Brevet FR2570321A1 — publié le 19860321

NOUVELLES TECHNIQUES ET MACHINE POUR L'ELABORATION, LA PROJECTION ET LE TRANSFERT DE BETON A BASE DE FIBRES DE VERRE ET ANALOGUES. La présente invention se rapporte à une technique de mise en oeuvre, et un materiel destiné à la projection ou à l'injection de béton à base de fibre de verre. Depuis de nombreuses années, on a réalisé des bé- tons à base de fibre de verre, en tant que armature. Des ré- sultats très performants ont été constatés, mais malheureusement, ces performances techniques ont déchu avec le temps car on s'est aperçu que l'alcali du ciment détériorait ces fibres et neutralisait toutes résistances. Une société anglaise a mis au point une nouvelle fibre de verre à base de "ZIRCONIUM", qui a la particularité de résister à l'attaque des alcalis du ciment; Un système de projection simultanée de fibres et de laitance de ciment à la manière des projections polyester, permet ainsi de réaliser des éléments très résistants. Puis une nouvelle formule plus simple a été utilisée. C'est le mélange tout prêt en sac. comprenant, ciment, sables, résines et fibres de verre découpées. L'ensemble étant gâché avec de l'eau, dans une bétonnière ou un malaxeur, puis utilisé manuellement ou au moyen de pompe à vis et Stator pour 11 épandage ou la projection. Mais de grosses difficultés sont rencontrées pour véhiculer le produit dans les pompes et tuyaux, surtout si les fibres sont longues et d'un pourcentage supérieur à 2%. De plus, il a été constaté, malgré le traitement, une forte détérioration des fibres qui sont par la suite attaquées par l'alcali du ciment. Ces inconvénients sont dus à deux phénomènes prin cipaux IO) Lors du mélange, la fibre de verre qui est constituée d'une multitude de Torons est littéralement défibrée par usure du sable et ciment, et le traitement est en partie neutralisé. Par suite de ce défibrage qui provoque de l'étoupe, une quantité d'eau supplémentaire es-t nécessaire au tachage. 20) Les pompes rotatives à vis et écrous Néoprène, qui sont couramment utilisées, amplifient ce phénomène par suite de la trituration par le système à vis. De plus ces paquets d'é- toupe ainsi constitués, forment des tampons de filtration qui bouchent les tuyauteries. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients en utilisant une machine conçue spécialement > ainsi qu'une technique de préparation. Egalement le transfert et la projection sont assurés par une machine munie d'une pompe péristaltique. A cet effet, l'invention a pour objet, la technique d'élaboration et la réalisation de matériel destiné à la préparation de mortier de béton à base de fibre de.-verre ou analogue. Caractérisée en ce qu'elle comprend, un chassis monté sur roues sur lequel est fixé un bac horizontal de malaxage traversé par un axe horizontal sur lequel sont fixés des petites palettes de malaxage. L'axe horizontal est relié par un jeu de pignons chaines à un moto réducteur commandé par un moteur et poulies. - le bac est fermé par un couvercle à charnières munis de sécurité. Sur la partie supérieure du couvercle sont fixées deux auges. - communiquants par un découpage rectangulairé avec l'intérieur du bac, une auge simple permet de verser le mélange eau, ciment, sable ; l'autre auge ayant en son centre un axe manivelle garni de palettes, permet de défibrer et de répartir la fibre de verre-sur le mélange. Sur le chassis est fixé également une pompe péristaltique, entraînée au moyen d'un réducteur, d'une bôite à plusieurs vitesses avec inversion de marche et débrayage, accouplée à un moteur à explosion ou électrique. A la pompe est fixée une trémie en forme de pyramide inversée aux arè tes courbes dans lequel se vide-le malaxeur. La sortie de la pompe est branchée à un tuyau servant à alimenter une lan- ce d'épandage ou de projection sur laquelle est également fixé le moyen de télécommande. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, de mode de réalisation de la machine ci-dessus, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels Fig .1 représente une vue schématique de dessus d'un premier mode de réalisation d'une machine conforme à l'invention. Fig II représente une vue de côté de la machine de la fig I. Fig III représente une coupe de la partie malaxeur défibreur. La machine représentée sur les figures I à 3 comprend un chassis (I) monté sur roues (2) et tracté-par l'intermédiaire d'un bras d'attelage (3). Sur le chassis (I) est monté un bac (4) avec une légère inclinaison. La partie inférieur du bac (4) est arrondie et détermine une auge sensiblement semi-cylindrique d'axe horizontal. A la base du bac (4) vers la face avant, une commande (5) permet l'ouverture d'une trappe de vidange (6). Dans l'axe de l'auge est disposé un arbre horizontal (7) monté sur palier (8) à chaque extrémité et portant des palettes (9) constituées d'un fer plat courbé sur le champ et terminé par un retour en forme de "Club de Golf". Ces palettes sont espacées en rotation autour de l'arbre et sont lègèrement vrillées, afin d'obtenir un angle de 450 environs De ce fait, le fond de l'auge (4) est parfaitement balayé afin d'expulser le produit vers la trappe (6). A l'extrémité arrière l'arbre (7) porte un pignon (IO) en prise avec une chaine sans fin (il) entrainée par un pignon moteur (I2) de sortie d'un réducteur (13), Le ré- ducteur (I3) comporte une poulie d'entrée (I4) à double étage, entraînée par deux couroin- (I5 - I5a) à partir d'une poulie deux étages (16) clavetée sur un moteur (I7) à explo- sion ou électrique. Par exemple porté par le chassis (I). Les deux couroies (I5 - I5a) d'un diamètre supérieur à l'en- traxe des deux poulies (I4 et 16) débrayent ou entraînent simultanément lors de l'application du dispositif à galet basculant (I8 - 18a) de ce fait l'arbre horizontal (7) de brassage est à l'arrêt et peut avoir une vitesse lente et une vitesse rapide. L'auge (4) est fermée par un couvercle à bascule. Deux découpages sur la face du couvercle permettent de recevoir l'ajustage d'une trémie (I9) servant à verser le mélange sable, ciment, eau ; et une trémie (20) re çoit la dose de fibre de verre en vrac.La trémie (20) en forme d'entonnoir de section rectangulaire est traversée à sa partie inférieure par un axe (21) percé et ferré quinqonce par les tétons (22) de forme courbe et de hauteur suffisante pour affleurer les faces de la section de trémie. Entre chaque tétons par dessus l'axe, une grille (23) permet lors de la rotation de la manivelle (24) le défibrage et la répartition de la fibre dans le mélangeur et dans la laitance constituée dans le mélangeur. En dessous du mélangeur sur le chassis (I) est montée une pompe (25) du type péristaltique, dont l'arbre moteur horizontal est entraîné par un réducteur (26). Le réducteur (26) est accouplé à une boite à vitesse (27) avec embrayage. Cette boite (27) par l'intermédiaire de-levier (28) permet d'obtenir 5 vitesses : un point mort, et une marche inverse. Un vérin pneumatique (29) permet d'actionner l'embrayage de la boite (27). La boite (27) est accouplée par le Joint (30) au moteur à explosion ou électrique (17). Le moteur (17) à deux sorties d'arbre, entrainé également par l'intermédiaire d'un embrayage (31) et d'un ensemble poulie et couroie, un compresseur d'air (32) permettant l'autonomie dtair comprimé pour la projection et la commande de débrayage. (29). Sur les faces entrée et sortie de la pompe (25) calée à environ 454, est ajusté et fixé, une trémie (33) de forme bien définie pyramidale avec arète arondie afin de permettre le glissement parfait de l'enduit. Le tuyau d'évacuation (34) de la pompe (25) débouche en partie haute de la face interne de la trémie (33) pour aboutir sur le cô- té supérieur et extérieur de la trémie. Le tuyau (34) est raccordé à un tuyau souple (35) qui aboutit à une lance de projection (36), juxtaposé au tuyau (35) un tuyau (37) d'air comprimé relie le compresseur (32) à la lance (36) et permet la diffusion du produit projeté. Sur le circuit d'air comprimé, à la lance, le robinet (38) par sa fermeture augmente la pression d'air qui par l'int-er- médiaire du tuyau (39) du compresseur au verin (29), permet le débrayage et l'arrêt de la pompe. Le fonctionnement du dispositif représenté et décrit ci-dessus est le suivant Préparation dans le malaxeur (4) d'une mortier dans lequel on introduit très méthodiquement des fibres de verre traitées. Vidange dans une trémie accouplée à une pompe qui alimente par une tuyauterie une lance de projection permettant avec de l'air comprimé projection ou épandage sur des paroies du dit produit. Fonctionnement : après mise en route du moteur et compresseur, la pompe (25)étant débrayée, on enclenche le dispositif d'embrayage (I8) pour la rotation de l'arbre (7) du malaxeur en petite vitesse. Par la trémie (I9) on verse une quantité définie d'eau, de ciment, de sable et résines diverses. Puis par le dispositif d'embrayage (I8 - I8a) on passe en grande vitesse de rotation pendant environ 2 minutes. On laisse reposer le mélange environ 3 à 4 minutes et on remalaxe à grande vitesse pendant 2 minutes. Ce procédé permet d'ob- tenir un mélange beaucoup plus fluide. Par le dispositif d'embrayage (I8) on repasse en petite vitesse. On a introduit dans le défibreur (20) la quantité de fibres- correspondantes. En tournant rapidement la manivelle (24) on introduit les fibres sur les couteaux du malaxeur qui les incorporent dans le mélange sans aétérioration des fibres. 30 secondes après l'épuisement des fibres, on peut vidanger le malaxeur dans la trémie (33) située en dessous. La disposition des palettes (9) sur l'arbre du malaxeur permet une bonne évacuation du mélange. On arrête par lVembrayage (I8 -I8a) la rotation du malaxeur. La trémie (33) est garnie de béton fibre par l'intermédiaire du piston (29). La pompe est débrayée ou enclanchée à la boite à vitesse par le levier (28) commandant la vitesse de rotation désirée, qui correspondra à la quantité de produit projeté souhaité. En ouvrant le robinet (38) à la lance par perte de pression d'air, on embraye la boite à vi- tesse (27) entrainée par le moteur (17). La boite de vitesse (27) est accouplée à un réducteur (26) entrainant la pompe péristaltique.(25) Le produit de la trémie en charge sur l'aspiration de la pompe est véhiculé par l'intermédiaire d'un tuyau souple (35) jusqu'à la lance (36). L'arrivée d'air comprimé par l'intermédiaire du tuyau (37) et du robinet (38) permet la projection de l'enduit. Si l'on supprime l'arrivée d'air sur la lance, on peut aussi procéder à l'épandage du produit. Par son système de galet écrasant un tuyau, la pompe péristaltique permet le transfert de produit avec un minimum de détérioration. Si dans le circuit une obturation se produisait, il est facile par le robinet (38) d'arrêter le fonctionnement de la pompe, en positionnant le levier (28) de la boite à vitesse en inversion de marche, on peut décompresser et refouler le bouchon, la pompe étant réversible. La présente invention permet ainsi de remédier à toutes les difficultés d'élaboration, de transfert et de projection de bétons fibres et autres enduits similaires. La technique de préparation du mélange avec incorporation des fibres avec un matériel approprié permet de conserver au béton fibre toutes ses qualités après vieillissement. Le matériel d'une grande simplicité, et robuste est d'un maniement extrèmement aisé et efficace. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation, représentés et décrits cidessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, à savoir : la machine est mono-bloc ou en deux éléments séparés malaxeur et unité de pompage. REVENDICATIONS I Technique et machine pour l'élaboration, la projection et le transfert de bétons à base de fibres de verre et analogues. Caractérisée en qu'elle comprend un chassis (I) monté sur roues (2) et sur lequel est fixé un bac de malaxage (4) traversé par un bras horizontal (7) portant des palettes de malaxage (9) un moyen moteur (I7) d'entrainement en rotation du dit bras. Un moyen de trémie (20) dose et répartie la fibre de verre. Un moyen de pompage (25) du type péristaltique du produit malaxé entrainée par le dit moyen moteur (I7) et relié par trémie de pompage (33) d'une part et canalisation souple (35) d'autre part à la lance de projection (36). Un compresseur d'air (32) entrainé par le dit moyen moteur (I7) et relié par une canalisation souple (37) a la dite lance (36) celle ci étant munie de moyens de commande (38). 2 Machine suivant la revendication I, caractérisée en ce qu' elle comporte I malaxeur (4) avec un arbre horizontal (7) sur lequel est fixé à un pas défini des palettes (9) courbées sur le champ et terminées en forme de "Club de Golf". Ces palettes sont progressivement vrillées pour terminer avec un angle par rapport à l'axe d'environ 450. 3 Machine suivant la revendication I et 2 caractérisée en ce qu'elle comporte une trémie (33) en forme pyramidale inversée bien définie, avec arrêtes arrondies en charge sur l'aspiration de la pompe (25). 4 Machine suivant les revendications de I à 3 caractérisée par une technique spéciale d'utilisation. Soit dans le bac (4) une préparation à différentes vitesses et successivement, d'un mélange liant fluidifié. Puis par l'utilisation d'un défibreur (20) l'incorporation à faible vitesse de fibres de verre bien répartie dans ce liant grace aux palettes (9) du malaxeur. Vidange dans une trémie (33) de forme bien définie permettant un écoulement parfait à l'aspiration de la pompe (25). Transfert du produit mélangé au moyen de la pompe péristaltique (25), dans les tuyaux pour aboutir à une lance d'épandage ou de projection. L'utilisation du mélangeur spécial et le principe de la pompe péristaltique évitent ainsi toute dégradation des fibres du produit. 5 Machine suivant l'une des revendications précédentes caractérisée par le fait quelle est d'une conception mono-bloc. 6 Machine suivant l'une des revendications de I à 4 caractérisée par le fait qu'elle est également composée en deux éléments séparés malaxeur et unité de pompage.