Brevet FR2507254A1 — publié le 19821210

L'invention a pour objet un dispositif de propulsion de masses piteuses et sujettes au figeage, notamment du béton, comportant une pompe à deux ou plus de deux pistons, coulissant dans des cylindres correspondants et parallèles entre eux, lesquels refoulent alternativement lesdites masses, arrivant par une trémie, vers une conduite sous pression partant de l'avant de ladite trémie, grâce à un distributeur pivotant placé à l'intérieur de la trémie la- quelle communique avec les cylindres de la pompe par des ouvertures pratiquées dans sa paroi postérieure, situées dans un plan qui sera dénommé, dans ce qui suit, 'plan de pivotement", lesdites ouvertures pouvant alternativement être mises en communication avec la conduite sous pression par le distributeur. On connalt des dispositifs de ce type, dans lesquels le distributeurprésente notamment la forme d'un tube en S L'une des extrémités de l"'ES constitue, en quelque sor- te, l'axe de pivotement, tandis que l'autre extrémité se trouve alternativement en regard de l'une ou de l'autre des deux ouvertures pratiquées dans la paroi postérieure de la trémie Cette seconde extrémité sert donc de tube d'entrée du béton refoulé par le cylindre qui se vide Le béton passe ensuite dans la conduite sous pression par l'autre extrémité en S (cf DE-PS 12 85 319 et DE-AS 16 53 607). Pour réduire les pertes de pression dans le distri- buteur, la demande de brevet allemand P 30 45 885 du 5 dé- cembre 1980 prévoit un distributeur consistant en une sec- tion de tube à courbure concave continue qui passe au- dessus du fond de la trémie Une autre variante d'un dis- tributeur du type visé fait l'objet de la-demande de bre- vet allemand P 31 18 937 du 13 mai 1981 Dans ce cas, le distributeur consiste essentiellement en une section de tube rectiligne. Les "aiguillages tubulaires" en Z comme les tubes distributeurs nouvellement proposés ont en commun le fait que l'une des extrémités de ces organes, montée dans une "plaque à étrier", oscille devant les cylindres des pom- pes en mettant alternativement en communication chacun des deux cylindres avec la conduite sous pression Or, con- sidérant plus spécialement le fluide propulsé, à savoir du béton, ou d'une façon plus générale une masse pâteuse et figeable, le problème de l'étanchéité dans la partie de la jonction entre tube distributeur et cylindres de pompe prend une importance toute particulière, d'une part à cau- se du risque de perte du mélange eau-ciment, qui modifie la consistance du béton, d'autre part à cause du caractère abrasif du béton. En partant de ces prémisses, l'invention a pour but de préconiser un dispositif du type spécifié, dont le dis- tributeur oscillant, disposé à l'intérieur de la trémie, se trouve sollicité vers la paroi postérieure de celle-ci par un organe prenant appui sur cette m 9 me paroi, tandis que, en outre, à mesure que l'usure se produit entre le bout du distributeur oscillant et la plaque à étrier devant laquelle il se déplace, un dispositif simple permet de rat- traper le jeu On obtiendra ainsi finalement une étanchéité optimale au passage des cylindres vers le distributeur. On conna t, il est vrai, d'après le Dl E-PS 21 62 406, un bloc de compression agissant sur un tube distributeur en C à partir de la paroi postérieure de la trémie Par suite de la construction spéciale du tube distributeur en C, qui sort directement de la trémie d'alimentation en par- tant des ouvertures des cylindres de pompe, le bloc de com- pression est entièrement noyé dans le béton, ainsi que la traverse antagoniste de ce dernier, qui est maintenue par des tirants passant au-dessus de ladite trémie Etant don- né que le bloc de compression suit le mouvement de va-et- vient du tube distributeur, ce dispositif, notamment la surface de contact coulissant entre le bloc et la traverse, est soumis à une très forte usure Eàn outre, cet agencement impose des 2 rces relativement élevées pour l'inversion du mouvement, puisque, en définitive, le frottement à surmon- ter est très important. C'est pourquoi la tache spéciale de l'invention con- siste à concevoir la mise en appui du tube distributeur de telle manière que la butée antagoniste dudit tube ne provo- que qu'un frottement réduit, pouvant être surmonté par des forces peu importantes au moment de l'inversion du mouve- ment. Cette tache est remplie en prolongeant le distribu- teur, dans la zone de sa communication avec la conduite sous pression, par un appendice en forme de talon, situé en-dehors de la trémie, et s'étendant jusqu'à une zone située dans le prolongement des cylindres de pompe, ledit appendice étant sollicité vers ledit distributeur, en ap- pui antagoniste, par une culasse attirée, du c Sté situé à l'opposé de la trémie, par des tirants fixés à la paroi postérieure de ladite trémie, de telle sorte que l'appen- dice en talon prenne appui sur la culasse dans la zone située dans le prolongement des cylindres de pompe. L'ensemble des caractéristiques et avantages de l'invention ressortira clairement de la description, qui va suivre, d'un exemple d'exécution sans caractère limita- tif, illustré aux dessins annexés, dont: Fig 1 est une vue en coupe longitudinale du dispo- sitif selon l'invention; et Fig 2 est une vue de dessous du dispositif selon la fig 1. Ie figure 1 ne représente que la partie d'une pompe à béton automobile nécessaire pour la compréhension de l'invention proposée. C'est pourquoi la partie centrale du dessin est une trémie I alimentée pour contenir la matière (c'est-à-dire le béton) à acheminer vers un chantier de construction. Cette trémie 1 est donc ouverte par le haut et délimitée par une paroi postérieure 2, une face antérieure 3 et un fond 4 La paroi postérieure 2 présente, au-dessus de son bord inférieur, deux ouvertures 5 situées cote à c 8 te, auxquelles viennent se raccorder des cylindres de pompe 6. Chacun de ces derniers se compose d'un corps tubulaire 7 et d'un piston 8 à mouvement axial. Les deux pistons 8 des cylindres fonctionnent en opposition, de telle manière qu'à chaque instant l'un d'eux se trouve en course d'aspiration pendant que l'autre effec- tue sa course de refoulement C'est ainsi que chacun des cylindres peut aspirer du béton pendant qu'il est en communication avec la trémie 1 et refouler ce béton dans un tube au moment o ce dernier se présente à son embou- chure. C'est d'après ce principe que fonctionnent aussi les pompes à béton citées plus haut, c'est-à-dire qu'un cylindre de la pompe aspire du béton dans sa première course et le refoule dans la seconde Oi les deux cylindres fonctionnent de façon complémentaire, le cylindre en aspi- ration trouvant une ouverture libre et celui qui refoule trouvant une ouverture raccordée A l'entrée du distribu- teur, le contenu de la trémie peut etro reroul(i vers sion lieu d'emploi d'une façon approximativement continue. Rapporté à l'illustration de la fig 1, ceci signi- fie qu'il existe un distributeur 9 qui oscille en se pré- sentant alternativement devant l'un ou l'autre des cylin- dres 6, lesquels se recouvrent par rapport au plan du dessin Ce mouvement oscillant est réalisé à l'aide d'un bras pivotant 10, actionné par un levier oscillant 11 si- tué en-dehors de la trémie 1 et solidarisé avec le bout du distributeur 9 qui effectue ainsi son mouvement alter- natif devant les ouvertures 5 de la paroi postérieure 2 ' de ladite trémie Le levier 11 et le bras 10 sont solida- risés suivant l'axe de pivotement O dont la distance aux ouvertures 5 pratiquées dans la paroi postérieure 2 de la , trémie est fonction de la position de celles-ci, puisque le bout du distributeur 9 pivote de l'une à l'autre desdi- tes ouvertures 5, c'est-à-dire de l'une à l'autre des ex- trémités ouvertes des cylindres G, en décrivant un arc de cercle Le plan de contact entre le distributeur 9, c'est-à-dire sa face frontale verticale usinée, et les extrémités ouvertes des cylindres G, est le plan de pivote- ment 6 perpendiculaire au plan de pivotement " et pouvant être considéré comme la limite postérieure de la trémie 1. Il va de soi qu'une importance toute particulière s'attache, dans ce domaine, au problème d'étanchéité et qu'il est nécessaire de prévoir, compte tenu des proprié- tés abrasives du béton, des moyens de tension, par exemple avec rattrapge de jeu, pouvant être sollicités avec une force de compression variable suivant la phase opératoire en cours Qu'il suffise de mentionner ici que la face fron- tale du distributeur 9, qui oscille de l'une à l'autre des ouvertures des cylindres, est guidée de façon étanche dans une plaque à étrier 12 qui délimite la trémie 1 par l'arriè- re et qu'une bague d'usure interchangeable 13 est interca- lée entre ladite face frontale du distributeur 9 et ladite plaque à étrier 12. Le distributeur 9 lui-même, qui n'est représenté que de façon schématique, se compose, comme l'indique le dessin, d'un anneau 14 fixé au bras pivotant 10, en l'oc- currence monobloc avec ce dernier, auquel vient se raccor- der une section de tube rectiligne 15 Ce distributeur 9 conduit, à une certaine distance du fond 4 de la trémie 1, du plan de pivotement g vers la face antérieure 3, (tandis que, comme il est indiqué ci-dessus, un interstice subsis- tant entre le distributeur 9 et la plaque à étrier 12 est comblé par une bague d'usure 13). Le distributeur 9, par sa section de tube rectiligne , communique de façon étanche, dans la zone de la face ftoontale 3, avec une conduite sous pression unique 16 Cette dernière est rigidement fixée à ladite face antérieure 35, ce qui signifie que, pour assurer la liaison étanche avec l'extrémité voisine du distributeur 9, cette dernière doit effectuer un mouvement de rotation dans un plan S stricte- ment parallèle au plan de pivotement 6 De plus, l'axe de pivotement " doit couper l'axe E du tube 1 G dans ce même plan de rotation 6, au point d'intersection WP; ceci est une condition impérative pour atteindre le but visé i 7 n se rapportant plus précisément à l'illustration graphique de la figure, les relations géométriques sont choisies de telle manière que le plan de pivotement K et le plan de rotation 6 soient parallèles entre eux et que la longueur du distributeur 9 soit telle que son axe ú coupe le prolon- gement de l'axe de pivotement q ldans le plan de rotation * L'autre extrémité de la section tubulaire rectili- gne 15 est, de ce fait, coupée en biseau selon un plan correspondant. Je communication entre le distributeur 9 et la con- duite sous pression 16, dans la zone de la face frontale 3 de la trémie, est agencée de façon que l'entrée de la con- duite 16 et l'extrémité du distributeur 9 présentent res- pectivement des brides en collerettes 17 et 18, serrées l'une contre l'autre de façon à établir une communication étanche tout en autorisant la rotation libre du distribu- teur 9 Ln outre, la bride 17 du distributeur 9 et le pas- sage ménagé dans la face antérieure 3 de la trémie sont harmonisés de manière qu'aucune parcelle de béton ne puis- se s'échapper vers l'extérieur. Une partie non représentée à la fig 1 est la partie suivante de la conduite 16 qui passe au-dessus de la tré- mie 1 en décrivant un grand arc Toutefois, on peut penser aussi à donner à ladite conduite de départ 1 G un tracé hé- licoldal partant de son point d'entrée, dans la zone de la face antérieure 3 de la trémie. Le point crucial de l'invention réside dans la pré- sence d'uns butée antagoniste située en-dehors de la tré- mie, dans le prolongement des cylindres de pompe 6, agis- sant d'une part sur la bride 17 du distributeur et mainte- nue tendue, d'autre part, à partir de la paroi postérieure 2 de la trémie. La réalisation de cette butée est basée, selon l'in- vention, sur les détails de construction suivants Suivant les positions respectives de l'axe t du distributeur, de l'axe de rotation " et du plan de rotation 6, la bride en collerette 17 comporte un appendice 'O en forme de ta- lon qui présente, d'une part, vu depuis le plan de la bri- de 17, une surface d'appui M 1 située à l'opposé de la face antérieure 3 de la trémie, en pénétrant, d'autre part, dans la zone située dans le prolongement des cylindres de pompe 6 Ladite surface d'appui '1 est parallèle au plan de rotation 6, donc parallèle aussi au plan de pivotement Z 5- Ua face du talon '0 se trouve, à l'opposé de la trémie 1, une culasse 22 placée de façon à créer une sur- face de contact commune, située dans le prolongement des axes des cylindres-de pompe t), entre le talon 20 et la cu- lasse 22 Suivant-le dessin des fig 1 et ', la culasse 22 porte un coussinet de glissement 3 couvrant la zone de 25072 r 4 pivotement du distributeur 23; le talon 20, lui, est pour- vu d'une cale de compression 24 Le surface de contact précitée se trouve donc entre cette cale 24 et le coussi- net 23. Par rapport à l'axe de la trémie, la culasse 22 a une extension suffisante pour que ses deux extrémités dé- passent latéralement les côtés de ladite trémie Cette disposition permet de mener, sans passer à l'intérieur de la trémie 1, des tirants 25 tenant ladite culasse 22 et fixés par leurs autres extrémités à une platine prolon- geant la plaque à étrier 12 Ces tirants, qui présentent à leurs deux bouts des filetages, assurent un serrage déci- sif de la culasse 22 en direction de la plaque à étrier 12, c'est-à-dire un effort de compression décisif entre la cu- lasse 22 et la talon 20. Le sens -et le succès de l'agencement selon l'in- vention résident en ce qu'au moment o un piston 8 refoule le béton d'un cylindre 6 vers le distributeur 9 et, de là, vers la conduite 16, une force antagoniste agit dans la zone du prolongement du cylindre qui refoule, ladite force se transmettant par continuité mécanique à l'appendice de la bride 17 à la sortie du distributeur Cette disposition interdit tout décollement du distributeur 9 du plan de pivotement 6. Les avantages particuliers de la construction propo- sée consistent en ce que, d'une part, l'agencement à butée antagoniste placé à l'extérieur de la trémie 1, donc en dehors de la masse de béton, fonctionne avec une usure minimale et que, d'autre part, cette usure peut être rédui- te encore davantage par une lubrification des pièces en frottement Ceci signifie aussi que les forces mises en oeuvre pour l'inversion du mouvement du distributeur, for- ces qui risqueraient d'être considérables, le cas échéant, par suite de la pression statique de la colonne de béton dans la conduite sous pression, peuvent être maintenues à une valeur faible. Enfin, il convient de fairu observer que, grâce aux tirants 25 situés et tendus en dehors de la trémie, tout problème d'étanchéité entre lesdits tirants et l'intérieur de la trémie est éliminé d'avance. Une autre caractéristique supplémentaire, répondant a l'usure inhérente au mécanisme qui se produit entre le distributeur 9 et la plaque à étrier 12, consiste, selon l'invention, à intercaler entre les tirants 25 et la culas- se 22, au point de contact entre ces deux pièces, une série de rondelles d'espacement Ces rondelles, épaisses de I à 2 mm, peuvent être enlevées à mesure que l'usure se produit, ce qui fournit un moyen de rattrapage symétrique Suivant un mode d'exécution privilégié, ces rondelles peuvent compor- ter une perforation dont le diamètre est supérieur à celui de la tige du tirant et présentent, en outre, une entaille radiale dont la section correspond au diamètre du filetage deadits tirants On peut ainsi, après dessmoege ou enlève- ment des écrous tendeurs, pousser latéralement les rondelles sur la tige On peut donc ramener la culasse, grâce aux écrous tendeurs, jusqu'en position de butée, réduisant ou compensant l'interstice, que l'usure a pu provoquer entre le distributeur et la plaque à étrier, de l'épaisseur de la rondelle d'espacement. REVE N D I C A T I O N S 1. Dispositif de propulsion de masses pâteuses et sujettes au figeage, notamment de béton, comportant une pompe à deux ou plus de deux pistons coulissant dans des cylindres correspondants et parallèles entre eux, lesquels lesdites refoulent alternativement / masses, arrivant par une tré- mie, vers une conduite sous pression partant de l'avant de ladite trémie, grâce à un distributeur pivotant placé à l'intérieur de la trémie, laquelle communique avec les cy- lindres de la pompe par des ouvertures pratiquées dans sa paroi postérieure, situées dans un plan dénonmé, dans ce qui suit, "plan de pivotement", lesdites ouvertures pouvant alternativement être mises en communication avec la con- duite sous pression par le distributeur grâce à la solidari- sation de ce dernier avec un arbre d'inversion traversant la paroi postérieure de la trémie, dispositif caractérisé en ce que le distributeur ( 9) porte, dans la zone de la transition vers la conduite sous pression de départ ( 16), un appendice en forme de talon ( 20) situé en-dehors de la trémie ( 1) et pénétrant dans la zone du prolongement des cylindres ( 6) de la pompe et qu'à ce talon ( 20) s'oppose une culasse ( 22) antagoniste agissant sur lui par sa face située A l'opposé de la trémie ( 1) grâce à des tirants ( 25) fixés à la paroi postérieure ( 2) de ladite trémie, de telle aorte que ledit appendice en talon ( 20) se trouve en appui contre la culasse( 22) dans la zone du prolongement des cylindres ( 6) de la pompe. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'appendice en talon ( 20) est réalisé sous la forme d'un élargissement unilatéral d'une bride à colleret- te ( 17) du distributeur ( 9), servant à assurer la communi- cation étanche de ce dernier avec la conduite de départ sous pression ( 16). 3. Dispositif selon'7 deserevendications I ou 2, carac- térisé en ce qu'un coussinet de glissement ( 23) est inter- calé entre l'appendice en talon ( 20) et la culasse ( 22). 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le talon ( 20 O) porte une cale de compression ( 24). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, 1 q caractérisé en ce que leos tirant; (:5) prûsentent, à leurs bouts filet(is, chlacwu w LU but Je L Le t;tino recevoir la culas- se ( 2), tandis que, entre cette dernière et ladite surfa- ce de butée, on peut intercaler des r Ol(Lel Ie S dleepaccment, lesdites rondelles étant amovibles pour permettre de compen- ser des phénomènes d'usure se produisant dans le plan de pi- votement (Y). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les rondelles d'espacement sont constituées de façon à pouvoir coulisser latéralement, d'wle part sur le filetage du bout du tirant, d'autre part sur le diamètre de la tige proprement dite du tirant.