Brevet FR2588500A1 — publié le 19870417

HALAXEUR-HELANGEUR A BETON A FLUX CONTRARIE La présente invention a trait à un malaxeur-mélangeur à béton à flux contrarié. Le but de l'invention est de proposer un appareil capable de réaliser très rapidement une grande diversité de mélanges à béton, quel que soit le volume des composants et sans nécessiter de consommation d'énergie disproportionnée. A cet effet, l'invention a pour objet un malaxeur-mélangeur à béton à flux contrarié du type comprenant une cuve de révolution fixe dans laquelle se meut un arbre coaxial à la cuve, entraîné en rotation par un groupe moto-réducteur extérieur et portant un élément de malaxagedispersion, ledit malaxeur-mélangeur étant caractérisé en ce que la cuve présente entre son fond et sa paroi latérale une zone de raccordement tronconique et en ce que ledit élément de malaxage-dispersion est constitué, d'une part, d'une lame relativement mince et cintrée, dont une extrémité est fixée audit arbre rotatif, l'autre extrémité se trouvant à quelque distance de ladite zone tronconique, cependant que le bord inférieur de la lame est parallèle au fond de la cuve à faible distance de celui-ci et que la hauteur de la lame va en décroissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'arbre rotatif, celui-ci tournant dans le sens inverse de celui vers lequel est tournée la lame, d'autre part, d'une pale racleuse disposée au droit de la zone tronconique en étant fixée à l'extrémité d'un premier bras solidaire de l'arbre rotatif et situé en arrière de ladite lame et, enfin, d'une pale racleuse de fond fixée à l'extrémité d'un second bras solidaire de l'arbre rotatif et lui-même situé en arrière dudit premier bras. Avec un tel dispositif la lame cintrée, au cours de sa rotation, rétrécit le flux à malaxer et mélanger et provoque son laminage en créant derrière elle une zone de dépression vers laquelle est projetée la partie du mélange se trouvant au droit de la zone tronconique, ce qui créé un vide le long de la paroi de la cuve, la pale racleuse de fond reprenant l'ensemble pour le reprojeter à la fois sur la trajectoire de la lame et vers la paroi de la cuve. L'ensemble des composants subit ainsi des mouvements complexes d'attrition horizontale et verticale dûs à la lame, de rotation sur eux-mêmes du fait de la première pale racleuse et de rotation à nouveau par la pale racleuse de fond. La conjugaison de ces mouvements assure une très grande rapidité et une excellente homogénéité du mélange quelle que soit la quantité à malaxer, tout en ne nécessitant qu'une puissance modérée pour l'entrainement de l'arbre portant les trois éléments de malaxage. La lame peut avoir différentes formes et la première pale racleuse est de préférence inclinée à la fois vers le centre de la cuve et vers l'arrière suivant le sens de rotation du bras, cependant que la pale racleuse de fond est de préférence également inclinée vers l'arrière et vers le centre de la cuve. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 est une vue de dessus schématique d'une cuve d'un malaxeur-mélangeur conforme à l'invention - Figure 2 est une vue en coupe verticale axiale schémati que de la cuve de la figure 1, et - Figure 3 est une vue de dessus d'une cuve comportant un élément de malaxage suivant une variante de réalisation. Sur les figures 1 et 2 on a schématisé en 1 une cuve d'un malaxeur-mélangeur selon l'invention. Plus particulièrement il s'agit d'un appareil du type à arbre rotatif 2 entraîné par le dessous de la cuve 1 par l'intermédiaire d'un groupe moto-réducteur symbolisé en 3, le couvercle fermant la cuve 1 étant enlevé par souci de clarté. La cuve 1 est un récipient de révolution de forme légèrement tronconique au niveau de sa paroi latérale 4 et de fond circulaire plat 5. Conformément à l'invention, le raccordement entre la paroi latérale 4 et le fond 5 se fait par une zone tronconique 6 dont la hauteur est de 10 à 20 cm par exemple et l'inclinaison de l'ordre de 45 à 60 , ces valeurs n'étant nullement critiques et pouvantvarier dans de larges mesures et notamment sortir des fourchettes indiquées ci-dessus. Toutes les faces internes de la cuve sont bien entendu revêtues de plaques d'usure amovibles à la manière bien connue. L'arbre 2, à la manière habituelle, s'étend verticalement coaxialement à la cuve 1 et sur toute sa hauteur. I1 porte un élément de malaxage-mélangeage constitué de trois parties qui ont des fonctions complémentaires et sont écartées angulairement les unes des autres. Ces trois parties sont constituées par une lame métallique mince cintrée 7, une pale racleuse 8 surplombant la zone tronconique 6 et une pale racleuse de fond 9. La lame 7 s'étend radialement depuis l'arbre 2 où elle est fixée à l'une de ses extrémités, par exemple par soudage ou par un moyen permettant le remplacement de la lame. Le bord inférieur de la lame 7 est parallèle au fond 5 et à très faible distance de celui-ci. Le bord extrême 7a de la lame se trouve au voisinage de la limite inférieure de la zone tronconique 6. La hauteur de la lame 7, prise suivant des génératrices, varie de manière progressive depuis une valeur maximale, au droit de l'arbre 2, jusqu'à une valeur minimale au bord extrême 7a. Cette valeur minimale est par exemple de l'ordre de la moitié de la hauteur de la zone tronconique 6. Dans le mode de réalisation représenté la lame cintrée 7 présente des génératrices verticales depuis le point d'attache à l'arbre 2 jusqu'à l'extrémité 7a. La forme de la lame peut varier et être par exemple une développante de cercle comme illustré par la figure 1. La courbure de la lame peut aussi être constante. Dans certaines applications la lame 7 peut avoir,pour des raisons d'économie de puissance, les génératrices obliques,; ainsi la lame serait en quelque sorte conique. Suivant une telle disposition la première génératrice, au droit du raccordement de la lame à l'arbre 2, peut être soit parallèle à ce dernier soit inclinée, l'inclinaison croissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'arbre. Les formes et dimensions, non seulement de la lame 7 mais également des pales 8 et 9, peuvent varier dans de très larges mesures en fonction des capacités du malaxeur ou des constituants à mélanger. La figure 3 illustre une variante de réalisation de la lame cintrée 7' qui a à la fois une forme de développante de cercle et d'hélice, les génératrices de la lame telles que 7'b,7'c,7'd étant inclinées sur la verticale depuis l'arbre 2' jusqu'à l'extrémité 7'a. Dans cette variante de réalisation la hauteur de la lame 7' va également en diminuant progressivement à partir de l'arbre 2'. La pale racleuse 8 est une plaque métallique plane de formes et dimensions variables. Elle comporte un bord inférieur incliné 8a sensiblement parallèle à la zone tronconique 6 et à faible distance de cette zone qu'elle est chargée de racler. La plaque 8 est inclinée à la fois en direction de l'arbre 2 et vers l'arrière suivant le sens de rotation 10 de l'arbre 2 de façon à former un coin soulevant le mélange se trouvant au droit de la zone tronconique 6. La pale 8 est fixée à l'extrémité d'un bras horizontal 11 lui-même fixé à l'arbre 2. Le montage symbolisé en 12 de la pale sur le bras 11 permet l'enlèvement de la pale et le réglage de sa distance vis à vis de la paroi de la cuve. Le montage, par exemple par un collier de serrage symbolisé en 13, du bras 11 sur l'arbre 2 permet le réglage en hauteur de la pale 8. La pale racleuse de fond 9 comprend, dans le mode de réalisation représenté, une partie plane inclinée 9a dont le bord inférieur est sensiblement parallèle au fond 5 et à faible distance de celui-ci, et une partie plane verticale 9b. La pale 9 est de préférence tournée vers le centre de la cuve comme indiqué sur la figure 1, le bord inférieur de la pale 9 étant non pas suivant un diamètre mais suivant une corde. La pale 9 est fixée à l'arbre 2 comme la pale 8, à l'aide d'un bras horizontal 14 fixé à l'arbre 2 par un collier de serrage 15 ou analogue réglable en hauteur. Sur le bras 14 peut se déplacer un organe de blocage 16 d'une tige verticale 17 à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée la pale racleuse de fond 9. Les colliers desserrage 13 et 15 permettent également le réglage de l'écart angulaire entre les trois éléments 7,8 et 9. Dans le mode de réalisation représenté les trois éléments 7,8 et 9 occupent toute la circonférence mais ils pourraient n'occuper que 1800, l'autre demi-espace comportant un autre groupe de trois éléments 7,8 et 9. Les organes de blocage 12 et 16 permettent également la rotation autour d'un axe vertical passant par lesdits organes 12 et 16 des pales 8 et 9 respectivement de façon à régler le degré du déport de ces pales vers le centre de la cuve. L'arbre 2 tourne à vitesse lente. Dans sa rotation la lame 7 rétrécit le flux de matières à malaxer et mélanger en le plaquant contre la zone tronconique 6. Ce phénomène de laminage créé immédiatement derrière la lame une zone de dépression 18 (figure 1) vers laquelle va être projetée par la pale racleuse 8 la partie du mélange plaquée contre la zone tronconique 6, ce qui provoque un vide le long de la paroi. La pale 9 reprend le mélange que vient de déplacer la pale 8 en le poussant vers le centre de la cuve de façon à être lui-même repris par la lame 7 pour être à nouveau poussé vers l'extérieur et laminé contre la zone 6 et le bas de la paroi 4 de la cuve. Les pales racleuses 8 et 9 facilitent par ailleurs la vidange et le nettoyage de la cuve de même que la zone tronconique 6 qui supprime l'angle vif des cuves traditionnelles. L'arbre 2, au lieu d'être entrainé par dessous, peutl'être par dessus en étant suspendu dans la cuve par l'intermédiaire du couvercle ou capot de l'appareil. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les formes, dimensions et dispositions des trois organes de malaxage-mélangeage 7,8 et 9. REVENDICATIONS =:=::=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:= 1. Malaxeur-mélangeur à béton à flux contrarié du type comprenant une cuve de révolution (1) fixe dans laquelle se meut un arbre (2) coaxial à la cuve, entrainé en rotation par un groupe moto-réducteur extérieur et portant un élément de malaxage-dispersion, ledit malaxeur-mélangeur étant caractérisé en ce que la cuve (1) présente entre son fond (5) et sa paroi latérale (4) une zone de raccordement tronconique (6) et en ce que ledit élément de malaxage-dispersion est constitué, d'une part, d'une lame (7) relativement mince et cintrée, dont une extrémité est fixée audit arbre rotatif (2) l'autre extrémité se trouvant à quelque distance de ladite zone tronconique (6), cependant que le bord inférieur de la lame est parallèle au fond de la cuve à faible distance de celui-ci et que la hauteur de la lame va en décroissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'arbre rotatif, celui-ci tournant dans le sens inverse de celui vers lequel est tournée la lame (7), d'autre part, d'une pale racleuse (8) disposée au droit de la zone tronconique (6) en étant fixée à l'extrémité d'un premier bras (11) solidaire de l'arbre rotatif (2) et situé en arrière de ladite lame (7) et, enfin, d'une pale racleuse de fond (9) fixée à l'extrémité d'un second bras (14) solidaire de l'arbre rotatif et lui-même situé en arrière dudit premier bras. 2. Malaxeur-mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame cintrée (7) présente des génératrices verticales depuis l'arbre rotatif (2) jusqu'à l'extrémité (7a). 3. Malaxeur-mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la courbure de la lame (7) est constante. 4. Malaxeur-mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la courbure de la lame (7) varie depuis l'arbre rotatif (2) jusqu'à l'extrémité (7a) de la lame. 5. Malaxeur-mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame cintrée (7') présente des génératrices inclinées de manière constante ou non par rapport à l'axe de l'arbre rotatif (2). 6. Malaxeur-mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame cintrée présente au droit de son rattachement à l'arbre (2) une génératrice parallèle à ce dernier, cette génératrice allant en s'inclinant progressivement au fur et à mesure que l'on s'éloigne dudit arbre. 7. Malaxeur-mélangeur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pale racleuse (8) associée à la zone tronconique est une plaque plane inclinée vers l'arrière suivant le sens de rotation de l'arbre (2) et tournée vers le centre de la cuve (1). 8. Malaxeur-mélangeur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pale racleuse de fond (9) est inclinée vers l'arrière suivant le sens de rotation de l'arbre (2) et tournée vers le centre de la cuve (1). 9. Malaxeur-mélangeur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la pale racleuse de fond (9) est prolongée à sa partie supérieure par une paroi verticale (9b). 10. Malaxeur-mélangeur suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les pales racleuses (8 et 9) sont montées amovibles et réglables en hauteur dans la cuve, en éloignement vis à vis de la paroi de la cuve (1), en orientation autour de la verticale, en décalage angulaire entre elles et vis à vis de la lame cintrée (7).