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" Machine pour le traitement des routes "
L'invention a pour objet une machine pour le traitement des routes qui présente en combinaison certains dispositifs permettant d'enlever le gravier et les poussières de la route de manière à nettoyer celle-ci, de trier les pierres et la poussière ainsi recueillies, de manière à séparer les matériaux qui peuvent être employés à nouveau de ceux qui ne peuvent plus être utilisas, de chauffer la route à la température voulue qu'elle puisse recevoir un enduit ap- proprié en utilisant à cet effet de la vapeur oU les gaz d'échappement,
de fabriquer en même temps une émulsion ou une pulvérisation émulsionnée formant enduite de .mélanger à cet enduit si on le désire une partie des pierres'? ou matériaux analogues utilisables en projetant le 'tout sur la route, enfin, le cas échéant projeter encore sur la route des pierres ou du gravier, après l'épandage de l'enduit de manière que ces pierres se répartissent régulièrement, de passer sur la route un cylindre destiné à aggloméra le bout,.
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Le bitume, l'asphalte ou la matière analogue est, de préférence ohauffé, fondu s'il y a lieu et envoyé à l'ap- pareil de projection au moyen de vapeur fournie par un en- semble de chaudières spéciales. Il est préférable de pro- jeter ce bitume à l'état d'émulsion ou de pulvérisation é- mulsionnée et en particulier d'émulsion à l'état naissant.
A cet effet, l'invention prévoit la projection de l'émulsion ou d'un système dispersif analogue par l'appareil même qui sert à la fabriquer.
L'épandage de l'enduit peut être avantageusement réa- lisé au moyen d'une rampe placée entre la tubulure collec- trioe de la déoapeuse et la tubulure de répandage ou de projection des matériaux à répandre en surface. Les trois opérations : décapage, épandage de l'enduit et projection des matériaux de surface, se font simultanément et sur un espaoe qui pourra être très réduit en profondeur. la figure I est un schéma montrant la machine dans son ensemble. les figures 2 et 3 sont des variantes dans lesquelles le jet de vapeur sert à la fois au balayage et au chauffage de la route.
Les figures 4 et 5 sont des modes de réalisation de l'ajutage de sortie de vapeur dans le cas où l'on ne désire pas recueillir les pierres et graviers épars sur la route.
La figure 6 est une variante dans laquelle le jet de vapeur balaye la route dans une chambre fermée.
La figure 7 est une vue d'un détail.
La figure 8 est une variante de la figure 6.
La figure 9 est une autre variante de la figure 6
La figure 10 montre en coupe l'ensemble des chaudières fournissant la vapeur pour le chauffage et la projection du bitume.
La figure II est une vue en coupe, et
La figure 12 une vue de face d'un dispositif émulseur pulvérisateur utilisant de la vapeur.
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La. figure 13 est une figure schématique montrant la disposition de la rampe d'épandage dans la machine. la figure 14 montre une variante de construction de l'appareil, des figures II et 12. les figuras 15 et 16 sont des émulseurs pulvérisateurs utilisant la force centrifuge. la figure 17 est une vue de détail du dispositif qui permet la distribution uniforme du gravier ou des pierres sur la route.
Les figures 18 à 22 montrent diverses variantes.
Sur la figure I, on voit l'ensemble des divers organes dont la combinaison constitue la machine suivant l'inven- tion. La maohine est supposée se déplacer suivant la flèche F. Le bâti de la machine est représenté sohémati- quement en A. Dans cette machine, une chaudière a produit de la vapeur surchauffée par un surchauffeur b. Cette va peur fait le vide dans une tubulure-, terminée par une bou- che d et aspire les poussières et gravillons de la route en dérochant celle-ci.
La poussière et' les gravillons oontenus dans le mélange de vapeur et d'air sont séparés dans un appareil spécial e.
Le mélange de vapeur et. d'air purifié à. une température très élevée est soufflé dans la canalisation f et vient chauffer la route en ±.
Les gravillons sont, d'autre part, chassés du sépara- teur e dans une cuve ± d'où ils sont conduits à un mélan- geur h actionné mécaniquement ou par tout moyen connu, dans lequel se déverse également la matière à répandre sur la route : goudron, bitume ou autre, maintenue à haute tempé- rature par de la vapeur circulant dans le serpentin i plon- geant dans la cuve le qui contient ladite matière.
Cette matière peut être ensuite répandue sur la route aussitôt après la projection du mélange chaud, d'air et de vapeur, par un tuyau convenable 1.
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On pourra évidemment, si on le juge utile, ne pas mé- langer la poussière et lea gravillons aspirés à l'enduit. les pierres et le gravier pourront en totalité ou en partie se rendre par le tuyau u au distributeur ± d'ou ils seront envoyés sur la route, de préférence avec une répar- tition uniforme.
Dans le cas d'une route goudronnée par exemple, l'ap- pareil déoapeur nettoiera ainsi et chauffera et au besoin fera fondre la surface à traiter, L'épandage de l'enduit suivant immédiatement le décapage assurera une adhérence parfaite, et éventuellement se mélangera intimement à l'enduit déjà existant. Cet enduit pourra être, en par- ticulier, une émulsion à l'état naissant, comme il sera expliqué plus loin. la projection des matériaux ramassés et triés par l'appareil décapeur, et au besoin l'adjonction de maté- riaux formant appoint, faisant suite immédiate à l'é- pandage de l'enduit, assurent une bonne homogénéité à la couche ainsi constituée.
Enfin un cylindre t, permettra de rouler la route après les divers traitements.
Il sera possible, également, comme il est représenté schématiquement sur la figure 2, de projeter d'abord la vapeur surchauffée par l'ajutage f sous un certain angle sur la routa, ce qui provoquera un décapage violent, de recevoir le mélange de poussière, de gravillons, de vapeur et d'air dans une tubulure do forme spéciale, figurée en m, conduisant tout ce mélange à un séparateur n, et d'u- tiliser les matériaux.
On pourra encore, ainsi qu'il est représenté à la figure 3 utiliser d'abord la vapeur pour provoquer le vide dans la boîte o, au moyen d'une trompe a vapeur p.
La vapeur est ensuite projetée sur la route, sous un cer- tain angle comme précédemment, par un ajutage f, prolon- geant l'éjecteur ot le mélange de vapeur, d'air et de pous-
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sière, partiellement aspiré et refoulé, est conçoit dans un séparateur n en communication avec la botte 0 dans la- quelle règne le vide. Les poussières peuvent être éva- cuées, par l'orifice q.
Il est évident que,' suivant le réglage du débit et de la pression de la vapeur circulant dans la canalisation prin- cipale aboutissant à l'ajutage 2 de l'éjecteur, on pourra obtenir soit une protection simple dans la trompe r qui aboutit au séparateur n, ou avoir une aspiration en p, ce qui permettra une récupération plus complète des matériaux enlevés.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra utiliser séparément le soufflage ou l'aspira- tion suivant les cas, et que, lorsque les matériaux souf- flés ou aspirés seront de mauvaise qualité, on se contentera de projeter simplement de la vapeur sur la route au moyen d'une canalisation spéciale dirigée obliquement pour chas- ser les poussières sur les côtés et obtenir un nettoyage parfait de la zone traitée ainsi qu'il est représenté aux figures 4 et 5, qui sont respectivement des coupes verti- cales dans deux plans perpendiculaires, normaux à la rou- te, où la flèche ± représente le sens de marche de l'ap- pareil.
La tubulure f peut être inclinée en avant ou en arrière du sens de marche, suivant les nécessités du travail, ainsi qu'il est indiqué en pointillé sur la figure 5.
On peut employer pour faire le vide, figure 5a, au lieu d'un électeur à vapeur, une pompe p à vide, à piston centrifuge, entraînée par tout moteur convenable M, moteur à vapeur, turbine à vapeur, moteur à explosions ou à com- bustion, moteur électrique. En particulier, dans le cas de moteurs à combustion interne ou à vapeur, le fluide d'échappement, vapeur ou gaz, pourra servir,en le dirigeant
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contre la surface, par une canalisation R, à décaper et à chauffer ladite surface.
Qn peut aussi disposer le souffleur et le conduit des- tiné à recevoir des matériaux chassés, de telle façon que l'ensemble constitue un injecteur. Il sera utile alors de disposer derrière le souffleur et jusqu'au niveau de la route un écran qui empêchera lTair de venir diminuer l'efficacité du jet soufflant. l'appareil fonctionnera donc avec un effet de souffla- ge puissant conjugué avec une succion créée par l'injeo- tion du jet soufflant après ricochet sur le sol, dans la - tubulure collectrice.
Il est bien évident qu'outre la vapeur surchauffée de préférenoe, on pourra utiliser dans ce but, de l'air ou autre fluide, chaud ou non, sous pression au ventilé, ou une aspiration puissante émanant du collecteur. les graviers du autres matériaux ainsi ramassés, après triage sur une grille ou autre appareil séparateur connu pourront alors, soit être répandus à nouveau sur la sur- face immédiatement après épandage de l'enduit à répandre sur la surface traitée, ou mélangés à l'enduit, ou ajoutés à d'autres matériaux.
Dans le mode de réalisation représenté figures 6 et 7 l'appareil fonctionnant comme un injeoteur comprend : une rampe souffleuse al et une tubulure collectrice b1 dont la partie inférieure avant c1 s'appuie sur la surface à traiter légèrement au-delà de la zone d'impact du jet soufflant. Cette partie c1 pourra être élastique pour épouser exactement les profils de la surface à traiter ainsi que la partie arrière d1, cette dernière formant écran pour empêcher l'air extérieur de pénétrer dans l'ap- pareil.
Les matériaux provenant du décapage sont entraînés par le jet d'air, vapeur, etc... dans le conduit b1 qui se raccorde au conduit f1 amenant la matière d'enduit.
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En un point du conduit b1 est prévue une grille de triage h1 que traversent les matériaux n'ayant pas une grosseur suffisante ; pourse rendre dans un conduit d'évacuation k1 les projetant à l'extérieur.
Dans la forme d'exécution représentée figure 8, les matériaux provenant du décapage sont directement pro- jetés par le prolongement recourbé b2 du tube b1,sur la chaussée ou surface recharger, tandis que l'enduit est amené par le tube f1 et les matériaux d'appoint par le tube g1.
Les matériaux provenant du décapage pourraient aussi être mélangés aux matériaux d'appoint qui sont introduits dans la trémie m1, comme il est représenté dans le mode d'exécution représenté en vue de côté sur la figure 9.
On a représenté en! et k, figure 1, un appareil destiné à chauffer et, le cas échéant, à fondre l'as- phalte, le bitume, etc... au moyen de vapeur produite en a et en b, un surchauffeur pour cette vapeur qui est utilisée ensuite au décapage de la route. Il est possi- ble de séparer les appareils producteurs de la vapeur servant au chauffage du bitume ou du produit analogue et ceux qui produisent celle servant au décapage de la route, et à d'autres usages. La première vapeur parcourra, sui- vant l'Invention, un circuit fermé tandis que la seconde servira aux divers autres usages (refoulement du bitume, remplissage de la cuve, alimentation des brûleurs, force motrice et chauffage, décapage de la route). Un exemple d'un tel modo de réalisation est représenté fi- gure 10.
Ainsi qu'on le voit sur les fleures, l'appareil com- porte un serpentin échangeur de chaleur 40 dans une cuve de chauffage 41. Ce serpentin est alimenté par de la va- peur qui provient d'une chaudière 42 fonctionnant par exemple, en circuit fermé.
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L'eau vaporisée dans le serpentin 43, à une pression déterminée correspondant à la température que l'on veut ob- tenir dans la matière à chauffer, s'écoule par la canali- sation 44 dans l'échangeur 40 où elle cède sa chaleur à la matière à chauffer, se condense, puis retourne dans le serpentin 43 pour recommencer son circuit.
A la suite' de la première chaudière 42, se trouve une seconde ohaudière 45 dans laquelle l'eau se trouvera vaporisée puis surchauffée, si on le juge nécessaire, dans
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un surohaiiffeur 46.
Cette vapeur servira :
1 - Au fonctionnement des brûleurs 47 et 471 si le chauffage est assuré au moyen de combustible liquide ou gazeux.
2 - A refouler la matière qui a été chauffée dans le réservoir 41 soit au lieu d'utilisation soit dans des ré- oipients par l'ouverture 48.
Il suffit, en effet, d'ouvrir la vanne commandant la canalisation 49 et d'ouvrir le robinet de l'ouverture 48 pour assurer un refoulement puissant du bitume qu'on pourra régler à volonté, en modifiant l'admission de la valeur par le tube 49.
3 - A assurer le remplissage do la cuve 41, en ad- mettant dans la nourrice 50 de la. vapeur par la canalisa- tion 51, en actionnant la vanne, commandant la canalisation 52. Cette vapeur refoule la matière dans le réservoir 41.
Pour compléter la récupération de la chaleur, on pourra auprès des deux appareils 42 et 45 disposer un réchauffeur d'air qui servira à alimenter los brûleurs ou les foyers 47 et 471 : les gaz de combustion seront ensuite expulsés par une cheminée.
On pourra, à volonté, au moyen de carneaux et re- gistres, judicieusement disposés, évacuer directement à la cheminée les gaz de combustion provenant de l'appareil de
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combustion 47. Lorsque le chauffage de la matière en 41 est assuré, on continuera à produire le fluide nécessaire dans l'appareil 45 en arrêtant le brûleur 47 et faisant fonctionner le brûleur 471, dont les gaz passeront alors successivement sur l'appareil 45 et le réchauffeur.
Il est bien entendu que l'on pourra modifier les dé- tails de l'invention sans sortir de son cadre.
Il est évident, en effet, que pour assurer le rem- plissage du réservoir 41 on pourra, au lieu de la pression exercée sur la nourrioe 50, assurer le refroidissement par aspersion intérieure ou extérieure de la vapeur contenue dans le réservoir 41, par exemple par la pomme 53, ce qui aura pour résultat de créer un vide et par suite, l'aspira- tion de la matière qui doit être introduite en 41.
On a représenté en S figure I. un appareil permettant la répartition régulière des pierres et graviers sur le sol.
En effet si on laisse les gravillons tomber librement sur la route, ils se répandront selon la loi de probabilité de Gauss, avec une densité de répartition variable, autour du point moyen correspondant au point d'impact de la verticale passant par la centre du jet.
Pour obtenir une répartition conforme à une loi fixée à l'avance, on place, suivant la présente invention au- dessous de l'ouverture de la trémie, une grille ou un tamis, constitué par des barreaux dont l'écartement est calculé en fonction de la forme de la surface de la grille.
Différents modes do réalisation sont donnés à titre d'exemple sur le dessin annexé.
L'appareil montré en coupe verticale figure 17, est destiné à donner une répartition uniforme, et dans ce but la grille G est une surface de révolution formée de barreaux circulaires B, équidistanta, dont la section par le plan de figure est la développée (ou enveloppe des normales) dtune courbe do probabilité de Gauss.
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Si la boîte E n'a pas une largeur trop grande en peut se contenter de prendre comme surface de grille un cylindre ayant pour directrice la développée et pour génératrices des barreaux assez courts, ce qui revient à remplacer la surface de révolution théorique par un cylindre tangent suivant une méridienne.
On peut arriver 'Il la même répartition uniforme avec un appareil tel que celui qui est représenté sur la figure 18, et dans lequel la grille G est plane et les barreaux répartis suivant la loi de probabilité elle-même, mais il est à crain- dre, dans ce cas, que des accumulations de matières se pro- duisent aux endroits de trop grande densité,.
Il est évident que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra combiner des plans inclinés D et des grilles ou tamis G disposés suivant des courbes semblables aux déve- loppées ou répartis suivant des droites pour obtenir les résultats cherchés, comme cela est représenté sur les fi- gures 19 et 20.
Dans la variante de réalisation montrée figure 21, la trémie A se raccorde à un conduit il dont le fond F a pour section droite, suivant le plan de figure, une portion de normale, et se prolonge par une grille ou tamis G égale- ment en forme de développée.
Une autre solution un peu moins rigoureuse pour faire varier à volonté la loi de répartition consiste à disposer au-dessous de l'ouverture de la trémie un certain nombre d'obstacles ou de plans inclinés, en quinconces, qui divi- seront le jet initial en un certain nombre de jets, et à déterminer la hauteur de ces obstacles au-dessus de la sur- face de la route, de manière que les zones de dispersion sur ladite surface des divers obstacles soient sensiblement tangentes. C'est ce dispositif qui a été représenté schéma- tiquement, à titro d'exemple et en coupe, sur la figure 22 où A désigne l'ouverture de la trémie,D un premier
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obstacle, suivi d'obstacles plus petits et en plus grand nom- bre tels que C.
Figures 6, 8 et 9, on a représenté en f1 un tube ame- nant l'enduit, tandis que les pierres arrivent directement sur la chaussée. Lorsque l'épandage se fera ainsi, sans mélange de pierres, il sera souvent avantageux d'utiliser une émulsion à l'état naissant. Une caractéristique de l'in- vention consiste précisément à utiliser pour projeter une é- mulsion ou une dispersion analogue sur la route, l'appareil même qui sert à la fabriquer. l'appareil représenté sur les figures II, 12, 13 et 14 utilise :
Un jet de gaz ou de vapeur pour projeter et émulsionner et, en général, un saponifiant stabilisateur introduit soit dans la vapeur, soit dans la matière, soit de toute autre , façon pour former, si besoin est, et maintenir un temps dé- terminé l'état de dispersion.
Si le jet de vapeur est très rapide, et si l'appareil est placé tout près du sol, il sera souvent inutile d'adjoindre à la vapeur un agent saponifiant- stabilisateur.
L'appareil est représenté schématiquement dans son en- semble sur la figure 13. On voit sur cette figure en 9 la surface de la route, et en 10 la rampe f1, figures 8 et 9, montée sur deux roues II. Cet appareil alimenté par le ré- servoir 12 (réservoir 41 de la figure 10) portera un certain nombre de tuyères 13 disposées par exemple sur une rampe 14 et par lesquelles on projettera sur la route à faible dis- tance et à grande vitesse, à l'aide de la vapeur, des jets 15 de matière hydrooarbonée sous forme de pulvérisation émul- sionnée.
Les figures II et 12 montrent, à titre d'exemple, un dispositif de pulvérisation.
Sur ces figures, on voit en 1 le tube par lequel arrive la matière à émulsionner, en 2 les tuyaux qui amènent la vapeur sous pression produite à l'aide d'une chaudière
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appropriée par exemple la chaudière 45 de la figure 10. La va- peur arrive par le tuyau central 3 disposé à l'intérieur d'un récipient 4 où se trouve le goudron, et sort du tuyau 3 en 5 par un orifice étroit, et au voisinage duquel la matière peut arriver en 6. * La vapeur pulvérise le goudron à la manière opr- nue et forme ainsi l'émulsion cherchée.
Si l'on reconnaît qu'il est nécessaire de stabiliser la pulvérisation émulsionnée, on ajoutera un saponifiant- stabilisateur (ou agent de dispersion) en le disposant dans un récipient 7 (figure 12) relié par une canalisation 8 à l'arrivée de vapeur. De cette manière, le liquide contenu en 7 sera aspiré et entraîné dans la vapeur. Le saponifiant peut également être injecté dans la conduite de vapeur à l'aide d'un injeoteur de modèle connu pour chaudières, ce sa- ponifiant étant contenu dans un récipient à la pression at- mosphérique.
On peut également, comme on l'a représenté sur la figure 14, utiliser un autre dispositif permettant d'injecter le saponifiant dans la vapeur dans de meilleures conditions, et dans une proportion bien déterminée.
Le saponifiant contenu dans un réservoir où s'exerce la pression de la vapeur de la chaudière est injecté dans la conduite de vapeur grâce à la différence de pression statique existant entre le réservoir et la conduite où la vapeur circule. Le saponifiant se trouve dans un récipient 19 dont la partie supérieure communique par exemple par un tuyau 20, avec la chaudière 16 et qui est muni à sa partie inférieure d'un tuyau 25 communiquant avec la conduite d'é- chappement de vapeur 2. De cette manière la vapeur de la ohaudière exerce sur la surface du saponifiant une pression continue qui injecte le saponifiant, par le tuyau inférieur 25 dans la conduite de vapeur.
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On a prévu également un dispositif permettant d'amener le saponifiant dans le récipient sous pression à partir d'un deuxième récipient 24 qui se trouve à la pression atmosphérique et qui est relié à la partie in- férieure du récipient 19 par un tuyau 26. Les conduites
20,25 et 26 sont munies respectivement de robinets 23,
21 et 18.
Lorsque les robinets 23 et 21 sont ouverts, la vapeur de la chaudière 16 exerce sur la surface du saponifiant placé dans le récipient 19 une pression continue, le sa- ponifiant étant injecté de cette manière par le tuyau 25 dans la conduite 2 où il est mélangé à la vapeur qui se détend.
Afin de pouvoir remplir à des intervalles de temps déterminés le récipient 19, on ferme les robinets 23 et 21.
La vapeur contenue dans le récipient 19 se condense et crée au-dessus de la surface du saponifiant un vide partiel, Si, à ce moment, on ouvre le robinet 18, ce vide partiel exer- cera une aspiration suffisante pour remplir le récipient 19 même si le niveau du saponifiant dans le récipient 24 n'est pas supérieur au niveau du saponifiant dans le récipient 19.
Pour régler la quantité de saponifiant qu'on désire introduire dans la conduite 2, on a la faculté d'agir d'une manière appropriée sur les robinets 23 et 21, le robinet 21 étant de préférence un robinet à pointeau.
Pour assurer une bonne diffusion du saponifiant dans la vapeur, la conduite 25 se termine par un gicleur calibré 22.
Si l'on désire donner encore plus de stabilité à l'é- mulsion, soit que la rampe 14 de la figure 13 doive, pour une raison quelconque être éloignée de la surface I, soit que l'on ait affaire à des matières qui se rompent très facilement, on pourra faire arriver par des conduites latérales 9 (figure 11) un agent de dispersion approprié
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qui sera mélangé dans le jet de vapeur au corps a. émulsionner (en l'espèce du goudron) et [il la vapeur émulsionnante (en l'espèce la vapeur d'eau).
Sur les figures 15 et 16, on a représenté schématiquement un appareil d'après l'invention utilisant deux turbines du type connu destinées à désagréger les corps à traiter en les faisant passer entre deux surfaces très rapprochées, lis- ses ou non, l'une de ces surfaces étant animée par rapport à l'autre, d'un mouvement de rotation très rapide.
Dans le cas où l'on désire favoriser l'émulsion, la sus- pension ou un système dispersif analogue par l'utilisation d'un saponifiant, celui-ci peut, par exemple, être amené dans les turbines par le même orifice que le corps à désagréger.
En se reportant à la figure 15 qui représente schémati- quement un appareil utilisant deux turbines verticales,on voit en 31 un réservoir rempli de bitume chaud et en 30 un réservoir rempli de saponifiant étendu ou non, également chaud.
Ces deux réservoirs sont montés d'une manière quelcon- que sur le bâti A de la machine (figure 1). Deux turbines 27, 27 sont disposées au-dessous des réservoirs et communiquent avec ceux-ci d'une part par des tuyaux 20, destinés à amener dans les turbines le corps à éaulsionner, et d'autre part,par des tuyaux 29 destinés à amener dans ces turbines le saponi- fiant ,
Sur la figure 16 on voit encore en 31 un réservoir à bi- tume chaud, et en 30 un réservoir à saponifiant étendu ou non, Au-dessous des réservoirs sont disposées deux turbines hori- zontales 35 constituées chacune par un stator 34 et par un ro- tor 36.
Un dispositif de commande approprié 33 permet de modi- fier le réglage des turbines. Le bitume chaud pénètre dans los turbines par les tuyaux 28 et le saponifiant par les tuyaux 29.
Il est facile de comprendre que, aussi bien dans le cas de la figure 15 que dans le cas de la figure 16, le corps à émul- sionner, en pénétrant entre les deux surfaces actives de cha- que turbine,est désagrégé au contact du liquide émulsionnant &
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est projeté sur la surface à recouvrir sous la forme de projection émulsionnée avec une grande vitesse.