Brevet FR2319411A1 — publié le 19770225

La présente invention concerne un appareil mélangeur à circulation des produits, notamment pour le traitement de schlamms, ou analogues, en vue de la réalisation de revêtements à couche mince, ce mélangeur étant une partie constituante ou partie solidaire d'un récipient à plusieurs chambres transportable destiné à la réception de produits d'addition, tels que liants hydrauliques ou bitumineux, eau, etc. On connaît déjà, notamment dans le domaine de la fabrication de briquettes en charbon, des mélangeurs doubles, qui sont utilisés comme moyens de transport avec caractéristiques de mélangeurs. Dans ces mélangeurs doubles, il s' agitd1unités de construction relativement longues, dont le but principal n'est généralement pas drassurer le mélange de plusieurs composants, mais d'empêcher leur séparation lors dtun long parcours de transport du mélange. En conséquence, la conception de ces vis sans fin de mélangeurs doubles est orientée vers des caractéristiques de transport plutôt que vers des caractéristiques de mélange de composants. Cette conception se traduit notamment dans la forme donnée aux organes assurant le rôle combiné de mélange et de transport. Ces organes sont formés comme de véritables vis sans fin de transport qui, au cours de l'avancement en hélice de la matière, brassent simultanément celle-ci, en la retournant à la manière d'un soc de charrue. La direction de rotation des deux vis sans fin disposées parallèles entre elles et engagées l'une dans l'autre dans leurs rayons d'enveloppe est habituellement déterminée de telle manière que la matière est regroupée, au milieu, entre les deux arbres de vis sans fin, sur le fond de la cuve à vis sans fin, par rassemblement des deux courants de matière, et est ensuite saisie à nouveau et partagée en deux portions égales de même volume, pour être finalement dirigée vers ltextérieur en direction des parois de la cuve. Ce mode de réalisation ne convient pas pour un mélangeur à circulation de traversée de matière affecté ou relié à un récipient à plusieurs chambres déplaçable, car sa mise en service sur des rues n'autorise pas l'adoption de grandes longueurs de construction dans l'intérêt de la mobilité lors de l'emploi pour la réalisation de couches de revêtement. Un raccourcissement du mélangeur à circulation jusqu'à une dimension utilisable ne peut pas être prévu dans un tel mode de construction, une combinaison du véhicule-silo avec le mélangeur ne devant pas dépasser une saillie d'environ 2,50 à 2,80 mètres à partir de l'essieu arrière. L'intensité de l'action de mélange spécifique rapportée à la longueur, pour la mesure de laquelle peut être considérée l'absorption de force ou consommation de courant, est trop faible pour garantir une homogénéité de mélange de matières, sur la longueur dont on dispose. Par le brevet allemand DT nO 933 497 ainsi que par le brevet allemand DT nO 1 071 053 concernant également le procédé dit "par impact", sont connus un mélangeur de charge, ainsi qu'un procédé, dans lesquels, par un réglage approprié de la vitesse périphérique des pointes des organes mélangeurs, il est possible d'obtenir la formation, au-dessus des organes mélangeurs, d'une zone de vibration ou flottation, dont le contenu est changé en permanence. La vitesse périphérique des organes mélangeurs se situe en général entre 2,50 et 3,00 mètres par seconde, lors du mélange de matières d'addition normalement minérales avec un produit liant bitumineux. Les arbres du mélangeur déplacent alors la matière dans des directions opposées, de sorte que, vu en plan, il se produit une circulation de la zone de flottation le long de la limite formée par les parois du mélangeur. Le liant bitumineux est projeté, sous la forme d'un nuage finement divisé, sur cette zone de flottation de sorte qu'il entoure chacune des particules individuelles de matière. Ce procédé estaujourd'hui utilisé dans la majorité des cas pour la préparation de mélanges bitumineux dans les installations de mélange de charges Une conversion du procédé en un régime de fonctionnement continu, tout en conservant les bons résultats enregistrés, n'a pas pu encore être réalisée aujourd'hui, malgré tous les efforts mis en oeuvre dans cette direction. A partir de cet état constaté de la technique, la présente invention a pour but de réaliser un appareil mélangeur à circulation pour le traitement de schlamms, ou analogues, servant à la création de revetements à couche mince, qui est affecté à un récipient à plusieurs chambres destiné à recevoir les composants à mélanger. Cet appareil doit permettre d'obtenir, sur un parcours de mélange extremement court, une homogénéisation optimale des composants du mélange. En outre, l'appareil doit pouvoir être adapté à la variété de composition du produit, et ainsi à son comportement à l'écoui ment, le cas échéant par développement du parcours de mélange. Dans ce but, l'invention est caractérisée en ce que l'appareil est constitué comme un mélangeur à vis sans fin de mélange à double effet de brassage avec une vitesse périphérique supérieure à 3 mètres/seconde, mesurée aux extrémités des lames des mélangeurs, la cuve de mélange étant réglable dans son inclinaison ascendante ou descendante, et au moins une partie des lames de mélange étant réglables dans leur angle de positionnement par rapport aux axes des arbres de mélange. Grâce à cette constitution de l'appareil, on obtient, d'une part, la formation d'un lit de flottation au-dessus des organes mélangeurs, auquel cas cependant l'écoulement progressif de la matière exige une vitesse périphérique un peu supérieure à celle qui est prévue dans l'application du procédé connu de mélange de charges. L'échange rapide et répétée de la matière solide dans cette zone de flottation rend possible, déjà dans le domaine de l'introduction des composants liquides, un enveloppement parfait de la matière solide avec la phase liquide, et accroît, dans la traversée suivante du mélangeur, l'homogénéité nécessaire-de tous les composants. Par un réglage de position positif ou négatif par rapport à l'horizontale de l'appareil mélangeur, le degré de remplissage peut eAtre modifié et réglé dans un large domaine. Il est essentiellement prévu une pente ascendante de l'appareil dans la direction de l'en- trée vers la sortie.L'intensité de l'effet de mélange est ainsi considérablement améliorée par une augmentation du degré de remplissage et par création d'une composante de pression dirigée en direction opposée au déplacement de transport de la matière. De meme, avec une homogénéité croissante de la matière, on peut agir sur Itangle de positionnement des lames de mélange. Bien entendu, il est nécessaire, lors d'un réglage optimal du mélangeur en tenant compte du comportement de la matière à l'écoulement, au début et à la fin du passage, que les diverses mesures envisagées sent accordées entre elles pour que le flux d'arrivée de matière et son flux d'évacuation se déroulent en synchronisme. I1 a été constaté comme avantageux de prévoir que les lames de mélange soient en majorité orientées dans leur pente de telle manière que le déplacement de matière se produit le long des deux arbres en direction de l'évacuation, auquel cas, dans la zone suivant l'entrée, certaines lames de mélange sur les deux arbres peuvent être disposées pour déplacer la matière en sens opposé à la direction principale de transport. La formation de deux courants de meme direction, et pratiquement de meme débit, engagés l'un dans l'autre, dans chacun desquels, après le domaine d'introduction de matière, l'homogénéisation est assurée par un transport partiel en recul, au moyen de lames de mélange individuelles agissant en opposé à la direction de transport, en un ou plusieurs domaines de déplacement à pas de pélerin, présente, par rapport au transport dans le meme sens de deux vis sans fin à vitesses de transport différentes, l'avantage d'un meilleur échange entre les deux courants de transport. Le nombre des lames de transport à déplacement en opposé à la direction principale de transport, ainsi que leur position, sont à choisir dans chaque cas en dépendance par exemple de l'enveloppe- ment désiré des matières minérales solides. Au sujet de la forme des lames de mélange, il est à remarquer qu'il a été constaté comme avantageux de donner aux lames une forme de coin dont le côté étroit est raccordé à l'arbre. I1 est également possible cependant de raccorder ces lames en forme de coin à l'arbre par leur côté le plus grand. Cette proposition est notamment justifiée lorsque la masse de matière présente, directement après ltaccouplement des composants, un comportement très fluide, c'est-à-dire que la vitesse d'avancement de la matière dans le domaine de pourtour des arbres doit etre accrue. Bien entendu, on reste libre, dans chaque cas particulier, de choisir la forme des lames de mélange en fonction de la matière à traiter. En ce qui concerne les arbres, il faut remarquer que le rapport entre le diamètre d'arbre, ou le diamètre de la circonférence enveloppe, et le diamètre ou diamètre de la circonférence enveloppe des organes mélangeurs, devrait être situé entre 1/2,5 et 1/5,0 et est choisi de préférence égal à 1/3. Conformément au procédé de l'invention relatif au fonctionnement de marche du mélangeur, il est prévu que ce dernier fonctionne avec une vitesse périphérique des organes mélangeurs comprise entre 3 et 5 mètres par seconde. Dans cette gamme de vitesses, il se forme, au-dessus des organes mélangeurs, un lit de flottation des matières solides, dans lequel, comme il a déjà été dit plus haut, se produit un enrobage particulièrement rapide et régulier des particules individuelles. Le choix d'une vitesse périphérique comprise entre 4 et 5 mètres seconde s'est montré particulièrement favorable. La description ci-après se rapporte à un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une représentation en perspective de l'emploi du mélangeur à circulation conforme à l'invention pour la préparation de couches minces de revetement de surface.Cette figure montre en particulier la possibilité de réglage de l'inclinaison du mélangeur, la figure 2 est une vue en plan du mélangeur, montrant en particulier la possibilité de réglage des lames de mélange après le domaine d'introduction des matières la figure 3 est une vue en coupe à travers le mélangeur, montrant l'entrée en prise réciproque des rayons des enveloppes décrites par les lames de mélange la figure 4 montre un détail de la disposition d'une lame de mélange sur l'arbre creux. Les matières d'addition 2 sont retirées du véhicule-silo 1 au moyen de la bande transporteuse 3. L'introduction des substances liquides telles que le liant, liteau, ou analogues, n'est pas représentée. La bande convoyeuse 3 assure le déplacement de la matière dans la zone d'introduction 5 du mélangeur 4. Ce dernier est articulé à rotation aux emplacements 6 et il est réglable dans son inclinaison au moyen du dispositif à broche filetée 7. A propos du mélangeur à circulation 4, il s'agit d'un appareil équipé aux deux arbres 8 tournant en sens inverses et avec des organes mélangeurs 9, ces derniers déplaçant la matière essentiellement dans la même direction. En outre, dans la zone suivant le domaine d'introduction de matière 5, sont prévues certaines lames de mélange 11 qui sont orientées pour déplacer en tout ou partie contre la direction principale de transport, en vue- d'assurer un mélange avec les matières introduites dans la zone d'entrée 5. L'entraînement a lieu par l'intermédiaire d'un moteur hydraulique 12 et par deux roues à denture frontale 13 montées sur les arbres de mélange 8. Les lames de mélange 14 faisant partie des organes mélangeurs 9 sont orientées de telle manière que les lames des deux arbres ont leurs vides se faisant face. Pour la constitution des organes mélangeurs 9 qui sont essentiellement constitués par un arbre de mélangeur 8, et par des lames Il et 14, il est renvoyé à la figure 4. La figure 4 montre le support 15 pour les lames mélangeuses 14 réglables en rotation dans leur position. Les lames 14 peuvent être réglées dans leur angle d'attaque par rapport à l'arbre 8 en correspondance avec le débit à obtenir en dépendance de constantes propre à la matière. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté. Diverses modifications et variantes restent possibles sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS- I. Appareil mélangeur à circulation de matière pour le traitement de schlamms, ou analogues, en vue de la réalisation de couches de revetement minces, ce mélangeur étant partie constituante ou associée d'un récipient à plusieurs chambres déplaçable destiné à la réception de produits d'addition tels que liants hydrauliques ou bitumineux, eau, etc., caractérisé en ce outil est constitué comme un mélangeur à double vis sans fin, de brassage avec une vitesse périphérique supérieure à environ 3 mètres/seconde, mesurée aux extrémités des lames de mélange, la cuve de mélange étant réglable dans son inclinaison ascendante ou descendante, et au moins une partie des lames de mélange étant réglables dans leur angle de positionnement par rapport aux axes des arbres de mélange. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les lames de mélange sont orientées dans leur ensemble avec une inclinaison telle que l'appareil déplace la matière le long des deux axes en direction de l'évacuation, certaines lames dans la zone faisant suite à l'entrée étant disposées sur les deux arbres pour déplacer la matière en sens opposé à la direction principale de transport. 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les lames de mélange sont constituées en forme de coin, le côté le plus étroit du coin étant raccordé à l'arbre. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les lames de mélange présentent une forme de coin et le côté le plus large est raccordé à l'arbre. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que la forme des lames de mélange est choisie à volonté. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre des arbres d'une part, et le diamètre ou le cercle enveloppe des lames, d'autre part, est compris entre 1/2,5 et 1/5. 7. Procédé pour la mise en service de l'appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est entraîné avec une vitesse périphérique des extrémités de lames de mélange qui est de l'ordre de 3 à 5 mètres par seconde. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la vitesse périphérique des extrémités des lames est comprise entre 4 et 5 mètres par seconde.