Brevet FR2645570A1 — publié le 19901012

La présente invention a pour objet une machine à projeter pour béton. On connait des machines de projection pour béton, présentant une trémie d'alimentation pour recevoir le mélan- ge sec de béton et une conduite de sortie présentant une connexion à air comprimé pour liaison à un dispositif convoyeur. Entre la sortie de la trémie et le conduit de décharge, on a prévu un rotor cylindrique à plusieurs cham- bres, entraîné par moteur, apte à pivoter autour d'un axe vertical. La surface supérieure du rotor est pourvue d'un joint d'étanchéité (le joint supérieur) pourvu d'orifices et fixé à une plaque de fixation présentant des orifices simi- laires. Le rotor possède également une surface inférieure qui est contiguë à un joint d'étanchéité (lé joint infé- rieur) fixé à une plaque d'embase, dans laquelle débouche le conduit de décharge. La plaque de fixation (au sommet) et l'embase (au fond) sont fixées de sorte que le rotor peut tourner entre elles, les joints séparant le rotor des pla- ques. Le rotor présente également un certain nombre de chambres destinées à recevoir le béton de façon qu'au moins une chambre est toujours en communication dans la zone supé- rieure par l'intermédiaire d'une ouverture avec la sortie de trémie, mais n'est pas, en même temps, en communication avec le conduit inférieur de décharge. Toutefois, par rotation, une chambre qui communique avec la trémie peut être déplacée de façon qu'elle ne communique plus dans la zone supérieure avec la trémie mais qu'elle communique avec le conduit de décharge. La plaque de fixation renferme un connecteur à air comprimé pour pousser par soufflage le mélange sec hors de la chambre disposées audessus du conduit de décharge, dans ledit conduit. Afin d'éviter toute ambiguïté dans le présent mé- moire descriptif, lorsqu'une chambre est décrite comme 'com- muniquant" avec une trémie ou un conduit de décharge, ceci signifie que du béton peut passer de la trémie dans la cham- bre ou de la chambre dans le conduit, respectivement. La chambre vide doit alors avoir une pression in- terne qui soit au moins aussi élevée que la pression d'ali- mentation dans le conduit de sortie afin d'éviter que le béton ne soit aspiré à nouveau du conduit dans la chambre. Apres rotation du rotor cylindrique, la chambre vide est transférée sous la sortie de trémie o elle est emplie à nouveau. La pression ne peut y être plus élevée que la pres- sion au niveau de la trémie d'alimentation, et ainsi la plaque de fixation présente une ouverture dans la région de l'orifice de la trémie afin de permettre à l'air comprimé de s'échapper de la chambre du rotor, qui est sous pression élevée. De ce fait, il se produit du bruit du fait de l'échappement de l'air comprimé, ainsi qu'une émission de poussières, et il y a perte d'énergie. Un objet de la présente invention est de réduire ce bruit, cette émission de poussière et cette perte d'éner- gie. Selon l'invention, on réalise une machine à projeter du béton, comportant: (a) une trémie d'alimentation (12) destinée à recevoir un mélange sec de béton; (b) un conduit de sortie (15) présentant un connecteur pour air comprimé (16) destiné à établir une liaison avec une source d'air comprimé; et (c) un rotor cylindrique multichambre, entraîné par moteur (4) (ledit rotor présentant au moins -trois cham- bres) susceptible de pivoter autour d'un axe vertical, agencé entre la sortie de ladite trémie (i2) et le conduit de-décharge ( 15), la surface supérieure du rotor cylindri- que étant contiguë à un joint d'étanchéité (11) (défini ci- après comme étant le joint supérieur) présentant un ou plus d'un orifices, fixé à une plaque de fixation (10), et une surface inférieure du rotor cylindrique étant contiguë à un joint d'étanchéité (9) (défini dans ce qui suit comme le joint inférieur) qui est fixé à une plaque d'embase (1), chaque chambre présentant des ouvertures susceptibles de communiquer à la fois avec la trémie (12) et le conduit de décharge (15); de sorte que la machine fonctionne en ayant une ou plus d'une chambres (21) en communication avec la sortie de trémie, ne communiquant pas au même moment avec le conduit de décharge (15), et une ou plus d'une chambre (26) en com- munication avec le conduit de décharge (15), ne communiquant pas en même temps avec la trémie (12) au moment o elle est connectée au conduit de décharge (15), tandis que la plaque de fixation (10) renferme un connecteur à air comprimé (17) pour insuffler le mélange sec à l'intérieur du conduit de décharge (15) et présente une ouverture (6) destinée à per- mettre à l'air comprimé de s'échapper des chambres (29), cette ouverture (6) étant disposée entre la position o la chambre communique avec le conduit de décharge (15) et la position o elle communique avec l'orifice de sortie de la trémie (dans la séquence rotative du rotor cylindrique); caractérisée en ce qu'est prévue une connexion (11c) dans le joint supérieur ou le joint inférieur, qui relie au moins une chambre (28) vide de béton avec au moins une chambre (25) renfermant du béton afin de permettre une égalisation de pression entre les chambres. De préférence, la connexion (11c) se trouve entre une chambre (28) disposée (pendant la séquence rotative du rotor cylindrique) entre la position o la chambe communique de cette façon avec le conduit de décharge et une position au-dessus ou au-dessous de l'orifice d'évacuation de l'air comprimé (6) [en fonction de la position de l'orifice d'éva- cuation au-dessus ou au-dessous du rotor (4)]; et au moins une chambre (25) soit disposée (pendant la séquence rotative du rotor cylindrique) en une position entre la position o la chambre communique avec la trémie (12) et la position o la chambre communique avec le conduit de décharge (15) ou bien disposée en une position dans laquelle communique avec le conduit de décharge. Habituellement, les chambres renfermant du béton et celles vides de béton (25 et 28) ne sont pas disposées dans des positions adjacentes. Quand cela est le cas, la connexion (11c) est alors de préférence ménagée pour permettre que chaque chambre, pendant la séquence de rotation du rotor cylindrique entre la chambre (25) remplie de béton et la chambre (28) vide de béton, soit connectée et s'ouvre dans la connexion (11c) de façon à provoquer une égalisation de la pression entre toutes les chambres qui sont connectées à la connexion (1lc). De préférence, le rotor cylindrique présente neuf ou dix chambres, de préférence dix chambres. De préférence, le conduit de connexion (ll1c) est pourvu d'un canal ou d'une gorge et deux alésages sont pré- vus dans le joint-supérieur (11) recouvert par la plaque de fixation (10) ou est constitué par un canal ou une gorge et deux alésages sont ménagés dans le joint inférieur (9) re- couvert par la plaque d'embase (1), de préférence dans le joint supérieur (11) recouvert par la plaque de fixation (10). D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront à la lecture de la description non limitative suivante, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 représente une coupe à travers une ma- chine selon l'invention (selon la ligne I-I de la Figure 2); Figure 2 représente une vue en plan de dessus du joint supérieur d'une machine selon l'invention; Figure 3 représente une coupe selon la ligne III- III de la Figure 2; Figure 4 représente une coupe selon la ligne IV-IV de la Figure 2; Figure 5 représente une coupe selon la ligne V-V de la Figure 2; et Figure 6 représente une coupe selon la ligne VI-VI de la Figure 2. Sur la Figure 1 est représenté un système d'en- traînement 2 monté sur une plaque d'embase 1. Un arbre 3 est entraîné par le système d'entraînement 2 et s'étend vertica- lement à travers la plaque d'embase 1 du rotor cylindrique 4. Le rotor cylindrique 4 présente dix chambres internes possédant des axes parallèles dont deux seulement sont visibles sur la Figure 1, référencés 21 et 26, respective- ment. La surface inférieure du rotor cylindrique 4 est contiguë à un disque de friction 7 et la surface supérieure est contiguë à un disque de friction 8. Un joint d'étanchéi- té inférieur, annulaire, en élastomère 9 est fixé à la pla- que d'embase 1, et le disque de friction 7 (qui se trouve à la surface inférieure du rotor cylindrique 4) repose sur ce joint 9. Sur son côté inférieur, le joint 9 présente une plaque vulcanisée en acier 9b qui est légèrement en relief vers l'intérieur et vers l'extérieur au-delà du joint, de sorte que ses deux bords en relief présentent des trous qui servent à permettre la fixation du joint 9 par des vis sur la plaque d'embase 1. Le rotor cylindrique 4 est positionné de façon à pouvoir être déplacé verticalement, de sorte que le disque de friction 7 peut être amené en contact plus étanche avec le joint 9, lorsque le disque 7 et le joint 9 deviennent plus mince du fait de l'usure et de la rupture. A l'extrémité supérieure du rotor cylindrique 4, se trouve une plaque de fixation 10. Sur son côté inférieur, la plaque 10 présente un joint annulaire en caoutchouc 11. Ce joint 11 est vulcanisé sur une plaque en acier 31, qui est légèrement en relief vers l'intérieur et vers l'extérieur au-delà du joint 11 et présente des trous 31a (voir Figure 2) sur ses bords en relief, le joint 11 étant fixé à la plaque de fixation 10 en utilisant des vis qui sont dispo- sées dans ces trous. Une trémie d'alimentation 12 est posi- 2645570l tionnée pour être solidarisée ou fixée de façon amovible à une plaque de fixation 10 ou peut simplement reposer sur elle. Un boîtier 13, qui présente un anneau solide 14 sur son bord supérieur, est fixé à la plaque d'embase 1. Trois vérins hydrauliques 18 (dont l'un est représenté sur la Figure 1) sont vissés dans cet anneau 14 à intervalles réguliers et les tiges de piston 19 de ces vérins 18 exer- cent une force sur le bord de la plaque de fixation 10 de façon à appliquer une pression par le dessus. Celle-ci comprime la plaque de fixation 10 vers la plaque d'embase 1 et il en résulte que les joints 9 et 11 sont amenés à force en contact avec les disques de friction 7 et 8. Un conduit de décharge 15 est disposé à la partie inférieure de la plaque d'embase 1 de façon à être connecté à un conduit d'alimentation en béton. Ce conduit de décharge présente un connecteur pour air comprimé 16 de façon que le béton présent dans le conduit de décharge puisse être transféré à force par l'air sous pression provenant d'un conduit d'alimentation (non représenté aux dessins) par l'intermédiaire d'un connecteur 16 au conduit de décharge 15. Afin que le béton puisse passer dans le conduit de décharge 15 à partir des chambres 21 et 26, la plaque d'em- base 1 et le joint 9 fixés à la plaque 1 présentent des ouvertures correspondantes la et 9a afin de permettre au béton de passer de la chambre 26 située au-dessus de cette ouverture la dans le conduit de décharge 15. La plaque de fixation 10 présente un connecteur extérieur à air comprimé 17 qui débouche dans l'ouverture lla du joint 11 au-dessus des ouvertures la et 9a. Une autre ouverture lO0b dans la plaque de fixation et une autre ouverture llb dans le joint l permettent au béton (du fait de la gravité) de passer de la trémie 12 dans la chambre 21 située au-dessous (voir Figure 1). La force exercée par les tiges de piston 19 des vérins hydrauliques 18 comprime fermement les éléments verticalement mobiles du rotor cylindrique sur l'embase 1. La force est régulée de façon qu'elle soit suffisamment importante pour fermer de façon étanche les cavités creuses renfermant et dirigeant l'air comprimé, sans provoquer une pression trop importante qui viendrait accélérer l'usure et la rupture des éléments tournant à l'inverse les uns des autres. Les vérins sous pression 18 ne sont pas connectés à une source séparée d'énergie, mais sont reliés par un convertisseur de pression pneumatique-hydraulique (PF) 20 au connecteur à air comprimé 16 dans le conduit de décharge 15, de sorte que la pression agissant sur les vérins sous pression 18 est toujours proportionnelle à la pression dans le conduit de décharge 15. Avec ce système de régulation 20, lorsque la pression dans la chambre 26 s'accroit, la pression agissant sur la plaque de fixation 10 s'accroit en éliminant ainsi toute chute entre le joint inférieur 9 et la plaque d'embase 1 ainsi qu'entre le joint supérieur 11 et la plaque de fixa- tion 10 d'o de l'air comprimé rempli de poussière pourrait s'échapper. Lorsque la pression dans le conduit de décharge chute, la pression sur la plaque de fixation 10 est également réduite, de sorte que la facilité des éléments à glisser les uns sur les autres s'accroît, ce qui facilite une vie plus longue pour ces éléments. Pendant le fonctionnement de la machine, le cy- lindre du rotor cylindrique 4 tourne à vitesse constante dans une direction contraire à celle des aiguilles d'une montre, comme indiqué par la flèche D sur la Figure 2. La Figure 2 représente l'endroit o se trouvent les chambres individuelles 21-30, partiellement en tirets. Dans la position illustrée sur la Figure 2, la chambre 30 est dis- posée partiellement et les chambres 21, 22, 23 totalement au-dessous de l'ouverture 0lb de la plaque de fixation 10, dont les dimensions correspondent à celles de l'ouverture correspondante llb du joint 11. Ceci permet au béton se trouvant dans la trémie 12 de passer à travers ces ouver- tures lO0b et llb dans les chambres individuelles jusqu'à ce qu'elles soient complètement pleines. Après une autre rota- tion du rotor cylindrique, ces chambres apparaissent succes- sivement au-dessous de la fente lia, à travers laquelle l'air comprimé provenant du connecteur 17 s'écoule dans les chambres, de sorte que le béton est insufflé vers le bas à travers l'ouverture 9a du joint inférieur 9, par l'ouverture la dans la plaque d'embase 1 à l'intérieur du conduit de décharge 15. A partir du conduit de décharge 15, le béton est insufflé par l'air comprimé provenant du connecteur d'air comprimé 16 dans un dispositif convoyeur (non repré- senté aux dessins). Après une autre rotation du tambour cylindrique, les chambres vides, qui sont alors remplies d'air comprimé, sont entraînées en rotation pour venir au- dessous de l'ouverture d'évacuation de l'air comprimé 6 qui est partiellement recouverte par un couvercle 5 (voir Figure 2). Ceci permet de réduire la pression dans la chambre 29 de façon qu'elle devienne équivalente à la pression ambiante, afin que la chambre 29, lorsqu'elle pivote, puisse être par la suite remplie à nouveau, sans qu'une autre action ne soit nécessaire pour libérer l'air comprimé une fois que la cham- bre ne vienne à nouveau au-dessus de l'ouverture 11b. Sur la Figure 2, on a représenté deux alésages lld et lle dans le joint 11, ainsi que la gorge 11c connectant ces deux alésages l'un avec l'autre, qui forment ensemble un conduit connecteur entre la chambre 25 et la chambre 28. La chambre 25 est située (pendant la séquence de rotation du rotor cylindrique) entre une position sous la trémie 12 et une position au-dessus du conduit de décharge 15 et la cham- bre 28 est disposée pendant la séquence entre une position au-dessus du conduit de décharge 15 et avant une position au-dessous de l'ouverture d'évacuation de l'air comprimé 6. Par l'intermédiaire de ce conduit connecteur formé par les alésages lld et -11le conjointement avec la gorge 11c, une partie de l'air comprimé peut passer de la chambre 28 (vide de béton) dans la chambre 25 (remplie avec du béton) en laissant l'air être évacué avec l'expulsion du béton, et le reste de l'air comprimé peut être évacué par l'ouverture d'évacuation de la pression en excès 6. Ceci permet de mettre en oeuvre l'air comprimé de façon utile, en économisant ainsi l'air comprimé et l'énergie lorsque la chambre doit être évacuée avant utilisation au- dessous de l'ouverture llb. Un autre avantage réside dans le fait que le bruit produit lorsque l'air comprimé s'échappe est réduit dans une certaine mesure. L'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais englobe toutes les modi- fications et variantes à la portée de l'homme de l'art, issues du même principe de base. C'est ainsi que les réfé- rences numériques portées dans l'exposé de l'invention et les revendications ont un caractère purement illustratif de l'invention et ne la limitent en aucune façon. REVENDICATIONS 1. Une machine à projeter du béton, comportant: (a) une trémie d'alimentation (12) destinée à recevoir un mélange sec pour béton; (b) un conduit de décharge (15) présentant un connecteur pour air comprimé (16) destiné à établir une liaison avec une source d'air comprimé; et (c) un rotor cylindrique multichambres, entraîné par moteur (4) (ledit rotor présentant au moins trois cham- bres) susceptible de pivoter autour d'un axe vertical, agencé entre la sortie de ladite trémie (12) et le conduit de décharge ( 15), la surface supérieure du rotor cylindre étant contïgue à un joint d'étanchéité (11) (défini ci-après comme étant le joint supérieur) présentant un ou plus d'un orifices, fixé à une plaque de fixation (10), et une surface inférieure du rotor cylindrique étant contiguë à un joint d'étanchéité (9) (défini dans ce qui suit comme le joint inférieur) qui est fixé à une plaque d'embase (1), chaque chambre présentant des ouvertures susceptibles de communi- quer à la fois avec la trémie (12) et le conduit de déchar- ge (15); de sorte que la machine fonctionne en ayant une ou plus d'une chambres (21) en communication avec la sortie de trémie, ne communiquant pas au même moment avec le conduit de décharge (15), et une ou plus d'une chambre (26) en com- munication avec le conduit de décharge (15), ne communiquant pas en même temps avec la trémie (12) au moment o elle est connectée au conduit de décharge (15), tandis que la plaque de fixation (10) renferme un connecteur à air comprimé (17) pour insuffler le mélange sec à l'intérieur du conduit de décharge (15) et présente une ouverture (6) destinée à per- mettre à l'air comprimé de s'échapper des chambres (29), cette ouverture (6) étant disposée entre la position o la chambre communique avec le conduit de décharge (15) et la position o elle communique avec l'orifice de sortie de la il trémie (dans la séquence rotative du rotor cylindrique) ; caractérisé en ce qu'est prévue une connexion (llc) dans le joint supérieur ou le joint inférieur, qui relie au moins une chambre (28) vide de béton avec au moins une chambre (25) renfermant du béton afin de permettre une égalisation de pression entre les chambres. 2. Machine à projeter du béton selon la revendica- tion 1, dans laquelle la connexion (llc) se trouve entre une chambre (28) disposée (pendant la séquence rotative du rotor cylindrique) entre la position o la chambe communique de cette façon avec le conduit de décharge et une position au- dessus ou au-dessous de l'orifice d'évacuation de l'air comprimé (6) et au moins une chambre (25) soit disposée (pendant la séquence rotative du rotor cylindrique) en une position entre la position o la chambre communique avec la trémie (12) et la position o la chambre communique avec le conduit de décharge (15) ou bien disposée en une position dans laquelle elle communique avec le conduit de décharge. 3. Machine à projeter du béton selon la revendi- cation 1, dans laquelle les chambres (25) et (28) ne sont pas situées en des positions adjacentes. 4. Machine à projeter du béton selon la revendi- cation 3, dans laquelle la connexion (llc) est telle qu'elle permet à chaque chambre, dans la séquence de rota- tion du tambour cylindrique entre la chambre (25) remplie de béton et la chambre (28) vide de béton d'être connectée et de déboucher dans la connexion (llc) de façon à provoquer une égalisation de la pression entre toutes les chambres qui sont connectées à une connexion (llc). 5. Machine à projeter du béton selon la revendi- cation 1, dans laquelle le rotor cylindrique présente neuf ou dix chambres. 6. Machine à projeter du béton selon la revendi- cation 1, dans laquelle le conduit de connexion (llc) est constitué par un canal ou une rainure ainsi que par deux alésages dans le joint supérieur (11) recouvert par la pla- que de fixation (10). 7. Machine à projeter du béton selon la revendica- tion 1, dans laquelle le conduit de connexion (11c) est formé par un canal ou une rainure ainsi que par deux alé- sages dans le joint inférieur (9) recouvert par la plaque d'embase (1).