Brevet FR2495698A1 — publié le 19820611

L'invention a pour objet un dispositif de propulsion de masses pâteuses pouvant se figer, notamment de béton, comprenant une pompe pourvue d'au moins deux pistons, géné- ralement parallèles, guidés dans des cylindres correspon- dants, lesdits pistons propulsant alternativement les mas- ses, qui arrivent par une trémie, vers une conduite sous pression raccordée à la face antérieure de ladite trémie, par l'intermédiaire d'un distributeur monté à pivotement dans la trémie laquelle communique, sur sa paroi posté- rieure, avec les cylindres de pompe par l'intermédiaire de deux ouvertures situées dans un même plan, (appelé par la suite "plan de pivotement"), lesdites ouvertures étant alternativement mises en communication avec la con- duite sous pression par le distributeur. On connaît des dispositifs de ce type, dans lesquels le distributeur a la forme d'un tube en S. L'une des ex- trémités de l'S forme, en quelque sorte, l'axe de pivote- ment, tandis que l'autre extrémité vient se placer alter- nativement en regard de l'une ou de l'autre des deux ouvertures de la paroi postérieure de la trémie. Cette seconde extrémité constitue donc l'entrée pour l'admis- sion du béton exprimé par le cylindre en cours de vidange. C'est donc par la première extrémité de l'S que le béton est acheminé vers la conduite sous pression, (cf. DE-PS 12 85 319 et DE-AS 16 53 607). Ainsi, dans les pompes à béton connues, par suite de la forme spécifique du tube distributeur acheminant du cylindre vers la conduite sous pression la colonne de bé- ton expulsée par ledit cylindre, cette dernière est ren- voyée deux fois. Il en résulte des pertes considérables de pression, ce qui se traduit en définitive par une moin- dre pression motrice dans la conduite. La conséquence en est que, par suite de ladite perte de pression dans le distributeur, des réductions de la hauteur et de la dis- tance de propulsion doivent être subies. Une autre insuffisance de ces pompes à béton connues se manifeste lorsqu'elles sont utilisées comme pompes automobiles, c'est-à-dire que l'ensemble du dispositif de pompage est embarqué sur un châssis de véhicule et que le béton est envoyé dans une conduite sous pression orientée par un mât rotatif de répartition monté sur ledit châssis. En effet, compte tenu de la direction d'éjection du béton, parallèle à l'axe des pompes (ou de leurs cylindres), alors que, dans les pompes mobiles, la trémie est généra- lement située à l'arrière et le mât rotal-:i- se trouve der- rière la cabine de conduite, un tube curbet relativement long, doit communiquer avec la face antérieure de la tré- mie. Il en résulte qu'en arrière de la trémie, un tube courbe présentant une flèche considérable augmente la longueur totale du véhicule. Le but assigné a l1'inventiOn est donc de proposer un dispositif du type précité diens lequel la perte de pres- sion, le long de la trajectoire dz erminée par le distribu- Meul, soit très réduite et o, compte enu des besoins en cas d'utilisation dans une poûqpe autcnobiie a beton-, l'ensemble ne dépasse que de peu le trémie sur l'arrière. Le problème est résolu grace à un distributeur formé d'un tube. courbure concave sur toute sa longueur, pas- sant au-dessus du fond de la trmie dans les conditions suivantes a) le tube est découpaDi angle droit à son extrémité si- tuée dans le plan de pivotement; b) à son autre extrémité, le tube est découpé suivant un plan parallèle à celui de la première extrémité et monté à rotation dans un "plan de rotation" parallèle au plan de pivotement; c) le rayon de courbure du tube est tel que l'axe de ce dernier coupe l'axe de pivotement dans le plan de rotation. Une autre solution du problème visé par l'invention consiste à donner au distributeur la forme d'un tube essentiellement rectiligne, passant audessus du fond de la trémie et ne présentant une courbure concave qu'au voisinage de la transition vers les ouvertures, dans les conditions suivantes: a) le tube se raccorde à angle droit par son extrémité située dans le plan de pivotement; b) le tube comporte, en partant dudit plan de pivotement, une section courte à courbure concave; c) cettesection concave est suivie d'une section rectiligne; d) à l'autre extrémité du tube, la section rectiligne est découpée Parallèlement au plan de pivotement et montée à rotation dans un "plan de rotation" parallèle au plan de pivotement, situé sur la face antérieure de la tré- mie; e) le rayon de courbure de la section courbe ainsi que les longueurs respectives de ladite section courbe et de la section rectiligne sont dimensionnés de telle manière que l'axe du tube coupe l'axe de pivotement dans le plan de rotation. L'invention est décrite ci-après de façon plus dé- taillée à l'aide d'exemples d'exécution sans caractère li- mitatif, illustrés aux dessins annexés. Fig. 1 est une coupe longitudinale du dispositif selon l'invention, Fig. 2 est une coupe longitudinale d'un second dispo- sitif selon l'invention, et Fig. 3 est une vue en coupe transversale par rapport aux tubes, suivant la trace A-B des fig. 1 et 2. Les fig. 1 et 2 représentent la partie d'une pompe à béton automobile nécessaire pour la compréhension de l'invention préconisée. L'élément central de ces dessins est une trémie 1 par laquelle on introduit la matière à acheminer, c'est- à-dire le béton, vers le poste d'alimentation d'un chan- tier de travaux. Cette trémie est donc ouverte au sommet et limitée par une paroi postérieure 2, une face antérieu- re 3 et un fond 4. La paroi postérieure 2 présente, au- dessus de son arête inférieure, deux ouvertures 5 dis- posées c8te-à-côte, chacune d'elles se raccordant à un cylindre de pompe 6. Ces-cylindres 6 comprennent un corps tubulaire 7 dans lequel se déplace axialement un piston 8. Les pistons 8 des deux cylindres fonctionnent en oppo- sition de course, chacun effectuant un mouvement d'aspira- tion au moment o l'autre travaille en refoulement. De cette manière, chacun des deux cylindres peut aspirer du Z495M béton au moment o il débouche librement dans la trémie et le refouler vers le tube lorsque celui-ci est présenté de- vant son orifice. Les pompes existantes visées ci-dessus fonctionnent, elles aussi, selon ce principe, c'est-à-dire que pour chaque cylindre de la pompe, le béton est aspiré au cours d'une première course de retrait, pour être refoulé pen- dans la course en extension qui suit. Lorsque les deux cylindres de la pompe se complètent ainsi et que la pré- sence d'un distributeur permet de présenter une ouverture libre toutes les fois qu'un cylindre est en aspiration et l'entrée dudit distributeur toutes les fois qu'il est en refoulement, le contenu de la trémie peut être acheminé vers le poste d'alimentation du chantier d'une manière continue. Rapporté à la figure, ceci signifie qu'un distribu- teur 9 pivote pour se présenter alternativement devant - l'un et l'autre des deux cylindres 6, placés l'un derriè- re l'autre par rapport au plan du dessin. Ce mouvement oscillant est obtenu à l'aide d'un bras pivotant 10, solidaire de l'extrémité du distributeur 9, qui oscille devant les ouvertures 5 ménagées dans la paroi postérieu- re 2 de la trémie, ledit bras étant manoeuvré par un le- vier oscillant Il situé à l'extérieur de la trémie 1. Le bras pivotant 10 et le levier oscillant Il sont soli- darisés le long de l'axe de pivotement o4, dont la distance aux ouvertures 5 pratiquées dans la paroi postérieure 2 de la trémie est telle que le mouvement pivotant du dis- tributeur 9, allant de l'une des ouvertures 5 à l'autre, s'effectue suivant une trajectoire en arc de cercle P (fig. 3), chacune desdites ouvertures 5 correspondant à l'entrée d'un cylindre 6. Le lieu des intersections entre les extrémités de l'axe du distributeur 9 pendant sa tra- jectoire et le plan défini par les extrémités des cylin- dres 6 se trouve dans le plan de pivotement X, perpendi- culaire à l'axe de pivotement ci, ce plan pouvant être considéré comme la limite de la trémie 1. Il va de soi qu'une attention particulière doit être portée, dans ce domaine, aux problèmes d'étanchéité, des moyens de serrage avec rattrapage de jeu devant, par exem- ple, être prévus le cas échéant pour tenir compte des propriétés abrasives du béton. Ces moyens faisant partie de l'état précédent de la technique, il n'y a pas lieu de les décrire en détail. Qu'il suffise de mentionner que l'extrémité du distributeur 9 est guidée par des talons 13 dans les rainures 12 faisant partie d'une plaque en étrier 14. L'invention proprement dite réside dans la configura- tion du distributeur 9 entre la paroi arrière 2 et la face antérieure 3 de la trémie 1. Selon les spécifica- tions citées à la base de l'invention, on doit obtenir un courant de béton aussi régulier que possible. Ceci conduit à concevoir le distributeur 9 comme un tube cour- be 15, présentant une courbure concave continue, qui relie, à une certaine distance au-dessus du fond 4, le plan de pivotement K à la face frontale 3 de la trémie (fig. 1). Selon une seconde solution, le distributeur 9 est, au con- traire, conçu sous la forme d'un tube 15 essentiellement rectiligne, comportant une partie à courbure concave dans la zone de transition vers les ouvertures 5 (fig. 2). La forme spéciale du tube 15 selon la fig. 2 prévoit, au départ du plan de pivotement ï, d'abord une section à courbure concave 16, mécaniquement solidaire du bras pivo- tant 10. A cette section 16 se raccorde ensuite, notamment par un assemblage soudé, un tube rectiligne 17 dont l'autre bout, situé dans la région de la face antérieure 3 de la trémie 1, est découpé suivant un plan parallèle au plan de pivotement Y et monté à rotation dans un plan de rotation &, parallèle audit plan de pivotement e. Le rayon de courbure de la section de tube courbe 16, ainsi que sa longueur et celle de la section rectiligne 17 sont harmo- nisés entre eux et dimensionnés de telle sorte que l'axe du tube 15 coupe l'axe de pivotementot en un point If situé dans le plan de rotation 9 précité, dans la région de la face frontale 3 de la trémie. En ce qui concerne la représentation graphique de la fig. 1, les rapports géométriques sont donc choisis de telle manière que le plan de pivotement Y et le plan de rotation S soient parallèles entre eux, le rayon de courbure R du tube 15 à courbure concave étant, d'autre part, choisi de façon que l'axe ú dudit tube 15 coupe le prolongement de l'axe de pivotement e dans le plan de rotation La secon- de extrémité du tube 1'5 est dga!entd éco'e en' biseau suivant ce même eplan Le;iistributeur c =C _est-ore '' = 1..5 qui l mTtiR éS"ter!a.: Sa- comIfu-nica:L6le danois ca zzone ', -: i - face.r';--,s,- re 3 de.n'-la- saec in-.t7. Lruptior- =ve--".....u ' -U - sous press/ ' nt.e r O @';-...,2, - n e' '; dgd =eaent au, U_-.- S*1î e U' sse}*sFsée - -RG' -;c -pc3;..-7{se -ats^ t^5eu-l être 30tee de - -e!! la liainente!, ó - i prs -is e eaS;. a ndi zc- ee' de n a> zs U4- 7-,i îXpt! z1 si a rZe -_ e rotation du distributeur 9. Ainsi qu'on le voit aisément aus fig. 1 et 2, la conduite pressurisée 18 passe au-dessus de la trémie sui- vant un grand arc. Toutefois, il est parfaitement plau- sible de faire passer ladite conduite 18, à partir de son point de jonction sur la face antérieure 3 de la trémie, latéralement à cette dernière, par une trajectoire en spirale. Le point important est finalement, -et il convient d'y insister une fois de plus- que le courant de béton arrive, sans déviation importante, directement en aval de la trémie sur un convoyeur circulant suivant une direction opposée à celle du refoulement par la pompe. La fig. 3 est une vue en coupe suivant la trace A-B des fig. 1 et 2. Comme ce dessin permet de le montrer, un distributeur 9 pivote entre les ouvertures 5 dans le plan de pivotement T. Ce mouvement s'effectue autour de l'axe de pivotement o( et sous l'action du bras pivotant 10. La fig. 2 permet plus spécialement de voir queledit dis- tributeur 9 est maintenu et guidé, par un talon 13, dans la plaque en étrier 14. Pour ce qui concerne la configuration spéciale du tube 15, il convient en outre d'observer ce qui suit. Ainsi qu'il avait été mentionné dans le préambule, les déviations et les rétrécissements sur le parcours de la conduite à béton, depuis le cylindre de pompe jus- qu'à la conduite pressurisée ou au poste d'alimentation du chantier, réduisent la pression et doivent être évités dans toute la mesure du possible. C'est pourquoi le tube est conçu de manière que la section dudit tube, qui a une forme circulaire à-sa première extrémité, prenne, à son extrémité aval, celle d'une ellipse, ayant de préf4- rence même surface. Ce bout elliptique est alors, compte tenu des conditions limites de parallélisme entre le plan de pivotement 9 et le plan de rotation,. ainsi que de la situation du point d'intersection de l'axe a du tube et de l'axe de pivotement c1. découpé de manière que la projection de l'extrémité aval du tube 15 suivant l'axe de pivotement ci soit circulaire. Il va de soi que la conduite pressurisée 18 présente, à sa naissance, égale- ment une section elliptique, le découpage de son about étant réalisé de manière à permettre un transit continu du béton entre les deux sections transversales circulaires. Pour terminer, il convient d'insister encore sur le fait que le plan de rotation î, c'est-à-dire le plan commun entre le bout aval du tube 15 et la conduite pres- surisée 18, forment une Partie de la face antérieure 3 de la trémie 1. En ce concerne l'étanchéité de cette jonction, on remarquera seulement que les moyens d'étanchéisation pro- prement dits doivent être disposés de façon à agir vers l'intérieur de la trémie. 2495698. R E V E N D I C'A T I 0 N S 1. Dispositif de propulsion de masses pâteuses pou- vant se figer, notamment de béton, comprenant une pompe pourvue d'au moins deux pistons, généralement parallèles, guidés dans des cylindres correspondants, lesdits pistons propulsant alternativement les masses, qui arrivent par une trémie, vers une conduite sous pression raccordée à la face antérieure de ladite trémie, par l'intermédiaire d'un distributeur monté à pivotement dans la trémie, laquelle communique, sur sa paroi postérieure, avec les cylindres de pompe par l'intermédiaire de deux ouvertures situées dans un même plan, dit "plan de pivotement", lesdites ouvertures étant alternativement mises en communication avec la conduite sous pression par le distributeur et le dispositif étant caractérisé en ce que le distributeur(9) est matérialisé par un tube (15) à courbure concave sur toute sa longueur, passant au-dessus du fond (4) de la trémie (1) de telle manière que a) le tube -(15) soit découpé à angle droit à son extrémité située dans le plan de pivotement ( Y), b) le tube soit découpé, à son autre estrémité, suivant un plan parallèle à celui de la première extrémité et mon- té à rotation dans un "plan de rotation" ( point (t) situé dans ledit plan de rotation (ô. 2. Dispositif de propulsion de masses pâteuses pou- vant se figer, notamment de béton, comprenant une pompe pourvue d'au moins deux pistons, généralement parallèles, guidés dans des cylindres correspondants, lesdits pis- tons propulsant alternativement les masses, qui arrivent par une trémie, vers une conduite sous pression raccordée à la face antérieure de ladite trémie, par l'intermédiai- - re d'un distributeur monté à pivotement dans la trémie, laquelle communique, sur sa paroi postérieure, avec les cylindres de pompe par l'intermédiaire de deux ouvertures situées dans un même'plan, dit "plan de pivotement" - lesdites ouvertures étant alternativement mises en communication avec la conduite sous pression par le distri- buteur et le dispositif étant caractérisé en ce que le distributeur (9) est matérialisé par un tube (15) essen- tiellement rectiligne, passant au-dessus du fond (4) de la trémie (1) et ne présentant une courbure concave qu'au voisinage de la transition vers les ouvertures, de manière que a) le tube (15) se raccorde à angle droit par son extrémité située dans le pian de pivotement (), b) le tube (15) compor:e, en partant dudit plan de pivote- ment ( y) une seceion courte (16) à courbure concave, c) ladite ec: ton courbe (6) soit suivie d'une section d ectiligne (17)) d) k 17 aurore exi" tuii t'u.iL:e l.a section etctili ne ( 17) % -.cit dîécopée t.si.. ent at Àlan de pivotement () monte ota:r ais "n c'p'lan de rotatiLn- ' (, pcra.ilè.e au pla fie ivo emen t? et situé sur la face antérieure rotation (). 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube (15)se termine en aval par une section elliptique, les rapports des axes étant tels que la projection de cet embout elliptique sur un plan parallèle à l'about amont ait une configuration circulaire. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la conduite sous pression (18) présente, à sa naissance au voisinage du tube mobile (15), une section analogue à celle dudit tube. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le plan de rotation (6) se trouve sur la face antérieure (3) de la trémie (1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'étanchéisation disposé à la jonction du tube mobile (15) et de la conduite sous pression (18), située dans le plan de rotation ( 6), est conçu de manière à agir à l'intérieur de la trémie (1).