Brevet FR2357400A1 — publié le 19780203

L'invention se rapporte d'une manière générale aux installations pour le stockage at/ou le mélange de produits solides divisés ou liquides, tels que le ciment, le sable et les divers granulats ainsi que l'eau et les éventuels adjuvants nécessaires pour la confection du béton, ou bien les composants requis pour la préparation d'engrais complexes ou autres mélanges devant être fabriqués sur place en grandes quantités pour être utilisés sans délai. Plus particulièrement, l'invention concerne une talle installation qui soit mobile et autonome, c'est à dire susceptible d'être transportée d'une pièce par voie ferroviaire ou aérienne Ou mieux de se déplacer par ses propres moyens par voie routière sans restrictions de ^-irculation excessives, et autre exploitée sur tout chantier sans autres servitudes que son approvisionnement en mate- riaux et carburant, dont le transport local - comme celui du mélange produit peut être facilement assuré par camions. En outre, l'invention vise å réaliser une telle installation mobile et autonome qui présente une grande capacité de stockage pour plusieurs produits, toutes facilités pour leur dosage précis et leur mélange inttme et les meilleures garanties d'absence de pollution de l'environnement, et possède tous les équipements nécessaires pour permettre son exploitation et son transport avec un personnel peu nombreux sans assistance extérieure. Une installation pour la préparation d'un mélange - tel que le béton composé de produits granuleux, pulvérulents et liquides nécessite la combinaison de divers éléments fonctionnels assurant respectivement le chargement et le stockage, puis le dosage et le malaxage de cas produits au fur et å mesure des besoins. De manière classique, une telle installation est constituée par la juxtaposition d'éléments distincts d'origines souvent disparates, qui sont en tous cas acheminés séparément pour entre assemblés sur chaque chantier, au prix d'opérations de transport et de montage complexes et onéreuses. En outre, l'alimentation en énergie d'une telle installation implantée sur un nouveau chantier requiert l'existence å proximité d'un réseau de distribution électrique, le tirage d'une ligne et la pose d'un transformateur, ainsi que la mise en place de dispositifs de sécurité, dont la fiabilité est aléatoire dans de telles conditions. Par ailleurs, la capacité de débit et la disponibilité de ces installations connues sont souvent insuffisantes, en raison d'une part de leurs possibilités trop restreintes de stockage et de manutention des matériaux, et d'autre part de la difficulté de modifier la nombre et/ou le dosage de ces matériaux, qui nécessite des travaux complexes entraSnant de longues immobilisations. Enfin, les installations de ce type comportant de nombreuses conduites et connexions assemblées sur place sont souvent la source de dégagements de poussières et de suintements de liquides qui polluent l'environnement, de sorte que leur liberté d'implantation est sévèrement limitée par des considérations de voisinage et qu'en conséquence, leur "mobilité" est très entravée. L'invention a pour objet de remèdier aux inconvénients sus-mentionnés par la réalisation d'une installation du genre indiqué constituant un ensemble intégré mobile et autonome, capable de se rendre sur tout chantier par ses propres moyens ou d'y être acheminée par les moyens de transport classiques, autre mise en place et en service sans recours à des engins extérieurs de manutention ou de levage, de fonctionner sans raccordement au secteur électrique et avec un personnel restreint, tout en offrant une forte capacité de stockage de plusieurs produits liquides, pulvérulents et granuleux et une grande facilité de modification de leur dosage respectif et en pouvant assurer un débit de mélange important sans risque de pollution de l'environnement. Une installation mobile et autonome conforme à l'invention satisfait à l'ensemble de ces conditions, puisqu'elle est caractérisée en ce qu'elle inclut d'une part, un silo multiple transformable formé d'une ossature rigide comprenant un axe tubulaire solidaire d'une pluralité de cloisons radiales reliant un fond et un couvercle de même contour polygonal pourvus d'ouvertures respectives communiquant avec chacun des compartiments délimités par lesdites cloisons, d'un ensemble de pièces amovibles comprenant des auges de fermeture et des trémies de déchargement sélectif pouvant être montées soit en saillie, soit en retrait pour obturer respectivement l'intervalle entre les deux cloisons et l'ouverture du fond correspondant à chaque compartiment, et de moyens pour le chargement sélectif de chaque compartiment par l'ouverture correspondante du couvercle, d'autre part, un châssis parallèlépipèdique formé de deux plateformes reliées par quatre montants, dont chacun porte un pied télescopique et au moins une roue motrice et:ou directrice au dessous de la plateforme inférieure, laquelle comporte selon un axe transversal médian des pivots latéraux de support et basculement du silo précité, qui en position de service repose verticalement sur la plateforme supérieure par l'intermédiaire de ses trémies de déchargement, respectivement reliées à des moyens de dosage sélectif alimentant des moyens de malaxage pourvus d'au moins une goulotte de déversement débouchant sous la plateforme inférieure, qui porte en outre un groupe générateur autonome pourvu d'équipements accessoires et d'organes de transmission adéquats, des moyens de treuillage et une cabine de commande et pilotage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre nullement limitatif schématiquement illustré par les dessins annexés, sur lesquels : La Figure 1 est une vue en élévation latérale d'une installation selon l'invention, à savoir une centrale à béton mobile et autonome pourvue d'un silo multiple transformable, La Figure 2 est constituée par deux demi-sections transversales du silo montré en configurations de service et de transport, respectivement, La Figure 3 est une section longitudinale de ce meme silo en configuration de transport; et La Figure 4 est formée de plusieurs schémas illustrant les opérations successives de mise en place de l'installation. L'installation schématiquement représentée sur les Figures 1 à 3 comprend d'une part un silo multiple 10 incluant des éléments démontables ...., et d'autre part un châssis automoteur 30 portant ce silo et tous les organes nécessaires pour le dosage et le malaxage des produits stockés comme pour leur chargement dans le silo - dont un tapis roulant élévateur 40 - ainsi que les équipements requis pour le transport, la mise en place et l'exploitation de la centrale à béton mobile et autonome que constitue l'ensemble. Le silo multiple 10 comporte une ossature mécano-soudée faite de tales et profilés de préférence en alliage léger exempt de tout risque de corrosion, qui comprend un couvercle Il portant une trémie rotative de chargement 12, un fond 13 portant un ajutage axial 14 et deux jambages latéraux de support et pivotement 15, ce fond et ce couvercle de mme contour octogonal régulier étant solidarisés par un axe tubulaire 16 de section également octogonale dont la partie supérieure élargie forme une bâche à eau 17, et par huit cloisons radiales équidistantes 18 dont chacune porte sur son rebord libre un profilé tubulaire 19' ou bien des ailettes 19" dont les faces externes sont symétriquement inclinées. Comme le montre la Figure 3, le couvercle 11 et le fond 13 sont également pour vus d'une ailette périphérique, de sorte que chacun des compartiments délimités entre ces derniers et deux cloisons adjacentes est bordé par une portée plane continue entourant son débouché latéral. Pour des raisons qui apparaîtront ciaprès, ces portées sont percées de trous régulièrement espacés et de préférence filetés ou pourvus d'un écrou fixe rapporté. Par ailleurs et comme le montre également la Figure 3, le couvercle 11 et le fond 13 comportent des ouvertures correspondant à chacun de ces compartiments, celles du fond étant bordées par des trous régulièrement espacés et de préférence filetés. Le débouché latéral de chacun des compartiments du silo 10 est obturé par une auge respective 20 - 27 faite de préférence en matière plastique armé, légère et indifférente à l'abrasion comme à la corrosion. Ces auges présentent une section triangulaire tronquée inscriptible dans celle des compartiments correspondants et avec avantage le même angle d'ouverture, et comportent à chaque bout un pan coupé dont l'inclinaison sur l'axe du silo est au plus égale à l'angle de talus des matériaux à stocker. Chaque auge 20 - 27 est en outre pourvue d'une bordure plane continue, percée de trous s' alignant avec ceux de la portée périphérique du compartiment correspondant.De la sorte, et comme le montre bien la Figure 2, les auges 20 - 27 peuvent être montées soit en saillie (Section A) pour pratiquement doublsr le volume de chaque compartiment du silo, soit en retrait (Section B) pour s'escamoter dans le compartiment correspondant. Cette caractéristique essentielle de l'invention permet de concilier une grande capacité de stockage du silo en service avec la possibilité de l'inscrire dans le gabarit des charges transportables par vois routière, voire ferroviaire ou aérienne pour des acheminements longue distance, étant entendu que son transport par voie d'eau ou par mer ne pose pas de problème d'encombrement. Dans ce même but et pour d'autres raisons qui apparattront ci-après, les ouvertures du fond 13 du silo multiple 10 sont équipées de huit trémies de déchargement (pour la clarté de l'illustration, seules les trémies 28,29 situées dans le plan du dessin sont représentées sur les Figures 1 et 3), qui peuvent être montées soit en saillie lors de l'exploitation de l'installation, soit en retrait lors de son transport. Dans les deux cas, le silo 10 est porté par un chassies 30 de forme genérale parallèlépipèdique, comprenant une plateforme-caisson inférieure 31 reliée par quatre montants 32 à une plateforme supérieure 33. Chacun de ces montants 32 porte - au-dessous de la plateforme 31 - d'une part un pied télescopique 32' se mouvant dans son prolongement par exemple sous l'action d'un vérin hydraulique, et d'autre part au moins une roue motrice et/ou directrice 32" équipée d'un moteur d'entratnement et/ou d'orientation par exemple de type hydrostatique.Une cabine de commande et pilotage est aménagée sur l'extrémité de la plateforme 31, qui renferme par ailleurs un groupe générateur formé d'un moteur å combustion interne entraînant une pompe, un alternateur et éventuellement un compresseur, ainsi que les équipements auxiliaires adéquats, tels qu'un réservoir de carburant, une batterie d'accumulateurs, une bache de retour de liquide, un réservoir d'air comprimé, les filtres, valves, capteurs et autres accessoires requis. Tous ces éléments ressortant de techniques connues ne seront pas décrits en plus de détail; on soulignera toutefois que les entratnements mécaniques sont de préfé- rence assurés au moyen de transmissions du type hydrostatique. La plateforme inférieure 31 porte en outre deux vérins latéraux 34 de type mécanique ou hydraulique et à très faible course, destinés à soulever - lors du montage Ou du démontage de l'installation - des pivots 35 alignés selon un axe transversal sensiblement médian, sur lesquels sont articulés les jambages 15 de support et basculement du silo 10, avantageusement reliés à ses profilés tubulaires d'ossature 19'. Cette plateforme 31 est enfin traversée par les goulottes 36 de déversement d'un malaxeur 37 dont la cuve 37' alimentée en eau par l'ajutage 14 est reliée de manière étanche par une jupe souple et extensible 37" à un couvercle indépendant pourvu de huit brides de raccordement à des dispositifs doseurs respectifs - dont seuls sont représentés sur la Figure 1 les deux doseurs 38,39 situés dans le plan du dessin - eux-mmes respectivement raccordés à travers la plateforme supérieure 33 qui les porte aux trémies de déchargement 28,29 des différents compartiments du silo multiple 10. En service, le fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrite est le suivant : Les produits pulvérulents tels que ciment ou laitier sont chargés dans les compartiments du silo 10 qui leur sont affectés selon les besoins du chantier par simple transfert pneumatique depuis le camion d'approvisionnement à travers les profilés tubulaires d'ossature.19' - et éventuellement à travers les branches correspondantes des jambages de support 15 - en utilisant l'air comprimé fourni par le camion et/ou par le compresseur de bord.L'air excédentaire est avantageusement évacué dans l'atmosphère après passage à travers des chicanes judicieusement agencées entre les sommets des compartiments du silo pour assurer sa libre détente, et éventuellement après barbotage dans la réserve d'eau contenue dans la bâche 17 pour l'épurer et ainsi éviter toute pollution lors du chargement. A propos de la réserve d'eau, on remarquera que l'emploi combiné de l'ajutage calibré 14, de l'axe tubulaire 16 de grande hauteur et de la bache 17 de forte section garantit la fourniture au malaxeur 37 d'un débit d'eau sensiblement constant sous une pression pratiquement invariable, m8me si l'approvisionnement en eau nwest assuré que de façon intermittente, par exemple par camion-citerne. Les produits granuleux tels que sable, gravier, roulés ou concassés sont chargés dans le silo 10 au moyen du convoyeur-élévateur 40, constitué par une bande sans fin en élastomère aboutée et vulcanisée en usine, portée par des rouleaux suspendus aux cibles de levage du silo (voir ci-aprbs), entraînée par un mécanisme moteur monté en teste du silo, et alimentée par exemple par déchu gement de camions-bennes dans une trémie de pied. Ces produits sont dirigés dans le compartiment qui leur est affecte par orientation apprpriée de la trémie rotative 12, pourvue d'une goulotte correspondant avec.les ouvertures du couvercle. On remarquera que pour le chargement des granuleux comme pour celui des pulvérulents, la géométrie étudiée de la trémie 12, de la bâche 17 sous-jacente et des pans coupés des auges 20 - 27 garantit le parfait remplissage de chaque compartiment concerné du silo 10, sans risque de lacune ou de colmatage. Une remarque similaire appliquée aux trémies de déchargement 28,29 montre que l'extraction des produits stockés dans les compartiments du silo ou la vidange totale de ces derniers peuvent s'effectuer sans aleas, et donc que l'alimentation des dispositifs doseurs peut autre parfaitement régulière et précisément contrôlée. En conséquence, pour la préparation de chaque gachée, le malaxeur 37 peut être rapidement chargé des quantités voulues des différents pulvérulents et granuleux requis; à cet égard, on remarquera que la surpression momentanée que crée la chute brutale de ces matériaux dans la cuve 37' du malaxeur est facilement absorbée par le gonflement de la Jupe élastique 37'' (le volume d'air inclus étant environ quatre fois celui de la charge), dont l'étanchéité évite par ailleurs tout dégagement de poussière et toute perte de ciment. En outre, cette jupe d'ouverture facile permet un accès commode à la cuve du malaxeur pour en permettre le nettoyage. Enfin, la vidange du malaxeur s'effectue par simple gravité par la goulotte 35, qui permet le déversement direct de la gâchée préparée dans un camion benne, par exemple. L'ensemble des dispositions qui viennent d'être décrites permet en tique de préparer une gElch8e par minute, ce qui confère à l'installation un débit très supérieur à celui des installations antérieurement connues de taille comparable, et ce en excluant tout risque de pollution de l'environnement, tant lors du remplissage du silo que lors du chargement du malaxeur. La Figure 4 comporte quatre schémas A - D, dont le premier et le dernier représentent l'installation en configurations respectivement de transport et d' exploitation, les deux autres illustrant les opérations de passage de l'une à 1' autre de ces configurations : Pour le transport de l'installation, le silo 10 - dont tous les éléments démontables 208 en position rentrée réduisent considérablement le gabarit - est amarres en position horizontale derrière le cassis 30 faisant office de tracteur routier. A cet effet, le moteur Diesel équipant ce chassis est alors couplé aux roues 32" par transmission hydrostatique.Dans cette configuration, l'installation peut se déplacer de manière autonome par voie routière, si besoin est en convoi exceptionnel; elle pourrait aussi bien strie transportée à longue distance par voie maritime ou aérienne, voire par chemin de fer sur certains réseaux à grand gabarit. Pour le levage de l'installation, les quatre pieds 32' du châssis 30 sont abaissés pour prendre appui sur le sol, préalablement aplani et compacts si besoin est, tandis que les roues relevées sont désormais utilisées comme cabestans.41. Des tiges coulissantes 42 disposées en attente sous la platefornie inférieure du châssis 30 sont amenées en saillie pour assurer le renvoi de cables 43 amarres à l'extrémité libre de tangons 44 articulés sur le fond du silo 10 et que des câbles 45 relient a son couvercle. Le système d'agrès longitudinaux ainsi constitué permet de relever le silo 10 par pivotement autour des axes 35 par la seule action des cabestans 41, sans recours à un engin de levage extérieur. Pour le montage des éléments amovibles 20 - 29, le silo 10 arrivé en position verticale est en premier lieu légèrement soulevé au-dessus du chassie 30 à l'aide dss vérins 34, pour permettre l'extraction, le renversement et la mise en place des trémies de déchargement 28 - 29; ceci fait, le relachement des vérins assurs l'appui stable du silo sur le cassis par l'intermédiaire des trémies boulonnées sur sa plateforme supérieure. En second lieu, une potence 46 fixée sur le couvercle du silo permet d'extraire, de renverser puis de mettre an place les auges latérales 20-27. L'opération suivante consiste & élever l'ensemble chassis - silo désormais solidaire, à l'aide des vérins hydrauliques de suspension des roues agissant sur les pieds télescopiques, Jusqu'à la hauteur requise pour permettre le passage des engins d'évacuation du béton (par exemple le camion benns 50), et d'immo- biliser les pieds par brochage. Enfin, le tapis roulant élévateur 40 est déployé et mis en place sur des rouleaux 48 fixés aux cables de levage 43,45, ses extrémités opposées passant sur un tambour d'sntratnemant 47 monté sur le couvercle du silo au dessus de la trémie de chargement 12, et sous un bac 49 dans lequel sont déversés les granuleux à charger dans le silo. En pratique, la bande sans fin 48 du tapis roulant est avantageusement montée à demeure et se trouve donc automatiquement déployée lorsque le silo est amené à la verticale. Il ne reste alors qu' & monter quelques éléments amovibles légers, tels que les rouleaux du convoyeur, des échelles et garde-corps, et des conduits de raccordement hydraulique, pneumatique et électrique, pour que l'installation puisse entrer an service. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples de rba- lisation schématiquement décrits et illustrés, mais au contraire comprend tous leurs équivalents techniques considérés séparément ou en combinaison et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Installation mobile et autonome pour le stockage et le mélange de produits solides divisés et de liquides, et notamment centrale à béton, caractérisée en ce qu'elle inclut d'une part, un silo multiple transformable formé d'une ossature rigide comprenant un axe tubulaire solidaire d'une pluralité de cloisons radiales reliant un fond et un couvercle de morne contour polygonal pourvus d'ouvertures respectives communiquant avec chacun des compartiments délimites par lesdites cloisons, d'un ensemble de pièces amovibles comprenant des auges de fermeture et des trémies de déchargement sélectif pouvant autre montées soit en saillie soit en retrait pour obturer respectivement l'intervalle entre les deux cloisons et 11 ouverture du fond correspondant à chaque compartiment, et de moyens pour le chargement sélectif de chaque compartiment par l'ouverture corrqpon- dante du couvercle, d'autre part, un chassies parallglépipèdique formé de deux plateformes reliées par quatre montants dont chacun porte un pied télescopiqu. et au moins une roue motrice et/ou directrice au-dessous de la plateforme inférieure, laquelle comporte selon un axe transversal médian des pivots latéraux de support et basculement du silo précité, qui en position de service repose verticalement sur la plateforme supérieure par 1' intermédiaire de ses trémies de d6- chargement, respectivement reliées à des moyens de dosage sélectif alimentant des moyens ds malaxage pourvus d'au moins une goulotte de déchargement débouchant sous la plate-forme inférieure, qui porte en outre un groupe générateur autonome pourvu d'équipements accessoires st d'organes de transmission adéquats, des moyens de treuillage et une cabine de commande et pilotage. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des auges de fermeture latérale des compartments du silo précité présente une section inscriptible dans celle du compartiment correspondant, et notamment triangulaire tronquée de meme angle d' ouverture, deux pans coupés d'extrdmité dont l'inclinaison sur l'axe du silo est au plus complémentaire de l'angle de talus des matériaux à stocker, et une bordure plane continue pourvue de moyens permettant sa fixation sur l'ossature en retrait ou en saillie. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les auges de fermeture sont faites d'une pièce en matière plastique armée. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chacune des trémies de déchargement du silo précité est constituée par une paroi tubulaire sensiblement tronconique dont les génératrices font avec l'axe du silo un angle au plus égal à celui des pans coupés des auges et dont les extrémités sont entourées de brides continues planes et parallèles pourvus de moyens permettant leur fixation, pour la plus grande autour de 1' ouverture correspondante du fond du silo dans l'une et l'autre positions de la trémie, st pour la plus petite autour d'un passage correspondant ménagé dans la plateforme supérieure du châssis, sur laquelle la trémie en saillie prend appui. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les pivots latéraux de support et basculement du silo précité sont portés par des vérins à faible course verticale permettant la mise en place et la dépose des trémies de déchargement précitées. 6. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, carao- térisée en ce que l'axe tubulaire du silo précité est utilisé comme bache à eau pour l'alimentation des moyens de malaxage précités, et comporte d'une part une portion élargie à son extrémité supérieure et d'autre part un ajutage calibré à son extrémité inférieure, pour assurer un débit d'eau régulier sous une pression sensiblement constante, en cas d'approvisionnement intermittent. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, carao térisée en ce que les moyens pour le chargement sélectif de chaque compartiment du silo précité comprennent une trémie montée tournante sur son couvercle pour en desservir sélectivement chaque ouverture, et un dispositif élévateur chargé au sol pour alimenter ladite trémie en granulats. 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée sn ce que le dispositif élévateur précité comprend essentiellement un convoyeur à bande sans fin aboutée en usine et montée à demsure. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, carao térisée en ce que les moyens pour le chargement sélectif de chaque compartiment du silo précité comprennent un système ds transport pneumatique incluant des profilés tubulaires formant montants d'ossature du silo et utilisés comme conduits pour alimenter en pulvérulents l'un au moins des compartiments adjacents. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie supérieure de chaque compartiment du silo précité est en communication avec l'air libre par l'intermédiaire d'un dispositif de chicanes et/ou de barbotage, par exemple dans l'eau contenue dans la boche selon la revendication 6, assurant lors du chargement dudit compartiment le piégeage des poussières véhiculées par l'air excédentaire. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de malaxage précités comprennent un dispositif malaxeur de type connu en soi dont le couvercle couplé aux moyens de dosage précités et la cuve débouchant par la goulotte précitée sont mutuellement reliés de manière étanche par une jupe annulaire souple, expansible et démontable. 12. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le groupe moteur autonome précité comprend essentiellement un moteur à combustion interne entraînant au moins une pompe hydraulique, une génératrice électrique et/ou un compresseur. 13. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de transmission précités sont essentiellement de nature hydrostatique, notamment pour I'entraltnement des roues et treuils. 14. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de treuillage précités comprennent une timonerie formée d'au moins un premier cible ancré sur l'extrémité supérieure du silo et sur un tangon articulé sur son extrémité inférieure, et un second d ble ancré sur ledit tangon et passant sur un renvoi porté par une tige télescopique dans le prolongement du chassie ladite timonerie se développant parallèlement au plan médian logitudinal de l'installation et au-dessus de cette dernière et le second câble s'enroulant sur un treuil porté par le châssis, de manière à permettre le levage du silo sans recours à une aide extérieure.