Brevet FR2482062A1 — publié le 19811113

La présente invention concerne un nouveau dispositif de stockage, de manutention et de distribution de matériaux pulvérulents. L'invention concerne plus particulièrement des machines permettant l'alimentation en continu en béton, notamment en béton réfractaire, de canons de projection qui sont uti lisés dans de nombreux domaines de la technique, notamment pour la réalisation de revêtements projetés dans des installations sidérurgiques, pétrochimiques, dans des cimenteries et dans de nombreux autres domaines du génie civil, I1 existe déjà des dispositifs destinés à remplir cette fonction qui comportent un conteneur à partir duquel le matériau pulvérulent est pris et amené à un distributeur qui l'introduit dans un circuit pneumatique menant à un canon de projection dans lequel le produit pulvérulent est le plus souvent mélange à de l'eaux Les dispositifs connus présentent divers inconvénients liés à la nature des matériaux pulvérulents manutentionnés et, en particulier, ces dispositifs dégagent le plus souvent une poussière importante tant pendant leur fonctionnement que pendant leur rechargement. La présente invention crée un nouveau dispositif qui peut être de grande capacité et qui élimine tout risque de dégagement de poussière même au moment du chargement car il est possible, selon l'invention, de maintenir une légère dépression dans le conteneur et, par conséquent, d'éviter toute émanation de poussière même pendant la phase délicate du rechargement du conteneur. Conformément à l'invention, le dispositif de stockage, de manutention et de distribution de matériaux pulvérulents stockés dans un conteneur et distribués depuIs ce conteneur jusqu'à un organe d'utilisation par voie pneumatique est caractérisé en ce que le conteneur comporte, à sa partie inférieure, une trappe en dessous de laquelle est disposé un distributeur comportant un disque perforé disposé au-dessus d'un plateau à alvéoles qui est entrainé en rotation de fa çon que lesdits alvéoles soient successivement remplis par la matière provenant du conteneur lorsqu'il passe sous les lumières du disque, lesdits alvéoles étant amenés succeasi- vement dans le cours du mouvement de rotation du plateau en regard d'une conduite d'amenée d'air comprimé et d'une con- duite d'évacuation, lesdits alvéoles étant ensuite amenés devant un tube de décharge de l'air comprimé qu'il cOntient r ce tube menant à l'intérieur du conteneur maintenu à une pression réglée par l'-intermédiaire d'un dispositif d'épuras tion, Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une perspective du dispositif de stockage, de manutention et de distribution de matériaux pulvérulents du genre béton. La fig. .2 est une coupe-élévation schématique du dispositif pour la manutention de matériaux pulvérulents. La fig. 3 est une coupe schématique prise sensiblement suivant la ligne III-III de la fig, 2, La fig. 4 est une coupe-élévation, à plus grande échelle, d'une partie du dispositif des figures précédentes, La fig. 5 est une coupe-élévation analogue à la fig. 4 mais montrant le dispositif sous un angle différent et illustrant un détail particulier. La fig. 6 est une coupe schématique très agrandie vue suivant la ligne UI-VI de la fig 5, La fig. 7 est une coupe-élévation très agrandie d'un détail d'un organe de filtrage apparaissant à la fig. 2. La fig. 8 est un schéma d'un ensemble d'asservissement du dispositif des figures précédentes. La fig. 1 illustre schématiquement le dispositif de l'invention qui comporte un conteneur 1 porté par des pieds 2 formant un bâti, Le conteneur 1 forme, à sa partie basse, une trémie menant à un dispositif de distribution et de propulsion 5 qui pulse le produit pulvérulent par un tuyau menant à une lance. Comme le montre la fig, 2, le cOnteneur 1 est muni, à sa partie supérieure, d'un-couvercle 3 destiné à être retiré pour le remplissage en produits secs, par exemple des matériaux réfractaires r du ciment, etc, La partie intérieure formant trémie du conteneur est munie d'une trappe. 4, du type coulissant, qui permet de régler le débit du produit tombant dans le dispositif de distribution et de propulsion 5, Un vibreur électrique ou pneumatique 8 est fixé sur la partie formant trémie du conteneur pour faciliter l'écoulement du matériau pulvérulent et éviter, en particulier, la formation de voûtes. Le dispositif de distribution et de propulsion 5 est monté sur un bras de support 6 articulé sur l'un des pieds 2 formant le bâti par un axe 7, Une roue d'appui 9 est montée à l'extrémité du bras de support 6 du dispositif 5 pour prendre appui sur le sol. Cette disposition permet, comme le montre la fig, 2, de faire pivoter, de la position représentée en trait plein à la position représentée en traits mixtes, l'ensemble du dispositif de propulsion et de distri-bution pour permettre d'y accéder facilement et d'assurer son entretien. L'étanchéité entre la trappe coulissante 4 et le dessus du dispositif 5 lorsque ladite trappe 4 est mise en place sous le conteneur 1 est réalisée par des joints en caoutchouc 4a , 4b. Les joints ci-dessus sont serrés par la pression exercée au moyen d'un vérin 10, par exemple à vis, qui est disposé en dessous du dispositif 5 et qui prend par exemple directement appui au sol. La fig. 5 montre que le joint 4b forme aussi des manchons tels que 4c pour assurer l'étanchéité entre la partie haute 11 formant trémie du dispositif 5 et des conduits C1 et C2 servant respectivement à l'éjection du matériau pulvérulent provenant du conteneur 1 et à l'amenée d'air comprimé dans le dispositif 5, Le dispositif 5 est contenu dans un carter 12 qui est fixé à la trémie 11, par exemple soudé, Le carter 12 est monté sur le bras de support 6 articulé sur l'axe 7. Le carter 12 contient un plateau à alvéoles 14 pouvant tourner en dessous d'un disque métallique 15, Un disque d'usure en caoutchouc 16 est monté entre le disque métallique 15 et le plateau à alvéoles 14 pour assurer une é tanchéité à l'air comprimé, Le disque métallique 15 et le disque d'usure 16 sont immobilisés en rotation par des clavettes 17 (fig, 4 et.6) soudées sur la face interne du carter 12. Les disques métalliques 15 et d'usure 16 présentent tous deux les mêmes perçages, Les fig. 4 à 6 montrent que le plateau à alvéoles 14 délimite des cavités externes 141 et internes 142 communiquant entre elles par leur partie basse, La fig. 6 montre que les cavités civdessus s'é tendent suivant deux circonférences concentriques, Le disque métallique 15 et le disque d'usure 16 en caoutchouc présentent quant à eux des lumières- 151,- 161, par exemple au nombre de trois, qui coïncident avec les cavités extérieures 141. Ces lumières 151, 161 sont arquées et s'étendent suivant un angle correspondant par exemple à celui délimité par deux cavités 141. La disposition décrite cidessus-fait que le matériau pulvérulent qui est admis à l'intérieur du carter 12 passe par les lumières 151, 161 pour remplir les cavités externes 141 lors de la rotation du plateau à alvéoles 14.. Le mouvement de rotation du plateau à alvéoles 14 a pour effet d'amener successivement les cavités internes 142 en dessous d'un tube 18 d'amenée d'air comprimé et en même temps la cavité externe correspondante 141 en dessous d'un tube d'éjection 19 porté par le plateau 14 et, de préférence, renforcé intérieurement par une gaine en caoutchouc pouvant faire partie du disque d'usure 16. On voit par ce qui précède et en considérant en particulier la fig. 5 que les alvéoles successifs du plateau 14 sont vidés du produit pulvérulent qu'ils contenaient par l'air comprimé amené par le tube 18 branché au conduit C2 et que le matériau pulvérulent est conduit par le tube 19 au conduit C2 menant à un dispositif d'utilisationt Le mouvement de rotation du plateau à alvéoles 14 est commandé par un moteur- 20, par exemple un moteur pneumatique ou hydraulique (fig. 4). Le moteur 20 est, de préférence, monté à l'extérieur du carter 12 sur le bras de support 6.Le mouvement du moteur 20 est transmis par un réducteur 21 disposé dans un boîtier 21a (fig. 4) à un arbre de sortie 22 (fig, 5) qui est disposé coaxialement au disque 15 et qui assure l'entraînement en rotation du plateau à alvéoles 14, L'arbre 22 est guidé dans des paliers 22a et il entraîne- le plateau à alvéoles 14. L'extrémité 22b de l'arbre 22 présente un filetage pour l'entraînement en rotation d'une douille 23a formée par un axe 23 qui est fileté à sa partie inférieure et sur lequel est vissé un écrou 24 prenant appui par des paliers étanches 26 sur une douille 15a formée par le disque métallique 15, Lors de la rotation de l'axe 23, l'écrou 24 serre le joint d'étanchéité qui entoure le palier 26, ce qui assuc re l'étanchéité de ce dernier et la pression est également transmise par la douille 15a au disque métallique 15 qui serre, en conséquence, le disque d'usure 16 sur le plateau à alvéoles 14.La pression est limitée du fait de la présence du palier à billes 26 qui permet à l'axe 23 de tourner en même temps que l'écrou 24, Toutefois, au fur et à mesure de l'usure du disque 16, l'écrou 24 tourne, ce qui a pour effet de faire descendre davantage le disque métallique 15 et donc de compenser l'usure du disque 16. Pour éviter les émanations de poussière dues en particulier à la circulation de l'air comprimé dans les cavités du plateau à alvéoles 14 et à la décompression de cet air lorsque les cavités sont amenées en regard des premières lumières 161, 151 après le vidage plusieurs moyens sont mis en oeuvre. Tout d'abord, après le vidage d'une cavité, par exemple la cavité 14a (fig. 6), la rotation du plateau à alvéoles amène cette cavité en regard d'un tube d'évacuation 27 (fig. 4 et 6) qui est soudé sur le disque métallique 15, L'air comprimé en se détendant passe par le tube 27, Le tube 27 communique avec une canalisatiqn 28 qui traverse la partie fixe de support de la trappe coulissante 4 et, comme le montre la fig, 2, la canalisation 28 est engagée dans une seconde canalisation 29 de plus grand diamètre qui est fermée par un couvercle 29a et qu communique avec une buse latérale 29b dont l'embouchure est placée au-dessus du matériau pulvérulent se trouvant dans le conteneur 1, Ainsi, les poussières se trouvant initialement dans les deux cavités formant un alvéole du plateau 14 sont entraînées par flair comprimé qui se détend dans le tube 27, puis passent par la canalisation 28 et enfin la canalisation 29 pour être ramenées au-dessus du niveau du matériau pulvérulent. la disposition concentrique des canalisations 28 et 29 fait qu'il existe un effet de trompe à la sortie de la canalisation 28, ce qui évite que celle-ci soit colmatée par la poussière et les matériaux évacués, l'effet de trompe ayant au contraire pour effet de tendre à aspirer aussi les matériaux particulièrement légers se trouvant à la base de la canalisation 28 pour les rejeter par la buse 29b, Pour conserver une pression toujours constante dans le conteneur 1 qui est fermé hermétiquement par le couvercle 3, il est prévu un dispositif d'aspiration illustré à la partie supérieure gauche de la flg. 2 et également à plus grande échelle à la fig, 7.Ce dispositif comporte un générateur de vide 30 illustré sous la forme d'une trompe à air comprimé, l'air comprimé étant amené suivant la flèche représentée et créant un vide dans la trompe, vide qui est appliqué à la partie supérieure d'un filtre 31 fixé sur le dessus du conteneur 1. Un décanteur à chicane 32 est disposé dans le conteneur pour que son extrémité basse fasse saillie latéralement et que son extrémité haute communique avec l'intérieur du filtre 31, Des trous 32a sont pratiqués dans le dév canteur à chicane 32 pour aspirer l'air excédentaire se trouvant à la partie haute du conteneur 1.Une partie des poussières entraînées est décantée comme représenté à l'in- térieur du décanteur 32 et les poussières fines pouvant demeurer en suspension sont retenues par le filtre 31, Le décanteur 32 est vidé périodiquement en dévissant un bQu- chon 33 dont il est muni, Un autre organe pour éviter toute émanation de poussière comporte un tube 121 (fig$ 5) qui. est branché à la partie basse du carter 12 à l'intérieur de laquelle tourne le plateau à alvéoles 14, ce tube ouvrant par ailleurs vers la partie haute du même carter 12, Ainsi, si la pression tend à croître dans la partie du carter 12 se trouvant en- tre le disque d'usure 16 et le bras 6 qui ferme le fond du carter, le tube 121 constitue un tube de décharge qui permet de maintenir la même pression que celle régnant dans le carter et, par conséquent, dans le conteneur, La fig, 8 illustre à titre d'exemple un ensemble de contrôle des circuits d'air comprimé permettant de faire fonctionner le dispositif décrit dans ce qui précède.. Le tuyau d'amenée d'air comprimé est raccordé à une vanne 35 en aval de laquelle l'air est amené à traverser un filtre 36 avant d'être réparti dans deux circuits distincts. Le circuit principal alimente la machine en air comprimé nécessaire à la propulsion du matériau pulvérulent dans la conduite de transport C1. Ce circuit comprend une vanne de régulation de pression 37, un manomètre 38 et une vanne de commande 39. Le circuit secondaire est destiné à l'alimentation des divers éléments moteurs de la machine. Ce circuit est muni d'une vanne de régulation de pression 40, d'une cartouche de lubrification 41, d'un manomètre 42 et de trois vannes de commande 43, 44 et 45. La vanne 43 commande le fonctionnement du vibreur 8. La vanne 44 est raccordée au générateur de vide 30 et la vanne 45 commande la mise en et hors service du moteur 20. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modif i- cations peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de stockage, de manutention et de distribution de matériaux pulvérulents stockés dans un conteneur et distribués depuis ce conteneur jusqu'à un organe d'utilisation par vie pneumatique, caractérisé en ce que le conteneur comporte à sa partie inférieure une trappe en des sous de laquelle est disposé un distributeur comportant un disque perforé placé au-dessus d'un plateau à alvéoles qui est entraîné en rotation de façon que lesdits alvéoles soient successivement remplis par la matière provenant du conteneur lorsqu'-il passe sous les lumières du disque, lesdits alvéoles étant amenés successivement dans le cours du mouvement de rotation du plateau en regard d'une conduite d'amenée d'air comprimé et d'une conduite d'évacuation, lesdits alévoles étant ensuite amenés devant un tube de décharge de l'air comprimé qu'il contient, ce tube menant à l'intérieur du conteneur maintenu à une pression réglée par l'intermédiaire d'un dispositif d'épuration. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par un disque d'usure- interposé entre le plateau à alvéoles et le disque métallique et par des moyens de compensation d'usure du disque d'usure qui présente les mêmes lumières que celles du disque métallique, 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le disque d'usure est en caoutchouc et forme une gaine s'étendant dans un tube d'éjection du ma-. tériau pulvérulent. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le plateau à alvéoles est disposé dans un logement du carter, ledit logement étant mis en communication avec la partie haute du carter par un tube de décharge. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le plateau à alvéoles est entraîné en rotation par l'arbre de sortie d'un réducteur luivmême entraîné par un moteur monté sur un support portant égale- ment le carter, ledit réducteur étant isolé dans un boîtier étanche par rapport au carter. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support du carter est articulé sur un axe fixe et comporte un vérin de levage pour le maintenir en application contre la trappe isolant le carter du conteneur, 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le conduit en regard duquel les als véoles sont successivement amenés débouche à la partie haute du conteneur. 8 v Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le conduit qui débouche à la partie haute du conteneur est formé en deux tronçons engagés l'un dans l'autre, le tronçon de plus petit diamètre provenant des alvéoles du plateau à alvéoles formant une trompe aspic rante dans le second tronçon de plus grand diamètre, 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conteneur est fermé hermétiquement par un couvercle amovible. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la partie haute du conteneur contient un organe de réduction de pression comportant un dé- canteur dont la partie supérieure est munie d'un filtre placé en aval d'une trompe d'aspiration. Il - Dispositif suivant l'une des revendicatl9ns 1 à 10, caractérisé en ce que le décanteur fait saillie hors du conteneur et comporte des moyens de vidage. 12 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la trappe mettant en communication le conteneur proprement dit avec le carter contenant les moyens pneumatiques est reliée de façon étanche d'une part au conteneur et d'autre part au carter par des joints en caoutchouc.