Brevet FR2567414A1 — publié le 19860117

L'invention a pour objet un appareil pour la préparation d'un mélange comprenant notamment des granulats divers présentant un taux d'humidification approprié . L'invention s'applique notamment à la préparation de graves recomposées, humidifiées, connues dans la techniquesousl'3bréviation GRH. A l'heure actuelle, pour préparer des mélanges de ce type, on utilise deux types d'appareils d'homogénéisation soit par action gravitaire, soit par action de malaxage. Le mélange gravitaire est obtenu par le passage du granulat dans une goulotte verticale comportant des volets de renvoi orientables. Ce type d'appareil présente les inconvénients suivants : a) une usure très rapide de ses éléments de construction, du fait des chocs et du frottement sur les parois et les volets de la goulotte, b) une ségrégation du granulat du fait des renvois, c) un colmatage des produits fins sur les volets, d) un débit limité. Le mélange par malaxage est obtenu dans un malaxeur du type à deux arbres horizontaux. Les inconvénients de ce type d'appareil sont les suivants : a) du fait de son poids, son implantation nécessite des infrastructures importantes, b) une usure importante des palettes de malaxage et du blindage du caisson, c) une énergie nécessaire à son entraînement très importante (en moyenne de l'ordre de 30KW), d) des frais d'entretien très élevés. L'invention a pour objet un nouveau type d'appareil évitant les inconvénients sus-mentionnés. Un appareil pour la préparation d'un mélange comprenant notamment des granulats divers se caractérise selon l'invention en ce qu'il comporte essentiellement - un tube monté en rotation autour d'un axe incliné sur l'horizontale, - au moins une pale montée à l'intérieur dudit tube et orientée sensiblement selon une hélice, et - des moyens d'amenée des produits du mélange à l'extré- mité ouverte dudit tube , laquelle est disposée plus haut que l'extrémité opposée de sortie. Avec une telle construction générale, et en prenant soin de donner une faible inclinaison du tube sur l'horizontale, par exemple de L'ordre de 15 , lorsqu'on entraîne le tube dans un mouvement de rotation lente, l'expérience montre que l'on obtient une excellente homogénéisation du mélange, en particulier lors de la préparation de GRH.Les essais permettent également de démontrer les avantages suivants inhérents à ce nouveau type d'appareil a) très faible usure du tube, les granulats roulant sur eux-mêmes au lieu de venir choquer brutalement les pales et la paroi interne du tube, b) une énergie réduite pour L'entraînement du tube, laquelle est environ six fois plus faible que celle des malaxeurs connus chargés par une même charge de matériaux, c) un mélange et ure homogénéisation parfaite, d) une humidification facilement contrôlable, e) une implantation rapide et simplifiée du fait de l'encombrement et du poids réduit de L'appareil, f) un débit important traité du fait d'un temps de passage faible dans l'appareil pour obtenir une bonne préparation du mélange. L'invention, ses caractéristiques, objets et avantages apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple un mode de réalisation. Dans ces dessins : La figure 1 montre une vue générale, partie en coupe, partie en élévation d'un appareil conforme à L'invention. La figure 2 est une vue de l'appareil faite selon la flèche II de La figure 1, la goulotte d'approvisionnement étant enlevée. La figure 3 montre de façon schématique en vue développée la paroi interne du tube portant les pales de brassage. Selon le mode de réalisation illustrée aux dessins, et comme on le voit plus clairement à la figure 1, l'appareil comprend essentiellement un tube 1 monté en rotation autour d'un axe 2 incliné sur l'horizontale 3 d'un angle OC qui est avantageusement de L'ordre de 15D. A I1 intérieur de ce tube sont montées des pales, au nombre de quatre dans l'exem- ple illustré respectivement numérotées 4 à 7, lesquelLes pales sont orientées sensiblement selon une hélice, comme il apparaît plus clairement aux figures 2 et 3. Les pales sont fixées à la paroi interne 1A du tube 1 au moyen de pattes 8,9, lesquelles servent egalement à entretoiser entre elles c'est-à-dire à maintenir écartées entre elles les pales 5 et 4,et 7 et 6 respectivement.Comme il apparat plus clairement des figures 2 et 3, les pales 4 et 5 d'une part et 6 et 7 d'autre part sont ainsi montées selon deux hélices adjacentes dont l'une est plus périphérique et l'autre plus centrale, ces hélices s'enroulant sensiblement sur un demitour entre la zone d'entrée 10 du tube et la zone de sortie 11 des produits. Sur ces figures, les flèches 12 montrent le sens de rotation du tube 1. Pour son montage en rotation autour de L'axe 2, le tube 1 est fixé vers sa partie basse (ou région de sortie des granulats) par des entretoises, par exemple au nombre de trois, repérées 13 sur la figure 1, Lesquelles entretoises sont reliées à un flasque ou boucLier 14. La construction peut être faite par exemple en tôle et poutrelles d'acier soudées. Le flasque 14 est solidaire d'un manchon 15 qui permet le montage en bout d'un arbre 16 monté tournant dans deux paliers 17, eux-mêmes montés dans un bâti support formé par exemple de profilés assemblés 18. Dans le bâti 18 est également monté un moteur 19 tel qu'un moteur électrique d'entraînement en rotation de L'arbre 16 au moyen d'un boîtier réducteur 20 dont la sortie est connectée à l'arbre 16 et dont L'entrée est connectée par des courroies d'entraînement 21 à l'arbre de sortie du moteur 19. D'autre part, le bâti support 18 est monté sur une semelle d'appui 22 qui peut reposer sur une trémie de chargement (non représentée). La liaison entre le bâti 18 et la semelle 22 se fait au moyen d'un axe d'articulation 23 qui permet de régler avec précision l'angle OC d'inclinaison du tube 1 la plus appropriée aux produits traités dans le tube. Ce réglage peut être obtenu par l'ajustement de la longueur des tirants, tiges de liai son ou moyens équivalents 24 solidarisant les extrémités voisines de la semelle 22 et du bâti 18. L'appareil comprend d'autre part, vers son entrée 10, des moyens d'amenée des produits du mélange, tels qu'une goulotte 25 alimentée en granulats par un convoyeur à bande 26. En outre, L'appareil comprend une tuyauterie 27 d'alimentation d'eau permettant au moyen d'une vanne de réglage 28 à main, d'un débitmètre de contrôle 29 et d'une électrovanne 30 de régler le débit d'eau pulvérisée par exemple par deux buses 31 et 32 à L'entrée de la goulotte et à l'entrée du tube 1 en fonction du débit des granulats apportés par le convoyeur 26 et mesuré- par un détecteur à palpeur 32. En 33, de chaque côté du tube 1 et entourant l'espace de sortie 34 du mélange entre la section 11 de sortie du tube 1 et le bouclier 14, on dispose avantageusement des plaques par exemple en caoutchouc ou matière plastique de façon à guider la chute des produits traités et éviter les projections périphériques. Avec un appareil construit comme explicité ci-dessus, on peut choisir l'inclinaison du tube, sa longueur et l'orientation des pales des hélices 4 à 7, de façon que lorsque le tube tourne lentement, par exemple à une vitesse de l'ordre de 25 tr/mn, les pales entraînent les granulats convenablement humidifiés sur un tiers environ de la périphérie du tube, l'écartement entre le tube et la première pale 4 ou 6 et L'écartement entre les deux pales 4,5 d'une part et 6,7 d'autre part étant choisi de façon à assurer un bon brassage du granulat n'entraînant pas de chocs importants à l'intérieur du tube. Un appareil a été expérimenté qui a donné toute satisfaction et dans lequel les dimensions suivantes étaient choi sies -: - diamètre du tube 1 : 1 mètre - longueur du tube 1 entre l'entrée 10 et la sortie 11 : 1 mètre 50 Avec un tel appareil, on a pu obtenir pour un débit de granulats de trois cents tonnes par heure avec une alimentation par convoyeur à bande dont la vitesse de bande est de 1,5 mètre par seconde un mélange parfaitement homogène et bien préparé de GRH, avec un temps de passage moyen du produit dans le tube tel que le poids de produit malaxé était en moyenne de 85 Kgs. Grâce à ce faible poids, autorisé par une très grande efficacité du mélangeage et grâce à la faible inclinaison du tube et à la bonne orientation des pales, la puissance d'entraînement de l'appareil était réduite à 5,5KW. REVENDICATIONS 1. Appareil pour la préparation d'un mélange comprenant notamment des granulats divers, caractérisé en ce qu'il comporte essentiellement : - un tube (1) monté en rotation autour d'un axe (2) incliné sur l'horizontale, - au moins une pale (4-7) montée à l'intérieur dudit tube et orientée sensiblement selon une hélice,et - des moyens d'amenée (25, 26, 27) des produits du mélange à l'extrémité ouverte dudit tube, laquelle extrémité d'amenée (10) est disposée plus haut que l'extrémité opposée de sortie (11). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube comporte vers son extrémité de sortie (11) et au-delà d'elle, un flasque (14) ou bouclier auquel la paroi du tube (1) est reliée par des entretoises (13), ménageant entre le flasque et le plan de sortie du tube un espace de sortie (34) des produits. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit flasque (14) est solidaire de l'arbre (16) de rotation et d'entraînement dudit tube (1), lequel arbre est supporté dans des paliers (17) montés dans un bâti support (18). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bâti support (18) est monté par des moyens réglables sur une semelle (22) d'appui du bâti. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que Lesdits moyens réglables comprennent un axe d'articulation (23) entre ladite semelle et ledit bâti et des tirants (24), tiges ou équivalents permettant de modifier et fixer l'orientation du bâti (18) par rapport à la semelle (22) autour dudit axe d'articulation. 6. Appareil selon L'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pale (4-7) précitée est constituée par une lame métallique sensiblement continue s'enroulant en hélice au voisinage de la paroi interne (1A) du tube entre son entrée (10) et sa sortie (11), et maintenue sur cette paroi par des pattes (8,9) d'ancrage à cette paroi. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pales (4,5 ; 6,7) sont doubles, s'enroulant selon deux hélices adjacentes maintenues à distances différentes de la paroi interne (1A) du tube (1) en étant montées sur les mêmes pattes (8,9). 8. Appareil selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que chaque pale (4-7) s'enroule d'une extrémité à L'autre du tube (1) selon sensiblement un demitour. 9. Appareil selon l'un des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inclinaison du tube (1) est voisine de 15 par rapport à l'horizontale. 10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inclinaison des pales (4-7) dans le tube est déterminée de façon que le mélange brassé dans le tube soit entraîné sur une hauteur voisine du tiers du diamètre du tube.