Brevet FR2699298A1 — publié le 19940617

La présente invention concerne un perfectionnement au procédé de préparation d'un mélange de produits malaxés en milieu humide et l'installation pour sa mise en oeuvre. Elle concerne plus particulièrement un procédé qui permet de mieux contrôler, lors du cycle de préparation, la phased'homogénéisation du mélange. Lorsque l'on prépare un mélange de produits par malaxage en milieu humide, comme le béton ou autre, il est nécessaire de consacrer, lors du cycle de préparation, une période de temps suffisante pour homogénéiser le mélange avant son évacuation en fin de cycle par exemple, ou encore, dans certains cas, avant d'effectuer des ajouts d'eau afin d'obtenir un mélange avec la plasticité souhaitée. Le cycle de préparation d'un mélange dure quelques minutes. Dans ce cycle, la ou les phases d'homogénéisation représentent environ la moitié du temps total. La durée de la phase d'homogénéisation ne doit pas etre trop longue pour éviter des pertes de temps, mais aussi pour éviter une altération des caractéristiques du mélange par échauffement. Elle ne doit pas tre trop courte si on veut obtenir, de façon certaine, un mélange homogène. Cette durée de la phase d'homogénéisation se situe entre une dizaine de secondes et une minute selon la nature des constituants et le type de mélange souhaité. La présente invention propose un procédé qui permet d'optimiser la durée de la phase d'homogénéisation. Ce procédé permet selon les cas, un gain de temps. Il permet surtout d'améliorer le rendement et la sécurité pour la préparation des bétons de préfabrication. Ces bétons de préfabrication utilisés pour la confection de produits en série, sont établis à partir d'un programme c'est-à-dire à partir d'un béton étalon qui est réalisé à vue et dont on a mémorisé certaines caractéristiques comme par exemple, le taux d'humidité. Ce taux d'humidité peut tre contrôlé au moyen d'une mesure de l'impédance du mélange par exemple, comme décrit par exemple dans les documents FR-A-2 530 341 et FR-A-2 564 583. Le procédé selon l'invention consiste, pour optimiser la durée de la phase d'homogénéisation du mélange, à effectuer au moins deux mesures successives du taux d'humidité du mélange, à comparer ces mesures, à stopper ladite phase d'homogénéisation si lesdites mesures sont identiques, à passer à la phase suivante c'est-à-dire procéder à un ajout d'eau contrôlé ou, si le cycle est terminé, procéder à l'évacuation du mélange. Le procédé selon l'invention permet de garantir une durée minimale consacrée à l'homogénéisation du mélange pendant le cycle de préparation. Selon ce procédé, l'opération de malaxage est maintenue pendant une période de temps comprise entre 5 et 60 secondes avant l'adjonction de tout ou partie de 1'eau d'humidification du mélange ou après l'adjonction de toute 1'eau prévue pour humidifier ce mélange. Selon une disposition préférentielle de l'invention, le procédé consiste : -à effectuer une première mesure de contrôle de l'homogénéité du mélange ; -à effectuer une ; -à effectuer une seconde mesure de contrôle du mélange ; -à comparer les deux mesures effectuées ; -à déclencher soit une nouvelle mesure de contrôle du mélange, si les deux mesures précédentes sont égales, laquelle nouvelle mesure sera comparée à la précédente, soit une récurrence si les deux mesures successives ont une valeur différente ; -à commander l'arrt du contrôle si au moins trois mesures consécutives sont égales. Toujours selon l'invention, le procédé consiste à effectuer une attente, entre deux mesures de contrôle, de l'ordre de une demi à une seconde. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, le procédé consiste à effectuer une série d'au moins cinq mesures identiques avant de commander l'arrt du contrôle et de poursuivre le cycle ou programme de préparation du mélange. Selon une autre disposition de l'invention, le procédé consiste à stopper l'arret du contrôle au terme d'un temps prédéterminé de l'ordre de 40 à 60 secondes meme si aucune série d'au moins trois mesures identiques na été obtenue, et à passer à la phase suivante. L'invention concerne encore dans l'installation de préparation d'un mélange, l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé. L'installation est du type comprenant une cuve de malaxage équipée d'au moins une sonde de mesure du taux d'humidité. Cette sonde est reliée à un appareil qui comprend un bloc de mesure de l'impédance du mélange, un microcontroleur programmé pour analyser les mesures d'impédance, et, en fonction du résultat de l'analyse de ces mesures pour déclencher, par un système de commande approprié, soit une électrovanne permettant d'ajouter de 1'eau dans le mélange, soit une trappe pour évacuer le mélange à l'intérieur de la cuve de malaxage. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante, et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels : -la figure 1 illustre de façon schématique une installation de préparation de mélange, selon l'invention ; -la figure 2 représente schématiquement l'appareil permettant la mise en oeuvre du procédé. Le malaxeur représenté figure 1 est du type constitué d'une cuve 1 fixe munie d'une trappe 2 permettant l'évacuation du mélange. Cette cuve 1 est surmontée d'un couvercle 3 sur lequel sont rassemblées la mécanique et les différentes alimentations. La mécanique est constituée d'un moteur 4 qui entraîne, par l'intermédiaire d'un bras 5, des pales 6 servant à agiter et à mélanger les différents produits déposés dans la cuve 1. Les produits sont déposés dans la cuve au moyen de goulottes schématisées sur la figure 1, au nombre de trois par exemple. La goulotte 7, dans le cas du béton, introduit les agrégats ; la goulotte 8 introduit, toujours dans le cas du béton, le ciment et, la goulotte 9 introduit 1'eau selon une quantité déterminée pour obtenir une certaine consistance et plasticité du mélange. On remarque une tuyauterie complémentaire 10 servant également à l'introduction d'eau dans le malaxeur. Cette tuyauterie comporte une électrovanne 11 actionnée à volonté au moyen d'un appareil détaillé ci-après. On remarque encore, sur le couvercle 3, une trappe 12 dite trappe de visite, permettant d'observer le mélange dans le malaxeur. Généralement, cette trappe est condamnée lorsque le malaxeur est en fonctionnement, pour des questions de sécurité. Ce type de malaxeur est relié et contrôlé au moyen d'une armoire de commande générale. Cette armoire de commande générale comporte, de façon annexe, un appareil complémentaire dont le rôle est de contrôler la qualité du mélange et de parfaire cette qualité par des adjonctions d'eau au moyen de la conduite 10 grâce à une commande de l'électrovanne 11. Pour contrôler le taux d'humidité du mélange, on peut utiliser un paramètre comme par exemple l'impédance de ce mélange, mesurée à partir de sondes judicieusement disposées dans la cuve ou sur le système de malaxage. On a représenté, figure 1, montée sur la cuve 1, une sonde 13 du type de celle décrite dans le document FR-A-2 530 341. Cette sonde 13 est reliée à un boîtier 14 intermédiaire, chargé de transmettre les informations à un appareil 15 où sont effectuées les mesures du taux d'humidité du mélange. Pour administrer une juste quantité d'eau, il est nécessaire de connaître d'une manière suffisamment précise la mesure du taux d'humidité. Cette mesure du taux d'humidité ne peut tre effectuée correctement que dans un mélange homogène. Le mélange n'est homogène qu'après un certain temps de brassage. L'appareil de commande 15 permet, au moyen d'un microcontroleur 16, d'effectuer des opérations qui permettent de fiabiliser les mesures du taux d'humidité. L'appareil 15 est intégré à l'armoire de commande générale du malaxeur ; il comprend un bloc de mesure 17 comportant par exemple un système d'affichage. Ce bloc de mesure 17 est connecté au microcontroleur 16 qui, par une suite d'opérations, va permettre ou non d'ajouter de 1'eau au mélange. Ce mme appareil 15, après adjonction de 1'eau et avant la vidange de la cuve du malaxeur, réalise un contrôle du mélange et optimise la durée de la phase d'homogénéisation avant la vidange. Le système de commande 18 de l'électrovanne 11 est activé par le microcontroleur 16 en fonction du résultat de l'analyse des données issues du bloc de mesure 17. L'organigramme ci-après représente les différentes étapes du procédé qui permet d'optimiser la durée de la phase d'homogénéisation du produit. Ce procédé est régi par le microcontroleur, lequel provoque le départ du cycle. Départ cycle Temps de controle de 00 å 10 secondes Mesure 1 de Z B6ton | Z : Impédance du béton Attente 1 seconde Mesure 2 de Z Béton Non Est ce que la mesure 1 est \ égale å la/ \mesure 2 ? ou Est ce que l'on Non a eu identiques ; k la suite oui Fin du temps de controle Envoi de 1'eau Suite du programme Ce cycle débute par un temps de contrôle pouvant s'étendre sur une dizaine de secondes à la suite duquel on réalise une première mesure de l'impédance du béton. Suite à cette première mesure une attente est déclenchée ; cette attente s'étend sur une 1/2 à une seconde environ avant de procéder à une seconde mesure de l'impédance du béton. Le microcontroleur effectue une comparaison entre les deux premières mesures et décide, si les deux mesures sont différentes, de recommencer une nouvelle série de mesures. Si les deux premières mesures sont identiques, le microcontroleur fait effectuer une nouvelle mesure. Si cette nouvelle mesure est identique aux mesures précédentes et éventuellement, à une nouvelle série de mesures, le microcontroleur stoppe le controle de l'impédance du béton et commande la suite du programme de préparation du béton à savoir une introduction d'eau ou, éventuellement la vidange de la cuve. Si la nouvelle mesure est différente des mesures précédentes, une nouvelle série recommence jusqu'à l'obtention d'une série de mesures identiques. Dans la mesure où au bout d'un certain temps, de l'ordre de 40 à 60 secondes, il s'avère impossible de réaliser une série de mesures identiques, en raison par exemple de la valeur trop faible et donc imprécise de l'impédance, l'appareil et en particulier son microcontrôleur 16 décide de stopper le contrôle de cette impédance et autorise la suite du programme de préparation. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la présence. -REVENDICATIONS 1.-Procédé de préparation d'un mélange de produits par malaxage en milieu humide, caractérisé en ce qu'il consiste, pour optimiser la durée de la phase d'homogénéisation dudit mélange : -à effectuer au moins deux mesures successives du taux d'humidité du mélange, -à comparer ces mesures, -à stopper ladite phase d'homogénéisation si lesdites mesures sont identiques, -à passer à la phase suivante. 2.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste : -à effectuer une première mesure de contrôle d'homogénéisation du mélange ; -à effectuer une ; -à effectuer une seconde mesure de contrôle du mélange ; -à comparer les deux ; -à déclencher soit une nouvelle mesure de contrôle du mélange si les deux mesures précédentes sont égales, laquelle nouvelle mesure sera comparée à la précédente, soit une récurrence si les deux mesures successives ont une valeur différente ; -à commander l'arrt du contrôle si au moins trois mesures consécutives sont égales. 3.-Procédé selon la revendication 2, caractértisé en ce qu'il consiste à effectuer une attente dont la durée est de l'ordre de une demi à 1 seconde, entre deux mesures de contrôle. 4.-Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer une série d'au moins cinq mesures identiques avant de commander l'arrt du contrôle et la poursuite du programme de mélange. 5.-Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer une série de mesures, à déclencher la fin du cycle de contrôle si le temps écoulé est de l'ordre de 40 à 60 secondes. 6.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer le contrôle du mélange en mesurant son impédance au moyen de sondes disposées sur le malaxeur. 7.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est appliqué au procédé de préparation du béton et en particulier au béton de préfabrication. 8.-Installation pour la préparation d'un mélange de produits malaxés en milieu humide, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 7, du type comprenant une cuve de malaxage (1) munie d'au moins une sonde (13) permettant de mesurer le taux d'humidité du mélange, caractérisée en ce qu'elle comprend un appareil (15) relié à la sonde (13), comprenant un bloc de mesure (17), un microcontroleur (16) qui est programmé pour analyser les mesures du bloc (17) et, en fonction du résultat de l'analyse de ces mesures, pour commander soit une électrovanne (11) permettant d'ajouter de 1'eau au mélange, soit une trappe (2) pour évacuer le mélange à l'extérieur de la cuve (1).