Brevet FR2527939A1 — publié le 19831209

L'invention est relative à un malaxeur à cuve fixe Elle trou- vera son application pour l'obtention d'un mélange intime de constituants, secs ou hlumides, tels que par exemple pour la fabrication du béton, pro- duits réfractaires, sable de silice et autres. Les malaxeurs comprennent une cuve en général circulaire dans laquelle on place les différents composants du mélange, et un train de malaxage qui est composé de pales mobiles, généralement entraînées en rotation, ces pales favorisant le mélange intime des composants, l'en- semble du train de malaxage étant déplacé dans la cuve afin d'homogê- néTser l'ensemble du produit malaxé. Il existe deux grandes catégories de malaxeurs; les malaxeurs à cuve tournante dans lesquels la position du train de malaxage est fixe, par contre, la cuve est entraînée dans un mouvement tournant qui entraîne le produit et le soumet périodiquement à l'action du train de malaxage Ainsi, il est possible d'homogénéiser l'ensemble du produit malaxé, il faut toutefois noter, dans ce type de malaxeur, que l'on entraîne en rotation la partie la plus pesante et encombrante de la ma- chine. Ensuite, il existe les malaxeurs à cuve fixe, dans lesquels la cuve contenant le produit est fixe alors que le train de malaxage outre son mouvement de rotation sur lui-même est entraîné en rotation dans la cuve ce qui fait décrire aux pales un mouvement épicyclo Tdal ce qui permet de remuer l'intégralité du produit placé dans la cuve et donc de l'homogénéiser L'ensemble du dispositif d'entraînement du train de malaxage est placé dans un carter tournant de grande dimension étant donné les efforts mis en jeu et par conséquent ce type de malaxeur est particulièrement adapté aux réalisations en sériesimportantes étant donné que la moindre modification dans le dimensionnement des engrenages oblige à revoir la forme du carter, ce qui ne peut être raisonnabl?- ment envisagé si l'on souhaite obtenir un coût de revient final rela- tivement bas outre le fait qu'il ne puisse être adapté facilement aux différentes conditions d'utilisation, le malaxeur à cuve fixe pré- sente en outre l'inconvénient de voir la partie supérieure de la cuve très peu accessible lorsqu'il est en fonctionnement étant donné qu'elle est perpétuellement balayée par le train de malaxage en mouvement et que la partie centrale de la cuve est occupée par l'organe moteur wui actionne le train de malaxage par l'intermédiaire de son dispositif d'entraînement Par conséquent, il ne peut être envisagé, par exemple, 2 - d'adjoindr-e au train de malaxage un outil quelconque tel qu'une hélice élangeuse motorisée qui serait accessoirement mise en place dans la cuve pour parfaire le malaxage. Le but principal de la présente invention est de présenter un malaxeur à cuve fixe dans lequel par conséquent le train de malaxage est mobile et qui dispose, dans sa partie supérieure, d'un dégagement central donnant directement accès au mélange De la sorte, le malaxeur de l'invention bénéficie des avantages du malaxeur à cuve fixe c'est- à-dire une plus grande simplicité et un encombrement plus faible que les malaxeurs à cuve mobile tout en bénéficiant également des avantages des malaxeurs à cuve mobile c'est-à-dire ufi accès possible au mélange durant le fonctionnement du malaxeur sans être gêné par le déplacement du train de malaxage, ce qui permet notamment d'effectuer des mesures en introduisant des sondes dans le mélange ou de résoudre des probiémes particuliers en plaçant des outils auxiliaires tels qu'unehélice mnélangeuse. Un autre but de la présente invention est de présenter un mala- xeur à cuve fixe qui pourra facilement s'adapter aux caractéristiques du produit à mélanger Notamment en ce qui concerne la vitesse de rota- tion du train de malaxage ainsi que sa vitesse de déplacement dans le 23 mélange, celles-ci pourront être facilement modifiées en jouant sur les dimensions des pignons présents dans le dispositif d'entrainer ent du train de malaxage sans qu'il soit nécessaire de créer une nouvelle forme de carter pour chaque cas De plus, la puissance nécessaire à l'entraînement du train de malaxage qui sera fonction du produit à mé- langer pourra facilement être modulée selon la présente invention, du fait que le malaxeur pourra éventuellement être équipé d'un ou plusieurs moteurs qui peuvent d'ailleurs être de puissances différentes. D'autres buts et avantages de la présente invention apparai- tront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Le malaxeur à cuve fixe destiné notamment au mélange de com- posants humides ou secs tels que du béton,proauitrséfractairs ou sablesde silice et autres, comprenant une cuve fixe dans laquelle sont introduits les composants à malaxer, un train de malaxage constitué de naies en- traînées dans un mouvement épicyclo Tdal par un organe motcur est carac- térisé par le fait qu'il présente, dans sa partie supérieure, un déga- genment central donnant directement accès au mélange par un conduit central. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la descrip- tion suivante ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie inté- grante. La figure 1 schématise une vue de face en coupe du malaxeur à cuve fixe de l'invention. La figure 2 illustre le malaxeur de l'invention en vue de dessus au niveau du dispositif d'entraînement du train de malaxage. La figure 1 schématise un malaxeur à cuve fixe représenté selon un mode préférentiel de réalisation de celui-ci. Le malaxeur comprend une cuve fixe 1 qui sera de préférence de forme circulaire, cette-cuve étant destinée à contenir les différents composants du mélange Ces composants peuvent d'ailleurs être humides ou secs et peuvent servir, par exemple, à l'obtention de béton, produits réfractaires, sable de silice pour l'obtention du verre ou autres. Comme dans le cas des malaxeurs à cuve fixe traditionnels, la cuve 1 sera équipée, dans sa partie inférieure d'une trappe 2 qui servira à l'évacuation du mélange lorsque celui-ci aura été intimement malaxé. La cuve 1 du malaxeur sera en outre équipée d'un train de malaxage 3 équipé de pales 4, il pourrait facilement être envisagé de disposer plusieurs trains de malaxage dans la cuve 1 toutefois, dans la majorité des cas, un seul train de malaxage 3 sera suffisant Le train de malaxage sera, tout d'abord, entraîné en rotation sur lui-même et également décrira un mouvement rotatoire dans la cuve 1, ce qui lui permettra-de brasser l'intégralité des composants du mélange présent dans la cuve Les pales 4 décriront ainsi un mouvement épicycloïdal dans la cuve 1. Le train de malaxage 3 sera propulsé par un organe moteur 5 qui sera de préférence fixe Il pourra,en effet, être envisagé de dispo- ser l'organe moteur 5 en bout d'axe du train de malaxage 3, toutefois, dans ce cas, l'organe moteur décrirait des cercles autour de la cuve et par conséquent il en résulterait des complications a, l'alimentation en énergie électrique, s'il s'agit d'un moteur électri- que, de l'organe moteur 5. Selon la présente invention, le malaxeur à cuve fixe présente dans sa partie supérieure un dégagement central 6 par lequel on peut avoir accès directement au mélange présent dans la cuve Ce déqaqement central 6 facilite en particulier le remplissage de la cuve en composant du mélange et permet éventuellement d'introduire des sondes ou outil- lages spéciaux dans le mélange en cours de malaxage au cas o bien sûr la partie centrale de la cuve 1 disposée sous le dégagement central 6 n'est pas balayée par le train de malaxage 3 Encore que dans ce dernier cas, il serait possible de fixer les pales 4 par l'intermédiaire d'ar- bres horizontaux auquel cas certaines parties du mélange resteraient accessibles dans le cas o même la partie centrale inférieure du mélange est balayée par le train de malaxage Le dégagement central 6 sera délimité par un conduit central 7 fixe. Le dispositif d'entraînement 8 du train de malaxage 3 propulsé par l'organe moteur 5 est réparti autour du conduit central 7. Le dispositif d'entraînement 8 illustré aux figures 1 et 2 se compose notamment d'une couronne 9 mobile en rotation et entraînée par l'organe moteur 5 La couronne 9 est entraînée en rotation autour du conduit central 7 sur lequel elle est centrée La couronne 9 pourra être disposée par exemple sur le conduit 7 par l'intermédiaire d'une boîte à roulement à billes 10. La couronne 9 sera entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un pignon moteur 11 disposé en bout d'arbre de l'organe moteur 5. Etant donné les vitesses de déplacement relativement lentes utilisées pour mouvoir le train de malaxage, en général, l'organe moteur 5 se décomposera en un moteur 12 suivi d'un réducteur 13, l'ensemble formant un moto-réducteur L'ensemble moto-réducteur 5 sera fixe et pourra, par exemple être solidarisé à la cuve 1. Etant donné les efforts relativement importants à transmettre en général au train de malaxage, il sera avantageusement utilisé une couronne 9 et un pignon moteur 11 dentés. Dans le cas des figures 1 et 2, il n'a été envisagé l'utili- sation que d'un organe moteur 5, toutefois, comme on peut -l'apercevoir à la figure 2, il pourra facilement être envisagé de disposer plusieurs organes moteur 5 sur la périphérie de la couronne 9 afin d'augmenter la puissance de malaxage On peut utiliser des organes moteur de puis- sances identiques ou différentes, le seul impératif étant que la vites- se tangentielle au niveau de l'engrènement du pignon moteur de l'organe moteur sur la couronne 9 soit sensiblement identique. Cette couronne 9 sert de support au train de malaxage 3 sur laquelle il est monté libre en rotation, une boite de roulement 14 pour- ra être utilisée à cet effet Le mouvement circulaire du train de rota- tion 3 a ainsi été organisé. Pour la mise en rotation du train de malaxage sur lui-méme, on disposera avantageusement une roue fixe 15 autour du conduit 7 sur lequel elle sera fixée et centrée On place sur l'arbre d'entraînement 16 du train de malaxage 3 un pignon récepteur 17 qui vient s'engréner dans la roue fixe 15 Ainsi, lorsque le train de malaxage 3 sera entraî- né dans son mouvement de rotation général autour de la cuve 1, il subira simultanément un entraînement en rotation autour de lui-méme par l'intermédiaire du couple reçu de son pignon récepteur par engrènement autour de la roue fixe 15. En jouant sur les dimensions du pignon récepteur 17 et de la roue fixe 15, on voit qu'il est très facile de modifier la vitesse de rotation du train de malaxage 3 De même, par le choix du réducteur 13, on peut facilement adapter la vitesse du mouvement circulaire dans la cuve 1 du train de malaxage 3. Comme il avait été annoncé précédemment, on pourra très faci- lement disposer plusieurs trains de malaxage dans la cuve 1 et il peut également être envisagé de disposer différents outils dans la cuve 1 qui prendront l'énergie nécessaire à leur entraînement sur la puissance fournie par l'organe moteur 5 Un exemple de réalisation est illustré aux figures 1 et 2 par l'adjonction d'une hélice mélangeuse 18 L'arbre 19 de cette hélice mélangeuse 18 sera monté sur la couronne 9 par l'in- termédiaire d'une boîte de roulement 20 analogue à la boîte de roule- ment 14 utilisée pour le montage du train de malaxage 3 sur la couron- ne 9 Ainsi, l'hélice mélangeuse décrira un mouvement circulaire iden- tique à celui décrit par le train de malaxage 3 En outre, la mise en rotation de l'hélice mélangeuse 18 pourra être obtenue en utilisant un train d'engrenage 21 qui s'engrène sur la roue fixe 15 L'utilisa- tion d'un train d'engrenage 21 permet de choisir une vitesse de rotation de l'hélice mélangeuse 18 différente de celle du train de malaxage 3 ce qui, dans la pratique, sera en général nécessaire étant donné que la vitesse de rotation d'une hélice mélangeuse 18 doit être iclo-b:-ent supérieure à celle du train de malaxage 3. Etant donné la nature généralement corrosive des ccrnposants à mélanger, il sera nécessaire de protéger le dispositif d'entraînement 8 par un carter étanche 22 Ce carter englobera la partie supérieure de la cuve 1 et pourra servir notamment à fixer le conduit 7 sur la cuve 1 L'organe moteur 5 sera fixé sur la partie supérieure de ce carter 22 alors que la partie inférieure du carter 22 sera réalisée -6- en Plusieurs p T ces qu q viendront principalement protéger la boite de rouie, eret 10, les boîtes de roulement 14 et 20 ainsi que la denture pé- riphnerique de la couronne 9 et le pignon moteur 11. Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée à l'exem- ple décrit précédem-nent mais qu'elle comprend également d'autres formes de réalisation ou adaptation, qui sonta la portée de l'Homme de l'Art et qui constituent des moyens équivalents. Ainsi, l'entraînement du pignon 17 pourra être réalisé par engrénement sur une roue fixe ou mobile 15 à denture intérieure ou extérieure. -7- REVENDICATIONS 1 Malaxeur à cuve fixe destiné notamment au mélange de com- posants humides ou secs pour l'obtention par exemple de béton, sables de silice ou autres, comprenant une cuve fixe ( 1) dans laquelle sont introduits les différents composants à malaxer, un train de malaxage ( 3) constitué de pales ( 4) entraînées dans un mouvement épicycloîdal par un organe moteur ( 5), caractérisé par le fait qu'il présente dans sa partie supérieure un dégagement central ( 6) limité par un conduit ( 7) donnant directement accès au mélange présent dans la dite cuve ( 1). 2 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'entraînement ( 8) du train de malaxage ( 3) propulsé par l'organe moteur ( 5) est réparti autour du conduit cen- tral ( 7). 3 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'entraînement ( 8) comprend une couronne ( 9) entraînée en rotation par l'organe moteur ( 5) autour du conduit central ( 7) sur lequel elle est centrée, la dite couronne ( 9) sert de support au train de malaxage ( 3) sur laquelle il est monté libre en rotation. 4 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le train de malaxage ( 3) présente, sur son arbre d'en- trainement ( 16) un pignon récepteur ( 17) qui vient s'engrener autour d'une roue fixe ( 15) centrée sur le conduit central ( 7). Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la couronne ( 9) présente sur sa périphérie un ou plu- sieurs groupes moto-réducteurs ( 5) qui assurent son entraînement en rotation. 6 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 4, caractérisé par le fait que différents outillages tels que notamment des hélices mélangeuses ( 18) sont rapportées sur la couronne ( 8) et s'engrènent sur la roue fixe ( 15) centrée sur le conduit central ( 7). 7 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la roue ( 15) présente une denture intérieure ou extérieure et peut étre fixe ou motorisée. 8 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un outillage auxiliaire, une sonde ou autre sont intro- duits dans le produit à malaxer par le conduit central ( 7). 9 Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'un train d'engrenages ( 21) est interposé entre l'arbre ( 19) de l'hélice mélangeuse ( 18) et la couronne fixe ( 15) "Malaxeur à cuve fixe selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'ensemble du dispositif d'entraînement ( 8) est placé sous un carter étanche ( 22).