Brevet FR2450677A1 — publié le 19801003

La présente invention se rapporte au domaine de I'extrusion. L'utilisation de plus en plus fréquente d'éléments moulés préfabriqués percés de canaux fait qu'il devient souhaitable de produire ces éléments avec un rendement aussi élevé que possible et de façon aussi économique que possible, selon un procédé automatisé qui comporte le minimum de temps arrêt pour les réparations et l'entretien. Le fait que la plupart des mati ères durcissables possèdent à l'état fluide une tendance à adhérer aux surfaces des parois des moules constitue un obstacle considérable à ltobtention de cet obJectif. Le fait se traduit en effet par une irrégularité du tassement de la matière au voisinage des parois, irrégularité qui peut produire des cavités et fissures dans l'élément fini.Les défauts d'homogénéité sont encore accentués lorsque le moule comprend des broches de formation de canaux dont les parois augmentent les surfaces d'adhérence. La fixation de masses irrégulières de matières durcissables sur des broches fixes modifie la forme de la section et les dimensions des canaux, de sorte que les broches doivent être nettoyées à intervalles rapprochés. L'élimination de la~rnatière excédentaire demande beaucoup de temps et de main d'oeuvre et interrompt la continuité de la production des articles ou éléments. Ces problèmes se manifestent lors de la formation d'éléments moulés à partir de matières aussi diverses que du béton ou autres matières à base de ciment, du carton, des panneaux de particules, des matières céramiques, des polymères organiques, des mousses, du papier, des métaux en poudre ou frittés, du verre, etc... Le but de l'invention est d'éviter, grâce à de nouveaux moyens, la fixation de ces matières sur les surfaces situées à l'intérieur des moules, et plus particulièrement, sur les surfaces de broches de formage des canaux qui sont disposées en une rangée dans un poste de moulage. Pour simplifier, le procédé sera décrit à titre d'exemple, dans son application aux matières à base de ciment telles que le béton utilisé pour la formation de dalles prémoulées. Suivant une forme avantageuse de réalisation, on déverse un mélange de béton fluide d'une trémie dans un poste de moulage, dont le fond est constitué par une courroie transporteuse en mouvement qui évacue en continu le mélange moulé pour qu'il soit traité puis tronçonné et emmagasiné en vue d'une utilisation ultérieure. Suivant l'invention, on utilise une broche creuse entourée d'une gaine coulissante et montée en porte-à-faux. Le mouvement d'évacuation de la matière sortant du poste de moulage est accompagné par un déplacement parallèle de cette matière le long des surfaces externes de la broche. Pour faciliter ce déplacement, chaque broche est enveloppée par une gaine formée à partir d'une feuille de matière flexible. Cette feuille se présente initialement sous une forme rectangulaire et elle est de préférence non poreuse. Elle est introduite dans la cavité délimitée par les surfaces internes de la broche, entrafnée vers l'arrière Jusqu'à un rouleau fou puis recourbée pour revenir sur les surfaces externes et ses extrémités sont raccordées l'une à l'autre pour former une boucle fermée.Lorsque le mélange est déchargé par la trémie, le mouvement de la courroie transporteuse entrain en provoquant ainsi un mouvement d'avance de la gaine sur la surface externe de la broche, dans le sens du mouvement de la courroie transporteuse de sorte qu'à l'intérieur de la broche la gaine est entrafnée dans le sens opposé. Si nécessaire, une force d'entrainement supplémentaire peut être fournie par un rouleau d'entrafnement qui tire la feuille en la pressant contre le rouleau fou. Les bords longitudinaux de la feuille qui entoure la broche se recouvrent mutuellement mais ils ne sont pas fixés l'un à l'autre, ce qui permet de ménager temporairement un espace libre ou intervalle entre les bords de la feuille. Cet intervalle permet à la feuille de passer le long du support de la broche en porte-à-faux. Un guide disposé en aval de cet intervalle ferme la fente séparant les bords de la feuille et rétablit le recouvrement de ces bords. La masse de matière coulée maintient les bords de la feuille dans leur position de recouvrement mutuel. Le déplacement de la gaine par rapport à cette broche empêche l'agglomération des matières durcissables sur cette dernière. Les flexions périodiques de la gaine au cours de sa circulation le long des surfaces externes et internes de la broche empêchent le béton d'adhérer sur elle. Toute accumulation de matières durcies est transitoire et peut facilement être éliminée par lavage, par exemple par une pulvérisation d'eau sur la partie amont de la gaine. Cette gaine peut donc être nettoyée sans qu'on ait interrompu la coulée de la dalle ou autre pièce préfabriquée. Les gaines peuvent être adaptées à des broches de différentes sections, telles que celles qui.peuvent être nécessaires pour la formation de canaux ou conduits servant de passages pour des tuyaux, gaines de ventilation, ou analogues. Chaque gaine peut être confectionnée à partir d'une feuille d'un seul tenant ou à partir de plusieurs bandes individuelles, de forme allongée, qui sont assemblées sur la broche. Dans une forme de réalisation de l'invention, les broches présentent une série de trous, répartis sur leur longueur, qui font communiquer leur volume intérieur avec ltespace extérieur. On peut introduire de l'air ou un liquide sous pression dans la cavité de la broche par exemple au moyen d'un tube secondaire qui est enfilé dans cette cavité, le fluide étant alors refoulé à l'extérieur à travers les trous de manière à constituer un milieu lubrifiant ou réfrigérant entre la surface externe de la broche et la gaine qui circule sur cette surface. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparartront au cours de la description qui va suivre. Sur les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 est une vue en perspective avec arrachements partiels, d'une machine destinée à former des articles percés de canaux suivant l'invention; - la Fig. 2 est une coupe, avec arrachements partiels , suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une coupe de la broche, suivant la ligne 3-3 de la Fig. Z - la Fig. 4 est une vue en perspective, à- plus grande échelle, avec arrachement partiel, d'une partie de la gaine entourant la broche de formation d'un canal représentée sur la Fig. 2; ; - la Fig. 5 est une vue en perspective, avec arrachements partiels, d'un article réalisé conformément à l'invention, - la Fig. 6 est une coupe d'une broche suivant une autre forme de réalisation de lrinvention; - la Fig. GA est une coupe de la broche de la Fig. 6, suivant la ligne 6A-6A et dans le sens des flèches; - les Fig. 7A, 7B et 7C sont des vues en perspective des parties terminales de broches présentant des sections différentes selon d'autres modes de réalisation de l'invention; et - la Fig. 7D est une vue en perspective de la partie terminale d'un ensemble broche-gaine selon une autre forme de réalisation de l'invention. Sur les Fig. 1, 2 et 3, est représentée une machine destinée à produire à partir d'un mélange pour béton 10(qui n'a pas été représenté sur la Fig. 1 pour simplifier le dessin) des articles tels que, par exemple, des dalles percées de canaux, de forme allongée. La machine comprend une trémie 12 terminée par une goulotte 14 par laquelle le mélange 10 fourni par une source (non représentée) est envoyé ou refoulé dans un poste de moulage 15. Dans la machine particulière considérée (mais non nécessairement) la longueur de ce poste de moulage est supérieure à sa largeur. Le poste de moulage 15 est délimité par deux parois latérales 16 et 18 qui sont reliées entre elles par une paroi supérieure 20, laquelle fait corps avec une partie de la goulotte 14. Une courroie transporteuse sans fin 22 forme la paroi inférieure ou le fond du poste de moulage.Cette courroie est parallèle à la paroi supérieure 20 et est espacée de cette dernière pour délimiter avec cette paroi supérieure et les parois latérales 14 la forme d'une dalle d'une dalle de forme allongée. La courroie 22 passe sur des rouleaux 24 et se déplace dans le sens de la flèche de la Fig. 2. Cette courroie transporteuse 22 transporte le mélange partiellement solidifié du poste de moulage 15 à une aire de durcissement et de stockage. Initialement, on utilise une amorce pour acheminer le mélange de la trémie 12 à un poste de tronçonnage (non représenté) et, ensuite, l'article est entraidé en continu sur la courroie transporteuse, par des rouleaux actionnés par un moteur, ou équivalents (non représentés) ou par tout autre moyen.classique. Le moule comprend au moins une broche creusé 26 de formation de canal ouverte à ses extrémités , qui est disposé parallèlement à la courroie transporteuse 22 et à la paroi supérieure 20 du moule mais espacé de cette courroie et de cette paroi. La broche 26 de cette forme de réalisation a une section circulaire et son axe longitudinal est aligné avec la longueur du poste de moulage 15. Le poste de moulage 15 peut présenter toute forme désirée et comporter le nombre voulu de broches 26, suivant les spécifications de l'article fini. La Fig. 1 représente, par exemple, trois broches espacées et parallèles, qui font partie d'une rangée de huit broches, indiquées par la présence de huit canaux dans l'article 28 représenté sur la Fig. 5. La broche 26 comprend une partie terminale longitudinale qui est en porte-à-faux et fait saillie à l'extérieur du poste de moulage. Un support étroit 30, de forme rectangulaire est aligné avec la broche, et fixé par son extrémité supérieure, à l'extrémité amont de cette dernière, par exemple par soudage. A sa partie inférieure le support 30 est fixé à une barre plate 32 qui est à son tour fixée par des moyens classiques, par exemple par boulonnage ou soudage, à la paroi arrière adJacente 33 de la goulotte 14. Dans une machine qui comporte plusieurs broches 26, la barre 32 s'étend sur toute la largeur de la paroi 33 pour relier les extrémités inférieures des supports parallèles 30 sur lesquels les broches sont montées en porte-à-faux. Pour chaque broche, un manchon 34 de forme appropriée, est posé sur la partie longitudinale terminale de la broche 26, en aval du support 30 mais à proximité de ce dernier et le gros bout de ce manchon est fixé, dans une ouverture 36 ménagée pour le recevoir dans la paroi arrière 33 de la goulotte 14. Une gaine 40 qui, dans l'exemple de réalisation considérée, est en une matière flexible, telle que du chlorure de polyvinyle renforcé de nylon, possèdant une résistance à la traction et une épaisseur prédéterminées, est disposée pour circuler endirection axiale autour du mandrin 26. Pour former la gaine 40, on démonte la broche 26 et on la pose sur la feuille. On plie la feuille autour de l'une des extrémités de la broche et on 1' enfile à l'intérieur de cette dernière pour la tirer en sens inverse, jusqu a ce que les deux extrémités ou bords transversaux opposés de la feuille soient contigus et puissent être raccordés par soudage à chaud, couture ou autre procédé approprié. La gaine 40 formée de cette façon enveloppe la broche 22, qui peut ensuite être remontée.La gaine a une longueur suffisante pour former une boucle autour d'un rouleau de renvoi 43 situé à une certaine distance en arrière de l'extrémité amont de la broche 26. Dans ce but, toutes les broches sont équipées de rouleaux de renvoi analogues, les différents rouleaux étant espacés les uns des autres et décalés de manière à éviter qu'ils ne se gênent mutuellement. La boucle sans fin de la gaine qui passe dans un sens sur la surface externe et, dans l'autre sens, dans la cavité intérieure de la broche comporte des bords latéraux longitudinaux parallèles qui se recouvrent comme indiqué en 41 mais ne sont pas assemblés (Fig. 1 et 3). La possibilité de séparer les deux bords latéraux longitudinaux de la gaine 30 permet la formation d'une fente temporaire 42 lors de la rotation, de sorte que les deux bords opposés de la gaine peuvent passer de chaque côté du support 30 le long de la broche. En aval du support 30, les lèvres ou bords latéraux écartés de la feuille flexible formant la gaine passent dans un manchon conique 34 , qui ferme la fente 42 et ramène les bords séparés en position de recouvrement. La disposition du support 30 à l'extérieur du poste de moulage évite tout entrafnement accidentel du mélange dans l'espace formé entre la gaine 40 et la surface externe de la broche 26. En se reportant aux Fig. 2 et 4, on voit que le mouvement du mélange 10, représenté par les flèches de la Fig. 2, est provoqué par le déplacement de la courroie transporteuse 22 de même que le glissement de la gaine 40 sur la surface externe de la broche dans la direction des flèches de la Fig. 4, qui est parallèle à celle de la courroie transporteuse 22. En conséquence, la gaine 40 est également entraidée à l'intérieur de la broche dans le sens opposé. Le déplacement de la gaine 40 par rapport à la broche 26 empêche la matière durcissable de se fixer sur la broche. En même temps, une accumulation de matière durcie sur la gaine 40 est interdite par les flexions répétées de la gaine changeant de direction entre les surfaces externe et interne de la broche.Le mouvement de la masse de mélange 109 peut fournir toute la force motrice nécessaire pour entrafner la gaine. Toutefois, dans certains cas, il peut être souhaitable de compléter cette force et ce résultat peut être obtenu en utilisant un rouleau moteur 45 tel que celui représenté sur la Fig. 1. Le rouleau moteur 45 est entraîné en rotation dans le sens de la flèche par un moteur et il agit sur la gaine par l'intermédiaire du rouleau fou 43 de manière à faciliter le mouvement de la gaine (par des moyens non représentés sur les dessins). Dans une forme perfectionnée de réalisation de l'invention, représentée sur les Fig. 6 et 6A, un certain nombre d'ouvertures 44 sont percées dans les parois de la broche 26, radialement autour de l'axe de la broche et sur toute la longueur de cette dernière, pour établir lne communication entre l'intérieur et l'extérieur de la broche. Un fluide tel que de l'air ou un liquide sous pression peut être introduit dans la cavité intérieure du mandrin, au moyen d'un tube intérieur secondaire 46, espacé des ouvertures 44 mais proche de ces dernières. Le fluide est refoulé vers l'extérieur à travers les ouvertures 44 de manière à réduire le frottement entre la gaine 40 et la surface externe de la broche 26, en établissant un coussin de fluide entre les surfaces qui se font face. En supplément ou en variante, le fluide peut servir à refroidir le dispositif.Le tube 46 est soudé à ses extrémités (comme représenté en 48 sur la Fig. 6A). Une ouverture débouche dans la chambre annulaire ménagée entre le tube 46 et la broche 26, et un raccord 51 traversant la broche et le support adjacent 30, peut être relié à une source de fluide (non représentée). L'article 28 représenté sur la Fig. 5 est un exemple de ce qui peut être fabriqué à l'aide de la machine et par le procédé décrit plus haut. Par exemple, cet article peut être une dalle d'environ 3, 60 m de longueur, 0, 90 m de largeur et 15 cm d'épaisseur. Le diamètre de chaque canal peut être d'environ 11 cm et l'épaisseur de paroi de la dalle, au-dessus et an-dessous des canaux, est d'environ 2 cm. On peut produire de la même façon des éléments coulés de dimensions différentes, comportant un nombre variable de canaux ayant des sections de formes diverses. Les Fig. 7A, 7B et 7C représentent plusieurs formes de broches adaptées pour être utilisées pour des dalles. S ur la Fig. 7A est représentée une broche 26a de section rectangulaire enveloppée par une gaine 40a en une matière polymère organique, flexible, avec une région de recouvrement 43a. Sur la Fig. 7B est représentée une broche 26b de section triangulaire , enveloppée par une gaine flexible 40b avec une région de recouvrement 43b. Sur la Fig. 7C est représentée une broche 26c de section hexagonale, revêtue d'une gaine souple 40c qui possède une région de recouvrement 43c. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 7D une broche 26d de section circulaire est revêtue d'une gaine 40d formée par d'étroites bandes 41 de matière en feuille qui sont reliées les unes aux autres par des joints longitudinaux, à l'exception de la paire de bandes 41a et 41b qui ne sont pas solidaires l'une de l'autre et qui se recouvrent en 43d. - REVENDICATIONS 1 - Machine destinée à former un objet percé de canaux à partir d'un mélange durcissable, comprenant un poste de moulage des moyens pour faire circuler le mélange dans le poste de moulage et au moins une broche de formation de canal montée sur le traJet du mélange dans le poste de moulage, caractérisée en ce que la broche est creuse et ouverte à ses deux extrémités, et comporte une surface externe et une surface interne, a un axe longitudinal qui est aligné avec l'axe longitudinal du poste de moulage et est enveloppée d'une gaine ayant la forme d'une boucle sans fin, mobile dans la direction longitudinale de la broche autour des surfaces externe et interne de cette dernière, le mélange et la gaine se déplaçant conjointement le long de la surface externe de la broche, tandis que la gaine se déplace en sens inverse à l'intérieur de la broche. 2. - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la gaine présente deux bords latéraux longitudinaux se recouvrant. 3. - Machine suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de support en porte-a -. faux reliés à une première extrémité de la broche et la maintenant fermement en porte-à-faux dans le poste de moulage. 4. - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un manchon enfilé sur la première extrémité de la broche dans la région adjacente aux moyens de support en porte-à-faux. 5. - Machine suivant 11 une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la paroi de la broche est percée d'une série d'ouvertures qui font communiquer son volume intérieur avec l'espace extérieur. 6. - Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour introduire un fluide par les ouvertures entre les surfaces en regard de la gaine et de la broche. 7. - Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'introduction du fluide comprennent un tube monté à l'intérieur de la broche et délimitant avec celle-ci une chambre annulaire fermée à ses extrémités et une ouverture débouchant dans cette chambre et reliée à une source de fluide. 8. - Machine suivant l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un rouleau fou de renvoi qui est placé à une certaine distance d'une extrémité de la broche et sur la gaine passe en se déplaçant entre l'intérieur et l'extérieur de la broche. 9. - Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un rouleau dTentralnement, adjacent au rouleau fou de renvoi, qui entraide la gaine en la pinçant entre lui -meme et ce rouleau de. renvoi. 10. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la gaine est formée à partir d'une feuille sensiblement rectangulaire. 11. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la gaine est formée d'une série de bandes étroites fixées les unes aux autres pour former une feuille de forme sensiblement rectangulaire. 12. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la broche est espacée à la fois de la paroi supérieure et du fond du poste de moulage. 13. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la broche a une section circulaire. 14. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la broche a une section triangulaire. 15. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la broche a une section rectangulaire. 16. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la broche a une section hexagonale. 17. - Machine suivant l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs broches espacées et parallèles entre elles. 18. - Machine suivant ltune quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que le mélange durcis sable est une matière à base de ciment. 19. - Dispositif de formage de canal pour machine de fabrication d'articles percés de canaux à partir d'un mélange durcissable, caractérisé en ce qu' il comprend une broche de formage de canal, creuse > de forme allongée et ouverte à ses deux extrémités et une gaine en contact avec les surfaces interne et externe de cette broche, qui forme une boucle sans fin mobile, parallèlement à l'axe longitudinal de la broche, autour des surfaces externe et interne de celle-ci. 20. - Dispositif suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la gaine comporte deux bords latéraux longitudinaux qui se recouvrent. 21. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de support en porte-à-faux relié à une première extrémité de la broche et la maintenant fixement en saillie. 22. - Dispositif suivant l'une des revendications 20 et 21, carac té-rgsé en ce qu'il comprend un manchon enfilé sur une extrémité de la broche, pour le guidage des bords latéraux longitudinaux se recouvrant pendant le déplacement de la gaine par rapport à la broche. 23. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que la paroi de la broche est percée d'ouvertures de mise en communication de sa cavité intérieure avec 1' extérieur. 24. - Dispositif suivant la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend un tube- logé dans la broche et fixé aux deux extrémitéys de celles-ci pour délimiter une chambre annulaire et une ouverture débouchant dans la chambre pour son raccordement à une source de fluide. 25. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau fou placé à une certaine distance d'une première extrémité de la broche autour duquel la gaine passe lorsqu'elle se déplace de l'intérieur à l'extérieur de la broche. 26. - Dispositif suivant la revendication 25 caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau d'entrafnement adjacent au rouleau fou qui entraffle la gaine en la pinçant entre lui et le rouleau fou. 27. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 26, caractérisé en ce que la gaine est réalisée à partir d'une feuille sensiblement rectangulaire. 28. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 27, caractérisé en ce que la gaine est composée de plusieurs bandes étroites assemblées de manière à former une feuille sensiblement rect angulaire. 29. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 27, caractérisé en ce que la broche a une section circulaire. 30. - Dispositif suivant rune des revendications 19 à 27, caractérisé en ce que la broche a une section triangulaire. 31. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 27, caractérisé en ce que la broche a une section rectangulaire. 32. - Dispositif suivant l'une des revendications 19 à 27, caractérisé en ce que la broche a une section hexagonale. 33. - Procédé de fabrication d'un article percé de canaux à partir d'un mélange durcissable, caractérisé en ce qu'on enveloppe au moins une broche de formage de canal, creuse, de forme allongée, ouverte à ses deux extrémités, dans une gaine en contact avec les surfaces interne et externe, qui présente la forme d'une boucle sans fin susceptible de tourner lue long de ces surfaces dans la direction de l'axe longitudinal de la broche ; on place la broche dans un poste de moulage ; on introduit le mélange dans le poste de moulage et on le déplace par rapport à la paroi, dans un premier sens, pour l'évacuer du poste de moulage ; et on déplace la gaine sur la surface externe de la broche dans ce premier sens, cependant qu'elle glisse dans le sens inverse à l'intérieur de la broche. 34. - Procédé suivant la revendication 33, caractérisé en ce que la broche est l'une de plusieurs broches espacées, parallèles entre elles et logées dans le poste de moulage. 35. - Procédé suivant la revendication 33, caractérisé en ce que la gaine possédant des parties latérales longitudinales et en ce que l'on dispose ces parties latérales à recouvrement sur la surface externe de la broche. 36. - Procédé suivant la revendication 33, caractérisé en ce que la broche est percéed'ouvertures et en ce qu'on refoule un fluide à travers ces ouvertures pour réduire le frottement entre les surfaces en regard de la gaine et de la broche. 37. - Procédé suivant la revendication 33, caractérisé en ce que la broche est montée en porte-à-faux à l'une de ses extrémités de manière à faire saillie dans le poste de moulage. 38. - Procédé suivant la revendication 37, caractérisé en ce que, pendant le déplacement de la gaine par rapport à a broche, les parties longitudinales de la feuille sont guidées dans la région de la première extrémité de la broche de manière à se recouvrir. 39. - Procédé suivant la revendication 33, caractérisé en ce que le mélange durcissable est une matière à base de ciment.