Brevet FR2644711A1 — publié le 19900928

La présente invention se rapporte à un système de buses mélangeuses pour pulvérisation, notamment pour la pul- vérisation à sec du béton. Un système de buses, pour l'application de béton à pulvériser dans les techniques de "mélange à sec" présente un passage pour le mélange de béton sec et une ou plusieurs buses pour injecter l'eau dans ce mélange sec. En fonction de la condition du mélange sec et de son débit d'écoulement, plus ou moins d'eau doit être ajoutée au mélange. Une forme de réalisation qui a été proposée pour contrôler la quantité d'eau devant être mélangée estl'uti- lisation d'un robinet de retenue dans le conduit d'alimen- tation, de sorte que l'ouverture des buses reste la même mais que le débit d'évacuation de l'eau à partir de la buse peut être régulé par le robinet de retenue. Ceci affecte le degré de pénétration de l'eau dans le béton et brise l'homo- généité du mélange dès que la pression de pulvérisation devient insuffisante pour humecter le béton de façon unifor- me. Ce problème est connu en soi et différentes propositions ont déjà été faites pour adapter l'ouverture de la buse aux nécessités de modifications. Pour surmonter cela, on a suggéré des systèmes de buses mélangeuses pour pulvérisation, présentant une buse annulaire qui nécessite un démontage pour modifier la dimen- sion de l'ouverture. Un tel dispositif ne peut donc être réglé qu'avant fonctionnement. Une modification quelconque pendant le fonctionnement est seulement rendue possible par une longue interruption de fonctionnement, de sorte qu'au- cune modification dans la composition du béton ni modifica- tion dans la pression de l'eau ne peut être rapidement compensée. Cet inconvénient a été partiellement éliminé dans des systèmes nouveaux, en ce que sont prévues un certain nombre de buses de différentes ouvertures et que l'on met ensuite en oeuvre de l'extérieur pendant le fonctionnement 264471 1 la dimension particulière d'ouverture devant être utilisée. De tels systèmes présentent toutefois deux inconvénients. L'un réside dans le fait que l'opérateur utilisant le sys- tème doit toujours adapter l'ouverture de la buse à la quantité d'eau alimentée, ce qui non seulement nécessite une grande attention pendant le travail, mais également nécessite une très grande expérience du fonctionnement d'un tel système. L'autre inconvénient réside dans le fait que les buses se bloquent très facilement, après quoi, du fait de l'accroissement de pression, le débit des autres buses est modifié, et afin de nettoyer les buses, on doit inter- rompre totalement le fonctionnement et l'appareil doit être démonté. Afin d'obvier à ces inconvénients, on réalise selon la présente invention: un système de buse pour alimenter en eau du béton devant être humidifié (de préférence du béton pour pulvéri- sation à sec) comportant: - des moyens pour réguler l'écoulement du béton à travers le système, et - des moyens pour réguler la quantité d'eau pulvé- risée dans le béton passant à travers le système, caractérisé en ce que les moyens pour réguler la quantité d'eau pulvérisée comportent deux éléments de man- chons cylindriques (3, 6) venant en aboutement l'un contre l'autre et positionnés l'un derrière l'autre selon l'axe cylindrique, de sorte que l'un des éléments de manchon cylin- drique (3) est maintenu fixe pendant l'opération de pulvéri- sation et que l'autre élément de manchon cylindrique (6) peut être déplacé à l'encontre de moyens élastiques (5 et 9) de façon que les surfaces en regard des deux éléments de manchons cylindriques sont amenés de force à se séparer par la pression de l'eau provenant d'une source, en laissant un intervalle à travers lequel l'eau peut être refoulée (de sorte que les manchons agissent comme une buse) afin de pulvériser le mélange de béton. De préférence, un système selon l'invention est conçu de façon que les surfaces en regard des deux manchons cylindriques (3, 6) sont formées de façon à permettre à une partie de l'eau qui en sort de s'écouler dans la direction d'écoulement du mélange du béton. De préférence, un système selon l'invention pré- sente un troisième manchon cylindrique (7) qui est fixé à un carter et dans lequel le second manchon cylindrique (6) est positionné pour se déplacer axialement à l'intérieur de celui-ci. De préférence, un système selon l'invention est tel que les second et troisième manchons cylindriques (6, 7) sont solidarisés par deux disques annulaires tarés par res- sort (5, 9), disposés vers les extrémités en regard du cy- lindre et du troisième manchon cylindrique (7). De préférence, un système selon l'invention est conçu de façon que le premier manchon cylindrique (3) pré- sente un élément d'épaulement qui est adjacent à une bague d'entretoisement (2) fixée dans un carter (1) et à l'extré- mité opposée au second manchon cylindrique (6), le premier manchon cylindrique (3) présente une surface de pression (3b) sous la pression de l'eau devant être injectée, de sorte que le premier manchon cylindrique (3) est poussé contre la bague d'entretoisement (2) et que des moyens sont prévus pour ôter la pression de la surface de pression (3b) afin que l'intervalle entre le premier manchon cylindrique (3) et le second manchon cylindrique (6) puisse être accru, par exemple de façon que l'intervalle puisse être dégagé. En outre, selon l'invention, on a prévu un procédé pour la pulvérisation du béton avec l'eau, consistant à faire passer le béton à travers un système selon l'invention et à pulvériser de l'eau dans le système selon l'invention sur ce béton, la quantité d'eau introduite dans le ciment étant réglée par les deux manchons cylindriques (3, 6) du système. De préférence, selon un procédé de l'invention, l'eau devant être injectée dans le mélange de béton qui s'écoule humidifie la totalité du profil du mélange en rai- son du déplacement du second manchon cylindrique (6). Un avantage du système selon l'invention est que l'eau qui est utilisée pour charger le béton peut être déli- vrée-au béton selon un débit constant, indépendamment de la quantité d'eau, de sorte que la profondeur de pénétration du jet d'eau dans l'écoulement de béton est indépendant de la quantité d'eau. Dans ce mémoire descriptif, l'expression "eau" inclue toutes les solutions aqueuses dans lesquelles des mélanges (par exemple des super-plastifiants) sont présents. Un mode de réalisation de l'invention sera mainte- nant décrit en référence au dessin annexé, dont la figure unique est une représentation en coupe longitudinale axiale d'un système de buse mélangeuse de pulvérisation selon l'in- vention. Plusieurs cylindres creux sont disposés à l'inté- rieur d'un carter en forme de tube 1. Une bague d'entre- toisement 2 est fixée à une nervure en forme de bague la ménagée à l'intérieur du boîtier 1. Sur sa face en aboute- ment contre la nervure la, la bague d'entretoisement 2 présente plusieurs logements 2a qui sont connectés à une fente annulaire en T lb dans la zone interne du boîtier 1 avec un anneau 4, qui à son tour est limité par un chanfrein 3a à l'extrémité d'un premier manchon cylindrique-3, la ba- gue d'entretoisement 2 et les disques annulaires tarés par ressort 5, ce qui constitue un lien élastique entre un second manchon cylindrique 6 et un troisième manchon cylin- drique 7. Ce troisième manchon cylindrique 7 est solidement bloqué entre une vis creuse 8 et la bague d'entretoisement 2, il est connecté par l'intermédiaire des deux disques annulaires tarés par ressort 5 et 9 au second manchon cy- lindrique 6 de sorte que ce dernier peut glisser vers l'em- bout fileté 17 à l'encontre de la force des disques tarés par ressort 5 et 9 et du support élastique 10 une fois que la pression de l'eau dans l'espace annulaire 4 est suffi- sament élevée. Cet espace annulaire 4 est alimenté par une conduite 12 qui est équipée d'une valve régulatrice 11, et est vissé dans l'alésage de connexion ld à l'intérieur du carter 1, qui présente un filetage lc et débouche dans la fente annulaire en T lb. Il résulte du déplacement du second manchon cylindrique 6 vers la gauche qu'il se forme un intervalle entre les surfaces en regard du premier manchon cylindrique 3 et du second manchon cylindrique 6, l'intervalle servant de buse annulaire pour l'eau devant être injectée, l'ouverture de sortie de l'intervalle s'aggrandissant à mesure que la pression augmente et per- mettant ainsi un débit de sortie approximativement constant, c'est-à-dire un débit qui est indépendant de la quantité s'écoulant à travers. Ainsi, pour modifier la quantité d'eau devant être injectée dans la conduite centrale, le seul réglage nécessaire est celui de la valve 11. Les deux disques annulaires tarés par ressort 5 et 9 et le support élastique 10 sont positionnés de sorte qu'au moins une partie du jet d'eau venant de la fente annulaire en T lb pénètre dans le centre du mélange de béton. Si les surfaces d'entretoisement des deux manchons creux cylindriques 3 et 6 se déplacement verticalement par rapport à l'axe du tube, on obtient un jet d'eau uniforme. Si toutefois, les surface frontales présentent une forme conique, il se forme un intervalle conformé en ménisque conique et l'eau émergeante s'écoule partiellement dans la direction de l'écoulement du mélange à travers un consti- tuant s'écoulant à contre-courant par rapport à l'écoule- ment du mélange. Comme il apparaît clairement sur le dessin, le premier manchon cylindrique 3 est maintenu fixe pendant le fonctionnement mais peut être positionné pour un déplacement en glissement, si on le désire. Dans la position illustrée sur le dessin, le conduit sous pression 12 pour l'eau devant être injectée, est relié à l'espace annulaire 15 par un tuyau 13 qui renferme une vanne de retenue 14 et est vissé dans les filetages, c'est-à-dire dans ceux de l'alésage fileté de connexion lf, l'espace annulaire étant défini par le bottier 1, le premier manchon cylindrique 3 et la vis creuse 16. Comme cela ressort du dessin, la surface annu- laire 3b est considérablement plus importante que le compo- sant radial de la surface conique 3a. La conséquence de ceci est que, si l'espace annulaire 15 est mis sous pression par l'eau devant être injectée, le premier manchon cylindrique 3 est disposé dans la position illustrée sur le dessin, qui est adjacente à la bague d'entretoisement 2. Si l'orifice conformé en anneau de la buse entre les manchons cylindriques 3 et 6 devient obturé, la valve de retenue 14 est actionnée de façon que la pression dans l'es- pace annulaire 15 soit annulée. Ensuite, la pression dans l'espace annulaire 4 provoque un déplacement du premier man- chon cylindrique 3 dans la direction de l'embout fileté 18, en réalisant ainsi l'ouverture sans problème de l'orifice de la buse, de sorte que toutes les impuretés qui s'y trouvent coincées peuvent être balayées. En refermant la vanne de retenue 14, le premier manchon cylindrique 3 revient à sa position telle que représentée et est à nouveau prêt pour utilisation. Le carter en forme de tube 1 présente un filetage interne à chaque extrémité. Le filetage référencé lg sert de connexion pour le conduit d'alimentation en béton, cette connexion étant également réalisée par l'embout fileté 18 illustré sur le dessin. L'autre filetage référencé lh sert de connecteur pour l'orifice de pulvérisation de la buse, qui peut être d'une forme quelconque connue et peut être directement vissé sur le filetage ou bien peut être fixé à l'embout fileté 17. REVENDICATIONS 1. Système de buse pour alimenter en eau un béton devant être humidifié, comportant: - des moyens pour réguler l'écoulement du béton à travers le système, et - des moyens pour réguler la quantité d'eau pulvéri- sée dans le béton passant à travers le système, caractérisé en ce que les moyens pour réguler la quantité d'eau pulvérisée comportent deux éléments de man- chons cylindriques (3, 6) venant en aboutement l'un contre l'autre et positionnés l'un derrière l'autre selon l'axe cylindrique, de sorte que l'un des éléments de manchon cy- lindrique (3oi.6) est maintenu fixe pendant l'opération de pul- vérisation et que l'autre élément de manchon cylindrique (6 ou 3) respectivement peut être déplacé à l'encontre des moyens élastiques (5 9) ae façon que les surfaces en regard des deux éléments de manchons cylindriques sont amenés de force à se séparer par la pression de l'eau provenant d'une source, en laissant un intervalle à travers lequel l'eau peut être refoulée (de sorte que les manchons agissent comme une buse) afin de pul- vériser le mélange de béton. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les surfaces en regard des deux manchons cylindriques (3, 6) sont constituées de façon à permettre à une composante de l'eau émergente de s'écouler dans la direction de l'écoule- ment du mélange de béton. 3. Système selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, comportant un troisième manchon cylindrique (7) qui est fixé et dans lequel le second manchon cylindrique (6) est positionné pour pouvoir s'y déplacer axialement. 4. Système selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel les second et troisième man- chons cylindriques (6, 7) sont solidarisés par deux disques annulaires tarés par ressort (5, 9) disposés vers les extré- mités opposées du cylindre du troisième manchon cylindrique 26447 1 1 5. Procédé pour la pulvérisation de béton avec de l'eau, consistant à faire s'écouler le béton à travers un système selon l'une quelconque des revendications précéden- tes et à pulvériser de l'eau dans le système sur le béton, la quantité d'eau à introduire dans le ciment étant contrô- lée par deux manchons cylindriques (3, 6) du système.