Brevet FR2616169A1 — publié le 19881209

La présente invention concerne le transport de matériaux granuleux humides de faible densité, en particulier utilisés dans le domaine du bâtiment, notamment pour le revêtement de façades ou de plafonds, et a pour objet un procédé de transport et d'application de tels matériaux ne présentant pas d'écoulement naturel. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Actuellement, la mise en oeuvre de matériaux granuleux de faible densité sous forme de mélange humide à forte concentration en granulats, en particulier de billes de polystyrène, ne présentant pas un écoulement naturel, ne peut s'effectuer généralement au moyen de matériels de transport et de projection conçus à l'origine pour des mélanges lourds, à savoir du type mortier de chape humide, mortier de façade fluide ou pâteux, ou encore plâtre. Les mélanges de consistance pâteuse peuvent être transportés suivant des procédés de refoulement pneumatique mettant en oeuvre une cuve munie ou non d'un agitateur, cette cuve pouvant être mise sous pression après fermeture de son orifice de chargement. Le mélange qui est refoulé en partie basse de la cuve est transporté dans une tuyauterie flexible, sous forme d'un flux dilué, dans le cas d'adjonction d'air comprimé au départ dans la tuyauterie, ou dense dans le cas contraire. Ce procédé connu présente, cependant, l'inconvénient de ne pouvoir fonctionner que d'une manière discontinue, du fait qu'à chaque chargement de la cuve le transport et la projection sont interrompus. En outre, le dispositif mettant en oeuvre ce procédé ne permet pas un transport et une projection réguliers de mélanges de matériaux de faible densité et de consistance humide ne présentant pas un écoulement naturel, du fait que l'air comprimé a tendance à traverser lesdits matériaux en formant un effet de tunnel. Les produits fluides sont généralement transportés à partir d'une cuve ouverte par un dispositif de refoulement mécanique s'étendant dans le sens de la longueur de cette cuve, dans sa partie inférieure rétrécie. Ce dispositif de refoulement est constitué par un moteur d'entraînement disposé à une extrémité de la cuve et relié par un cardan de transmission s'étendant à l'intérieur de ladite cuve à une pompe à vis excentrée, qui est montée à l'extrémité opposée de ladite cuve. Le cardan de transmission fait office d'agitateur destiné à empêcher une ségrégation des matériaux du mélange et à faciliter l'alimentation de la pompe à vis. La pompe à vis est constituée par une vis rigide du type en queue de cochon et par un manchon déformable entourant ladite vis. La rotation de la vis dans le manchon permet le refoulement en continu du mélange en flux dense à travers une tuyauterie raccordée à la pompe, ce, toutefois, à condition que le mélange soit relativement dense et fluide. Dans le cas d'un mélange pâteux, son refoulement au moyen de la pompe est couramment réalisé, sur chantier, par augmentation de sa fluidité, ce qui peut avoir pour inconvénient grave d'en altérer les propriétés mécaniques et physiques. I1 est également connu, afin de favoriser l'alimentation de la pompe, en cas de mélange pâteux, de positionner, juste au-dessus de l'agitateur, à l'entrée de la pompe une forte tôle plate qui est généralement boulonnée sur les parois latérales de la pompe. Ce mode de réalisation présente l'inconvénient de nécessiter des perçages de la cuve ainsi que de créer à l'intérieur de celle-ci, en particulier au-dessus et en dessous des zones mortes, dans lesquelles le déplacement des matériaux est très faible, ce qui entraine un phénomène de dépôt dans ces zones, qui sont relativement difficiles d'accès et donc difficiles à nettoyer. En outre, le passage éventuel d'un dépôt durci dans la pompe et dans le dispositif de projection perturbe le transport et la projection. Enfin, dans un tel dispositif l'agitateur a tendance à favoriser un effet de voûte dans le mélange ne présentant pas d'écoulement naturel. Dans les dispositifs connus, la projection est réalisée par adjonction d'air à l'extrémité du tuyau de transport dans un dispositif appelé lance de projection et qui est constitué par un tube coudé dans l'extrémité duquel pénètre concentriquement un injecteur d'air dont le diamètre est inférieur à celui du tube coudé et dont la profondeur de pénétration dans ledit tube est réglable. L'extrémité libre du tube coudé est munie d'une buse de projection fixe interchangeable permettant d'influer sur le jet. Toutefois, pour des mélanges humides et sans écoulement naturel de matériaux granuleux de faible densité, les moyens de projection existant ne donnent pas entière satisfaction, le coude de la lance perturbant l'écoulement des matériaux. La mise en oeuvre de tels mélanges s'effectue habituellement par transport manuel dudit mélange dans des sacs en matière synthétique jusqu'à un applicateur. Le mélange est alors vidé dans un récipient où il est homogénéisé manuellement à la truelle puis est versé dans l'applicateur qui se présente sous forme d'un pot à projection de grand volume, comparable à un pot de peinture au pistolet, qui doit être rempli fréquemment. Lors de la projection l'utilisateur doit, cependant, agiter en permanence afin de faire descendre le mélange, ce qui rend le travail particulièrement pénible, notamment dans le cas de traitement de surfaces en plafonds, et les pertes en retombée sont importantes, notamment sous forme de projection sur le sol et sur l'utilisateur. Enfin, l'obtention d'une épaisseur relativement importante de revêtement, généralement requise, nécessite le plus souvent plusieurs passages, de sorte que les rendements quotidiens sont faibles. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des procédés et dispositifs de trans port et d'application de matériaux granuleux humides existants. Elle a, en effet, pour objet, un procédé de transport et d'application de matériaux granuleux humides de faible densité ne présentant pas d'écoulement naturel, dans lequel lesdits matériaux sont homogénéisés au moyen d'un agitateur, puis transportés au moyen d'un organe d'alimentation et d'une pompe à vis excentrée vers un dispositif de projection,caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser une augmentation de la densité apparente des matériaux avant leur. entrée dans la pompe à vis par passage forcé dans une zone de compression entourant l'organe d'alimentation avant son raccordement avec la pompe à vis, et à effectuer la projection des matériaux par mélange à l'extrémité du tuyau flexible de transport avec un jet d'air circulaire. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, essentiellement constitué par une cuve de réception du matériau granuleux humide, par un agitateur d'homogénéisation dudit matériau, par un organe d'alimentation d'une pompe à vis excentrée, et par un moyen de projection, caractérisé en ce que l'agitateur est un agitateur à pales s'étendant parallèlement à l'axe de l'organe d'alimentation, en ce qu'une chambre de compression préalable du matériau se raccorde à la chambre de la pompe à vis, et en ce que le moyen de projection du matériau présente une chambre d'éclatement à volume variable. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins schématiques annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un dispositif conforme à l'invention la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation du dispositif la figure 3 est une vue suivant deux demicoupes transversales A-A et B-B de la figure 1, et la figure 4 est une vue en coupe du moyen de projection. Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement les figures 1 et 2 des dessins annexés,le dispositif de transport et d'application de matériaux granuleux et humides de faible densité ne présentant pas d'écoulement naturel, qui est essentiellement constitué par une cuve 1 de réception du matériau humide, par un agitateur 2 d'homogénéisation dudit matériau, par un organe 3 d'alimentation d'une pompe à vis excentrée 4, et par un moyen de projection 5 (figure 4), est caractérisé en ce que l'agitateur 2 est un agitateur à pales qui s'étend parallèlement à l'axe de. l'organe d'alimentation 3. En outre, à l'entrée de la pompe à vis 4, est prévue une chambre 6 de compression préalable du matériau, et le moyen 5 de projection présente une chambre d'éclatement à volume variable. L'agitateur 2 est entraîné, de manière connue, par un moteur 7, et l'ensemble organe 3 d'alimentation et pompe à vis excentrée 4 est entraîné par un motoréducteur 8 disposé à l'extrémité de l'organe 3 opposé à la pompe à vis 4. En'outre,les pales de l'agitateur 2 balaient avantageusement un cercle dont le diamètre est légèrement inférieur au cercle théorique tangent extérieurement aux parois latérales de la-cuve 1 et à la génératrice de l'organe d'alimentation 3, sont inclinées par rapport aux tangentes du cercle qu'elles décrivent, et l'agitateur 2 et l'organe d'alimentation 3 sont entraînés dans le même sens de rotation. Ainsi, les pales de l'agitateur 2 réalisent le brassage d'un grand volume de matériaux tout en le poussant vers l'organe 3, et provoquent une première augmentation de densité du matériau, et,du fait qu'elles passent à proximité immédiate des parois latérales de la cuve 1 et de la génératrice de l'organe 3, elles empêchent toute formation de voûte et assurent une alimentation optimale en matériau de densité apparente constante.L'organe 3 est, de manière connue, sous forme d'une vis d'Archimède. La chambre 6 de compression préalable du matériau est avantageusement sous forme d'une chambre cylindrique entourant intimement l'organe 3 et s'étendant dans le prolongement de la paroi de la cuve 1 jusqu'à l'entrée de la pompe à vis 4, et l'organe 3 est dimensionné de manière à fournir un débit supérieur à celui de la pompe à vis 4. A son extrémité tournée vers la pompe à vis 4, la chambre de compression 6 est munie d'un flasque 9 interchangeable de fixation de ladite pompe à vis 4. Ce mode de réalisation permet l'adaptation de différents types de pompes, notamment en fonction.d'un débit à obtenir ou du matériau à transporter. Dans la chambre de compression 6, le matériau de faible densité est transporté par l'organe 3 sans pouvoir s'échapper, et, du fait de la différence de débit entre l'organe 3 et la vis 4,, sa densité apparente est augmentée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la chambre de compression 6 est pourvue, près de son extrémité de jonction avec la pompe à vis 4, d'un orifice 13 de décharge de matériau, relié au moyen d'un conduit 14 muni d'une vanne 15, à l'extrémité supérieure de la cuve 1, permettant une évacuation de matériau en cas de surpression dans la chambre 6. A sa partie supérieure, la cuve 1 est munie d'une trémie d'alimentation 10 munie, de manière connue, d'un couvercle de fermeture 11 et à la jonction de la trémie ;0 avec la cuve est prévue une grille de sécurité 12 pouvant être actionnée en vibration par l'agitateur 2 ou par le moteur d'entraînement 7 de ce dernier. Le couvercle de fermeture 11 est pourvu d'un élément de raidissage extérieur en forme de croix de Saint-André 11' (figure 3), est monté sur la trémie 10 près d'un côté de celle-ci au moyen d'une charnière 16, s'appuie en position d'ouverture sur une traverse 17 du châssis, et est muni d'un moyen 18 de pincement de l'extrémité d'un sac. Ainsi, un sac de matériau prêt à l'emploi, qui, du fait de la faible densité du matériau, est très volumineux, peut être posé sur le couvercle il en position d'ouverture, puis être fixé à une extrémité sur le bord du couvercle 11 par le moyen 18 de pincement, l'autre extrémité étant alors déchirée pour libérer le matériau et le déverser dans la trémie. Lors du rabattement du couvercle 11 en position de fermeture, le sac ainsi maintenu se vide complètement, par gravité, dans la trémie. Le moyen 5 de projection du matériau, qui est relié à la sortie de la pompe à vis 4 par une tuyauterie flexible 19, est pourvu d'une chambre d'éclatement 20 à volume variable (figure 4) dans l'axe de la tuyauterie 19, qui est constituée par une buse de projection 21 guidée de manière coulissante sur l'extrémité d'un élément cylindrique 22, et dans laquelle débouche une chambre annulaire 23 raccordée à une arrivée d'air comprimé 24, et la buse de projecion 21 est maintenue sur l'élément cylindrique 22 au moyen d'un dispositif élastique 25 à fixation asymétrique.Ainsi, comme le montre la figure 4, la buse 21 peut, sous l'effet de la pression, se déplacer à l'extrémité de l'élément 22 contre l'action du dispositif élastique 25 de sorte que le volume de la chambre d'éclatement 20, dans laquelle s'effectue le mélange du matériau et de l'air servant à sa projection sur le support à revêtir, varie, créant un dispositif auto-régulé. La fixation asymétrique du dispositif élastique 25 permet d'obtenir une élimination aisée d'éventuels produits de granulométrie et/ou de densité différentes, ayant pour effet de créer une surpression momentanée dans la buse 21, par échappement latéral de cette dernière. La figure 2 représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif est monté dans une cuve d'un moyen de transport de matériaux fluides lourds, et se présente sous forme d'un châssis à insérer 26 portant la trémie 10 avec son couvercle 11 et la grille 12 ainsi qu'un agitateur 2' avec son moteur d'entraînement 7' et une chambre -de compression cylindrique 6', l'organe de transport 3' étant constitué par l'organe de transport initial du dispositif existant pourvu de son motoréducteur d'entraînement 27, la sortie de la chambre de compression 6' étant raccordée à la pompe à vis excentrée 4' par un flasque 9' qui réalise simultanément l'étanchéité entre la cuve 1' du moyen de transport existant et ladite chambre de compression 6' et la fixation du dispositif dans ledit moyen de transport existant. Grâce à ce mode de réalisation, il est possible d'adapter un dispositif de transport de matériaux fluides lourds au transport de matériaux de faible densité ne présentant pas d'écoulement naturel. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser le transport et l'application de matériaux humides de faible densité ne présentant pas d'écoulement naturel par homogénéisation préalable desdits matériaux, de manière à conserver auxdits matériaux une fluidité maximale favorisant l'alimentation régulière de l'organe de transport, puis par augmentation de leur densité apparente jusqu'à une densité constante plus importante L'invention est plus particulièrement applicable au revêment par projection de parois à isoler, en particulier par projection de billes de polystyrène destiné à la réalisation d'isolation thermique de correcteurs accoustiques ou de revêtements anti-condensation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits représentés aux dessins schématiques annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de transport et d'application de matériaux granuleux humides de faible densité ne présentant pas d'écoulement naturel, dans lequel lesdits matériaux sont homogénéisés au moyen d'un agitateur (2) puis transportés au moyen d'un organe d'alimentation (3) et d'une pompe à vis excentrée (4) vers un dispositif de projection (5), caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser une augmentation de la densité apparente des matériaux avant leur entrée dans la pompe à vis par passage forcé dans une zone de compression entourant l'organe d'alimentation (3) avant son raccordement avec la pompe à vis (4), et à effectuer la projection des matériaux par mélange à l'extrémité du tuyau flexible de transport avec un jet d'air circulaire. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, essentiellement constitué par une cuve (1) de réception du matériau granuleux humide, par un agitateur (2) d'homogénéisation dudit matériau, par un organe d'alimentation (3) d'une pompe à vis excentrée (4), et par un moyen de projection (5), caractérisé en ce que l'agitateur (2) est un agitateur à pales s'étendant parallèlement à l'axe de l'organe d'alimentation (3), en ce qu'une chambre (6) de compression préalable du matériau se raccorde à la chambre de la pompe à vis (4), et en ce que le moyen de projection (5) du matériau présente une chambre d'éclatement à volume variable. 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les pales de l'agitateur (2) balaient avantageusement un cercle dont le diamètre est légèrement inférieur au cercle théorique tangent extérieurement aux parois latérales de la cuve (1) et à la génératrice de l'organe d'alimentation (3). 4. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les pales de l'agitateur (2) sont inclinées par rapport aux tangentes du cercle qu'elles décrivent. 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'agitateur (2) et l'organe d'alimentation (3) sont entraînés dans le même sens de rotation. 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérise en ce que la chambre (6) de compression préalable du matériau est avantageusement sous forme d'une chambre cylindrique entourant intimement l'organe (3) et s'étendant dans le prolongement de la paroi de la cuve (1) jusqu'à l'entrée de la pompe à vis (4), et l'organe (3) est dimensionné de manière à fournir un débit supérieur à celui de la pompe à vis (4). 7. Dispositif, suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'à son extrémité tournée vers la pompe à vis (4), la chambre de compression (6) est munie d'un flasque (9) interchangeable de fixation de ladite pompe à vis (4). 8. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 2, 6 et 7, caractérisé en ce que la chambre de compression (6) est pourvue, près de son extrémité de jonction avec la pompe à vis (4),d'un orifice (13) de décharge de matériau,relié au moyen d'un conduit (14) muni d'une vanne (15), à l'extrémité supérieure de la cuve (1), permettant une évacuation de matériau en cas de surpression dans la chambre (6). 9. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est muni, d'une part, d'un couvercle de fermeture (11) pourvu d'un élément de raidissage extérieur en forme de croix de Saint-André (11'), qui est monté sur la trémie (10) près d'un côté de celle-ci au moyen d'une charnière (16), qui s'appuie en position d'ouverture sur une traverse (17) du châssis, et qui est muni d'un moyen (18) de pincement de l'extrémité d'un sac, et, d'autre part, d'une grille de sécurité (12) pouvant être actionnée en vibration par l'agita teur (2) ou par le moteur d'entraînement (7) de ce dernier. 10. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (5) de projection du matériau, qui est relié à la sortie de la pompe à vis (4) par une tuyauterie flexible (19), est pourvu d'une chambre d'éclatement (20) à volume variable dans l'axe de la tuyauterie (19), qui est constituée par une buse de projection (21),et dans laquelle débouche une chambre annulaire (23) raccordée à une arrivée d'air comprimé (24). 11. Dispositif, suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la buse de projection (21) est guidée de manière coulissante sur l'extrémité d'un élément cylindrique (22). 12. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que la buse de projecion (21) est maintenue sur l'élément cylindrique (22) au moyen d'un dispositif élastique (25) à fixation asymétrique. 13. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est monté dans une cuve d'un moyen de transport de matériaux fluides lourds, et se présente sous forme d'un châssis à insérer (26) portant la trémie (10) avec son couvercle (11) et la grille (12) ainsi qu'un agitateur (2') avec son moteur d'entraînement (7') et une chambre de compression cylindrique (6'), l'organe de transport (3') étant constitué par l'organe de transport initial du dispositif existant pourvu de son motoréducteur d'entraînement (27), la sortie de la chambre de compression (6') étant raccordée à la pompe à vis excentrée (4') par un flasque (9') qui réalise simultanément l'étanchéité entre la cuve (1') du dispositif existant et ladite chambre de compression (6')