Brevet FR2140322A1 — publié le 19730119

La présente invention concerne une installation automatique de préparation de revetements routiers, et plus particulièrement une installation de grande capacité permettant la production, dans des tolérances très serrées de dosage, de revetements à caractéristiques variable Les centrales de grande capacité, aussi bien pour enrobage de revetements bitumeux que pour production de béton, sont utisées en particulier au voisinage des chantiers de construction d'autoroutes, et sont destinées à alimenter simultanément des zones différentes du chantier.Elles peuvent donc avoir à fournir une succession de "gachées" de compositions et de dosages différente, selon qu'elles sont destinées à des couches plus ou moins superficielles de la chaussée en cours de construction0 Pour obtenir le meilleur rendement de l'installation, il est nécessaire que ces tgachéesn se succèdent rapidement, selon un programme qui dépend de 11 avancement du chantier et qui tient compte des inévitables imprévus dans le déroulement des opérations.Compte tenu des nombreux facteurs qui entrent en jeu dans les caractéristiques d2un revêtement donné, la conduite manuelle d'une succession rapide d'opérations d'enrobage pour des produits finis de caractéristiques différentes entratne inévitablement des erreurs, qui conduisent à rebuter certaines gachées après centrale, par exemple pour des écarts trop importants des dosages théoriques. La présente invention permet d'assurer un haut rendement pour une centrale de préparation de revetements routiers, tout en assurant le maxirmun de précision aux dosages des produits finish 11 invention s'applique à une installation pour enrobages de revetements routiers, comprenant successivement un poste de prédosage d'agrégats bruts à partir de plusieurs trémies renfermant des agrégats d'origines différentes, un poste de séchage des agrégats bruts pré-dosés, un poste de sélection et de stockage des agrégats secs à classement par granulométrie, un poste de dosage et malaxage constitué par une trémie peseuse de dosages d'agrégats secs, déversant les produits dans un mélangeur et recevant d'autre part un liant et des matériaux de charge en provenance de réserves de stockage propres, et des moyens éventuels de stockage des produits finis enrobés. Selon l'invention l'installation comporte un calculateur possédant en mémoire les caractéristiques des matériaux bruts, la spécification des produits finis désirés, et pourvu d'un pro gramme définissant les séquences successives de l'enrobage et le calculateur est lié aux différents postes par des capteurs reoueillant les caractéristiques des produits à la sortie de chaque poste et les transmettant au calculateur, et par des organes d'action recevant des consignes des calculateurs et agissant sur des organes de réglage des appareils de chaque poste. L'invention va maintenant étre décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés; La figure 1 est un schéma synoptique d'une centrale d'enrobage de revêtements routiers bitumeux sur lequel sont représentées les principales liaisons du calculateur avec les divers postes de l'installationi. La figure 2, donne le détail des liaisons du calculateur avec le poste de pré-dosage des agrégats bruts. La figure 3, donne le détail des liaisons du calculateur avec le poste de séchage des agrégats bruts; La figure 4, donne le détail des liaisons du calculateur avec le poste de dosage des agrégats secs. La figure 5 donne le détail des liaisons avec le poste de malaxages En se référant à la figure 1, la centrale dtenrobage pour revêtements routiers comporte un poste de stockage d'agrégats bruts dont les différentes trémies I peuvent alimenter sélectivement un transporteur de dosage 2 qui déverse l'ensemble des produits recueillis sur un élévateur 30 L'élévateur 3 alimente le poste de séchage constitué essentiellement par un four rotatif 4 de type usuel et chauffé par un brdleur 5. les produits solides secs sont déversés à la sortie du four sur un élévateur 6 tandis que les matières légères entratnées par les gaz chauds sont récupérées dans le cyclone 7, les fumées étant évacuées dans la cheminée 8 après passage dans un épurateur 9. Les matières sèches, à la sortie de l'élévateur 6 sont réparties dans des trémies 11 de stockage des agrégats secs après passage sur les criSes 12. les trémies 11 forment llun des éléments du poste de dosage et de malaxage qui comprend en outre la trémie peseuse 13., dans laquelle sont réunis la proportion exacte pour une gachée d'agrégats secs en provenance des diverses trémies 11e le mélange dosé dans la trémie peseuse 13 est déversé dans le mala xeur 14 qui reçoit en outre une injection de bitume en provenance du réservoir de stockage 15. le melangeur reçoit encore une certaine quantité de produits pulvérulents formant charge, dosés dans la trémie 16 et provenant d'un réservoir de stockage 17 d'où ils sont extraits par la vis d'alimentation 180 Après malaxage les produits finis sont repris par le transporteur 19 et déversés dans les trémies de chargement 20 pour remplissage des camions 21 à destination des chantiers d'u tilisation. Tous les postes intervenant dans les séquences successives d'élaboration du produit fini, à dosage d'agrégats et de bitume prédéterminé, sont reliés à un poste central de centrale matérialisé par le calculateur 22, ces diverses liaisons étant symbolisées sur la figure 1 par les repères A, B, C, D, E, et F. En se référant maintenant à la figure 2 concernant plus spécialement le poste de prédosage d'agrégats bruts, on voit que chaque trémie 1 est munie d'un dispositif extracteur constitué par une courroie doseuse 30, entrarnée chacune à vitesse variable par le mécanisme de réglage 31o la courroie doseuse 2 est entraînée à vitesse constante par le moteur 32. le capteur de débit 33 de la courroie doseuse 2 est un appareil de type usuel, dont le signal de sortie est, par exemple, une tension proportionnelle au débit délivré par la courroie 2. L'ensemble des appareils moteurs du poste est sous la dépendance du coffret général d'isolement et de protection 34.L'ensemble des liaisons A entre le calculteur et le poste de pré-dosage des agrégats bruts est donc constitué ici par la liaison Ai transmettant les informations du capteur 33 au calculateur, par les liaisons A2 transmettant les instructions du calculateur au dispositif d'extraction de chaque trémie 1 par l'intermédiaire de son appareillage de réglage 31, et par les liaisons A3 permettant la mise en service ou l'isolement de l'en- semble du poste, avec liaison de retour pour centrale d'exécution0 On se réfèrera maintenant à la figure 3 pour le détail de l'équipement des appareils constituant le poste de séchage des agrégats bruts pré-doséso le four rotatif 4, entraîné par le moteur 40, est chauffé par le brûleur 5 dont la flamme est commandée par le dispositif de réglage 41. le four et son bradeur comportent également un thermomètre 42 relevant la température des agrégats à la sortie du sécheur, un thermomètre 43 relevant la température des gaz chauds à la sortie du four, un manomètre 44 mesurant la dépression aux brtleurs, et un débitmètre 45 relevant le débit de la flamme réglée par l'appareil 41e Tous les capteurs délivrant un signal de sortie analogique le tirage du four est assuré par le ventilateur 47 entraSné par le moteur 48 et aspirant les gaz à travers le cyclône de récupération 7 puis à travers l'épurateur 9, pour les refouler vers la cheminée d'évacuation 8. Ltintensité du tirage est réglée par un jeu de volets réglables 50, commandé par le dispositif de positionnement 51. La température des gaz évacués est réglée par des volets d'ad- mission d'air frais 52 commandés par le dispositif de positionneo ment 53o L'ensemble des organes moteurs du poste de séchage est sous la dépendance du coffret dtisolement et de protection 54. L'ensemble des liaisons B entre le calculateur et les appareils constituant le poste de séchage est constitué par les liaisons B1, B2, B3 et B4 transmettant respectivement les signaux de sortie des appareils 42, 43, 44 et 45 vers le calculateur 22, par les liaisons B5, B6 et B7 transmettant les instructions du calculateur aux divers organes de réglage du brûleur 5, l'appareil 51 pour le réglage des volets 50 et l'appareil 53 pour le réglage des volets 52o les liaisons B comportent également les liaisons B8 et B9 transmettant les instructions du calculateur au coffret de protection général 54 et les informations en retour de contrôle d'exécutione En se référant maintenant à la figure 4, on verra que chaque trémie l1 de stockage d'agrégats secs est munie d'un casque de dosage 60, commandé chacun par des vérins de réglage 61. D'autre part la trémie peseuse 13 est également équipée d'un dispositif d'ouverture 62 commandé par un vérin de réglage 63. le crible 12, utilisé pour classer les agrégats dans les trémies 11 est mis en mouvement par le mécanisme moteur 65. Chacune des trémies 11 est équipée de trois détecteurs de niveau 67, 68 et 69 de type usuel, et par exemple du type à moulinet, disposé chacun au niveau haut, au niveau moyen et au niveau bas de chacune des trémies. La trémie peseuse 13 comporte un appareil 71 tel qu'un ampèremètre pour la mesure de la puissance absorbée par le fonctionnement du crible0 Enfin tous les organes moteurs de cette partie de l'installation sont liés à l'armoire de protection et d'isolement 73. L'ensemble des liaisons C, entre le calculateur 22 et les appareils du poste de dosage d'agrégats secs comporte donc, pour chaque trémie 11 les liaisons Cl, C2 et C3 transmettant au calcula teur les informations du niveau des agrégats dans la trémie, la liaison C4 transmettant au calculateur l'information donnée par le capteur 70 sur la charge contenue dans la trémie 13, et la liaison C5 transmettant au calculateur l'information de la puissance consommée dans ltentratnement du crible, qui est caractéristique du débit d'agrégats amenés par l'élévateur 6. les liaisons C comportent en outre les liaisons C6, C7 , C8 et C9 transmettant les ordres donnés par le calculateur au vérin 61 pour commander l'ouverture des casques de dosage 60 sur chaque trémie il, ainsi que la liaison C10 transmettant au vérin 63 les instructions pour l'ouverture de la trémie peseuse.Enfin les liaisons C-I I et C-12 commandent la mise en service ou ltisole- ment de cette partie de l'installation et permettant au calculateur de recueillir l'information de la bonne exécution de ces instruc tionSz On se référera maintenant à la figure 5 pour le détail des organes de commande et de contrôle pour les appareils constituant la partie malaxage du poste de dosage malaxage. le malaxeur 14 est entratné par un mécanisme moteur 75. Bien que non représenté sur le dessin schématlque de la figure 5, le malaxeur 14 est bien entendu muni d'un dispositif de déchargement, et on a simplement représenté symboliquement en 76 le dispositif de commande de l'ou- verture du malaxeur pour en déverser le contenu sur le transporteur 18. Le mécanisme 75 d'entratnement du malaxeur comporte également un appareil 77 pour la mesure de la puissance consommée par l'en- traînement du malaxeur, cet appareil pouvant & re simplement un ampèremètre. l'alimentation en bitume du malaxeur 14 se fait par l'intermédiaire d'une pompe d'extraction 78 et d'une vanne de régulation 79. Sur ce circuit d'alimentation est intercalé un appareil 80 de mesure du volume de bitume injecté dans le malaxeur. Le malaxeur 14 reçoit également une charge de produits pulvérulents en provenance du réservoir de stockage 17. les produits sont extraits du réservoir par la vis 18 entraines' par le mécanisme moteur 80. Les produits sont reçus dans la trémie doseuse 16 munie du capteur de charge 81. Ces produits sont ensuite transférés de la trémie 16 au malaxeur 14 par un transporteur 82 entraîné par le mécanisme 83. l'ensemble des organes moteurs de cette partie de l'ins- tallation est sous la dépendance du meme appareillage de protection et dtisolement 73 que la partie concernant7e dosage d'agrégats secs précédemment décrits Les liaisons D entre le calculateur et le circuit d'alimentation de bitume sont constituées par la liaison D1 transmettant les indications de débit du compteur 80 vers le calculateur, et par les liaisons D2 et D3 transmettant les consignes du calculateur respectivement à la vanne de réglage 79 et à la pompe 78. L'ensemble des liaisons F du calculateur aux appareillages du malaxeur sont constitués par la liaison FI transmettant au calculateur la puissance absorbée par le malaxeur , et qui caractérise l'état du mélange dans l'appareil , et par les liaisons F2, et F3 transmettant les consignes du calculateur respectivement à l'organe 75 d'entratnement du malaxeur et à l'organe 76 de vidage du malaxeur. L'ensemble E des liaisons entre le calculateur et l'appareillage de distribution des produits pulvérulents de charge est constitué par la liaison El transmettant au calculateur les informations de débit de produits détectées par le capteur 81, et par les liaisons E2 et E3 transmettant les instructions du calculateur respectivement à l'organe 80 de commande de la vis d'extraction du réservoir 17 et à l'organe 83 d1entraSnement du transporteur 82 alimentant le malaxeur 14. Dans l'installation qui vient d'être décrite le calculateur 22 reçoit en mémoire s - les caractéristiques des matériaux bruts, tels que granulométrie, surface spécifique, densité, etc - la spécification des produits finis désirée, chaque qualité étant désignée par un code définissant le poids des produits par gachée, l'ordre et la durée de préparation, le temps de malaxage etc - le programme de fabrication comprenant par exemple, la liste des qualités successives à élaborer, ainsi que la quantité pour chaque qualité, cette quantité pouvant etre exprimée en poids de produits finis ou en nombre de gachéeso Pour chaque opération de dosages d'agrégats secs, le calculateur commande et contrôle automatiquement les séquences de pesées des divers produits c'est-à-dire que pour chaque gachée les agrégats sont pesés successivement par cumul dans la trémie peseuse 13. C'est ainsi que pour chaque produit il y a d'abord ouverture du casque 60 i grand débit puis passage en petit débit à l'approche du poids pré-sélectionné, puis arrêt au poids pré-selec tionné, avec mémorisation de l'erreur de poids. Après pesage de tous les agrégats, la trémie peseuse est vidangée dans le malaxeur et la pesée de la gachée suivante peut commencer immédiatement, une opération parallèle est effectuée en même temps pour l'alimentation en produits pulvérulents de charge. I1 se produit souvent des erreurs de poids dans les pesées, et l'utilisation du calculateur permet, par mémorisation de ces erreurs, de calculer une correction de poids sur les produits suivants. Après malaxage des agrégats pendant un certain temps le calculateur intervient à nouveau pour l'injection de la qualité voulue de bitume. Dans la description ci-dessus, il n'a été mentionné qu'une solution dans laquelle le centrale se fait sur le volume du bitume. il est facile de concevoir une distribution basée sur un dosage en poids, et il suffit alors d'équiper l'installation d'appareils de mesure de volume et de température, et de faire rentrer la densité du bitume en mémoire du calculateur0 Ici encore le calculateur permet de tenir compte des erreurs de poids enregistrés sur les divers agrégats et, en fonction de la connaissance des surfaces spécifiques de ces agrégats tenus en mémoire le calculateur peut calculer un terme correctif sur le poids ou le volume du bitume à injecter. Le malaxage est caractérisé par un temps de malaxage avant injection du bitume et un temps après injection du bitume, avant vidange du malaxeur0 L'installation décrite p résente l'avantage que les temps théoriques peuvent être corrigés par le calculateur en fonction, par exemple, de la puissance consommée le malaxeur. le réapprovisionnement en agrégats des diverses trémies de dosage est fait à partir du poste de pré-dosage et le calculateur permet, à partir des données mémorisées de granulométrie et d'humidité des produits bruts, et à partir du contrôle de niveau des différentes trémies de dosage de commander la mise en route sélective des courroies d'extraction des trémies de stockage de produits bruts. Pour la surveillance du réglage du four de séchage le calculateur prend en compte le débit des agrégats, leur humidité, la température des agrégats chauds, et la température des gaz à la sortie du four pour obtenir les consignes de réglage du four et les transmettre à l'organe de réglage du brtleur ainsi qutà la régulation du tirage. Enfin la prise en compte par le calculateur de l'ensemble des données recueillies en cours de fonctionnement de l'installation permet une surveillance plus complète de la totalité de la centrale et en particulier l'enregistrement et la signalisation de défauts tels que, rupture de stock, goulot d'étranglement , au séchage ou au criblage, erreurs trop importantes de pesée, défauts mécaniques, défauts électriques etc Enfin, il est facile de concevoir pour le calculateur un complément de programme lui permettant d'assurer, à partir des données mémorisées ou enregistrées, des tâches de comptabilité telles que, impressions de bordereaux de livraisons aux divers clients, impressions des élements de production et de prix de revient ou encore production de bandes perforées ou de bandes magnétiques pour traitement en temps différé sur un ordinateur classique de gestion. Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée au seul mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également d'autres modes de réalisations qui n'en différeraient que par des détails, C'est ainsi qu'elle s'applique de la même façon à une centrale à béton pour le mélange d'agrégats dosés avec des liants hydrauliques pour la constitution des couches inférieures du garnissage routier0 REVENDICATIONS 1) Installation automatique de préparation de revetements routiers comprenant successivement un poste de pré-dosage d'agrégats bruts à partir de plusieurs trémies renfermant des agrégats de différentes origines, un poste de séchage des agrégats bruts prédosés, un poste de sélection et de stockage des agrégats secs à classement par granulométrie, un poste de dosage et malaxage constitué par une trémiepeseuse d'agrégats secs, déversant les produits dans un mélangeur et recevant d'autre part un liant et des matériaux de charge en provenance de réserves de stockage propre, et des moyens éventuels de stockage de produits finis enrobés caractérisée par le fait que l'installation comporte un calculateur possédant en mémoire les caractéristiques des matériaux bruts, la spécification des produits finis désirés, et pourvu d'un programme définissant les séquences successives d'enrobage, et par le fait, que le calculateur est lié aux différents postes par des capteurs recueillant les caractéristiques des produits à la sortie de chaque poste et les transmettant au calculateur, et par des organes d1ac- tion recevant des consignes du calculateur et agissant sur les organes de réglage de chaque poste. 2) Installation automatique de préparation de revêtements routiers selon revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est utilisée pour la préparation dé resttements utilisant du bitume comme liant. 3) Installation automatique de préparation de revêtements routiers selon revendication I, caractérisée par le fait qu'elle est utilisée pour la préparation de revêtements utilisant des liants hydrauliques,