Brevet FR2953423A1 — publié le 20110610

ENSEMBLE DE MALAXAGE A FROID SUSCEPTIBLE DE REALISER DES PRODUITS DIFFERENTS, ET SON PROCEDE DE MISE EN OEUVRE La présente invention concerne un ensemble de malaxage à froid susceptible de produire des matériaux différents, ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre de cet ensemble de malaxage. Le domaine technique du malaxage à froid vise la réalisation de produits, à partir d'un mélange de plusieurs matériaux solides, dénommés granulats, ainsi que d'un liant. En général, les matériaux solides peuvent être du sable, ou encore des graves, alors que le liant peut être formé à partir d'au moins un composant choisi parmi le bitume, une émulsion, du ciment, ou encore de l'eau. Les matériaux ainsi réalisés peuvent être de différents types, parmi lesquels les graves-émulsion, encore appelés GE, les graves-ciment ou encore les graves reconstituées hydrauliques, ainsi que les émulsions bitumineuses. Par ailleurs, la dénomination « à froid » signifie que l'enrobage des granulats par le liant est réalisé en l'absence de séchage et de chauffage. De façon habituelle, un ensemble de malaxage à froid, comprend tout d'abord des moyens de réception et de dosage des différents composants solides, qui sont habituellement formés par plusieurs trémies. Par ailleurs, il est prévu un moyen de mise en contact de ces différents composants solides, par exemple sous forme d'un tapis circulant au-dessous de ces trémies. Des moyens de convoyage acheminent ensuite les différents solides, mis en contact mutuel, en direction d'un malaxeur. Enfin, il est prévu des moyens d'admission des différents composants du liant, placés à un ou plusieurs endroits de l'installation. Il existe trois principaux types d'ensembles de malaxage à froid, respectivement fixes, semi-mobiles, et mobiles. Les ensembles fixes sont des usines de fabrication installées définitivement sur un site, dont la conception ne prévoit pas un démontage en vue de son déplacement. A cet effet, certains éléments sont souvent scellés au sol. Ces usines sont équipées d'un malaxeur continu permettant la réalisation de graves blanches ou noires. Cependant, les contraintes de nettoyage pour passer d'un matériau à l'autre sont très importantes. De plus, ce type d'installation ne peut produire des bétons dits « normés », pour lesquels les composants doivent être pesés de façon statique, et non pas dynamique, et pour lesquels la mesure de la teneur en eau des graves doit être effectuée. Dans ces conditions, de tels bétons normés doivent être produits par des centrales à béton disposant de malaxeurs dont la conception est totalement différente. De plus, les centrales de malaxage semi-mobiles sont des usines de fabrication de graves émulsions installées provisoirement sur un site. Leur conception permet un montage et un démontage par modules, facilitant le déplacement global. Enfin, les centrales de malaxage mobiles sont des usines de fabrication de graves émulsions, montées sur essieux. Ces usines mobiles sont installées provisoirement sur un site de production, leur conception leur assurant un montage, un démontage et une mise en production rapides. Ceci étant précisé, l'invention vise à proposer un ensemble de malaxage à froid qui permet de réaliser de façon simple et efficace des matériaux de natures différentes, tout en remédiant aux inconvénients de l'art antérieur évoqué ci-dessus. A cet effet, elle a pour objet un ensemble de malaxage à froid, comprenant des moyens de réception et de distribution de différents matériaux solides, des moyens de mise en contact mutuel de ces matériaux, des moyens de convoyage de ces matériaux mis en contact, des moyens d'admission d'un liant et des moyens de malaxage, propres à malaxer ces matériaux avec ce liant, caractérisé en ce qu'il est prévu un unique organe de convoyage, formant lesdits moyens de convoyage, et en ce que les moyens de malaxage comprennent au moins deux organes de malaxage distincts, propres à être alimentés par l'organe de convoyage unique, alors qu'il est prévu des moyens de répartition sélective, propres à diriger les matériaux depuis le convoyeur unique vers l'un ou l'autre des organes de malaxage. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel ensemble de malaxage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il est prévu au moins deux modules distincts, un premier module comprenant des premiers moyens de réception et de distribution ainsi que des premiers moyens de mise en contact mutuel et de dosage, alors que le second module comprend des seconds moyens de réception et de distribution, ainsi que des seconds moyens de mise en contact mutuel et de dosage, ces modules étant propres à alimenter ledit organe de convoyage unique. - Chaque module comprend au moins deux trémies, associées à des moyens de distribution en mode statique. - Les moyens de mise en contact mutuel et de dosage sont formés par un tapis collecteur, dont l'extrémité aval est placée en regard de l'organe de convoyage unique, le tapis collecteur étant pourvu d'un moyen de dosage pondéral. - Les moyens de répartition comprennent un corps creux mis en communication avec l'organe de convoyage unique, au moins deux sorties, dont chacune débouche dans un organe de malaxage correspondant, ainsi que des volets propres à autoriser ou interdire le passage des matériaux, depuis le corps creux en direction d'un organe de malaxage correspondant. - Chaque organe de malaxage est du type discontinu. - Les organes de malaxage sont placés sur une plateforme. - Il est en outre prévu un groupe de dosage de liants relié à un silo, contenant au moins un type de liant, le volume intérieur de ce groupe de dosage de liants étant mis en communication avec les différents organes de malaxage. L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre d'un ensemble de malaxage conforme à l'une quelconque des caractéristiques précédentes, dans lequel : - on dose et on met en contact mutuel un premier type de matériaux de base, dans le premier module, on achemine le mélange de ce premier type de matériaux, par l'intermédiaire de l'organe de convoyage unique, en direction du premier organe de malaxage, et on forme un premier type de produit final dans ce premier malaxeur ; puis - on dose et on met en contact mutuel un second type de matériaux de base, dans le second module, on achemine le mélange de ce second type de matériaux, par l'intermédiaire de l'organe de convoyage unique, en direction du second organe de malaxage, et on forme un second type de produit final dans ce second malaxeur. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires, un tel procédé peut incorporer une étape supplémentaire dans laquelle - avant le dosage des premier et second types de matériau, on effectue une mesure de la teneur en eau desdits matériaux. L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, illustrant un ensemble de malaxage à froid selon l'invention et - les figures 2 et 3 sont des vues, respectivement de dessus et de face, illustrant de façon schématique cet ensemble de malaxage. L'ensemble de malaxage à froid conforme à l'invention, illustré sur les différentes figures, comprend tout d'abord un ou plusieurs, avantageusement deux, modules distincts 10 et 20, dont la structure et la fonction sont analogues. De façon plus précise, chaque module est destiné à la réception et au dosage des différents matériaux solides, ainsi qu'à la mise en contact mutuel de ces matériaux. Chaque module est pourvu de plusieurs trémies 12 ou 22, en l'occurrence au nombre de trois, qui assurent la réception de matériaux solides de types différents, notamment de granulométries différentes. En variante, chaque module comprend un nombre de trémies différent de trois. Chaque trémie est associée à un moyen de distributions 14 ou 24, de type classique. Un tapis collecteur 16 ou 26, de type à bande, circule au-dessous de la sortie de chaque trémie 12 ou 22, afin de recueillir les matériaux solides qui en sont extraits. Ce tapis forme ainsi, pour chaque module, un moyen de mise en contact mutuel des différents matériaux solides. Il forme également un moyen de dosage. Il est à noter que ce dosage est de type statique, ce qui confère un avantage qui sera décrit plus en détail dans ce qui suit. Dans le cas d'un ensemble comprenant, comme dans l'exemple illustré, deux modules 10 et 20, les deux tapis 16 et 26 se font face, à savoir que leurs extrémités aval 16' et 26' sont adjacentes. Ces extrémités sont mises en communication avec un convoyeur unique 30 de type connu en soi. Comme cela sera détaillé dans ce qui suit, ce convoyeur est apte à assurer la progression d'un mélange de matériaux issu, soit du premier module 10, soit du second module 20. Dans l'exemple illustré, ce convoyeur est ascendant, à savoir qu'il achemine les matériaux depuis sensiblement la surface du sol, jusqu'à une altitude élevée, de l'ordre par exemple de 6 mètres. L'extrémité supérieure, ou aval, du convoyeur 30 est mise en communication avec un organe de répartition 40. Cet organe présente un corps creux 42, ainsi que deux sorties 44 et 46, placées côte à côte de façon séparée. Ces deux sorties sont associées à des volets, non représentés, susceptibles d'être actionnés afin de permettre ou d'interdire le passage des matériaux, depuis l'intérieur du corps creux en direction des sorties respectives. L'ensemble conforme à l'invention comprend en outre deux malaxeurs 50 et 60, de type discontinu. Ces malaxeurs discontinus, qui sont de type connu en soi, permettent le mélange, simultanément ou successivement, des différents composants, à savoir graves et liant, pour un volume donné et pendant une durée déterminée. Chaque malaxeur 50 ou 60 comprend une entrée 52 ou 62, mise en communication avec une sortie respective de l'organe de répartition, ainsi qu'une sortie 54 ou 64. De plus, ces malaxeurs sont pourvus d'organes de malaxage classiques qui ne sont pas décrits plus en détail. Il est par ailleurs prévu au moins un silo 70, contenant un des composants du liant. Il est également prévu des groupes de dosage des différents composants du liant qui sont reliés à chaque malaxeur et au silo 70 par des conduites non représentées. Ce liant permet, de façon connue en soi, d'obtenir le produit final au sein du malaxeur, par adjonction avec le mélange de matériaux initial et après dosage volumétrique ou pondéral de chaque composant du liant. On notera que les deux malaxeurs sont placés sur une plateforme 80, permettant l'approche d'un engin routier. Dans ces conditions, la sortie de chaque malaxeur peut être directement mise en communication avec la zone de chargement de cet engin routier. L'utilisation de l'ensemble de malaxage conforme à l'invention, décrit ci-dessus, va maintenant être explicitée dans ce qui suit. On suppose dans un premier temps qu'on veut réaliser un premier type de produit final, par exemple des graves émulsion. Dans ce cas, on utilise l'un seulement des modules, par exemple celui 10, ainsi que l'un seulement des malaxeurs, par exemple celui 50. A cet effet, les volets de l'organe de répartition sont placés dans une position telle, qu'ils autorisent la mise en communication du volume intérieur 42 uniquement avec le malaxeur choisi 50, mais pas avec l'autre 60 de ces malaxeurs. Ceci étant précisé, en vue de la réalisation du produit fini précité, on met en contact mutuel différents matériaux de base appropriés, au niveau du tapis 16. Ces matériaux sont distribués par les moyens de distribution, également dénommés casques de distribution 14. Le tapis 16 est pourvu d'un moyen de dosage pondéral des matériaux. Le tapis 16 est donc un tapis peseur effectuant la pesée, un par un, des différents matériaux. Les matériaux sont pesés sans ordre prédéfini, selon un mode statique. La teneur en eau des matériaux est, au préalable, mesurée au niveau des trémies 12, 22, par des moyens connus en soi. Ceci est avantageux car on peut réaliser des bétons normés et/ou changer rapidement de produits, tant en composition qu'en quantité. A l'extrémité 16' du tapis 16, les matériaux de base sont ainsi pesés, à tour de rôle et mis en contact sans être mélangés. Les matériaux de base progressent ensuite le long du convoyeur 30. Ils sont alors déversés dans l'organe de répartition, puis admis à l'intérieur du malaxeur 50. Ce dernier reçoit par ailleurs le ou les liant(s) approprié(s), depuis le groupe de dosage du liant, associé au silo 70. Une fois ce produit final réalisé, il est déchargé, par exemple sur un engin routier, lequel prend place sous la plateforme 80. On suppose que, dans un second temps, on souhaite réaliser un autre type de produit final, au moyen de l'ensemble conforme à l'invention. A cet effet, on utilise avantageusement l'autre module 20 et on place les volets de l'organe de répartition, de façon à mettre en communication son volume intérieur avec le second malaxeur 60. En revanche, le premier malaxeur 50, utilisé au préalable, n'est plus relié au volume intérieur de l'organe de répartition. En variante, on prépare les matériaux constitutifs de l'autre produit pendant le malaxage du premier produit. Ces matériaux peuvent être issus de n'importe quelle trémie d'un des modules 10 ou 20. Le produit final qu'on désire réaliser, dans ce second temps de l'utilisation de l'ensemble conforme à l'invention, est différent du premier produit final ci-dessus. Ainsi, il peut par exemple s'agir de béton normé. En vue de cette fabrication, on distribue les matériaux initiaux appropriés à partir du casque de distribution 24, qu'on met ensuite en contact mutuel et qu'on pèse au niveau du tapis 26. En aval de ce dernier, ces matériaux mélangés progressent sur le convoyeur unique 30, jusque dans le volume intérieur de l'organe intérieur de répartition. Ces matériaux sont alors admis dans le malaxeur 60, en vue de la réalisation du produit final évoqué ci-dessus. De plus, on introduit le liant approprié dans le malaxeur 60, à partir des groupes de dosage de liant. Une fois cette fabrication réalisée, ce produit peut être déversé dans la plateforme de chargement d'un engin routier, comme dans la première phase décrite ci-dessus. Si on souhaite à nouveau réaliser le premier produit final, on utilise le premier module 10, et on fait basculer les volets de l'organe de répartition afin d'utiliser le premier malaxeur 50. L'invention permet de réalisation les objectifs précédemment mentionnés. Ainsi, conformément à l'invention, il est possible de travailler par lots et, par conséquent, de diversifier rapidement la nature et la quantité des produits qu'on souhaite fabriquer. De plus, ceci permet de s'affranchir des processus d'arrêt et de redémarrage, particulièrement longs, qui sont nécessaires dans le cas des procédés connus faisant appel au malaxage continu. Dans ces conditions, grâce à l'invention, il est possible de fabriquer de petites quantités de produits, et de changer rapidement de production. Par ailleurs, l'invention permet une précision satisfaisante d'apport des matériaux, pour les mélanges. L'invention autorise en particulier la possibilité de fabriquer des bétons homologués et de la grave émulsion en deux temps, selon un procédé de double enrobage à froid, au moyen d'une même installation. REVENDICATIONS1.- Ensemble de malaxage à froid, comprenant des moyens de réception et de distribution (12, 14, 22, 24) de différents matériaux solides, des moyens (16, 26) de mise en contact mutuel de ces matériaux, des moyens (30) de convoyage de ces matériaux mis en contact, des moyens (70) d'admission d'un liant et des moyens (50, 60) de malaxage, propres à malaxer ces matériaux avec ce liant, caractérisé en ce qu'il est prévu un unique organe de convoyage (30), formant lesdits moyens de convoyage, et en ce que les moyens de malaxage comprennent au moins deux organes de malaxage distincts (50, 60), propres à être alimentés par l'organe de convoyage unique (30), alors qu'il est prévu des moyens de répartition sélective (40), propres à diriger les matériaux depuis le convoyeur unique vers l'un ou l'autre des organes de malaxage. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux modules distincts (10, 20), un premier module comprenant des premiers moyens de réception et de distribution (12, 14) ainsi que des premiers moyens de mise en contact mutuel et de dosage (16), alors que le second module comprend des seconds moyens (22, 24) de réception et de distribution, ainsi que des seconds moyens de mise en contact mutuel et de dosage (26), ces modules étant propres à alimenter ledit organe de convoyage unique (30). 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque module comprend au moins deux trémies (12, 22), associées à des moyens de distribution (14, 24) en mode statique. 4. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mise en contact mutuel et de dosage sont formés par un tapis collecteur (16, 26), dont l'extrémité aval (16', 26') est placée en regard de l'organe de convoyage unique (30), le tapis collecteur (16, 26) étant pourvu d'un moyen de dosage pondéral. 5. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition (40) comprennent un corps creux (42) mis en communication avec l'organe de convoyage unique (30), au moins deux sorties (44, 46), dont chacune débouche dans un organe de malaxage correspondant, ainsi que des volets propres à autoriser ou interdire le passage des matériaux, depuis le corps creux en direction d'un organe de malaxage correspondant. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque organe de malaxage est du type discontinu. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de malaxage (50, 60) sont placés sur une plateforme (80). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est en outre prévu un groupe de dosage de liants relié à un silo (70), contenant au moins un type de liant, le volume intérieur de ce groupe de dosage de liants étant mis en communication avec les différents organes de malaxage. 9. Procédé de mise en oeuvre d'un ensemble de malaxage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : - on dose et on met en contact mutuel un premier type de matériaux de base, dans le premier module, on achemine le mélange de ce premier type de matériaux, par l'intermédiaire de l'organe de convoyage unique, en direction du premier organe de malaxage, et on forme un premier type de produit final dans ce premier malaxeur ; puis - on dose et on met en contact mutuel un second type de matériaux de base, dans le second module, on achemine le mélange de ce second type de matériaux, par l'intermédiaire de l'organe de convoyage unique, en direction du second organe de malaxage, et on forme un second type de produit final dans ce second malaxeur. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'avant le dosage des premier et second type de matériau, on effectue une mesure de la teneur en eau desdits matériaux.