Brevet FR2416719A1 — publié le 19790907

L1inver.tion concerne un mélangeur continu roulant, en parti culier pour la fabrication continue de coulis bitumineux, ou analogues, comportant une auge mélangeuse disposée horizontalement, munie d'une entrée de matière et dans laquelle sont disposés deux arbres parallèles entrainés en rotation en sens opposés et garnis de pales constituant les outils mélangeurs, les pales ayant en majeure partie un angle tel qu'elles transportent la matière à mélanger, le long de l'auge mélangeuse, en direction d'une sortie prévue du côté frontal, tandis que les pales restantes, en particulier dans la région de entrée de matière, ont un angle tel qu'elles transportent à l'envers du courant principal de matière. On connatt, en particulier dans le domaine du briquetage du charbon, des vis mélangeuses doubles servant d'organes transporteurs ayant une caractéristique de brassage. Ces vis mélangeuses doubles sont des groupes de longueur relativement grande, dont le rôle principal, en général, nrest pas de mélanger plusieurs constituants, mais d'empocher les déshomogénéisations sur un long parcours. Par suite, la constitution de ces vis mélangeuses doubles est conçue davantage pour le transport que pour le mélange, ce qui se traduit en particulier par la forme donnée aux organes mélangeurs-transporteurs combinés. Celles-ci ont véritablement la forme de vis transporteuses et, pendant l'avancement hélicoïdal de la matière, elles brassent en même temps celle-ci, à peu près à la façon d'un soc de charrue. Habituellement, le sens de rotation des deux vis, disposées parallèlement et de telle sorte que leurs rayons d'enveloppe empiètent l'un sur l'autre, est déterminé de telle sorte que la matière se réunit à mi-chemin entre les deux arbres de vis, sur le fond de l'auge, lorsque les deux courants de matière se mélangent, qu'elle est ensuite à nouveau saisie par les éléments de la vis, divisée en deux parties de volume égal et dirigée vers l'extérieur et vers les parois de l'auge. Cette exécution ne convient pas, particulièrement, en tant que mélangeur continu destiné à être adjoint ou combiné à un récipient roulant à plusieurs chambres, car l'utilisation de celui-ci sur route ne permet pas de grandes longueurs, si l'on veut qu'il soit mobile pendant qu'on l'utilise pour fabriquer des coulis bitumineux. Dans une exécution de ce genre, on ne peut pas raccourcir le mélangeur continu à une dimension pratique, dans laquelle l'en- semble du véhicule-silo et du mélangeur ne dépasse pas un porte-àfaux d'environ 2,50 à 2,80 m - mesuré depuis l'essieu arrière. L'intensité spécifique de brassage relativement à la longueur, dont la mesure peut être donnée, par exemple, par l'absorption d'énergie ou de courant, est trop faible pour assurer lthomo- généité du mélange sur la longueur disponible. On connaît une installation de traitement de mélanges liquides se solidifiant ensuite, en particulier pour la confection de noyaux de fonderie et de moules, comportant un mélangeur à deux arbres à fonctionnement continu, dans lequel les angles des pales ne dépassent pas l'angle de pas des hélices, les angles des surfaces de chacune des vis devenant plus petits par tronçons dans le sens de transport de la masse à traiter, chaque tronçon étant équipé d'un dispositif doseur de corps solides et/ou liquides (DE-B no 1 679 889). Ce mélangeur fonctionne bien, en principe, mais il a, d'une part, une grande longueur, et, d'autre part, il faut du temps pour l'adapter à des changements de recette, c'est-à-dire pour tenir compte d'un comportement rhéologique modifié de la matière, car dans chaque cas, il faut corriger en conséquence l'angle de réglage des pales mélangeuses. De telles adaptations au comportement rhéologique du mélange peuvent aussi être réalisées, par exemple, par modification de l'inclinaison de l'auge, de façon connue entre autres par le US-A no 2 907 555 et le DD-A no 19 007. En outre, on connaît un procédé de mélange discontinu et un mélangeur discontinu, dans lequel, en adaptant convenablement la vitesse circonférentielle du bout des organes mélangeurs, on arrive à former au-dessus des organes mélangeurs une zone de flottement dont le contenu se renouvelle continuellement (DE-C n- 933 497 et 1 071 053). La vitesse circonférentielle des organes mélangeurs est généralement de 2,5 à 3,0 m/s, lorsqu'on mélange des agrégats miné raux normaux à un liant bitumineux. les arbres mélangeurs transportent en sens opposé, de sorte que - vue dans le plan - la zone de flottement subit une rotation le long de la lignite formée par les parois du mélangeur. le liant bitumineux est pulvérisé sous forme très finement divisée sur cette zone de flottement, de sorte que chaque particule est enrobée individuellement. Ce procédé est aujourd'hui appliqué principalement au traitement de mélange bitumineux dans des mélangeurs discontinus. Malgré tous les efforts déployés dans ce sens, il n'est pas encore apparu possible de convertir le procédé à un fonctionnement continu tout en maintenant les bons résultats. Compte tenu de cette technique antérieure, l'invention a pour but de réaliser un mélangeur continu roulant pour la préparation de coulis, ou analogues, servant à la formation de revêtements en couche mince, équipé d'un récipient à plusieurs chambres destiné à contenir les constituants à mélanger, et dont l'intensité de brassage permette un & homogénéisation optimale des constituants sur un parcours extrêmement court, grâce au choix de la vitesse circon férentielle des pales à leurs extrémités libres et en même temps à la forme donnée à la section du mélangeur et aux pales, et qui, en même temps, puisse s'adapter à la multiplicité de composition de la matière et donc à son comportement rhéologique très variable, éventuellement avec progression du parcours de brassage. Selon l'invention, un mélangeur de la classe définie plus haut est caractérisé en ce que la vitesse circonférentielle des pales reliées aux arbres mélangeurs, à leur extrémité libre, peut être réglée à plus de 5 m/s, en ce que le diamètre des cercles d'enveloppe sécants formés par les pales disposées sur les arbres mélangeurs représente environ 1, 5 fois,les rayons de l'auge environ 0,75 fois, et la largeur environ 2,5 fois l'entraxe des arbres mélangeurs, et en ce que la longueur de l'auge représente environ 2,4 à 3 fois la largeur du mélangeur. Grâce à cette structure du mélangeur, on arrive en service, dans la gamme des vitesses circonférentielles mentionnées et avec un écoulement progressif de la matière, à ce qu'il se constitue audessus des pales une couche de flottement dans l'extension de laquelle, les solides se prêtent préférentiellement à l'enveloppement par un constituant liquide, en présentant leur surface. ltéchange rapide et répété de solides dans cette zone de flottement permet déjà, dans la région d'amenée des constituants liquides, d'envelopper complètement les solides de phase liquide et favorise, dans la suite du passage à travers le mélangeur, l'homo- généisation nécessaire de tous les constituants. Pour éviter un débordement de la matière, on propose que l'entraxe et la hauteur minimale de l'auge au-dessus des arbres mélangeurs soient à peu près identiques. Un mode d'exécution est caractérisé en ce que sur chaque point de montage d'un arbre mélangeur sont prévues, par groupes de quatre, à 900 l'une de l'autre, des pales s'élargissant en trapèze vers l'extérieur et faisant un angle réglable avec les arbres mélangeurs, et les pales adjointes aux deux arbres mélangeurs ont une disposition décalée entre elles de 450. En outre, il est apparu avantageux de prévoir sur chaque arbre mélangeur au moins neuf groupes de quatre pales mélangeuses. L'invention est expliquée à titre d'exemple, à propos des dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective montrant l'application du mélangeur continu selon l'invention à la fabrication de minces revêtements de surface, indiquant notamment la possibilité de réglage de l'inclinaison du mélangeur la figure 2 est une vue en plan du mélangeur continu, montrant en particulier la possibilité de réglage des pales après la région d'entrée la figure 3 est une vue en coupe du mélangeur, montrant l'empiète- ment entre les rayons d'enveloppe des pales, et la figure 4 montre isolément une pale montée sur l'arbre creux. Les agrégats 2 sont retirés du véhicule-silo 1 par la courroie 3. On n'a pas représenté l'addition des substances liquides telles que le liant, l'eau, ou analogues. La courroie de retrait 3 amène les agrégats à l'entrée 5 du mélangeur 4. Le mélangeur 4 est articulé de manière à pouvoir tourner aux points 6 et son inclinaison est réglable grâce au dispositif à tige filetée 7. Le mélangeur continu 4 est un mélangeur équipé de deux arbres 8 tournant en sens opposé et d'organes mélangeurs 9, transportant essentiellement dans le même sens, tandis qu'à la suite de la région d'entrée 5, quelques pales 11 envoient la matière totalement ou partiellement à 1 'envers du sens général de transport, de façon qu'eile se mélange à nouveau aux substances amenées dans la région d'entrée 5. l'entraînement des arbres mélangeurs 8 est assuré par un moteur hydraulique 12 et par deux roues dentées droites 13. les pales 14 faisant partie des organes mélangeurs 9 sont dirigées de telle sorte qu'elles sont en quinconce d'un arbre à l'autre. Pour la constitution des organes mélangeurs 9, essentiellement formés d'un arbre mélangeur 8 et des pales 11 et 14, on pourra se reporter à la figure 4. La figure 4 illustre la monture 15 des pales 14, réglables par rotation. l'angle des pales 14 relativement aux arbres 8 peut être réglé conformément au débit voulu, en fonction des constantes de la matière. les relations et rapports de dimensions prévus par l'invention sont indiqués sur les figures 3 et 4. On a entraxe =A rayon r de l'auge = 0,75 A diamètre H du cercle d'enveloppe = environ 1,5 A largeur B de l'auge = environ 2,5 A longueur B de l'auge = 2,4 à 3,0 B On peut faire varier sans inconvénient dans une marge de + 15 ffi les différentes dimensions, basées sans exception sur A. -REVEDICATIONS- 1. Mélangeur continu roulant, en particulier pour la fabrication continue de coulis bitumineux, ou analogues, comportant une auge mélangeuse disposée horizontalement, munie d'une entrée de matière et dans laquelle sont disposés deux arbres parallèles entrat- nés en rotation en sens opposés et garnis de pales constituant les outils mélangeurs, les pales ayant en majeure partie un angle tel qu'elles transportent la matière à mélanger, le long de l'auge mélangeuse, en direction d'une sortie prévue du côté frontal, tandis que les pales restantes, en particulier dans la région de l'entrée de matière, ont un angle tel quelles transportent à l'envers du courant principal de matière, mélangeur caractérisé en ce que la vitesse circonférentielle des pales reliées aux arbres mélangeurs, à leur extrémité libre, peut être réglée à plus de 5 m/s, en ce que le diamètre des cercles d'enveloppe sécants formés par les pales disposées sur les arbres mélangeurs représente environ 1,5 fois, les rayons de l'auge environ 0,75 fois, et la largeur environ 2,5 fois l'entraxe des arbres mélangeurs, et en ce que la longueur de l'auge représente environ 2,4 à 3 fois la largeur du mélangeur. 2. Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraits et la hauteur minimale de l'auge au-dessus des arbres mélangeurs sont pratiquement identiques. 3. Mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sur chaque point de montage d'un arbre mélangeur sont prévues, par groupes de quatre, à 900 l'une de l'autre, des pales s'élargissant en trapèze vers l'extérieur et faisant un angle réglable avec les arbres mélangeurs, et les pales adjointes aux deux arbres mélangeurs ont une disposition décalée entre elles de 450. 4. Mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur chaque arbre mélangeur sont prévus au moins neuf groupes de quatre pales.