Brevet FR2477901A1 — publié le 19810918

APPAREIL DE MALAXAGE La présente invention concerne un appareil de malaxage d'une matière élaborée à partir de particules sèches de gra- nulométrie variée, de liquides et/ou de fluides, comprenant une chambre d'approvisionnement des particules sèches et des liquides, un récipient dans lequel s'effectue le malaxage et une vanne fermant le passage entre le récipient et un dispo- sitif d'évacuation de la matière malaxée. Les appareils de malaxage actuels comprennent souvent des instruments de brassage du mélange, tels que pales, hé- lices, turbines, etc., disposés dans un récipient souvent rotatif, avec le risqu>e, inhérent à ces moyens, de rupture des particules entrant dans la composition du mélange, ce qui entraîne la modification des rapports de base entre les produits malaxés et par là une modification du mélange fi- nal. On connaît aussi des appareils de mélange dans lesquels la matière est transportée horizontalement ou verticalement et rencontre des obstacles destinés à aider au mélange. Une telle disposition peut présenter de forts risques de sédi- mentation, ce qui peut également modifier les rapports en- tre les produits, tout en créant des obstacles supplémentai- res pouvant aller jusqu'à l'obstruction de canalisations, par exemple. L'un des buts de la présente invention est de permettre une hydratation harmonieuse et optimale d'un liant hydrauli- que en supprimant pratiquement les risques énoncés ci-des- sus. L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'- il comprend au moins deux canalisations reliant le bas du récipient à une zone située plus haut, ces deux canalisa- tions débouchant dans le récipient par des ouvertures pla- cées de telle manière que les flux dirigés s'interpénètrent, deux pompes permettant de transférer la matière prélevée au bas du récipient à travers les canalisations, le volume qui se trouve entre les ouvertures et le fond du récipient cons- -2- tituant une chambre de recyclage qui, avec les canalisa- tions, forment deux circuits de brassage. L'un des avantages de l'appareil selon l'invention est de pouvoir provoquer le phénomène de thixotropie dans une matière telle qu'un mortier réalisé à l'aide de ciments spéciaux, tels que les ciments alumineux., ce qui, jusqu'à ce jour, n'avait pas pu être réalisé, notamment en raison de la modification des rapports entre composants, tel qu'ex- posé précédemment, modification qui provoque presque instan- tanément une prise prompte et prématurée avant la fin du ma- laxage. Le dessin annexé représente, schématiquement et à ti- tre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil de ma- laxage selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe de cet appareil. La figure 2 représente un dispositif pour le prélève- ment intermittent de la matière. La figure 3 est une vue en coupe d'une vanne. L'appareil représenté à la figure 1 comprend un réci- pient 1 cylindrique, présentant des orifices 2 et 3 pour l'approvisionnement des produits secs et liquides, et un passage 4 pour l'évacuation de la matière malaxée. A l'orifice 2 est adapté un.dispositif'5 de dispersion des produits secs et à l'orifice 3 un diffuseur 6 des pro- duits liquides. Le passage 4 est commandé par une vanne pneu- matique ou hydraulique 7 et conduit à une pompe d'évacuation 8 suivie d'une conduite d'évacuation 9. Deux canalisations 10, 11 hélicoïdales entourent le ré- cipient 1 et relient le bas de celui-ci au haut, de manière que la matière prélevée au bas du récipient et transférée par des pompes 12, 13 du type péristaltique retombe à l'in- térieur du récipient. Le volume du récipient, délimité par le fond de ce der- nier et par les extrémités supérieures des canalisations 10, 11, forme une chambre 14 de recyclage et de brassage pour la matière en cours d'élaboration. Les canalisations 10 et 11 -3- sont de même pas et débouchent dans la chambre de brassage 14 par des ouvertures placées de telle manière que les flux dirigés s'interpénètrent. L'apport de nouveaux produits se fait dans cette chambre 14. Ainsi, chaque canalisation avec éla chambre 14 forme un circuit de brassage. Le fonctionnement de cet appareil est le suivant Le transfert de la matière par la pompe péristaltique 12 s'opère par la rotation de galets écrasant des sections en matière souple de la canalisation 10, ce qui provoque une 13 mise en pression de la matière dans la canalisation 10. Les produits en présence étant de densité, grosseur et nature très différentes, ils vont se mouvoir à des vitesses inéga- les favorisant le malaxage dans la canalisation. La matière provenant des deux canalisations va, en s'interpénétrant et en retombant dans la chambre de recyclage, être encore bras- sée naturellement. Ce malaxage naturel se poursuit, sans que les rapports de base entre les produits ne se modifient, jusqu'à ce que soit réalisé le degré d'homogénéité à partir duquel la ma- tière est prête à l'emploi. L'intensité du malaxage peut être réglée en variant la vitesse des pompes 12 et:13, cette intensité étant déterminée pour chaque type de matière à é- laborer, et les pompes étant réglées à la même vitesse. En raison des risques de rupture précédemment énoncés, les pompes à pistons ou à vis d'Archimède sont à proscrire, et les canalisations doivent être parfaitement lisses à 1'- intérieur. Ces canalisations sont semi-rigides et faites en matièresdiverses spiralées ou armées. Afin d'accentuer l'agitation, on peut prévoir un dispo- - 50 sitif de vibration à fréquence et amplitude variables adap- tées à chaque type de matière. La chambre de recyclage peut âtre munie d'une prise d'air 15 qui permet soit d'introduire de l'air comprimé pour obtenir un mélange expansé, soit d'- effectuer le malaxage sous dépression en pompant l'air com- pris dans le récipient. Si l'on désire prélever d'une manière intermittente de -4- la matière en cours de malaxage, ou simplement prélever une partie de la matière lorsque le malaxage est erminé et qu'- un brassage continu s'avère nécessaire (pour éviter une pri- se par exemple), on peut prévoir un dispositif de prélève- ment comme représenté à la figure 2. Ce dispositif comprend une canalisation 16 de recycla- ge destinée à être reliée à la conduite d'évacuation 9 et débouchant par l'autre extrémité dans la chambre 14 de recy- clage, cette canalisation 16 comprenant une vanne 17. Entre la pompe 8 et la vanne 17, la canalisation 16 présente une portion sensiblement horizontale dont la paroi de'la partie supérieure présente un orifice 18. Une tubulure distributri- ce 19 en forme générale de U inversé débouche dans la cana- lisation 16 par cet orifice 18. La branche 20 descendante de cette tubulure 19 est prolongée jusqu'en dessous de la canalisation 16 de recyclage et comprend une vanne 21 de sortie. Cette vanne 21 doit être fermée lorsque la vanne 17 est ouverte et réciproquement. Tant qu'on ne prélève pas de la matière, les vannes 7 et 17 sont ouvertes. La matière circule donc constamment à travers la canalisation 16 et la chambre 14 de recyclage. Lorsqu'on désire prélever de la matière, on ferme la vanne 17 et on ouvre simultanément la vanne 21. Grâce à l'emplace- ment de l'orifice 18 à la partie supérieure de la canalisa- tion 16, aucune sédimentation ne se produit dans 'la zone dé l'orifice, sédimentation qui se produirait inévitablement si l'orifice était pratiqué à la partie inférieure de la cana- lisation, comme c'est le cas dans les installations actuel- les. Un tel dispositif est donc particulièrement recommandé pour les produits sédimenteux et pour atténuer, voire sup- primer dans une distribution discontinue, le phénomène dit "de paroi". Les vannes sont de préférence du type représenté à la figure 3. Cette vanne comprend une conduite tubulaire 22 en matière souple déformable, cette conduite pouvant être une -5- portion des canalisations 9, 16 ou 20, un support rigide 23 qui porte ladite conduite 22. Deux membranes 24 et 25 soli- daires du support 23 sont disposées de part et d'autre de la conduite 22. La figure 3 représente ces membranes en position de re- pos, la conduite n'est pas déformée, la vanne est ouverte. Lors de la fermeture de la vanne, les membranes sont défor- mées sous l'action d'une surpression créée dans une chambre 24 délimitée par le support 23 et la conduite 22. Les deux membranes vont être déplacées l'une vers l'autre pinçant la conduite souple jusqu'à ce que le passage soit fermé. Une telle disposition permet d'avoir un passage à travers la vanne parfaitement lisse, ce qui permet à nouveau d'éviter toute sédimentation. On pourrait prévoir un appareil comprenant un disposi- tif de prélèvement comme décrit ci-avant et dans lequel la - vanne 7 serait supprimée, la canalisation 16 de recyclage pourrait alors former un circuit de brassage supplémentaire. On pourrait aussi prévoir un dispositif de prélèvement tel que représenté à la figure 2 sur une des canalisations 10 ou 11 de brassage, les pompes 12 ou 13 pouvant être utilisées comme pompe d'évacuation. L'appareil décrit est un ensemble compact dont la capa- cité peut varier dans de grandes proportions, la seule limi- tation étant fixée par le rapport section-débit des pompes. Les différents éléments de l'appareil pourraient également être répartis sur une chaîne de fabrication. Le récipient déterminant la chambre de recyclage n'est pas nécessairement cylindrique, il pourrait aussi être de forme sphérique, ce qui est particulièrement indiqué dans le cas de matière à sédimentation rapide. La vanne d'évacuation 7 n'est pas nécessairement située à la partie inférieure du récipient 1. Elle pourrait par ex- emple être disposée à la partie supérieure dudit récipient, ce qui permet d'éviter toute sédimentation entre le point de fermeture de la vanne et l'orifice d'évacuation. On pourrait -6- alors utiliser cette vanne 7, lorsqu'elle est ouverte, pour l'apport des produits à mélanger. Lorsqu'elle est fermée, elle permet d'effectuer le malaxage sous dépression. Il est évident qu'il faut alors prévoir des moyens pour faire bas- culer le récipient 1 de manière à amener la vanne 7 d'éva- cuation en une position située vers le bas de la chambre de recyclage. Pendant que la matière malaxée est évacuée, on peut faire tourner à l'envers les pompes 12 et 13 de brassa- ge pour vider les canalisations 10 et 11, une jonction é- tanche avec la vanne pouvant en outre être prévue. Il est évident qu'on peut prévoir plus de deux cir- cuits de brassage, chaque circuit étant muni d'une pompe, la chambre de recyclage étant commune. Il est intéressant de noter que les circuits de brassa- ge peuvent servir de chambre de stockage de la matière ma- laxée. Il suffit de maintenir une activité ralentie, afin de ne pas permettre la prise de certaines matières. L'appareil décrit peut notamment être utilisé dans l'- industrie du bâtiment pour le malaxage de mortiers, dans les industries chimiques et pharmaceutiques, ou même en pâ- tisserie. -7- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Appareil de malaxage d'une matière élaborée à partir de particules sèches de granulométrie variée, de liquides et/ou de fluides, comprenant une chambre d'approvisionnement des particules sèches et des liquides, un récipient (1) dans lequel s'effectue le malaxage et une vanne (7) fermant le passage entre le récipient (1) et un dispositif (8) d'éva- cuation de la matière malaxée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux canalisations (10, 11) reliant le bas du récipient (1) a une zone située plus haut, ces deux canalisations (10, 11) débouchant dans le récipient (1) par des ouvertures placées de telle manière que les flux dirigés s'interpénètrent, deux pompes (12, 13) permettant de transférer la matière prélevée au bas du réci- pient (1) à travers les canalisations (10, 11), le volume qui se trouve entre les ouvertures et le fond du récipient (1) constituant une chambre de recyclage (14) qui, avec les canalisations (10, 11), forment deux circuits de brassage. 2. Appareil selon la revendication 1, comprenant au moins un dispositif pour le prélèvement intermittent de ma- tière, ce dispositif comprenant une canalisation de recy- clage (16) reliant le bas du récipient (1) à un point situé plus haut, une pompe (8) assurant le transfert de la matiè- re par la canalisation de recyclage, et une tubulure de dis- tribution (19) dont une extrémité débouche par un orifice dans une portion sensiblement horizontale de la canalisation de recyclage (16) et dont l'autre extrémité est située en dessous de ladite canalisation, caractérisé en ce que ledit orifice est prévu sur la partie supérieure de la paroi de la canalisation (16) et en ce que la tubulure distributrice (19) présente une forme générale de U inversé dont la bran- che descendante est prolongée jusqu'en dessous de la canali- sation de recyclage (16) et comprend une vanne (21) à son extrémité inférieure. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des canalisations de brassage (10, 11) forme la -8- canalisation de recyclage (16). 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une seconde vanne (17) est disposée dans la canalisa- tion de recyclage (16) en aval de la tubulure distributrice (19), cette seconde vanne (17) étant ouverte lorsque la pre- mière (21) est fermée et réciproquement. 5. Appareil selon l'ensemble des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif pour le prélèvement est agencé de manière que la pompe de brassage (12, 13) serve de pompe d'évacuation (8). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé enfce que la ou les vannes (7, 17, 21) comportent chacune une conduite tubulaire (22) en matiè- re souple, un support rigide (23) portant ladite conduite et un élément de fermeture (24, 25) relié au support (23) et déplaçable par rapport à celui-ci et à la conduite (22) -en- tre une position ouverte dans laquelle la conduite (22) est sensiblement non déformée, et une position fermée dans la- quelle l'élément de fermeture (24, 25} écrase transversale- ment la conduite souple (22) de manière à empêcher le passa- ge de la matière, l'épaisseur de la conduite (22) absorbant les grains, afin d'obtenir une fermeture étanche. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de recyclage (14) présente une forme sphéri- que. - 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne d'évacuation ( 7) est disposée à la partie supé- rieure du récipient (1) de malaxage, des moyens étant prévus pour déplacer ledit récipient (1) de manière à amener la vanne (7) en une position permettant l'évacuation de la ma- tière malaxée. ---DEPOSANT: Société di-te AMIMPEX S.A. MANDATAIRE: Cabinet Michel LAURENT