Brevet FR2011647A1 — publié le 19700306

La présente invention concerne un malaxeur à mélange forcé, notamment pour matériaux de construction, comportant une cuve de malaxage tournant autour d'un axe vertical et des pales de malaxage tournant dans le même sens autour d'un axe qui est parallèle à celai 5 de la cuve de malaxage et qui sont entraînées par un moteur principal en entraînant la cuve de malaxage par l'intermédiaire de la force de frottement de la matière malaxée. Ce malaxeur présente l'avantage d'une constitution et d'un dispositifd'entraînement simples. Le moteur principal n'est pas 10 relié avec la cuve de malaxage et les pales de malaxage reliées à eë moteur peuvent être écartées par pivotement, ensemble avec les organes d'entraînement, de sorte que la cuve est facilement accessible et peut également être enlevée sans difficultés. Il n'est pas non plus nécessaire de prévoir, pour ...la cuvé de malaxage,Vus. support 15 3T'\aconformation .particulière ni des organes coopérant avec un dispositif d'entraînement, tel que des embrayages, des couronnes dentées ou des organes- analogues. Il peut se produire cependant que la cuve de malaxage n'est pas entraîné» suffisamment en certaines conditions de service, no-20 tamment lorsqu'une quantité trop faible de matière malaxée se trbuve dans la cuve. Le but de l'invention est, par conséquent, d'assurer le fonctionnement sûr du malaxeur dans toutes les conditions de service. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu du fait 25 qu'à la cuve de malaxage est associée . un dispositif d'entraînement auxiliaire qui entraîne la cuve indépendamment de la force de frottement de la matière malaxée suivant l'état de service du malaxeur à mélange forcé. Le dispositif d'entraînement auxiliaire est constitué de façon 30 particulièrement avantageuse par un rouleau de frottement entraîné par un moteur auxiliaire et pouvant être appliqué contre la périphérie de la cuve de malaxage. Un couplage particulièrement simple du moteur auxiliaire est possible lorsque ce dernier tourne en permanence tant que le mala-35 xeur à mélange forcé est en service. Il est, dans ce cas, avantageux de monter le moteur auxiliaire de façon mobile et de l'appliquer contre la cuve de malaxage à l'aide d'un appui de longueur variable lorsque sa force d'entraînement est nécessaire. En plus du pressage ou à la place du pressage variable, il est 69 20990 2 2011647 également avantageux d'incorporer entre le moteur auxiliaire et le ! rouleau de frottement un dis -ositix à mouvementlibre, de sorte que le rouleau de frottement peut tourner plus vite que le moteur lorsque sa force n'est plus nécessaire. 5 Lorsqu'on désire maintenir le moteur auxiliaire en service pendant le temps seulement où il est utilisé, ceci afin d'économiser la consommation d'énergie, il est avantageux de relier à la cuve de malaxage un transmetteur de la vitesse de rotation qui filet le moteur, auxiliaire aiHiarclie ou_l'arrêté- _ suivant les "besoins. 10 Ce transmetteur est constitué le plus avantageusement par un interrupteur à force centrifuge. Le transmetteur de la vitesse de rotation peut également être constitué avantageusement par une génératrice produisant une tension dépendant de la vitesse de rotation et effectuant le couplage du moteur auxiliaire par l'intermédiaire 15 d'un relais. La liaison de travail entre les pales de malaxage et la cuve de malaxage peut diminuer ou cesser lorsque le ma&xeur à mélange forcé présente pour le vidage de la cuve un volet de fond, lorsque ce volet est ouvert, et que la matière mélangée sort de la cuve de 20 sorte qu'elle n'est plus en mesure de transmettre une force de frottement ou de transmettre seulement, une force faible. Normalement^ on fait descendre dans la matière malaxée une pelle de déviation lors de l'ouverture du volet du fond, qui dirige la matière mal axée vers l'ouverture se trouvant dans le fond du malaxeur. Cette pelle 25 augmente la résistance de la matière malaxée et diminue par suite le couple agissant sur la cuve. Cette dernière peut, par conséquent, s'arrêter avant que la totalité de la matière malaxée se soit écoulée et le malaxeur démarre ' également de façon ralentie lors' du nouveau chargement. Il est, dans ce cas, particulièrement important de 30 prévoir les caractéristiques de construction mentionnées"ci—dessus. Il est en outre particulièrement avantageux d'associer au volet de fond, en particulier à un organe d'entraînement associé à ce volet, un organe de transmission provoquant automatiquement la mise en service du dispositif d'entraînement auxiliaire loirs de l'actionne-35 ment du volet de fond. Cet organe de transmission est avantageusement constitué par un interrupteur monté dans le circuit électrique du moteur auxiliaire et fermé lorsque le volet de fond est ouvert. On peut obtenir une conformation particulièrement avantageuse COPf 69 20990 3 2011647 du malaxeur, du point de vue consommation d'énergie, lorsque le moteur auxiliaire est seulement pressé contre la cuve de malaxage lorsqu'il est mis en route, notamment par le fait que l'on prévoit, parallèlement au moteur auxiliaire, un organe d'actionnement qui 5 règle la pression qu'exerce le rouleau de frottement sur la cuve de malaxage. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La. fig. 1 est une élévation latérale, partie en coupe, d'un 10 malaxeur à mélange forcé. La fig. 2 est une vue en plan du même malaxeur, certaines parties ayant été arrachées. La fig. 3 est une élévation latérale, partie en coupe, du dispositif d'entraînement auxiliaire. 15 La fig. 4 est une variante de réalisation de l'exemple illus tré à la fig. 3» La fig. 5 représente un transmetteur de la vitesse de rotation, en coupe. La fig. 6 est un schéma de montage simplifié du dispositif 20 d'entraînement auxiliaire. Une cuve de malaxage 3 est supportée de façon rotative autour * d'un axe vertical sur un châssis 1 à l'aide d'un roulement à billes 2. A côté de la cuve est fixé, de manière pivotante, un compartiment à moteur 4 qui est également disposé sur le châssis 25 1.0e compartiment présente un moteur principal 5. Un bras 6, fixé sur le compartiment à moteur, s'étend au-dessus de la cuve de malaxage 3 et recouvre cette dernière en majeure partie. Dans le bras est sifpportçe une croix de malaxage 7 portant une pale 9 Siée-8ur' Sur le bras 6 est disposée, en outre, une pièce de déviation 12 à laquelle se raccorde une pelle de déviation 13® Cette pièce 35 de déviation peut être sortie du bras 6 jusqu'à ce qu'elle s'étende à une faible distance seulement du fond ou alors elle peut être soulevée dans une position de fin de course supérieure. Au centre du fond 11 de la cuve de malaxage se trouve une ouverture 14 qui est fermée par un volet de fond 16, avec inter- 69 20990 4 2011647 calation d'un joint 15 dans la position représentée des parties. Le volet est supporté en rotation sur un levier 17 qui est fixé de façon pivotante sur le châssis 1 et qui est relié avec un dispositif d'entraînement hydraulique 18 pour le pivotement. 5 Sur le châssis 1 est montée une console 19 (fig. 2) sur laquelle est articulé un bras pivotant composé essentiellement de deux pattes 21, 22 et pouvant pivoter à l'aide d'un axe 20 (fig. 3). A l'extrémité libre du bras pivotant est supporté un rouleau de frottement 23 composé de deux parties. Ce rouleau est en 10 liaison de frottement avec les rouleaux 24 d'un arbre 25» L'extrémité inférieure de "celui-ci, qui porte un prolongement 26 en forme de gobelet, est accouplée, par l'intermédiaire d'un dispositif à mouvement libre 27, avec l'arbre de sortie 28 d'un moteur électrique auxiliaire 29. Ce moteur est fixé sur la patte 22 par 15 une pièce intermédiaire 30. Sur la console 19 est articulé en outre un appui 31 qui est constitué par un cylindre et un piston hydrauliques. Cet appui se prolonge dans une douille 32 dans laquelle coulisse une barre 33 articulée sur le bras pivotant 21, 22. La douille et la barre sont 20 écartées dans une mesure limitée au moyen d'un ressort 34. ' Sur la console 19 est articulé enfin un levier 35 portant, à son extrémité libre, un transmetteur 36 de la vitesse de rotation et supportant un galet de frottement 37. Un ressort de pression 38, prenant appui sur la console 19» applique le galet de 25 frottement 37 contre la cuve de malaxage 3. Le transmetteur de la vitesse de rotation comporte une génératrice 39 (fig. 6), dans le circuit électrique de laquelle est montée la bobine 40 d'un relais. La bobine est associée à deux contacts 41 et 42. Ces deux contacts sont montés parallèlement l'un 30 à l'autre en amont d'un moteur auxiliaire 29. En série avec le contact 42 se trouve un interrupteur 43 qui est relié avec le volet de fond 16, notamment avec un organe d'entraînement associé à celui-ci, de sorte que l'interrupteur est fermé lorsque le volet de fond est ouvert. Parallèlement au moteur auxiliaire 29 se 35 trouve une soupape magnétique 44 réglant l'arrivée d'huile dans le cylindre de l'appui 31. Le malaxeur fonctionne de la façon suivante: Le volet ,de fond est fermé dans la position illustrée à la fig. 1. La matière devant être malaxée est versée à gauche du bras BAD ORIGINAL 69 20990 5 2011647 6 dans la cuve de malaxage. La pelle de déviation 13 est soulevée. liorsqu'e le moteur principal 5 : a démarrér la croix, d'e-malaxage commence : à tourner» Cette croix entraine, à l'aide des pales de malaxage 9, la matière versée et, par suite, également la cuve. 5 La matière est malaxée en raison du mouvement relatif entre les parties mentionnées. Elle subit un malaxage supplémentaire par la pelle de déviation 13 immergée en partie et, éventuellement aussi, par des dispositifs de déviation ou de mélange supplémentaires. La cuve de malaxage tourne à la vitesse de rotation désirée et le 10 transmetteur de la vitesse de rotation fournit une tension relativement élevée. Le relais 40, 41, 42 est attiré et les contacts présentent la position illustrée à la fig. 6. Le moteur auxiliaire 29 est arrêté, la soupape magnétique 44 se trouve flâna sa position de repos, l'appui 31 est déchargé hydrauliquement et n'exerce 15 pas de pression sur le rouleau de frottement 33. Lorsque le volet de fond 16 est ouvert par l'actionnement du dispositif de pivotement 18 et lorsque la pelle de déviation 13 •et abaissée simultanément, cette pelle dirige la matière malaxée par 1'ouverture vers l'extérieur où. elle tombe dans une trémie 45. 20 Lu liaison dynamique entre la croix de malaxage 7 et la cuve 3 diminue et cette dernière pourrait s'arrêter si bien que le restant de la matière ne pourrait plus être vidé. Toutefois-, l'interrupteur 43 est fermé en même temps que s'ouvre le volet de fond, par exemple par la commutation d'une soupape déchargeant le dispositif de '25 pivotement 18, et le cylindre soutenant la pelle de déviation 13 et le moteur auxiliaire 29 reçoivent du courant électrique de même que la soupape magnétique 44. L'appui 31 presse le rouleau de frottement 23 contre la cuve de malaxage et le rouleau commerce à tourner. Le ressort 34 compense les faibles irrégularités dans 30 la marché de la cuve de malaxage. Celle-ci est entraînée à une vitesse qui est inférieure à la vitesse lors du malaxage et qui suffit pour faire sortir la matière. La tension aux bornes de la génératrice 39 diminue, le relais 40, 41, 42 retombe et le contact 41 se ferme. Le moteur auxiliaire 29 et la soupape magnétique conti-35 nuent à recevoir du courant électrique par ce contact, tandis que le contact 42 s'ouvre. Le volet de fond 17 est fermé lorsque la cuve est vidée. L'interrupteur 43 s'ouvre par suite également. On effectue ensuite une nouvelle charge de matière. Lorsque la quantité chargée BAD 69 20990 6 2011647 est suffisante, la croix de malaxage 7 entraîne de. nouveau la cuve de malaxage à une vitesse importante. La tension fournie par la génératrice augmente, la "bobine 40 provoque l'ouverture du contact 41 et la fermeture du contact 42. Le moteur auxi-5 laire 29 s'arrête, la soupape magnétique 44 est commutée de sorte que l'appui 31 est raccourci et le dispositif d'entraînement auxilaire de la cuve de malaxage est de nouveau arrêté. On assure de cette façon que la cuve de malaxage tourne dans chaque état de service du malaxeur, que la matière malaxé* 10 est vidée en totalité et que la matière d'une nouvelle charge est immédiatement malaxée de façon effieace. Le "bras 6 peut être pivoté îcers le haut avec le compartl-mentà moteur 4 à la fin du malaxage de sorte que la croix de malaxage et la pelle de déviation 13 sortent.de la cure 7 15 permettent ainsi un accès libre, en vue du nettoyage .par exemple• Dans une forme de réalisation simplifiée, il est possifel» de réaliser l'appui 31 de façon rigide et de presser le rcralsau de frottement 23 de façon permanente contre la cuve de malaxage au moyen du ressort 34. Dans le cas le plus simple» 11 est 20 également possible de laisser enclencher le moteur auxiliaire 29 en continu. Ce moteur est conçu de façon à entraîner la cuve de malaxage tant que sa vitesse de rotation est faible9 mai%' lorsque la cuve atteint sa vitesse de rotation de serrice, cette vitesse peut dépasser celle du moteur en raison du dispositif à 25 mouvement libre 27. Le dispositif à mouvement libre bonstitue svalement un dispositif de sûreté supplémentaire agissant pendant une durée réduite dans la forme de réalisation décrite en premier lieu; ce dispositif peut, cependant, être supprimé également. 30 II est également possible de commander le moteur auxiliaire 29 uniquement en fonction de l'ouverture du volet de fond 16 lorsqu'on est disposé à accepter l'inconvénient que la cuve dé malaxage démarre à une vitesse légèrement plus faible lors du chargement de la- matière. Seul l'interrupteur 43 est, dans ce 35 cas prévu dans le circuit électrique du moteur. Un dispositif du couplage, semblant commandé par la différence de la v.itesse de rotation entre le moteur auxiliaire 29 et la cuve de malaxage 3» est illustré par la forme de réalisation suivant la fig. 4. A la place du dispositif à mouvement libre 27, on BAD ORIGINAL 69 20990 7 2011647 a disposé, entre l'arbre de sortie 28 du moteur auxiliaire et l'arbre 25, un embrayage à roue libre 46. Il se compose de deux parties 47, 48 dont la première est reliée rigidement avec l'arbre de sortie 28, tandis que la seconde est reliée rigidement en 5 rotation avec l'arbre 25 tout en pouvant coulisser dans le sens longitudinal à l'aide d'une liaison à tige à fente 25'. les deux parties de l'embrayage présentent des dents 49, 50 s'engageant les unes dans les autres. Un ressort de pression 51 maintient les parties de l'embrayage ensemble. Sur l'une des parties de l'em-10 brayage 48 s'applique un contact 52 qui est en liaison avec un contact 53 lorsque les parties de l'embrayage sont engagées l'une dans l'autre. Le circuit électrique du moteur auxiliaire 29 ou d'un relais commandant ce moteur passe par ces contacts. Les parties se trouvent dans la position représentée tant que 15 le moteur auxiliaire entraîne la cuve de malaxage. Lorsque celle-ci commence à tourner plus rapidement, l'arbre 25 tourne plus vite que le moteur auxiliaire. Les dents 49, 50 glissent par suite les unes sur les autres, la partie 43 de l'embrayage est soulevée et sépare les contacts 52, 53 l'un de l'autre, de sorte que 20 le moteur auxiliaire est arrêté. Par des organes d'embrayage supplémentaires connus en soi, on peut obtenir que cet- état soit maintenu jusqu'à ce que la vitesse de rotation de la cuve de malaxage décroisse de nouveau. Ce transmetteur de la vitesse de rotation 36 est superflu lorsqu'on utilise cet embrayage à roue libre. 25 Le transmetteur de la vitesse de rotation peut, par ailleurs, être utilisé également pour coupler le moteur auxiliaire direetemait. Il peut, à cet effet, être réalisé, par exemple, suivant la fig. 5. Le rouleau de frottement 37 est relié par l'intermédiaire d'un arbre 55 supporté dans le boîtier 54 du transmetteur de la vi-30 tesse de rotation avec une bride 56 présentant une conformation concave sur sa partie inférieure. En vis-à-vis de cette bride se trouve une autre bride 57 qui est supportée de façon à pouvoir tourner avec un arbre 58 et de manière à pouvoir coulisser axia-lement dans le boîtier 54 en étant pressée contre la bride 56 35 au moyen d'un ressort hélicoïdal 59. Deux billes 60 se trouvent entre les brides. Sur le dessous de la bride 57 s'applique un contact 61 qui se trouve en liaison avec un contact 62 lorsque-la bride se trouve dans la position supérieure. Le circuit électrique du moteur auxiliaire 29 ou d'un relais réalisant le cou- BAD OR^'MAL 69 20990 8 2011647 plage de ce moteur passe par ces contacts. Les différentes parties restent dans la position illustrée et le moteur auxiliaire continue à tourner tant que la vitesse de rotation de la cuve de malaxage est réduite. Lorsque la cuve commence 5 à tourner plus rapidement, parce que le moteur principal 5 entre en service, les billes 60 se déplacent vers l'extérieur et pressent la bride 57 vers le bas. Cette bride sépare les contacts 61 et 62 et le moteur auxiliaire s'arrête. Inversement, il est de nouveau démarré en cas de besoin. 10 Au lieu de monter le rouleau de frottement 23 sur ce bras pi votant 6, il est égaiement possible de le disposer mobile d'une autre manière, en le laissant coulisser, par exemple, le long d'un guide disposé essentiellement à angle droit sur la périphérie de la cuve de malaxage. 15 II est également possible de varier la longueur de l'appui 31 directement par voie électrique, par exemple par l'intermédiaire d'un aimant recevant du courant électrique, à la place de la soupape magnétique 44 montée parallèlement au moteur auxiliaire, ou par un moteur électrique de faible dimension provoquant le dépla-20 cernent d'une crémaillère ou d'une broche filetée. Au lieu d'associer à l'appui 31 une transmission électrique pour l'organe d'actionnement du volet de fond, on peut lui associer aussi une transmission d'un autre type, par exemple une transmission mécanique appliquant le bras pivotant 21, 22 contre la cuve de 25 malaxage lors de l'abaissement du volet de fond. BAD ORIGINAL 69 20990 9 2011647 REVENDICATIONS 1 - Malaxeur à mélange forcé, notamment pour matériaux de construction, comportant une cuve de malaxage tournant autour d'un axe vertical et des pales de malaxage tournant dans le même 5 sens, caractérisé en ce que la cuve de malaxage 3 est associée à un dispositif d'entraînement auxiliaire 23» 29 qui entraîne la cuve indépendamment de la force de frottement de la matière malaxée suivant l'état de service du malaxeur à mélange forcé. 2 - Malaxeur à mélange forcé suivant la revendication 2,ca-10 ractérisé en ce que le.dispositif d'entraînement auxiliaire est constitué de façon particulièrement avantageuse par un rouleau de frottement 23 entraîné par un moteur auxiliaire 29 et pouvant être appliqué contre la périphérie- de la cuve de malaxage. 3 - Malaxeur à mélang© forcé suivant les revendications 1 15 ou 2, -caractérisé en ce que le rouleau de frottement 23 est supporté de façon mobile, notamment sur un bras pivotant 21, 22 et est relié avec un appui.31. dont la longueur dép.end de l'état de Beriice du malaxeur à mélange forcé et qui est prévue de sorte que le rouleau de frottement 23 s'applique contre la cuve de ma- 20 laxage lorsque l'appui 3Î est sorti et que ce rouleau est dégagé de la cuve lorsque l'appui est rentré. 4 - Malaxeur à mélange forcé suivant la revendication 3» caractérisé en ce que le ressort 34 est intercalé entre l'appui 31 et le rouleau de forttement 23. 25 5 - Malaxeur à mélange forcé suivant l'une des revendications 1 à 4» caractérisé en ce que le rouleau de frottement 23 est relié par le moteur auxiliaire 29 par l'intermédiaire d'un dispositif à mouvement libre 27 et en ce que le moteur auxiliaire présente une vitesse de rotation ayant pour effet que le rouleau de frot-30 tement 23 tourne plus lentement que ce qui correspond à la vitesse de rotation de la cuve de malaxage 7 pendant le malaxage. 6 - Malaxeur à mélange forcé suivant l'une des revendications 1 à 5» caractérisé en ce qu'un embrayage à roue libre 46 est intercalé entre le rouleau de frottement 23 et le moteur 35 auxilaire 29, l'embrayage étant constitué par deux parties 47, 48, dont l'une 48 se déplace axialement lorsque le rouleau de frottement à tendance à tourner plus rapidement que ce qui correspond à la vitesse de rotation du moteur auxiliaire 29, un contact 52 d'un interrupteur se trouvant dans le circuit 40 électrique du moteur auxiliaire et interrompant ce circuit lorsque ■*. BAD OP,rj'MAL 10 69 20990 2011647 la partie de l'embrayage en question est dep.lac ée -, est relié avec cette partie 48 de l'embrayage. 7 - Malaxeur à-mélange forcé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cuve de malaxage 5 est reliée 5 avec un transmetteur de la vitesse de rotation; 36 produisant une grandeur de mesure dépendant de la vitesse de rotation et agissant de telle manière sur un contact 41 se trouvant dans le circuit électrique du moteur auxiliaire 29 qui est seulement fermé lorsque la vitesse de rotation de la cuve 3 descend au-dessous d'une 10 valeur prédéterminée. 8 - Malaxeur à mélange forcé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le transmetteur de la vitesse de rotation est constitué par un interrupteur 56, 57» 60 actionné par la force centrifuge séparant deux contacts 61, 62 se touchant à la posi- 15 tion de repos lors du dépassement d'une vitesse de rotation déterminée. 9 - Malaxeur à mélange forcé suivant la revendication 7» caractérisé en ce que le transmetteur de la vitesse de rotation est constitué par une génératrice 39 produisant une tension dépendant 20 de la vitesse de rotation et reliée avec une bobine 40 d'un relais effectuant le couplage du moteur auxiliaire 29. 10 - Malaxeur à mélange forcé suivant l'une des revendications 1 à 9 présentant un volet de fond qui est ouvert pour le vidage de la cuve de malaxage, caractérisé en ce que le volet de fond 16, 25 notamment un organe d'actionnement associé à celui-ci, coopère avec un organe de transmission provoquant la mise en service du dispositif d'entraînement auxiliaire 23, 29 lors de 1'actionnement du volet de fond. 11 - Malaxeur à mélange suivant la revendication 10, caracté- 30 risé en ce que le volet de fond 16, notamment son organe d'actionnement, est associé à un interrupteur 43 se trouvant dans le circuit électrique du moteur auxiliaire 29 qui est fermé lorsque le volet est ouvert. 12 - Malaxeur à mélange forcé suivant l'une des revendications 35 7 à 11, caractérisé en ce qu'on dispose devant le moteur auxiliaire 29, d'une part, le contact 41 actionné en fonction de la vitesse de rotation et se fermant lorsque la vitesse de la cuve de malaxage descend au-dessous d'une vitesse de rotation déterminée et, d'autre part, parallèlement à cet interrupteur et l'un après l'autre, un BAD ORIGINAL 69 20990 n 2011647 contact 42 actionné en fonction de la vitesse de rotation et s'ouvrant seulement lorsque la vitesse descend au-dessous d'une valeur prédéterminée, ainsi que l'interrupteur 43 associé au volet de fond. 5 13 - Malaxeur à mélange forcé suivant l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce qu'un organe d1actionnement 44 réglant la pression qu'exerce le rouleau de frottement 23 sur la cuve de malaxage 7 est monté parallèlement au moteur auxiliaire 29. 14 - Malaxeur à mélange forcé suivant la revendication 13» 10 caractérisé en ce que l'organe d'actionnement est constitué par une soupape électromagnétique 44 réglant un cylindre à fluide sous pression et constituant ensemble avec un piston et une tige de piston l'appui 31 du rouleau de frottement. 23. , Bâd original i