Brevet FR2274340A1 — publié le 19760109

La présente invention concerne un procédé de mélange d'un fluide et d'une poudre, et la machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Plus particulièrement, ce procédé s'applique à la fabrication de plStre esché apte à être projeté sur un support, par mélange d'une poudre de plâtre et d'eau. On connaît déjà des procédés et machines susceptibles d'effectuer un tel mélange, suivi de la projection du plâtre. Pour ce faire, on utilise le fait qu'il sort autant de matière qu'il en entre dans la machine, et que le débit de la pompe doit être égal à la somme des débits des constituants. Un procédé consiste à se rendre maître du débit de chacun des constituants du mélange, le débit de la pompe volumétrique étant alors, en théorie, égal à la somme des débits des constituants. Les dispositifs mettant ce procédé en application doivent tenir compte des imprécisions du matériel, ce qui impose un réglage du débit de l'un des constituants, de telle sorte que la somme des débits des constituants soit inférieure au débit de la pompe. Cette contrainte entraine un fonctionnement discontinu du dispositif dû à l'absorption incontrôlable d'air. De plus, les différents dispositifs connus nécessitent un dégazage de la poudre ou du mélange; d'autre part, en raison de la prise rapide du plate, l'interruption de la projection et de la fabrication de ce dernier nécessite un nettoyage de la machine. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des procédés et machines connus, et a pour but de définir un procédé qui consiste, d'une part, à utiliser le fait que la pompe volumétrique a un débit constant déterminé et, d'autre part, à fixer le débit de l'un des constituants du mélange. A cet effet, l'invention concerne un procédé de mélange d'un fluide et d'une poudre, caractérisé en ce qu'on aère la poudre stockée, on l'émotte, avant de l'introduire, sous forme fluidisée, dans un volume de transition, dans lequel on ajoute le fluide, on brasse le mélange eau + poudre dans une cavité réceptrice, on pompe ensuite le mélange obtenu à l'aide d'une pompe volumétrique, I1 ensemble des opérations de ce procédé s'effectuant en continu. Selon une première caractéristique du procédé, le réglage du débit d'un des constituants du mélange règle le débit de l'autre, le débit total étant déterminé par le débit de la pompe volumétrique. Or, comme il est plus facile de se rendre maître d'un débit de fluide que d'un débit de matieres pulvérulentes, on règlera le débit du fluide dans le présent procédé. Le débit de la pompe étant constant, la composition du mélange se trouve déterminée. Pour faire varier cette composition, on opèrera par variation du débit du fluide, en l'occurrence l'eau, débit que d'ailleurs on pourra régler avec précision par les moyens connus. Selon une autre caractéristique, la machine pour la mise en oeuvre du procédé se compose d'un silo de stockage de poudre, d'un volume de transition constitué par une manchette cylindrique, disposée sous le silo, d'un cylindre formant cavité réceptrice, alimenté à une extrémité par la manchette verticale et alimentant, à l'autre extrémité, une pompe volumétrique, la manchette comportant un émotteur, un dispositif de râclage de la paroi intérieure étant prévu dans la manchette et le cylindre. Selon une autre caractéristique, la manchette est verticale et le cylindre est horizontal. Ainsi, la machine pour la mise en oeuvre de ce procédé est une machine de faible hauteur, facilitant le chargement en poudre par l'opérateur et permettant son utilisation dans des locaux exigus, gråce au fait que la cavité de réception se trouve horizontale et diminue donc la hauteur totale de l'appareil. Selon une autre caractéristique, le nettoyage automatique de la machine est obtenu en faisant fonctionner ensemble du dispositif, après avoir obturé l'arrivée de pl- > tre -Sans le volume de transition. Ainsi, le dispositif de réglage, constitué par 'ne spire hélicoïdale, effectue, en permanence, le nettoyage des parois internes des cavités de la machine, ce qui permet, lorsqu'on arrête l'alimentation en plStre, d'effectuer son ne4* La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de l'exposé ci-après et du mode de réalisation représenté schématiquement sur les dessins, dans lesquels - La figure 1 est une vue d'ensemble, en élévation, d'une machine pour la mise en oeuvre du procédé; - La figure 2 représente une coupe de détail de la machine; - La figure 3 est une vue en plan du raccordement des enveloppes de la manchette et du cylindre; - La figure 4 est une coupe selon A-A de ce même raccordement; - La figure 5 représente l'obturateur à plaques. Il s'agit de réaliser le mélange de deux substances, l'une fluide, par exemple de liteau, l'autre en poudre, par exemple du plâtre. Le mélange obtenu ne doit pas présenter de grumeaux, doit être fluide et homogène pour que son pompage et sa projection sur un support s'effectuent dans de bonnes conditions. Selon la figure 1, une machine pour la mise en oeuvre du procédé se compose d'un silo d'alimentation 1, du dispositif mélangeur 10, d'une pompe volumétrique il et d'une canalisation 15 qui conduit le mélange jusqu'à un orifice de projection. La figure 2 représente une coupe de détail de la machine selon l'invention. Sur cette machine, on aère la poudre dans le réservoir 1 d'alimentation et de préparation au moyen d'un râcleur 2, fixé sur un arbre d'entraînement 3, relié à un moteur vertical 4, situé en partie haute du réservoir. Ce racleur est muni de pales dont l'inclinaison permet le rôtissage du fond du réservoir. L'ouverture inférieure 5 du réservoir est équipée d'un dispositif d'obturation 51 qui permet d'isoler le silo du reste de la machine, sans entraver la rotation de l'arbre du moteur. Un mode de réalisation de cet obturateur est décrit à la figure 5. Un volume de transition 6, constitué par une manchette cylindrique verticale, est disposé entre le réservoir 1 et la cavité réceptrice 7, formée d'un cylindre à axe horizontal. Cette manchette reçoit la poudre à son niveau supérieur et l'eau par un orifice 8, situé dans sa partie médiane. Un dispositif de raclage 9, mû par l'arbre d'entraînement du racleur rotatif à pales 2, est formé par une spire 92. Ce dispositif comporte, dans sa partie supérieure, un émotteur 91 constitué d'ailettes radiales, entraînées par le même arbre. Pour laisser à la poudre le temps de bien absorber l'eau, on introduit le mélange dans le cylindre horizontal 7, formant cavité réceptrice, et relié par son extrémité amont à la manchette, son extrémité aval étant équipée d'une pompe volumétrique rotative du type "Moineau" ou équivalent. Un moteur 12, disposé du côté opposé à la pompe, actionne un arbre 13 qui traverse la cavité réceptrice et assure I'entra- nement de la pompe. L'enveloppe interne du cylindre horizontal est nettoyée en permanence par une spire 14 dont le pas est déterminé de telle manière que, d'une part, toute la matière qui vient de la manchette puisse pénétrer dans la cavité réceptrice et que, d'autre part, cette spire ne s'encrasse pas d'elle-même. La rotation de la spire 14 est assurée par un doigt d'entraînement situé sur l'arbre 13. L'arbre 13 est actionné par un moteur 12 disposé du côté opposé de la pompe. Entre l'arbre 13 et le moteur 12, on dispose un volume ouvert 16 comportant un dispositif de déblocage manuel 17 du mélangeur. Ce dispositif 17 est composé d'un moyeu comportant des perçages radiaux dans lesquels on introduit un rondin sur lequel on fait pression manuellement pour assurer le déblocage de la machine; il convient de noter que cette opération ne nécessite pas le démontage d'organes de la machine. Selon une variante de réalisation, ce dispositif 17 est composé d'un axe de section hexagonale qu'il est possible de manoeuvrer manuellement à l'aide d'une clé. Le mélange poudre + eau + air est véhiculé par la spire 14 à l'intérieur du cylindre horizontal 7; le mélange fluide est repris par la pompe volumétrique 11, située à l'extrémité aval du cylindre. Le mélange ainsi pompé est conduit, grâce à une canalisation 15, jusqu'à un orifice de projection. La spire 14, qui entraîne dans son mouvement le mélange vers l'orifice d'aspiration de la pompe, assure le nettoyage du cylindre et évite son encroutage. De plus, le raccordement des enveloppes de la manchette et du cylindre est étudié de manière à éviter que du plâtre gâché ne se dépose. Les figures 3 et 4 représentent le raccordement de ces enveloppes, raccordement qui permet d'éviter le dépôt de plâtre. Une surface plane 101 est disposée tangentiellement au cylindre 7 et orthogonalement à l'axe de la manchette 6. On perce un trou oblong dans cette surface 101 et dans la partie 102 du cylindre 7 situé au raccordement de telle sorte que la surface 103 soit aussi réduite que possible. Ainsi, les surfaces 101 et 102 sont respectivement balayées par les spires 92 et 14, ce qui empêche tout dépôt : la seule partie non balayée est constituée par la surface 103 formant arête et évitant un dépôt. La figure 5 représente un obturateur à plaque. Selon cette figure, un obturateur 51 se compose d'un corps 511 à l'intérieur duquel peuvent coulisser deux opercules 512 et 513. Chaque opercule est évidé en son centre pour laisser passer l'axe du moteur. Ces deux opercules se rapprochent selon un diamètre et ont une largeur au moins égale au diamètre de la manchette. Selon des variantes de réalisation, cet obturateur peut être remplacé par des volets, par un cône ou tout autre dispositif. Après utilisation de la machine, on effectue un rinçage à l'eau : pour ce faire, on obture l'arrivée de plâtre et on assure l'alimentation en eau. L'ensemble de cette opération se déroule sans démontage de la machine. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé de mélange d'un fluide et d'une poudre, caractérisé en ce qu'on aère la poudre stockée, on ltémotte, avant de l'introduire, sous forme fluidisée, dans un volume de transition, dans lequel on ajoute le fluide, on brasse le Ilai;ge fluide + poudre dans une cavité réceptrice, on pompe ensuite le mélange obtenu à l'aide drune pompe volumétrique, l'ensemble des opérations de ce procédé s'effectuant en continu. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage du débit d'un des constituants du mélange règle le débit de ltautre, le débit total étant déterminé par le débit de la pompe volumétrique. 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue un raclage en continu de ltenveloppe intérieure du volume de transition et de la cavité réceptrice. 40) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide est de l'eau, la poudre étant du plâtre, le mélange produit et pompé étant du plâtre gåché. 50) Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un silo de stockage de poudre, d'un volume de transition constitué par une manchette cylindrique disposée sous le silo, deun cylindre formant cavité réceptrice, alimenté à une extrémité par la manchette verticale et alimentant, à l'autre extrémité, une pompe volumétrique, la manchette comportant un émotteur, un dispositif de raclage de la paroi intérieure étant prévu dans la manchette et le cylindre. 60) Plachine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositifs de raclage de la paroi intérieure est constitué par une spire hélicoïdale dont le pas est déterminé pour éviter son encrassement. 7-) tchine selon la revendication 5, caractérisée en ce que la manchette cylindrique et le cylindre ont des axes orthogonau , la pièce de raccordement étant constituée d'une surface plane tangente au cylindre 7 orthogonale à lbaxe de la manchette et percée d'un trou oblong nénagé dans la surface plane et dans la paroi du cylindre, la surface plane et la paroi du cylindre au drcit du raccordement étant entièrement balayées chacune par leur dispositif de raclage permanent. 80) Machine selon l'une quelconque des revendications 5 ou 7, caractérisée en ce que la manchette est verticale, le cylindre étant horizontal. 90) Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le silo est isolé de la manchette à l'aide d'un obturateur empêchant l'écoulement de la poudre et permettant la rotation des équipements disposés sur l'arbre vertical. 100) Machine selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que le nettoyage automatique de la machine est obtenu en faisant fonctionner l'ensemble du dispositif, après avoir obturé l'arrivée du plâtre dans le volume de transition. 11 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisée en ce qu'un organe situé à l'extérieur du cylindre permet le déblocage de la pompe sans dépose de pièces.