Brevet FR2360772A1 — publié le 19780303

La présente invention a pour objet un appareil de pompage pour béton et matériaux semblables, comprenant une paroi annulaire profilée fLexible à manteau, en caoutchouc et toile ou bien en une autre structure pareille à celle d'un pneu, montée entre deux plaques rigides cycliquement mobiles pour s'approcher et stéloi- gner l'une de l'autre en définissant une cavité à volume variable pour le pompage. Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, la plaque supérieure forme le fond d'une trémie pour le matériel à pomper, qui peut, de cette façon, pénétrer par gravité dans la cavité à volume variable à travers un trou ménagé dans ladite plaque supérieure. Des moyens sont prévus pour commander cycliquement la plaque inférieure, ainsi que des moyens pour commander cycliquement un équipement distributeur, dans le but d' ouvrir ledit trou pour établir la communication avec la trémie et pour le mettre en communication avec la conduite de refoulement, respectivement. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, l'équipement distributeur comprend un tronçon de conduite de refoulement déplaçable angulairement, dont lextrémi- té glisse sur le fond de la trémie entre deux positions, dont l'une est une position d'obturation et dont l'autre correspond au trou de communication avec la cavité à volume variable. Conformément à l'invention, ladite extrémité du tronçon mobile de la conduite de refoulement peut glisser de façon étanche sur une surface de glissement, dans laquelle s'ouvre ledit trou. Le tronçon de conduite de refoulement, mobile angulairement suivant des déplacements alternés, peut etre commandé par deux systèmes cylindre-piston inclinés en V et convergents vers le bas sur l'équipement mobile de la conduite de refoulement qui agissent alternativement sur ledit équipement toujours avec une composante apte à assurer la pression sur la surface de glissement et, par voie de conséquence, l'étanchéité sur cette dernière. Conformément à l'invention, la plaque inférieure peut être portée et commandée par deux systèmes cylindre-piston presque verticaux, avantageusement fixés à la structure de la plaque supérieure et de la trémie dont ladite plaque supérieure fait partie. Des liens flexibles peuvent etre prévus pour éviter des sollicitations excessives. Ladite plaque inférieure constitue une surface d'appui pour la paroi annulaire flexible à marlteaut laquelle est fixée à ladite paroi inférieure selon un diamètre inférieur au diamètre selon lequel elle est fixée à la plaque supérieure; ladite paroi flexible est latéralement évasée vers le haut. L'appareil peut etre double et comprendre dans une mEme trémie deux ensembles de pompage conformera la description cidessus, rangés flanc à flanc et coopérant avec un équipage alternatif qui comprend deux branches de conduite de refoulement en parallèle et dérivées de la meme conduite de refoulement, pour obtenir des cycles de refoulement en phases opposées Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la Figure 1 représente une vue latérale en coupe longitudinale partielle de l'appareil de pompage conforme. à l'invention - la Figure 2 représente une vue selon la ligne Il-Il de la Figure 1 - la Figure 3 représente une vue en coupe selon la ligne III-III de la Figure 1, à plus grande échelle - La Figure 4 est une vue analogue à la Figure 3 mais elle représente les composants dans une position différente ; - la Figure 5 représente une variante de réalisation en une vue schOmatique en plan - la Figure 6 représente une seconde variante de réalisation, vue en coupe verticale transversale, et - la Figure 7 représente une vue en plan de la seconde variante selon la Figure 6. Il doit etre bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Dans les Figures 1 à 4 on a représenté une structure de support 1 qui fait partie d'un bâti, fixe ou transportable ou roulant, de l'équipement de pompage. Ladite structure 1 est réalisée sous la forme d'un chassis qui entoure une trémie 3 qui est alimentée en un mélange qui doit être acheminé au moyen de l'équipement de pompage. La structure t est supportée par des moyens non illustrés dans le dessin. Sur le fond 5 de la trémie est appliquée une plaque 7 allongée et formant une surface de glissement dans laquelle est ménagé un trou 9 ; ce trou 9 est également pratiqué sur le fond 5 et sur une plaque 10 fixe, qui est appliquée au-dessous du fond 5 de la trémie 3 et qui est soutenue par cette trémie et donc par le chassis de la structure 1. La plaque 10 présente à sa partie inférieure, en correspondance du trou 9 et à partir de ce aernier, une paroi tronconique lOA très ouverte. Autour de la cavité définie par la paroi tronconiqué ioA est creusé dans la plaque 10 fixe un canal 40B profilé de manière que sa section soit presque trapézotdale. Dans ledit canal lOB vient s'insérer un talon annulaire 12A, renforcé par un anneau métallique incorporé 14, lequel talon annulaire fait partie d'une paroi annulaire profilée flexible 12 en caoutchouc ou en une structure équivalente, analogue à celle des pneus de véhicules automobiles, notamment de véhicules automobiles lourds. La paroi flexible 12 est réalisée pour constituer un manteau qui est fixé, au moyen du renfort 14 et au moyen de boulons 16, à la plaque fixe 10 supérieure, et à une seconde plaque inférieure 18 mobile, substantiellement plane et équipée d'un collier 18A central. Autour dudit collier 18A s'engage un bord annulaire 12B du manteau flexible 12, opportunément renforcé par un anneau 20 incorporé et fixé à la plaque Il autour du bord 18A, au moyen de boulons 22; le bord annulaire 12B est à l'opposé du talon annulaire 12A et son diamètre est inférieur à celui dudit talon annulaire. La plaque 18, qui se trouve au-dessous de la plaque 10 et est presque parallèle à cette plaque 10, est supportée par un châssis 24 comportant des saillies extérieures 26 ; les extrémités inférieures des tiges de piston 30A de deux systèmes cylindre-piston 30 hydrauliques sont articulées en 28 aux dites saillies 26 ; lesdits systèmes cylindre-piston 30 sont en outre articulés à leur partie supérieure, en 32, à la structure 1 qui forme le châssis environnant la trémie 3. Les deux systèmes cylindre-piston 30 sont hydrauliques et ils sont commandés pour soulever et abaisser simultanément les saillies 26 et donc pour déterminer un mouvement cyclique de la plaque 18 inférieure en la maintenant substantiellement parallèle à la plaque 10 fixe, avec déformation à flexion du manteau 12. Pendant les mouvements de soulèvement de la plaque 18 vers la plaque 10, la courbure du-manteau 12 augmente et ce manteau s'étend progressivement sur la surface supérieure de la plaque 18, tandis que ledit manteau 12 se soulève graduellement de ladite plaque 18 quand cette dernière est abaissée par les systèmes cylindre-pistôn 30, avec une augmentation du rayon de courbure de la section visible dans les figures 3 et 4 du manteau 12. En comparant les figures 3 et 4 on peut voir les variations de la section du manteau 12, quand la plaque 18 a été au moins partiellement soulevée (figure 4) et quand cette plaque 18 est complètement abaissée (figure 3). Les mouvements imposés par les systèmes cylindre-piston 30 à la plaque 18 sont tels qu'ils déterminent les cycles d'aspiration et de refoulement de l'équipement de pompage, dont la chambre à volume variable est définie par les plaques 10 et 18, par le manteau 12 et par la cavité tronconique 1OA. La plaque inférieure 18 présente en son centre une grande ouverture le plus souvent circulaire, interne par rapport au bord 18 A et qui est fermée au moyen d'un obturateur 34 introduit à partir du dessous de la plaque 18 ; pour bloquer cet obturateur 34, on prévoit une barre à coin 36, laquelle (voir spécialement la figure 1) est engagée dans des trous prévus dans les poutres 24A du chassies 24. Un châssis principal, non représenté, porte de façon rigide la structure 1, qui forme châssis autour de la trémie 3, une plaque 38 solide, qui est disposée à une distance déterminée du châssis 1 et un raccord 40 de la conduite de refoulement 42 de 1'équipement de pompage. Une paire de saillies 46 qui font partie d'un équipage 48 est articulée à la plaque 38, au moyen de-sail- lies 44 équipées de pivots 45 à axe substantiellement parallèle a celui du trou 9 ménagé dans les organes 7, 5, 10 ; l'équipage 48 est mobile angulairement autour des pivots 45 d'articulation, entre les saillies 44 et les saillies 46.Cet équipage oscillant 48 comprend un tronçon de conduite 50 coudé, qui est raccordé au moyen d'un manchon flexible 52 au raccord 40 de la conduite de refoulement 42 ; le tronçon de conduite 50 coudé présente à son extrémité une bride 54 montée de façon à pouvoir être aisément remplacée sur ladite extrémité et à prendre appui de façon étanche contre la surface de glissement de la plaque 7. L'équipage 48 comprenant le tronçon de conduite 50 et la bride 54, est susceptible d'être déplacé entre deux positions séparées par le plan de symétrie dudit équipage, qui peut prendre les deux positions indiquées par les références X et Y dans la figure 2. L'équipage 48 avec le tronçon de conduite coudé 50 est commandé cycliquement dans les deux positions et pressé, conjointement avec la bride 54, contre la plaque 7, de manière à assurer son étanchéité dans les deux positions qu'il prend. Pour obtenir cette commande et cette poussée, avec la pression de la bride 54 sur la plaque 7, on prévoit une paire de systèmes cylindre-piston 56 inclinés et convergents, qui sont articulés en 58 à un appendice 60 porté par le tronçon de conduite 50, et qui sont articulés extérieurement et à leur partie supérieure, en 62, à une plaque 64 qui est portée par la structure de chassie 1.Les deux systèmes cylindre-piston 56 sont à double effet, de type pneumatique ou de type hydraulique, et ils sont commandés de façon que quand un des deux est actionné pour s'allonger et donc pour éloigner l'appendice 60 par poussée, de l'articulation 62, l'autre système cylindre-piston 56 est susceptible de se raccourcir avec une certaine résistance, soit pour assurer la poussée horizontale pour la translation de l'équipage 48, 50 entre la position X et la position Y et vice-versa, soit pour exercer une poussée du haut vers le bas qui se transforme en une pression de la bride 54 contre la plaque 7. Glace à la commande alternative des deux systèmes cylindre-piston 56, on obtient le mouvement alterné de l'équipage et, de toute façon, sa pression sur. la plaque 7. Le mélange qui doit être pompé par l'équipement décrit, est introduit dans la trémie 3 et il tend à passer à travers le trou 9 par gravité. Quand le tronçon de conduite 50 de l'qui page 48 est décalé avec sa bride 54, du trou 9, c'est-à-dire dans la position indiquée par Y, il en résulte que le trou est découvert et le mélange tend à pénétrer sous l'effet de son poids propre dans la cavité à volume variable désignée par la référence C, définie par les plaques 10, 18 et par le manteau 12. Quand l'équipage 48, 50 s'est déplacé dans la position Y, la cavité C est à son volume minimum et est remplie de mélange en fonctionnement normal.L'actionnement des systèmes 30 augmente le volume de la cavité C du fait de l'abaissement de la plaque 18, et le mélange arrive ainsi à pénétrer dans la cavité C et à la mainte- nir rtJmplie, soit sous l'action de 1asÇiraLion déterminée par l'augmentation du volume de la cavité C, soit par l'effet du poids propre de la masse du mélange qui se trouve dans la trémie 3. Le remplissage est donc sar, rapide -et efficace et la forme de la structure à plaque 10 et celle du manteau 12 sont telles qu'elles facilitent le remplissage et le malaxage du mE- lange qui se trouve dans la cavité C, pratiquement sans aucun espace mort. Quand la cavité C est arrive au maximum de son volume du fait de l'abaissement de la plaque 18, de la position de Figure 4, à la position de Figure 3, l'équipage 48 et donc le tronçon de conduite 50 sont déplacés de la position Y à la posi- tion X, de façon que la bride 54 et la conduite 50 se trouvent en correspondance avec le trou 9, comme représenté à la Figure 4. Dans ces conditions, les systèmes cylindre-piston 30 inversent leur mouvement, et ils provoquent le mouvement de la plaque 18 et donc la réduction du volume de la cavité C des conditions de la Figure 3 aux conditions de la Figure 4 ; on réalise ainsi la poussée, c'est-d-dire l'envoi du mélange de la cavité C à travers le trou 9 dans le tronçon de conduite 50 et donc dans la conduite de refoulement 42; ce mouvement vers le haut de la plaque 18 et la mise en position qui en résulte, du manteau flexible 12 sur la surface supérieure de ladite plaque 18, ainsi que le profil tronconique de la paroi 10A creusée dans la plaque 1O, favorisent le mouvement et le flux du mélange pratiquement sans zones mortes de la cavité C, vers la conduite de refoulement. On évite ainsi des stagnations de matières dans la cavité à volume variable C, ce qui pourrait provoquer un durcissement du mélange pendant des périodes de fonctionnement relativement longues ; le renouvellement continu du mélange évite cet inconvénient et détermine un lavage dans la cavite à volume variable. Lséquipement ormes même d'obtenir une aspiration dans la conduite 42, 50 avec un déphasage favorable de la position du tronon coudé 50 et de la bride 54 en relation avec le mouvement de la pique inférieure 18; la forme du manteau 12 favorise cette aspiration, qui est parfois nécessaire pour déboucher la conduite de refoulement en provoquant in rappel de la matière au lieu d' une poussée de celle-ci dans la conduite proprement dite. Le déphasage s'obtient en faisant varier de manière appropriée les commandes des systèmes cylindre-piston 30 et 56. La plaque 7 et la bride 54 ou au moins l'une des deux est rendue facilement remplaçable ce qui est nécessaire à cause de l'usure à laquelle ces organes sont soumis. On peut prévoir de réaliser l'un de ces deux organes en matériau plus tendre ou bien les deux en matériau tendre ou en matériau très dur, selon la nature des matériaux qui sOnt présents dans le mélange et selon la convenance ; on peut même prévoir un revêtement d'une des surfaces. Dans tous les cas, il est possible, très facilement, de rétablir les conditions d'étanchéité entre la plaque 7 et la bride 54, cette étanchéité étant, d'autre part, également assurée par la présence du mélange dans la trémie 3, qui pèse de l'extérieur sur l'étanchéité réalisée entre les organes 7 et 54. Si on soulève l'obturateur 34, il est possible de réaliser le déchargement des matières et même le lavage de l'équipement, y compris de la conduite de refoulement 42,50. Dans le dessin, il est prévu de réaliser les raccords 32 sous la forme d'articulations à pivot, mais on peut réaliser les liaisons entre les systèmes 30 et le châssis 1 proprement dit, de façon différente, par exemple avec des possibilités adéquates de flexibilité élastique pour permettre une adaptation facile de la structure à plaque 18 à l'égard du châssis, sans lui faire supporter des sollicitations excessives. D'autre part, si la structure à plaque (8 peut Btre commandée de façon très régulière, on peut même prévoir un assemblage rigide des systèmes cylindre-piston 30 à l'égard de la structure 1. Dans la variante de la Figure 5, le tronçon de conduite coudé 50 est remplaçé par un tronçon de conduite bifurqué comportant des branches 150, 152, qui se raccordent au tronçon flexible 154, qui correspond au tronçon 52 du mode de réalisation précédemment décrit. L'ensemble unique 10, 12, 18 qui forme la chambre à volume variable C est ici remplacé par deux ensembles désignés d' une façon générale par les références 156 et 158 ; deux trous 162 et 164 sont ménagés au voisinage des extrémités d'une plaque 160 qui correspond fonctionnellement à la plaque 7, laquelle plaque 160 ne comporte pas de trous en son centre. Dans la position représentée au dessin, les deux branches de conduites coudées 150, 152 se trouvent en correspondance avec les deux alignements A, B,et la conduite 150 se trouve en correspondance avec le système de pompage 156 et le trou 162, tandis que le tronçon de conduite est obturé et le trou 164 est ouvert; on obtient un demi-cycle comprenant le remplissage et, par suite, l'aspiration par le système de pompage 158, tandis que le système de pompage 156 est en phase de Toussée. Immédiatement après cette phase, on déplace l'ensemble 150, 152 de façon que labranche de conduite 152 vienne au droit du trou 164 et on découvre le trou 162; la branche de conduite 150 prend alors la position indiquée par la ligne B et la branche de conduite 152 prend la position indiquée par la ligne C ; dans ce second demi-cycle, le système de pompage 158 effectue la phase de refoulement et le système de pompage 156 effectue la phase d'aspiration et de remplissage. On obtient alors un double flux dans la conduite de refoulement 42, c'est-à-dire avec deux refoulements pour chacun des cycles, les deux systèmes de pompage 156 et 158 étant commandés en phases opposées. Les figures 6 et 7 représentent une variante relative au système de commande de 1'équipage mobile du tronçon de conduite coudé. Dans cette variante, dans laquelle les organes équivalents à ceux du mode de réalisation précédemment décrit, sont désignés par les mêmes références, des systèmes cylindrepiston 203, fonctionnellement équivalents aux systèmes 56, sont articulés sur des ailettes 201 disposées sur le bord de la trémie 3j pratiquement en correspondance avec le fond de cette dernière; lesdits systèmes cylindre-piston 203 s'étendent dans la trémie et sont articulés en 205 au tronçon de conduite 50, au voisinage de la bride 54. De cette façon, les efforts susceptibles d'être exercés sur le tronçon de conduite 50 sont éliminés, par rapport au premier mode de réalisation décrit dans ce qui précède. Il résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient un appareil de pompage pour béton et matériaux semblables qui présentent par rapport aux appareils de pompage pour béton et matériaux semblables visant au même but antérieurement connus, des avantages importants dont certains ont été mentionnés dans ce qui précède et dont d'autres avantages ressortiront de l'utilisation dudit appareil de pompage pour béton et matériaux semblables. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS i) Equipement de pompage pour béton et matériaux ana- logues, comprenant une paroi annulaire profilée flexible à manteau, en caoutchouc renforcé par de la toile ou bien en une autre structure pareille à celle d'un pneu, fixée entre deux plaques rigides cycliquement mobiles pour s'approcher et s'éloigner l'une de l'autre, en définissant une cavité à volume variable pour le pompage, lequel équipement est caractérisé en ce que la plaque supérieure forme une trémie pour le matériel à pomper, qui peut ainsi pénétrer par gravité dans la cavité à volume variable à travers un trou ménagé dans ladite plaque supérieure, des moyens étant prévus pour commander cycliquement la plaque inférieure, ainsi que des moyens pour commander cycliquement un équipage distributeur qui a pour r81e d'ouvrir ledit trou vers la trémie et pour le mettre en communication avec la conduite de refoulement. 2) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équipage distributeur comprend un tronçon de conduite de refoulement déplaçable angulairement, par 1' intermé- diaire de son extrémité, par glissement sur le fond de la trémie entre deux positions, à savoir une position d'obturation et une position correspondant au trou de communication avec la cavité à volume variable. 3) Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite extrémité du tronçon mobile de la conduite de refoulement glisse de façon étanche sur une surface de glissement dans laquelle s'ouvre ledit trou, et en ce qu'un moyen apte à presser ladite extrémité sur la plaque est en outre prévu. 4) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractErisé en ce que ledit tronçon de conduite de refoulement, mobile angulairement pour effectuer des déplacements alternés, est commandé par deux systèmes cylindre-piston inclinés en V et convergents vers le bas sur l'équipage mobile de la conduite de refoulement, qui agisse alternativement sur ledit équi- pement, toujours avec une composante apte à assurer la pression sur la surface de glissement et, par voie de conséquence, l'étan- chéité sur cette dernière. 5) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque inférieure est portée et commandée par deux systèmes cylindre-piston presque verticaux avantageusement attachés à la structure de la trémie dont ladite plaque supérieure fait partie. 6) Equipement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux systèmes cylindre-piston sont disposés dans la trémie, et ils sont articulés au tronçon de conduite de refoulement porté par 1 équipage mobile, aux environs de son extrémité glissante sur le fond de la trémie. 7) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaque inférieure forme une surface d'appui pour la paroi annulaire flexible à manteau, laquelle est fixée à ladite paroi inférieure selon un diamètre inférieur à celui selon lequel elle est fixée à la plaque supérieure, ladite paroi flexible étant latéralement évasée vers le haut. 8) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qusil comprend dans une même trémie deux ensembles de pompage, rangés flanc à flanc et coopérant avec un équipage alternatif qui comporte deux branches de conduite de refoulement en parallèle et dérivées de la même conduite de refoulement, pour obtenir des cycles de refoulement en phases opposées.