Brevet FR2024186A1 — publié le 19700828

L'invention concerne un malaxeur à mélange forcé pour le béton ou matières similaires, du type connu, dans lequel des outils mélangeurs tournent dans une cuve fixe circulaire de forme relativement plate, et balaient pratiquement le fond de cette cuve. ALtérieurement, les outils étaient habituellement reliés rigidement à leur arbre d'entraînemen, ce qui provoquait naturellement des phénomènes appréciables d'usure des outils mélangeurs, étant donné que ceux-ci doivent mélanger entre eux des constituants de grosseurs les plus diverses. I1 n'était pas exclu que des parties de ces différents constituants, surtout les fractions les plus grossières, parviennent dans l'intervalle entre les outils mélangeurs et le fond de la cuve, et provoquent ainsi l'usure mentionnée.C'est pourquoi on a déjà proposé de relier lesaitils à l'arbre d'entrainement de manière mobile et sous l'action d'un ressort, les outils étant repoussés contre une butée fixe, afin qu'ils puissent prendre une position à laquelle il subsiste un léger intervalle par rapport au fond de la cuve, et aussi par rapport à la paroi de celle-ci, dans le cas où les outils s'étendent jusqu'à cette paroi. Dans ces mélangeurs, il est très important de maintenir aussi étroit que possible l'intervalle entre les outils mélangeurs et le fond au la paroi de la cuve, afin de pouvoir au moins maintenir entre certaines limites l'usure mentionnée plus haut. On se heurte alors à des difficultés, du fait qu'à cause des tolérances de fabrication, l'intervalle par rapport au fond de la cuve varie au cours d'un tour des outils mélangeurs. Or, l'usure augmente très fortement à mesure que la largeur de l'intervalle s'accroit, et pratiquement pour ltempêcher, il faudrait que la grandeur de cet intervalle dépasse la grosseur moyenne des plus gros grains du mélange. Or, cela exercerait une influence extremement défavorable sur l'action de mélange et d'évacuation dC.e anlx outils. I1 a déjà été proposé aussi de rendre réglables les outils mélangeurs pour éviter qu'prés un premier degré d'usure, et étant donné l'augmentation de largeur de l'intervalle qui en résulte, cette usure ne se produise ensuite plus rapidement et plus fortement. Mais cela oblige r- surveiller constamment et à régler fréquemment les outils mélangeurs, ce qui nécessite chaque fois un arret du malaxeur I1 est vrai que les outils mélangeurs à montage mobile et soumis à l'action d'un ressort peuvent s'effacer devant un gros obstacle, constitué par exemple par des fractions d'un composant à gros grains mais, une fois qu'ils se sont soulevés, ils ne peuvent retourner à leur position initiale que lorsque l'état d'équilibre entre les forces est à nouveau perturbé.Or cela se produit seulement lorsqu'on vide le malaxeur. Jusque là, les outils restent dans leur position soulevée, étant donné que les éléments de différentes granulométries se coincent dans l'intervalle une fois qu'il s'est formé, et engendrent d'ailleurs à nouveau des forces de frottement plus grandes. Enfin, on a déjà tenté aussi de diminuer l'usure des outils mélangeurs, entre ceux-ci et le fond de-la paroi de la cuve, en utilisant une matière élastique. A cet effet, on a déjà employé différentes matières synthétiques élastiques. Toutefois, l'expérience a montré que les matières synthétiques utilisables en raison de leur élasticité n'ont pas une solidité appropriée aux forces importantes engendrées lors du proces- sus de malaxage. L'invention a donc pour but, dans les malaxeurs à m6- lange forcé et à évacuation par la paroi, du type défini plus haut, de trouver des moyens permettant de diminuer efficacement l'usure, notamment celle des outils mélangeurs, ce qui permet aussi d'obtenir un meilleur mélange et une meilleure évacuation sans qu'il soit nécessaire de surveiller et de réajuster continuellement à la main les outils mélangeurs. L'invention résoud ce problème par le fait que, pour maintenir un intervalle aussi petit que possible entre les outils mélangeurs et le fond de la cuve, et pour régler automatiquement les outils mélangeurs en rotation rapide, acapres leur usure, les supports des outils mélangeurs sont. montés à l'extrémité inférieure de l'arbre d'entraînement de manière à pouvoir pivoter autour d'un tourillon horizontal, de telle sorte que le centre de gravité d'ensemble des outils mélangeurs se trouve toujours en dessous de ce montage sur l'arbre d'entraînement. Avantageusement, 1 'extrémité inférieure de l'arbre d'entrainement est de section carrée. Les outils mélangeurs sont de préférence constitués essentiellement par des pales étroites s'étendant sur la moitié du diamètre de la cuve, et qui sont en retard sur le rayon, dans le sens de rotation, et en outre inclinées relativement au fond de la cuve, du bas et de l'avant vers le haut et vers l1arriè- re. En outre, sur les supports des outils mélangeurs peuvent être prévues, au dessus de ces pales, d'autres pales plus petites pouvant pivoter autour de bras verticaux, et pouvant etre réglées en hauteur. Grâce à la disposition adoptée, l'intervalle entre le fond de la cuve et les outils mélangeurs disparaît d'abord complètement. Ainsi, des fractions d'agregats ne peuvent plus se coincer entre les outils mélangeurs et le fond de la cuve, et accélérer ainsi l'usure. Celle qui se produit est compensée automatiquement par le fait que les outils mélangeurs peuvent pivoter autour de leur monture. Grâce à la position du centre de gravité, la force centrifuge a pour effet de soulever légèrement les outils mélangeurs, au moins dans le fonctionnement à vide, ce qui diminue à nouveau l'usure. L'ensemble de la disposition de pales mélangeuses améliore le résultat du mélange, accélère l'évacuation de la cuve et exerce une influence régulatrice sur le fonctionnement des outils, ce qui constitue à nouveau un facteur de diminution de l'usure. D'autres caractéristiques de l'invention, et des détails concernant les avantages qu'elle permet d'obtenir, seront donnés ci-après dans la description d'un mode d'exécution de l'objet de l'invention, représenté de façon purement schématique et à simple ttre d'exemple dans les dessins annexés, dans lesquels La figure 1 montre une coupe axiale verticale des éléments essentiels d'un malaxeur à mélange forcé conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation agrandie, partiellement en coupe, des outils mélangeurs, dans le sens de la flèche III de la figure 2 ; et La figure 4 est une vue en plan partielle des outils mélangeurs de la ligure 3- Sur une cuve mélangeuse 1 est posée une structure porteuse 2 destinée au mécanisme d'entraînement, et dont la hau teur relativement au bord supérieur de la cuve est réglable au moyen de vis 3. La cuve 1 et la structure porteuse 2 sont en outre reliées entre elles par des vis 4. Les outils mélangeurs sont essentiellement formés par des pales mélangeuses 5. Au moyen des vis 3, on peut ajuster la position d'origine de ces pales 5 relativement au fond de la cuve 1. La structure porteuse 2 est en forme de cuvette, en son milieu, et elle porte dans celle-ci un renvoi à engrenages 6 et un moteur d'entraînement 7. Un arbre 8 partant du réducteur 6 pénètre de haut en bas dans la chambre de mélange 9 de la cuve 1. L'extrémité inférieure de larbre d'entraînement 8 forme une tete carrée 10. Cette tête peut aussi constituer un élément séparé, fixé à l'arbre d'entraînement. Elle porte des montures destinées aux supports d'outils 12 auxquels sont fixées à leur tour les pales mélangeuses 5. Dans l'exemple représenté, les montures sont réalisées sous forme de goujons 11 orientés hori zontalement et sur lesquels sont engagées des douilles 11' dont la longueur est un peu supérieure à la largeur des supports 12. Des écrous borgnes 11" assurent l'assemblage. Sur les supports 12 sont fixées des pales intrieures 13 et des pales extérieures 14 pouvant pivoter autour de bras verticaux de fixation, et pouvant être réglées en hauteur. Leur fixation est assurée par des vis 16, tandis que les pales mélangeuses 5 sont reliées au support 12 par des vis 17. Les pales mélangeuses 5 sont en retard sur le rayon 20, d'un angle d, de sorte que la matière à mélanger est déplacée depuis l'axe central vertical 21 du malaxeur vers l'extérieur. Saint donné que leur coté antérieur est incliné de l'avant et du bas vers le haut et vers l'arrière, les pales mélangeuses 5 font un angle R avec le fond de la cuve, de sorte que la matière à mélanger est encore soulevée. ainsi, la région centrale de la chambre de mélange 9 de la cuve 1 reste pratiquement libre. Le mouvement de la matière à mélanger est encore entretenu par les pales mélangeuses 13 et 14. La matière est essentiellement conduite vers l'extérieur contre la paroi de la cuve et de là, après le passage de chaque outil mélangeur, elle retombe vers l'intérieur, sur le fond de la cuve.La portion de la matière à mélanger qui s'écoule par dessus les outils mélangeurs, par l'effet du côté antérieur ascendant oblique des pales mélan geuses 5, et celui des pales mélangeuses 19 et 14 qui forment des surfaces directrices correspondantes, engendre une force P qui repousse vers le fond de la cuve les outils mélangeurs, et par conséquent les pales mélangeuses 5, en fonction de la quantité de matière contenue dans la cuve.Grâce à la monture des outils mélangeurs sur l'arbre d'entraînement 8 telle qu'elle est prévue suivant l'invention, les pales mélangeuses 5 peuvent glisser pratiquement sans intervalle au dessus du fond de la cuve même si celui-ci n'est pas exactement perpendiculaire à l'axe central 21. Etant donnée l'absence pratique d'intervalle entre les pales 5 et le fond de la cuve, usure en cet endroit est faible et, en outre, les pales 5 se réajustent automatiquement en fonction de l'usure. On évite ainsi les temps d'arrêt et autres facteurs onéreuxqu' entraînaient les travaux de réajustement nécessaires antérieurement. Au moins dans le fonctionnement à vide, les forces de frottement entre les pales mélangeuses 5 et le fond de la cuve sont pratiquement nulles, du fait que la monture 11, Il', Il" est située au-dessus du centre de gravité S des outils mélangeurs, de sorte que l'action de la force centrifuge qui s'exerce sur ces outils en rotation rapide a pour effet de soulever légèrement les pales, ou du moins de diminuer le poids de celles-ci qui agit sur le fond de la cuve. Grâce au fonctionnement régulier que l'on obtient ainsi, le moteur et la transmission d'entrastnement sont en outre ménagés, le mélange est complet et l'évacuation se fait rapidement tout en utilisant un petit nombre de pales. REVEWDIGAtIONS 1 - Malaxeur à mélange forcé pour le béton ou matières similaires, comportant une cuve fixe circulaire de forme aplatie et des outils mélangeurs qui tournent rapidement dans celle-ci et balaient pratiquement le fond de la cuve, caractérisé par le fait que, pour maintenir un intervalle aussi petit que possit)l entre les outils mélangeurs et le fond de la cuve, et pour Jn gler automatiquement les outils mélangeurs, d'après leur usure, les supports des outils mélangeurs sont montés à l'extrémité inférieure de l'arbre d'entraînement de manière à pouvoir pivoter autour d'un tourillon horizontal, de telle sorte que le centre de gravité d'ensemble des outils mélangeurs se trouve toujours en dessous de ce montage sur l'arbre d'entraînement. 2 - Malaxeur selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que l'extrémité inférieure de l'arbre d'entraînement est de section carrée. 3 - Malaxeur selon les Revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les outils mélangeurs sont constitués essentiellement par des pales étroites s'étendant sur la moitié du diamètre de la cuve, et qui sont en retard sur le rayon, dans le sens de rotation et, 'en outre inclinées relativement au fond de la cuve,- du bas et de l'avant vers le haut et vers 1' arriè- re. l'une 4 - Malaxeur selon/des Revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que sur les supports des outils mélangeurs sont en outre prévues, au-dessus des pales, d'autres pales plus petites pouvant pivoter autour de bras verticaux, et pouvant être réglées en hauteur.