Brevet FR2359630A1 — publié le 19780224

La présente invention concerne un perfectionnement aux machines conçues pour former une pite plus ou moins fluide par mélange et malaxage d'au moins un produit pulvéruelent et d'un liquide et pour projeter la dite pâte. Les machines connues de ce type comprennent essentiellement une trémie réservoir du produit pulvérulent,par exemple du platre,qui alimente par gravité ou au moyen d'un distributeur du type vis sans fin une colonne de mélange et de projection verticale ou inclinée. Dans les machines connues,la colonne de mélange et de projection est constituée d'un tube métallique qui supporte à son sommet un motoréducteur d'entraînement des organes de malaxage constitués de palettes et d'une vis portée par un arbre central s'enclnchant avec le rotor de la pompe en constituant organe de liaison entre p ateux le motoréducteur et le rotor,le cheminement du produis'effectuant de manière linéaire. Par cette disposition des matériels connus la vitesse de rotation des organes de malaxage est identique à celle des organes de pompage et cette vitesse est prérèglée en usine par le constructeur qui choisit une vitesse de rotation moyenne entre la vitesse idéale de malaxage du produit pulvérulent le plus couramment utilisée et la vitesse idéale de rotation du rotor de pompe en sorte que la pression de projection soit satisfaisante. On conçoit que cette disposition des matériels connus présente l'inconvénient de ne pas permettre leur adaptation facile à la formation d'une pâte à partir de produits pulvérulents de consis -tence diverse telles que du plâtre courant ou des enduits pellicu -laires pour lesquels,en fonction de leur consistance,la vitesse de malaxage doit être plus ou moins importante et la vitesse de pompage suffisament peu élevée pour permettre de les appliquer. Il en résulte/2Uees machines existantes ne sont pas polyvalentes. En outre,les pompes les plus fréquament utilisées sont des pompes à stator flexible et à rotor hélicoïdal du type connu sous le nom de pompe "Moineau" dans lesquelles l'obtention de pressions de projection élevées supposent des longueurs de pompes importantes. Or,l'empilement du motoréducteur de la colonne de malaxage et de la pompe interdit l'utilisation de pompes de dimentions suffisantes pour que le matériel reste dans un volume d'encombrement accepta -ble compte tenu de la garde au sol du chassis. Les constructeurs obvient à cet inconvénient en serrant le plus possible le collier entourant le stator flexible,ce qui permet d'accroitre la pression de pompage et projection mais a pour effet d'entrainer une usure prématurée. L'invention vise à obvier à cet inconvénient en réalisant une ma -chine à former une pite à partir d'un produit pulvérulent et d'un fluide et à projeter la dite pâte,dans laquelle les vitesses de rotation des organes de malaxage et de la pompe soient variables indépendament l'une de l'autre en fonction de la composition du ou des produits pulvérulents et du fluide utilisé,en permettant une game plus étendue de vistesses de rotation des organes de malaxage et du rotor de pompe ainsi qu'une game plus étendue de pression de pompage et de projection. L'invention vise en outre à réaliser une machine du type tel que décrit dans laquelle la Invention des pompes utilisable et de ce fait les pressions et capacités de pompage ne soient pas limitées par les dimentions en hauteur du chassis. A cet effet,la machine selon l'invention pour former une p8te à partir d'un liquide et d'au moins un produit pulvérulent du type comportant une trémie réservoir de produit pulvérulent,une colonne de mélange alimentéen eau et en produit pulvérulent avec un moteur d'entraînement des organes de malaxage et de la pompe,se caractérise essentiellement en ce que le mélange liquide et produit pulverulent s'effectue en sens descendant et que le pompage s'effectue en sens ascendant et que le produit pâteux subit une inversion de sens entre la malaxage et le pompage ce qui a pour effet de ralentir son cheminement par gravité en permettant d'obtenir un malaxage plus intensif en évitant à la pompe un travail de surcharge et ce qui permet d'utiliser une pompe de longueur importante. Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention,ltensemble mélangeur-projeteur comprend une colonne de mélange sensiblement verticale avec à son sommet un motoréducteur actionnant un organe malaxeur et à son extrémité inférieure un boitier de renvoi action -né par l'organe de malaxage et qui entraine une pompe verticale et parallele à la colonne de mélange,la dite pompe disposée de mani -ère ascendante étant en relation tangentielle avec la colonne de mélange,ce qui permet par modification du rapport des pignons du boitier de renvoi de faire varier la vitesse de pompage de la vitesse de malaxage et en raison de la disposition ascendante de la pompe,d'utiliser des pompes de puissance plus ou moins élevée sans être contingenté par l'encombrement de la machine et sa garde au sol. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins joints dans lesquels: - La figure 1 représente une vue en coupe de l'ensemble de la machine selon l'invention. - La figure 2 représente une vue schématique en coupe de l'ensemble mélangeur projeteur avec vue-partielle de la trémie. Telle que représentée en fig 1 la machine selon l'invention comprend un bSti ou chassis 1 muni d'organes de roulement 2 et qui supporte une trémie 3 dans laquelle est déversé le produit pulvérulent,par exemple du plâtre La trémie est disposée de manière ascendante de préférencs,et est dotés d'une vis sans fin 4 qui,à travers une lumière 5 de sa flasque supérieure 6,alimente la colonne de mélange verticale 7. L'arbre B de la vis sans fin 4 s'emboite dans un palier inférieur et dans un palier moteur 9 qui est en relation par une transmission à double cardan IO avec un arbre il vertical qui coopère lui-meme avec une boite de renvoi horizontale 12 contenant un train de pignons actionnés par un motoréducteur 13. L'un des pignons 14 coopére avec l'arbre Il et ltautre pignon 15 coopère au moyen d'une prise de force à enclenchement avec l'arbre vertical 16 support des organes de malaxage à l'intérieur de la colonne de mélange 7. De préférence la transmission 10 à double cardan est portée par une patte support 17 solidaire de la flasque 6 de la trémie et dotée d'organes de roulement. Cette disposition permet de supprimer le réducteur de vitesse couramment utilisé à cet effet et qui constitué d'une roue tangente et d'une vis sans fin était de fabrication onéreuse et posait souvent des problèmes d'étanchéïté.Le règlage de la vitesse de rotation de la vis sens fin est obtenu par choix d'un pignon 14 de rapport adapté,le boitier de renvoi 12 est monté basculant sur la colonne 7 au moyen de charnières et d'attaches rapides non repré -sentées et la colonne 7 est pivotante au moyen de charnières et d'attaches rapides également non représentées sur la flasque 6 de la trémie ce qui permet d'une part de désolidariser l vis d'alimentation 4 et les organes de malaxage du motoréducteur par basculement du boitier de renvoi 12,de retirer les organes de la colonne de malaxage et d'autre part par pivotement de la colonne 7 sur la flasque 6 d'interrompre toute communication entre la trémie 3 contenant le produit pulvérulent sec et la colonne de mélange humide alimentée en eau par un orifice 16 de branchement d'une conduite en relation avec une pompe non représentée. Les organes de la colonne de mélange verticale 7 sont constitués d'tune vis sans fin et de palettes 18 portées par un même axe 19 entraîné par la rotation du pignon 15 du boîtier de renvoi. Des barettes 30 radiales à l'axe 19 assurent la liaison entre celui-ci et les palettes 18. A ltextrémité inférieure de la colonne de mélange telle que décrite est fixé par des attaches rapides un boitier de renvoi 20 qui est amovible. Le boitier de renvoi 20 comprend une chambre supérieure 21 et une chambre inférieure 22 séparée par une paroi transversalle 23. La chambre supérieure 21 est pourvue d'un orifice 24 transversal à sa paroi supérieure et qui met en communication la dite chambre avec la colonne de mélange 7.Au bord de cet orifice est disposé un palier 25 dans une fente duquel s'enclanche l'extrémité de l'arbre 19 des organes de malaxage pourvu d'un ergot à cet effet.Le palier 25 actionne en rotation un arbre 26,à travers la paroi,sur leauel est calé un pignon 27 dans la chambre inférieure 22 qui s'engrenne avec un pignon 28 disposé dans le même plan sur un arbre 29,qui communique à travers la paroi 23 la rotation à un palier 30 de la chambre supérieure dans une fente duquel s'emboite au montage l'extrémité du rotor 31 d'une pompe de type "Moineau'31A" fixée au boitier 20 sur un orifice 34 de sa paroi supérieure au non moyen d'attaches rapides/représentées de manière à être amovible pour faciliter le nettoyage et être interchangeable. Il va de soi que des moyens d'étanchéité non représentés pour simplifier le dessin sont disposés entre les orifices du boitier 20 et l'extrémité de la colonne de mélange d'une part et 11 embouchure de la pompe d'autre part de même les arbres portant les pignons de la chambre inférieure sont montés sur des organes de roulement. A l'intérieur de la chambre supérieure 21 du boitier 20 qui sert de chambre de communication transversalle entre la colonne de malaxage et la pompe,deux turbines 33 et 34 sont fixées par emmanchement ou tout autre moyen sur les paliers 25 et 30 qui les entrainent en rotation. La turbine 33 disposée sur le palier 25 sous la colonne de mélange est de préférence une turbine à piles radiales qui ont pour effet de le produit piteux plus ou moins fluide venant de la colonne de mélange en plan horizontal vers la turbine 34 disposée sous l'embouchure de la pompe,laquelle turbine est dotée de pâles inclinées avec pour effet de faire effectuer au produit pâteux un mouvement ascentionnel axialement vers l'embouchure de la pompe.Ces turbines ont également pour effet de réaliser à l'intérieur de la chambre 21 de communication entre la colonne de mélange 7 et la pompe un malaxage supplémentaire du produit piteux, ce qui permet d'obtenir une grande homogénéité du dit produit. La machine est pourvue d'organes d'asservicement électrique et en eau,pompe et débit mètre non représentés. Le fonctionnement de la machine selon l'invention est le suivant: L'utilisateur déverse le produit pulvérulent,base du produit piteux qutil souhaite obtenir dans la trémie 3. Aprés branchement de la conduite d'eau sur l'embouchure 16 de la colonne de mélange 7 et mise en marche de la pompe à eau non représentée,il met en marche le motoréducteur 13 qui,par l'intermé -diaire du boitier de renvoi 12 actionne en rotation simultanée la vis d'alimentation 4 et les organes de la colonne de mélange. pousser Il est évident que le rapport des pignons 14 et 15 du boitier de renvoi 12 est choisi en fonction de la vitesse de malaxage souhaitée et que par modification du dit rapport,en remplaçant par exemple l'un des pignons ou en substituant au dit boitier 12 qui est amovible un boitier approprié,on peut adapter la vitesse de rotation de la vis 4 d'alimentation et surtout celle des organes de brassage aux caractéristiques propres du produit pulvérulent acheminé par la lumière 5 dans la colonne 7. Cette possibilité est particulièrement importante lorsque le produit pulvérulent est peu hydrophile et qu'il necéssite un temps de brassage élevé pour obtenir une pâte homogène indispensable à sa bonne application. Le produit piteux brassé par les piles 18 descend par gravité et sous l'action des organes de malaxage dans la chambre 21 du boitier 20 en subissant une inversion de sens de cheminement,ce qui a pour effet d'augmenter la durée du malaxage qui est prolongé dans la dite chambre 21 par les turbines 33 et 34 qui l'acheminent vers la pompe. Il va de soi que dans le cas de produit pâteux suffisament fluide l'action des turbines intervient principalement au niveau du malaxage le passage du produit vers la pompe s'effectuant de la même manière que dans les vases communicants. La vitesse de passage du produit ainsi que celle du pompage et donc de sotieidu produit en bout de lance de projection non représentée est fonction du rapport des pignons 27 et 28 du boitier de renvoi 20. Le boitier 20 est amovible ce-qui permet son remplacement par un boitier de rapport approprié pour obtenir une variation de la vitesse de pompage par rapport à la vitesse de malaxage,les deux vitesses n'étant pas directement dépendantes l'une de l'autre comme dans le matériel connu,ce qui offre une grande souplesse d'utilisation. En outre le pompage s'effectuant de manière ascentionnelle et la pompe étant amovible du boitier,la hauteur au sol de la machine ou l'encombrement acceptable pour l'utilisateur n'empêchent pas qu'elle reçoive des pompes de grande longueur,ce qui permet,avec une grande vitesse de rotation du rotor d'obtenir une pression de pompage élevée sans surcharge puisque la pompe ne travaille pas en surpression et n'absorbe que la quantité de pâte nécéssaire, la machine peut être livrée avec une ou plusieurs pompes du type Moineau" et un ou plusieurs boitiers de renvoi. Par ses dispositions caractéristiques,la machine selon l'invention présente l'avantage d'être d'un usage particulièrement polyvalent ce qui est très appréciable pour l'utilisateur qui peut.sans manipulations importantes,l'adapter en fonction des produits pulvérulents choisis,de sa vitesse d'application et de la qualité du produit piteux qu'il souhaite obtenir. L'invention peut recevoir des aménagements et variantes dans le domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 10) Machine pour former une pâte à partir d'un liquide et d'un pro -duit pulvérulent du type comportant une trémie recevant le produit pulvérulent,et alimentant une colonne de mélange également alimentée en eau et portant à son sommet un moteur d'entraînement en rotation des organes de mélange interne à la dite colonne en cdmmunication avec la pompe caractérisée en ce que le produit piteux subit une inversion de sens de cheminement entre le malaxage et le pompage,ce qui augmente la durée du temps de malaxage et qui permet à la pompe de ne recevoir que la quantité de produit pâteux correspondant à sa capacité d'aspiration et évite qu'elle travaille en surcharge. 20) Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le malaxage se fait en sens descendant et que le pompage se fait en sens ascendant. 30) Machine selon la revendication 1 et la revendication 2 dans laquelle le malaxage est descendant et le pompage ascendant caractérisée en ce que un boitier amovible et interchangeable de renvoi est disposé à l'extrémité inférieure de la colonne de malaxage verticale dont les organes stengrennent avec une prise de force du dit boîtier et que le dit boitier reçoit une pompe amovible qu'il actionne en rotation par une deuxième prise de force de telle manière que la rotation de la pompe ne soit pas directement dépendante de celle des organes de malaxage ce qui permet par changement du boitier de renvoi d'obtenir des différences entre vitesse de rotation des organes malaxeurs et vitesse de rotation du rotor de la pompe qui peut être ainsi adaptée aus différents types de produits pulvérulents. 40) Machine selon la revendication 1 et le revendication 2 caractéri -sée en ce que le boitier de renvoi amovible comporte une chambre de communication transversalle entre la colonne de malaxage et l'orifice de la pompe. 5D) Machine selon la revendication 1 et la revendication précédente caractérisée en ce qlje,'t3fEite chambre est disposée au moins une turbine actionnée par le boitier de transmission et slengrennant avec le rotor qui paracheva le mélange du liquide et du produit en poussant le produit piteux ainsi obtenu dans un mouvement ascentionnel. 6Û) Machine selon la revendication 1 et la revendication 5 caractérise en ce que dans la chambre de communication du boitier de renvoi est disposée une turbine radiale sous la colonne de mélange et une turbine axiale sous la pompe ce qui a pour effet de réaliser un malaxage supplémentaire du produit pâteux et son acheminement vers la pompe. 70) Machine selon lå revendication t et l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la pompe est disposée parallelement à la colonne de mélange ce qui permet de n'être pas limité quant à sa longueur et à sas capacités par la hauteur de garde au sol de la machine. 80) Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que la liaison entre le motoréducteur et la vis d'alimentation dans la trémie s' effectue par une transmission à cardan. 90)Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que la liaison mécanique des organes de la colonne de mélange et du rotor de pompe s'effectue au moyen d'une transmission amovible. 100) Machine selon la revendication 1 et L'une quelconque des reven -dications précédentes caractérisée en ce que l'ensemble mélangeur projeteur constitué de la colonne de mélange et de la pompe est disposé en U ce qui permet de le doter de pompes de longueurs différentes.