Brevet FR2568283A1 — publié le 19860131

"Installation de fabrication et de stockage de mélanges bitume-caoutchouc" La présente invention concerne une installation de fabrication et de stockage de mélanges de bitume-caoutchouc par chauffage du bitume et l'addition de poudre de caoutchouc. Actuellement de tels mélanges sont connus. Toute- fois, la fabrication de ces mélanges est relativement artisanale puisque l'étude des mélanges et surtout l'étude de la réaction entre le caoutchouc et les bitumes, n'ayant pas été effectuée, il n'est pas possible, selon l'art antérieur, de règler l'évolution du mélange en fonction de la température et du temps. Ainsi, on prépare de tels mélanges et en cas d'incident nécessitant l'arrêt de l'épandage du mélange, le mélange vieillit dans la cuve et devient inutilisable. De plus, les mélanges actuellement fabriqués ne présentant pas les caractéristiques optimales a cause du manque de précision du dosage du caoutchouc, de l'absence d'homogénéité du mélange et du contrôle de la température. La présente invention a pour but de créer une installation permettant de fabriquer des mélanges bitumecaoutchouc parfaitement dosés et homogènes et de stocker ceux-ci soit pour disposer d'une réserve de mélange, soit pour assurer le stockage provisoire en cas d'incidents, nécessitant l'arrêt de l'épandage du mélange le temps necessaire à la réparation de l'incident. A cet effet, l'invention concerne une installation caractérisée en ce qu'elle se compose d'un doseur de poudre de caoutchouc débouchant dans un mélangeur, au moins une cuve, des moyens de transfert et de mise en circulation du produit de la cuve à travers le mélangeur et en retour vers la cuve, un moyen de soutirage et des moyens de chauffage et de régulation de la température. Suivant une autre caractéristique de l'invention le doseur se compose d'une trémie et d'une vis de distribution. Suivant une autre caractéristique de l'invention le mélangeur se compose d'un récipient allongé contenant un agitateur allongé, une entrée de poudre à une extrémité, une rampe d'injection de bitume, un moyen de retenue du produit dans le mélangeur et un moyen de sortie du produit débouchant dans la cuve. Suivant une autre caractéristique de l'invention l'installation se compose de deux cuves, une cuve principale de chauffage et de mélange et une cuve auxiliaire de stockage ainsi que-des moyens de chauffage pour les deux cuves des moyens d'agitation du produit dans les cuves et un circuit de brassage et de transfert associé à chaque cuve et reliés entre eux. Suivant une autre caractéristique de l'invention les moyens de transfert sont constitués par des tuyaux chauffés. Suivant une autre caractéristique de l'invention les cuves sont à double enveloppe à circulation de fluide de chauffage. Suivant une autre caractéristique de l'invention le moyen de retenue est une cloison fixée au fond de l'enveloppe du mélangeur en amont de la sortie des produits pour retenir dans le mélange un bain de produits. Suivant une autre caractéristique de l'invention l'agitateur est constitué par un axe portant des pales en forme de cornières. Suivant une autre caractéristique de l'invention le mélangeur comporte une rampe d'injection des bitumes dans le cylindre. Enfin il est avantageux que l'installation soit montée sur le chassies par exemple de semi-remorque. L'installation selon l'invention permet, tout d'abord, de préparer un mélange bitume-caoutchouc d'un dosage extrêmement précis et homogène, résultant de la précision du dosage permis par le doseur et le mélangeur. Le mélange est particulièrement homogene puisque pendant le dosage, la poudre de caoutchouc est ajoutée progressivement suivant une quantité déterminée, aux bitumes qui circulent entre la cuve et le mélangeur. Ce brassage assure une répar- tition très réguliere du caoutchouc et une homogénéisation de la température, évitant tout gradient de température important dans le mélange. De façon avantageuse, le chauffage dans la cuve principale ou "cuve de mélange" se fait parun échangeur de chaleur plongeant dans la cuve, par exemple un ou plusieurs tubes en épingle à cheveux, dans lesquels circulent les gaz chauds générés par des bradeurs à mazout. Cela permet de traiter le mélange à une température, par exemple, comprise entre 190 et 2200C. La cuve auxiliaire permet d'effectuer le stockage d'un produit avant son utilisation. Pour éviter le vieillis sement du produit par poursuite ou développement de la réaction entre le caoutchouc et les bitumes, cette cuve auxiliaire est chauffée à une température suffisante, mais qui toutefois reste inférieure à la température permettant la réaction entre le caoutchouc et les bitumes. Cette température est de préférence comprise entre 150 et 1600C.Comme la cuve auxiliaire n'est chauffée que par sa double enveloppe, les variations de température sont très limitées. I1 est également possible d'amorcer une réaction très lente, précisément du fait de la variation très lente de la température résultant du chauffage par la double enveloppe. I1 est également possible, selon l'invention, de faire circuler le mélange entre la cuve principale et la cuve auxiliaire. Enfin, si le mélange devait se dégrader, il pourrait être régénéré en procédant d'abord à une dévulcanisation du caoutchouc contenu dans le mélange dégradé puis à une addition dosée de caoutchouc au mélange ainsi obtenu. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à laide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble d'une installation de fabrication et de stockage de mélanges bitumes-caoutchouc, montée sur un chassies de semi-remorque, - la figure 2 est une vue de détail du doseur et du mélangeur de l'installation, - la figure 3 est une vue en coupe transversale du doseur et du mélangeur. Selon la figure 1, l'installation se compose d'un doseur 1 de poudre de caoutchouc débouchant dans un mélangeur 2 qui reçoit les bitumes et le caoutchouc pour en effectuer le mélange, d'une cuve principale 3 de fabrication, pourcompléter et terminer l'opération de mélange du caoutchouc et du bitume, et d'une cuve auxiliaire 4 permettant de. stocker le mélange préparé, ainsi que d'un groupe électrogène 5 assurant l'autonomie de l'installation et alimentant les moteurs, électrovannes, etc.... L'installation comporte également des moyens de contrle de température de niveaux, etc... ainsi que les conduites pour la mise en circulation des fluides, leur alimentation et leur extraction. Selon les figures 1 et 2, le doseur 1 est alimenté en poudre à partir d'une première trémie non représentée par une vis 10 qui débouche dans la seconde trémie 11 du doseur. A la base de la trémie 11, il y a une vis 12 qui débouche dans le mélangeur 2. Le mélangeur 2 se compose d'une enveloppe cylindrique 13 contenant un agitateur 14 formé d'un axe 15 portant des pales 16 en forme de cornières, fixées deux à deux dans des positions diamétrales ; les groupes de deux pales 16 successives sont décalées angulairement par exemple de 900. Le tout entrainé par un moteur électrique. A une extrémité le cylindre 13 comporte un orifice supérieur 17 dans lequel débouche la vis 12 du doseur 1 de poudre ainsi que des trous de visite 18, 19 permettant des travaux de nettoyage et d'entretien éventuelsdu mélangeur 2. A l'extrémité opposée à l'orifice 17, et dans la partie inférieure du cylindre 13, se trouve l'orifice de sortie 20 du mélangeur. Pour permettre un mélange efficace des produits, il est prévu une cloison 21 en amont de la sortie 20. Cette cloison arrive sensiblement jusqu'en dessous de l'axe 15 de façon à retenir dans le fond de l'enveloppe 13, une quantité appropriée de matière ou encore de retenir la matière suffisamment longtemps pour permettre son mélange correct par les pales 16 de l'agitateur. En amont de cette cloison 21 formant barrière se trouve l'ajutage de vidange 22 permettant le cas échéant de vider complètement le mélangeur pour des travaux d'entretien ou à la fin d'un cycle de fonctionnement. La figure 2 montre également la rampe d'injection de bitume 23 constituée.par un cylindre sensiblement horizontal 24 et des conduites de liaison 25 débouchant dans la partie haute de l'enveloppe 13 du mélangeur 2, en aval de l'orifice 17 de communication avec la vis 12 du doseur 1. La vis du doseur 12 est entraînée pai un moteur non représente à la figure 2. Le moteur 26 de l'agitateur 14 du mélangeur est représenté seulement a la figure 1. Selon la figure 1, la cuve principale 3 est une cuve cylindrique d'axe vertical dont le fond 27 est en forme de cone très évasé. Cette cuve 3 est calorifugée . La cuve comporte deux moyens de chauffage constitués par deux brûleurs 28, 29 envoyant des gaz chaudes dans des tubes 30, à deux branches, en épingle à cheveux. Les brûleurs 29 sont places à l'extérieur de la cuve et seuls les tuyaux 30 en épingle à cheveux pénètrent à l'intérieur de la cuve. La cuve 3 porte un agitateur 31 entrainé par un moteur 32 placé au-dessus de la cuve. L'orifice de sortie 20 de l'enveloppe 13 du mélangeur 2 débouche dans la partie haute de la cuve.La cuve 3 comporte également un trou de visite 33 et un indicateur de niveau 34 à flotteur 35, un capteur de sécurité 36 détectant un niveau minimum, ainsi qu'une sortie de produits 37. L'alimentation des brûleurs 29 en combustible liquide se fait par l'intermédiaire du poste d'alimentation 39. La cuve auxiliaire 4 destinée à assurer le stockage du mélange est une cuve à double enveloppe 40, avec un agitateur 41 permettant de conserver l'homogénéité au mélange. Cet agitateur est entraîné par un moteur 42. Comme la cuve principale, cette cuve comporte un indicateur de niveau 43 à flotteur 44, un capteur de température 45, un trou d'homme 46, un piquage 47 pour l'arrivée des produits. Ce piquage 47 est relié à la conduite 48 reliée à la conduite 38 de la sortie 37 de la cuve principale 3. La conduite 38 comporte une pompe 49. Le fond 50 de la cuve auxiliaire 4 est en forme de cone très ouvert comme le fond 27 de la cuve principale 3. Le point bas de ce fond 50 est relié à une conduite de sortie 51 pour l'extraction du mélange ou son recyclage à travers une conduite 52. La figure 3 montre très schématiquement le chassis 53 de la semi-remorque, les essieux 54 et la galerie 55 permettant d'accéder aux parties hautes de l'installation par une échelle 56. La figure 3 montre la trémie 11, la vis 12 du doseur 1 et le mélangeur 3 ainsi que les moyens de support de ces différents éléments. Selon la figure 1 le bitume arrive par la conduite 57, l'huile spéciale par la conduite 58, le bitume est dosé par la pompe 59, l'huile par la pompe 60, les deux pompes sont entraînées par un moteur commun 61 afin de respecter la proportionnalité du mélange huile/bitume. Le mélange est fluxé dans une colonne de fluxage 63 et le débit est contrôlé par un compteur à bitume 64, puis injecté dans le mélangeur par la rampe d'injection 25. Tous les tuyaux à bitume sont à double enveloppe et réchauffés par le fluide caloporteur qui rentre dans l'installation par la vanne 66. Le doseur à poudrette entraîné par le moto variateur 68,débite la poudrette dans le mélangeur 2. L'opération règle le ébit du doseur pour ajuster de façon précise la quantité de poudrette au débit des compteurs à bitume afin de respecter la proportion poudrette/ bitume exigée. Le mélange bitume - poudrette tombe dans la cuve de fabrication 3. Pendant la fabrication, l'agitateur 31 maintient le produit en mouvement, dès que le niveau est suffisant, le chauffage est mis en service et la pompe de brassage 49 aspire le produit à travers la sortie 37 et la conduite 38 puis le refoule dans la cuve 3 à travers la vanne de répar- tition 69 et la conduite 48. La vanne trois voies 71, permet de diriger le mélange soit directement dans la cuve 3 (fonction brassage), soit dans la rampe d'injection 25 du mélangeur (fonction régénération). En fin de fabrication, la vanne 69 et la conduite 70 permettent le remplissage de la cuve 4 où le produit est agité et maintenu en température (150 C) par le chauffage à fluide thermique de la double enveloppe 40. Par la sortie 51 (cuve 4), le produit est pompé par la pompe doseuse 72. Cette pompe à trois fonctions - fonction brassage par les conduites 73 - 74, - fonction transfert par la conduité 75 en vue de la régé nération du mélange dans la cuve 3, - fonction dosage par la conduite 76, la pompe est à cet effet, entraînée par un moto variateur qui permet une régulation de débit commandée par le poste d'enrobage, auquel est adjoint l'installation. Tous les tuyaux sont à double enveloppe, permettant un maintien en température du bitume par circulation d'un flux de fluide caloporteur. Ce fluide rentre dans l'installation par la vanne 66 et en ressort par la vanne 67. Toutes les cuves et les canalisations sont calorifugées pour éviter les déperditions thermiques. Comme déjà indiqué, l'installation s'applique à la fabrication de mélange bitume caoutchouc, elle peut également s'appliquer à la fabrication de liants par enrichissement ou à la régénération d'un liant dégradé. REVENDICATIONS 10) Installation de fabrication et de stockage de mélanges bitume-caoutchouc par chauffage du bitume et addition de poudre de caoutchouc, installation caractérisée en ce qu'elle se compose d'un doseur (1) de poudre de caoutchouc débouchant dans un mélangeur (2), au moins une cuve (3, 4), des moyens de transfert et de mise en circulation du produit de la cuve à travers le mélangeur et en retour vers la cuve (3, 4), un moyen de soutirage et des moyens de chauffage et de régulation de la température. 20) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le doseur (1) se compose d'une trémie et d'une vis de distribution. 30) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélangeur (2) se compose d'un récipient allongé (13) contenant un agitateur allongé (14, 15, 16), une entrée (17) de poudre à une extrémité, une rampe d'injection de bitume (24), un moyen de retenue (21) du produit dans le mélangeur (2) et un moyen de sortie (20) du produit débouchant dans la cuve (3). 40) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle se compose de deux cuves (3, 4), une cuve principale (3) de fabrication et une cuve auxiliaire (4) de stockage et de maintien en température ainsi que des moyens de chauffage (28, 29, 30. 39) pour les deux cuves (3, 4), des moyens d'agitation (31, 32, 40, 41) du produit dans les cuves (3, 4) et un circuit de brassage et de transfert associé à chaque cuve (3, 4) et reliés entre eux. 50) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de transfert sont constitués par des tuyaux chauffés. 60) InStallation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cuves (3, 4) sont à double enveloppe (28, 40) à circulation de fluide de chauffage. 70) Installation sleon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de retenue (21) est une cloison fixée au fond de l'enveloppe (13) du mélangeur en amont de la sortie (20) des produits pour retenir dans le mélangeur (2) un bain de produits. 80) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'agitateur (14) est constitué par un axe (15) portant des pales (16) en forme de cornières. 90) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le mélangeur (2) comporte une rampe d'injection (24, 25) des bitumes dans le cylindre (13). 100) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un chassies (53) mobile.