entre la chambre à fluide du rotor et une source de fluide sous pression, cette valve étant sensible à la pression régnant à sa sortie de manière qu'elle s'ouvre pour fournir du fluide lorsque cette pression excède une valeur réglée.