Brevet FR2896707A1 — publié le 20070803

PROCÉDÉ DE FABRICATION DE GRAVIERS DÉCORATIFS DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des graviers et sables décoratifs et notamment aux adaptations permettant de les fabriquer dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe dans l'art antérieur une pluralité de graviers décoratifs. Ces graviers sont obtenus par roulage 10 ou par usure d'une partie de la roche. La demanderesse a constaté que le choix des couleurs était particulièrement limité. En outre, les graviers de couleurs autres que les teintes classiques sont obtenus par pigmentation desdits graviers requérant ainsi un 15 produit de type peinture et ne permettant pas d'obtenir une teinte naturelle. En dehors du fait que ces couleurs présentent un aspect non naturel, l'utilisation de tels graviers colorés ne peut être envisagée dans certaines applications telles 20 la décoration des aquariums qui requiert des roches naturelles de Ph neutre. En ce qui concerne la fabrication de tels graviers, la demanderesse a constaté que les opérations de concassage, d'usure et de polissage produisaient des 25 poussières et des sables susceptibles de créer une atmosphère abrasive et polluante qui doit être traitée. En outre, l'art antérieur décrit des moyens de roulage des graviers utilisant des surfaces de frottement recouvertes d'une couche de carbure. Si de telles surfaces 30 de frottement sont censées réduire la durée de l'opération d'usure tout en obtenant le galet souhaité, la présence de particules de carbure dans le gravier même nettoyé empêche son utilisation pour certaines applications telle la décoration des aquariums. 35 De même, l'art antérieur propose d'ajouter dans les tonneaux de polissage des oxydes métalliques afin de 2 donner un lustre aux galets. La présence d'oxydes métalliques réduit également le nombre d'applications possibles pour les graviers obtenus par un tel procédé. Les coûts de tels procédés de production font du gravier décoratif un matériau particulièrement onéreux. Un autre paramètre influant sur les coûts de production concerne la durée des opérations d'usure. Ainsi, il n'est pas rare dans l'art antérieur d'atteindre des durées d'opération d'usure par rotation allant au-delà de quarante heures malgré la présence de surfaces de frottement carburées. La demanderesse a en outre constaté que le calibre du gravier obtenu selon les procédés de l'art antérieur restait important malgré la durée de fabrication. DESCRIPTION DE L'INVENTION La demanderesse a mené des recherches pour solutionner les inconvénients de l'art antérieur. Ces recherches ont amené la demanderesse à proposer de réaliser des graviers et des sables de couleurs naturelles à des fins d'exploitation pour la décoration des jardins et des aquariums grâce à du granit et plus particulièrement en utilisant des chutes de granit. Selon la caractéristique principale de l'invention, le procédé de fabrication de graviers décoratifs de l'invention consiste à : - concasser les chutes de granite, - cribler les chutes concassées, - insérer dans un malaxeur les parties concassées du gabarit souhaité, - malaxer à des fins d'usure et de création de sable, -ajouter une quantité de liquide dans le malaxeur, - malaxer jusqu'à l'obtention du gravier et du sable du calibre et de l'usure souhaités. Le procédé consiste à concasser lesdites chutes de granit puis de malaxer le granit concassé et criblé afin de créer du sable de granit. Ce sable est judicieusement 5 10 15 20 25 30 35 - 3 - utilisé additionné de liquide qui, selon une caractéristique de l'invention est de l'eau, pour créer une pâte abrasive et user ainsi plus rapidement et plus uniformément le granit afin de supprimer toutes arêtes vives sur les galets créés. Le galet créé est ainsi adouci, ses arêtes sont arrondies. Ainsi, le procédé de l'invention propose une première phase de malaxage/usure à sec permettant de créer un sable qui est lui-même utilisé sans ajout d'autres produits abrasifs pour participer à l'usure volontaire du gravier. L'utilisation du sable obtenu en première phase comme abrasif mélangé à de l'eau permet d'assumer des vitesses de rotation des malaxeurs beaucoup plus importantes que celles de l'art antérieur permettant ainsi de diminuer la durée des opérations d'usure. L'utilisation du granit présente une pluralité d'avantages dont une liste non exhaustive est citée ci-après. Les chutes de granit sont aujourd'hui très nombreuses et non exploitées de façon rentable. Le granit est une roche susceptible de créer par usure un sable participant à l'opération d'usure mélangé à de l'eau ou non. Le granit présente à travers le monde une palette de couleurs particulièrement étendue ce qui permet d'obtenir des couleurs naturelles pour les graviers et les sables sans moyens de coloration artificiels. Le concassage d'un granit jusqu'à l'obtention d'un gravier d'un certain gabarit et le malaxage/polissage de ce gravier permet l'obtention de galets de mêmes dimensions et de mêmes couleurs. Cette opération de malaxage adouci le gravier c'est à dire rend plus doux le gravier à la vue et au toucher. Ce procédé étant réalisé sans matériau d'usure ajouté, le gravier obtenu présente une composition naturelle sans particule étrangère. - 4 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les chutes ou graviers à user introduits dans le malaxeur sont de gabarits différents ou très différents. Cette caractéristique permet d'assurer des opérations d'usure sur de petites quantités et utiliser par exemple une phase de malaxage mélangeant du petit gravier en grand volume à quelques galets de plusieurs kilogrammes. Ainsi, les gros galets sont usés par le contact avec le gravier dont il participe également à l'usure à des fins de création du sable qui lui même optimise l'abrasion. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un procédé et d'un dispositif de fabrication de graviers décoratifs conformes à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique illustrant les opérations de concassage et de criblage des chutes de granite, Les figures 2a, 2b, 2c, 2d sont des dessins schématiques illustrant les étapes de l'opération de malaxage/polissage, La figure 3 est un dessin schématique illustrant les opérations de criblage en sortie de malaxage. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 1, le procédé de fabrication comporte une première étape de concassage de chutes de granit référencées C. Comme illustrées, ces chutes font l'objet d'un prélavage avant leur passage dans le concasseur référencé 100. Ainsi, le procédé de l'invention consiste à laver les chutes de granite avant leur concassage. L'opération de concassage - 5 est ici schématisée et peut être réalisée par plusieurs passages dans des concasseurs de gabarits différents. En sortie du concasseur 100, les chutes passent par une opération de criblage permettant de séparer les différentes tailles de graviers et/ou de galets obtenus. Les cailloux obtenus selon le gabarit souhaité sont transférés à l'intérieur d'un malaxeur 200 tel celui illustré par les figures 2a, 2b, 2c, 2d qui constitue le dispositif principal permettant de mettre en œuvre le procédé de l'invention. Selon le mode de réalisation illustré, ce malaxeur se présente sous la forme d'une enceinte tournante formant un volume creux ici sensiblement cylindrique et comprenant des bras de malaxage 210 participant au retournement de la matière faisant l'objet du malaxage. Selon un autre mode de réalisation, le malaxeur se présente sous la forme d'une enceinte à l'intérieur de laquelle est fixée une arête saillante formant une hélicoïde participant au brassage du gravier selon un premier sens de rotation et à l'évacuation du gravier selon le deuxième sens de rotation. Selon un mode de réalisation préféré, le malaxeur est constitué par le réservoir tournant d'une bétonnière telle celle équipant les camions (toupies). Une certaine quantité de gravier G non arrondi et non poli issu du concasseur est introduite dans le malaxeur 200 qui démarre une opération de rotation de façon à, conformément à l'invention, user le gravier pour l'adoucir et arrondir ses angles. Le mouvement de rotation va en effet permettre aux graviers de rouler sur eux-mêmes et sur les parois intérieures 220 du malaxeur 200 jusqu'à créer un sable S issu de l'usure provoquée comme illustré sur le dessin de la figure 2b. Cette opération dure selon un mode de réalisation préférée environ 50 minutes et est réalisée selon une vitesse comprise entre 5 et 15 tours par minute. - 6 -Étant donné la nature hétérogène du granit, la durée de l'opération de malaxage ou de roulage du gravier influe sur la couleur et sur la composition du sable produit. En effet, lors de l'opération d'usure le mica est le constituant qui se détache le plus tôt de la roche puis le feldspath se détache en second, le quartz venant en dernier. Ainsi, le procédé de l'invention peut produire dès la première étape de malaxage un sable de couleur naturelle plus ou moins foncée selon la durée de l'opération de malaxage. Le procédé de l'invention est donc remarquable en ce qu'il consiste à faire durer l'opération de malaxage jusqu'à l'obtention du ton de la couleur souhaité pour le sable S produit. Le procédé de l'invention est particulièrement innovant en ce qu'il fait correspondre la couleur du sable obtenu avec la durée de l'opération de malaxage. Ainsi, selon une autre caractéristique, le procédé consiste à arrêter la première opération de malaxage pour obtenir un sable foncé. Cette variation de la couleur ou de sa teinte est ainsi réalisée 20 naturellement et sans utilisation d'un quelconque produit chimique. Néanmoins, bien que la production de sable décoratif constitue un objectif de l'invention, la production de gravier décoratif en constitue l'objet principal. 25 Comme illustré sur le dessin de la figure 2c, afin d'optimiser l'usure des graviers pour les adoucir pour une durée de rotation moindre, le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à introduire un liquide dans l'enceinte de malaxeur 200 contenant du gravier G et du sable S résultant de l'usure des graviers de façon à former avec ledit sable produit par la première phase sèche, une pâte abrasive venant adhérer à la surface des graviers pendant le malaxage. Chaque gravier est alors enveloppé de pâte abrasive ce qui contribue à un meilleur rendement de l'opération de malaxage comme illustré par la figure 2d. 10 15 30 35 - 7 Selon un mode de réalisation préféré, ce liquide est de l'eau. La continuation du mouvement de rotation contribue à la production d'une nouvelle quantité de sable qui vient 5 s'intégrer à la pâte abrasive. Pour mieux l'intégrer, le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à ajouter du liquide au fur et à mesure que le volume de sable produit augmente. Selon un mode de réalisation préféré, cette phase de malaxage avec de l'eau dure 40 minutes environ pour une rotation du malaxeur équivalente entre 15 et 25 tours par minute. De plus, le procédé de l'invention consiste à ajouter une quantité de liquide importante une fois le calibre et l'arrondi souhaités de gravier sont atteints afin de réaliser une opération de prélavage par brassage. L'ajout d'une quantité conséquente supplémentaire d'eau a pour effet de réaliser dans le malaxeur une opération de prélavage. Ce brassage final est selon un mode de réalisation préféré, réalisé entre 15 et 25 tours 20 par minute durant 10 minutes environ. Une fois les galets obtenus selon les paramètres d'arrondi et de poli souhaités, le malaxeur est arrêté et son contenu est transféré vers un nouveau poste de criblage 300 où il est soumis à une nouvelle projection 25 aqueuse, le sable est séparé des galets comme illustré sur les dessins de la figure 3. Ainsi, le procédé est remarquable en ce qu'il consiste à passer au crible le gravier et le sable obtenus. Selon un mode de réalisation préféré, le calibre du gravier est compris entre 3 et 14 30 millimètres. Les galets sont ensuite stockés dans des sacs de stockage et de manutention de type "big bag". On comprend que le procédé de fabrication de gravier décoratif, qui vient d'être ci-dessus décrit et 35 représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, 10 15 10 -8-modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi par exemple, l'aspect poli et l'adoucissement peuvent éventuellement être obtenus par utilisation d'un abrasif spécial à l'intérieur du contenant assurant le brassage/malaxage. Néanmoins, le but du procédé étant de fabriquer également du sable naturel de couleur, l'utilisation d'un abrasif ne constitue pas le mode de réalisation préféré. 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de graviers décoratifs, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à : - concasser les chutes de granite (C), - cribler les chutes concassées, - insérer dans un malaxeur (200) les parties concassées du gabarit souhaité, - malaxer à des fins d'usure et de création de sable (S), - ajouter une quantité de liquide dans le malaxeur (200), - malaxer jusqu'à l'obtention du gravier (G) et du sable (S) du calibre et de l'usure souhaités. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à faire durer l'opération de malaxage jusqu'à l'obtention du ton de la couleur souhaité pour le sable (S) produit. 3. Procédé selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à arrêter la première opération de malaxage pour obtenir un sable foncé (S). 4. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à laver les chutes de granit (C) avant leur concassage. 5. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à passer au crible le gravier (G) et le sable (S) obtenus. 6. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à ajouter du liquide au fur et à mesure que le volume de sable (S) produit augmente. 7. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à ajouter une quantité de liquide importante une fois le calibre et l'arrondi souhaités de gravier (G) sont atteints afin de réaliser une opération de prélavage par brassage. 8. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit liquide est de l'eau. 9. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les chutes ou graviers à user introduits dans- 10 - le malaxeur (200) sont de gabarits différents ou très différents.5