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"PERFECTIONNEMENTS APPORTES A LA FABRICATION DU BETON ET APPAREIL POUR CETTE FABRICATION"
L'invention a trait à un système de fabrication du béton suivant lequel l'air entraîné ou contenu dans la masse agglomérée en est éliminé ou aspiré pendant que cette masse est soumise au malaxage, à l'état humide seulement, dans une chambre de malaxage hermétiquement close, de manière à produire un béton de structure très homogène et résistante, grâce à l'absence des vides ou des
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pores qui existent généralement dans le béton malaxé de la manière ordinaire.
Jusqu'ici, l'appareil employé comporte l'em ploi d'une chambre de malaxage basculante du type à pâlottes pourvue d'un couvercle hermétique amovible, ou bien d'un tambour de malaxage rotatif non basculant muni d'une plaque de recouvrement hermétique à l'une de ses extrémités, ou aux deux, pour en fermer l'une des ouvertures ou les deux.
La présente invention a pour objet un procédé perfectionné de fabrication du béton et un appareil qui permet de le réaliser.
En conséquence, suivant la présente invention, les matériaux qui composent la masse agglomérée subissent un malaxage dans l'intérieur d'un tambour rotatif basculant pourvu d'un couvercle hermétique amovible formant la chambre de laquelle l'air, qui est entraîné ou contenu dans la masse humide d'agglomérés, est extrait ou aspiré pendant le malaxage de cette masse humide.
Dans l'appareil pour le malaxage du béton établi conformément à l'invention, le tambour rotatif ne comporte qu'une seule ouverture de chargement et de déchargement et il est monté dans un bâti de manière à tourner autour de son axe propre et à basculer autour d'un axe horizontal, pour permettre le chargement des matériaux dans le tambour sous un certain angle de basculement, l'opération du malaxage sous un autre angle de basculement et le déchargement de l'aggloméré sous un angle de basculement encore différent.
La position de malaxage du tambour est une
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position intermédiaire entre les positions de charge- -ment et de déchargement et il est prévu, pour fermer l'ouverture du tambour, une porte mobile ou un couver- cle qui est disposé et porté sur le bâti de l'appareil indépendamment du tambour, de manière que quand la porte est ouverte,- ou le couvercle soulevé,- elle.ne gêne pas le mouvement angulaire du tambour de la posi" tion de chargement à celle de déchargement.
Des moyens sont prévus pour ouvrir et fermer la porte ou le couvercle du tambour, afin qu'il puisse être abaissé pour fermer l'ouverture du tambour et la sceller par son propre poids quand ce tambour est dans la position de malaxage, en formant ainsi une chambre hermétiquement close dans l'intérieur du tambour. La porte ou le* couvercle est muni de dispositifs et de liaisons convenables avec le réservoir, cylindre ou autre partie convenable d'une pompe à air ou autre appareil en vue d'aspirer l'air de la chambre de malaxage et de créer le vide nécessaire pour effectuer l'opération de désaération.
La porte ou le couvercle est supporté par un bras mobile approprié porté par le bâti de l'appareil et il est monté sur ce bras de façon à pouvoir tourner librement avec le tambour, s'emboîter dans l'ouverture de cetambour et s'adapter à toute irrégu larité que celui-ci peut présenter.
Un système de soupape est également prévu dans le conduit à vide qui débouche dans le tambour, ainsi que des organes de fermeture au moyen desquels la soupape obture le conduit à vide qui débouche à l'extérieur, après la fermeture de la porte du tambour
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et établit la communication entre ce conduit à vide et l'atmosphère, avant l'ouverture de la porte du tambour.
L'organe d'ouverture et de fermeture de la porte du tambour est commandé par le déplacement d'un levier de manoeuvre ayant un temps perdu qui se produit pendant le déplacement initial du dit levier et qui permet de faire cesser le vide.
Sur les dessins annexés :
La Fig. 1 est la vue en élévation d'un type de malaxeur de béton construit d'après l'invention.
La Fig. 2 en est la vue de côté.
La Fig. 3 est une vue de détail (à échelle agrandie) qui montre l'organe de fermeture de la porte, le conduit à vide qui aboutit au tambour et le mécanisme de soupape qu'il contient.
Sur ces Figures, 2 désigne un bâti monté sur roues 3, et dans lequel est installé un tambour 4 porté par un arbre central vertical (non représenté) monté sur une bascule sous un berceau 5 et pénétrant axialement dans le tambour a travers sa base, le berceau étant suspendu par un tourillon plein 6 et un tourillon creux 7 logés respectivement dans des paliers 8 et 9 fixés au bâti 2. L'oscillation du berceau 5 autour de ses tourillons est produite au moyen d'un secteur denté 10 avec lequel engrène un pignon 12 commandé par un volant 13 monté sur l'axe 14 du pignon 12, cet axe étant logé dans un palier 15 fixé au bâti 2, et le secteur denté 10 étant fixé sur le tourillon 6 du berceau 5.
Dans le tourillon creux 7 est monté rotativement un axe 16 commandé par une roue à denture
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droite 17 montée sur lui ; pignon 18, Fig.l, est claveté sur l'extrémité intérieure de cet axe et engrè ne avec une crémaillère de forme circulaire 19 montée sur le tambour 4, de sorte que quand l'axe 16 est mis en rotation par la roue dentée 17, le tambour tourne autour de son axe. La roue dentée 17 est actionnée par une chaîne 20 passant sur la roue dentée 21 d'un ensemble moteur 22 convenablement monté dans le bâti 2.
On voit donc que l'on peut faire basculer le tambour 4 en actionnant le volant 13 pendant qu'il tourne, des dispositions étant prévues pour que le tambour puisse être retenu sous trois angles de basculement différents dont l'un donne la position de remplissage, le deuxième, la position de malaxage,et le troisième la position de déchargement.
Sur l'extrémité extérieure de l'axe 16 est montée une autre roue à denture droite 23 qui transmet le mouvement à un arbre supérieur 24 par l'intermédiaire d'une roue à denture droite 25 et d'un accouplement à friction 26 monté sur lui. L'arbre 24 porte deux tambours de commande 27 servant à faire monter et descendre une trémie de remplissage 28 au moyen de câbles métalliques 29 qui passent sur des poulies 30 repré sentées plus clairement sur la Fig. 1. La trémie 28 est portée par des bras oscillants 31, Fig. 1, montés sur un arbre 32 convenablement monté lui-même sur le bâti 2.
Le tambour 4 est muni d'un couvercle ou porte amovible 33 suspendue par l'intermédiaire d'un bras 34 et d'une chape 35 à un arbre 36 autour duquel le bras peut osciller, la porte 33 restant, par l'action de son propre poids, appliquée hermétiquement sur l'ou-
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verture du tambour 4 quand elle est dans sa position de fermeture, et étant supportée dans la position d'ouverture par un bras-manivelle 37 qui, quand la porte est fermée, est maintenu éloigné du bras 34, de sorte que la porte peut s'appliquer sur l'ouverture du tambour, comme il est dit plus haut.
Ce bras-manivel- le 37 est fixé sur l'arbre 36 et son mouvement est commandé par la manoeuvre d'un levier à main 38, monté sur l'une des extrémités de cet arbre , ce mouvement de l'arbre manivelle comportant un temps perdu, après que la porte s'est fermée sur le tambour lui permettant de se dégager de son contact avec le bras 34, pris de nouireau quand il est soulevé par le levier de manoeuvre jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec le bras 34.
La porte 33 est montée sur le bras 34 par l'intermédiaire d'un axe creux 39 qui tourne dans un roulement à billes 40 monté dans un palier 41 du bras 34, de sorte que la porte peut tourner avec le tambour, et le palier 41 est monté élastiquement sur le bras 34 par l'intermédiaire de ressorts 42, de sorte que la porte peut s'emboîter dans l'ouverture du tambour et en épouser toutes les irrégularités. Une garniture 43, en caoutchouc ou autre, est disposée sur la porte en vue d'effectuer un joint hermétique.
Un conduit à vide 44 relié à une pompe 45 com- munique avec l'axe creux 39 de la porte 33 du tamoour, cet axe creux communiquant directement à travers la porte avec l'intérieur du tambour, ce qui permet de créer le vide dans le tambour 4 par l'action de la pompe 45 commandée par l'intermédiaire d'une poulie ou d'une roue à denture droite 46, montée sur l'ensemble moteur 22, et sur laquelle passe une chaîne 47 ou l'é-
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quivalent.
Le conduit à vide est muni d'un dispositif de filtrage 49, tandis que l'axe évidé 39 de la porte 33 est également muni d'un filtre 50.
Dans le conduit à vide est montée une boite de soupape 51 dans laquelle est ménagée une chambre de soupape 52 contenant une soupape 53 qui commando les orifices à vide 54,55 et une lumière 56 pour l'air extérieur. Cette soupape 53 est actionnée par une tige 57 qui coulisse dans des portées supérieure 58 et inférieure 59. Cette tige est reliée par son extrémité extérieure à un levier de commande de soupape 60, fixé sur l'arbre 36, ce levier pouvant être actionné par la manoeuvre du levier à main 38.
Un réservoir à eau 61 est installé au-dessus de l'appareil; il est muni d'une conduite 62 par laquelle l'eau est amenée sur les matériaux à mesure qu'ils tombent de la trémie 28 dans le tambour 4.
Le levier de manoeuvre 38 porte un cliquet à ressort 63 qui s'engage dans une crémaillère dentée fixe 64, de sorte que ce levier peut être retenu en position.
L'accouplement à friction 26 monté sur l'arbre 24 est actionné par un levier articulé 65 qui peut être commandé par l'intermédiaire d'un secteur 66 fixé sur un arbre 67 actionné par la manoeuvre d'un levier à main 68.
Sur l'extrémité de l'arbre 24 est montée une roue à rochet 69 avec laquelle engrène un cliquet 70 actionné à la main pour maintenir la trémie 28 dans sa
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position de soulèvement lorsque cela est nécessaire.
La trémie 28 est munie d'un conduit de chute 71, venu d'une pièce avec elle , destiné à diriger les matériaux dans le tambour.
La liaison 72 entre le conduit 44 et l'axe creuz 39 \Le la porte 33 du tambour est établie par un organe flexible.
Le rode de fonctionnement de l'appareil est le suivant : en actionne le volant 13 de manière à faire basculer le tambour rotatif 4 et lui faire prendre la position de remplissage indiquée par le tracé en Lraits mixtes x sur la Fig. 1, la trémie qui contient les matériaux étant élevée à la position indiquée par le tracé en traits mixtes v, sur la Fig. 1, pour dé- charger son contenu dans le tambour, de l'eau étant aussi mélangée aux matériaux. On fait ensuite basculer le tambour rotatif 4 pour lui faire prendre la position de malaxage dans laquelle il est représenté en traits pleins, puis l'on manoeuvre le levier 38 pour faire descendre la porte ou le couvercle 33 afin de fermer hermétiquement l'ouverture du tambour.
Le mouvement initial de ce levier de manoeuvre permet à la porte de descendre sur l'ouverture du tambour, et actionne en même temps la soupape 53 au moyen du levier 60 monté sur l'arbre 36, le mouvement prolongé du levier de manoeuvre continue à actionner la soupape qui ferme alors la lumière de communication avec l'atmosphère 56 de la chambre de soupape 52 montée dans le cunduit à vide 44 après que la porte 53 a fermé hermétiquement le tambour, en permettant ainsi l'aspira- tion de l'air du tambour par la pompe 45, en vue de
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créer le vide pendant que s'effectue le malaxage.
Une fois le malaxage achevé, il est naturel- lement nécessaire de faire cesser l'état de vide dans le tambour rotatif 4, avant de relever la 'porte ou couvercle 33, ce qui est effectué automatiquement par l'actionnement du levier de manoeuvre 38 pour l'ouver- ture de la porte : le premier mouvement de ce levier provoquant l'ouverture par la soupape 53 logée dans la chambre de soupape 52 du conduit à vide 44 pour le faire communiquer avec l'air extérieur par la lumière
56 et faire cesser le vide, le mouvement prolongé du levier de manoeuvre amenant le bras-manivelle 37 en contact avec le bras de support 34 de la porte ou du couvercle 33 pour le soulever et l'obliger à relever ce dernier de manière qu'il dégage l'ouverture du tambour rotatif.
On fait ensuite basculer le tambour rotatif
4 pour lui faire prendre la position de déchargement indiquée par le tracé- en traits mixtes z, Fig. 1, pour décharger son contepu, en vue de son utilisation, pendant que le tambour tourne toujours, de sorte que celui-ci est ainsi entièrement vidé.
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"IMPROVEMENTS IN THE MANUFACTURING OF CONCRETE AND APPARATUS FOR THIS MANUFACTURING"
The invention relates to a system for making concrete in which air entrained or contained in the agglomerated mass is removed or sucked therefrom while this mass is subjected to mixing, in the wet state only, in a mixing chamber. hermetically sealed, so as to produce a concrete with a very homogeneous and resistant structure, thanks to the absence of voids or
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pores which usually exist in concrete mixed in the ordinary way.
Hitherto, the apparatus employed has included the use of a tilting mixing chamber of the paddle type provided with a removable hermetic cover, or else of a non-tilting rotating mixing drum provided with a cover plate. airtight at one or both ends to close one or both openings.
The present invention relates to an improved method of manufacturing concrete and an apparatus for making it.
Accordingly, according to the present invention, the materials which make up the agglomerated mass undergo mixing in the interior of a tilting rotary drum provided with a removable hermetic cover forming the chamber from which the air, which is entrained or contained in. the wet mass of agglomerates is extracted or sucked during the kneading of this wet mass.
In the apparatus for mixing concrete established in accordance with the invention, the rotating drum has only one loading and unloading opening and it is mounted in a frame so as to rotate about its own axis and to tilt. around a horizontal axis, to allow the loading of the materials into the drum at a certain tilting angle, the operation of mixing at another tilting angle and the unloading of the chipboard at a still different tilting angle.
The mixing position of the drum is a
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intermediate position between the loading and unloading positions and there is provided, to close the opening of the drum, a movable door or a cover which is arranged and carried on the frame of the apparatus independently of the drum, so that when the door is open, - or the cover lifted, - it does not interfere with the angular movement of the drum from the loading position to that of unloading.
Means are provided for opening and closing the door or the cover of the drum, so that it can be lowered to close the opening of the drum and seal it by its own weight when this drum is in the kneading position, thus forming a hermetically sealed chamber inside the drum. The door or the cover is provided with suitable devices and connections with the reservoir, cylinder or other suitable part of an air pump or other device for drawing air from the mixing chamber and creating a vacuum. necessary to carry out the deaeration operation.
The door or the cover is supported by a suitable movable arm carried by the frame of the apparatus and it is mounted on this arm so as to be able to rotate freely with the drum, to fit into the opening of this drum and to adapt. to any irregularity that it may present.
A valve system is also provided in the vacuum duct which opens into the drum, as well as closure members by means of which the valve closes the vacuum duct which opens to the outside, after the drum door has been closed.
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and establishes communication between this vacuum duct and the atmosphere, before the opening of the drum door.
The drum door opening and closing member is controlled by the movement of an operating lever having a lost time which occurs during the initial movement of said lever and which makes it possible to stop the vacuum.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is an elevational view of a type of concrete mixer constructed in accordance with the invention.
Fig. 2 is the side view.
Fig. 3 is a detail view (on an enlarged scale) which shows the door closing member, the vacuum duct which leads to the drum and the valve mechanism therein.
In these Figures, 2 denotes a frame mounted on wheels 3, and in which is installed a drum 4 carried by a vertical central shaft (not shown) mounted on a rocker under a cradle 5 and entering axially into the drum through its base, the cradle being suspended by a solid journal 6 and a hollow journal 7 housed respectively in bearings 8 and 9 fixed to the frame 2. The oscillation of the cradle 5 around its journals is produced by means of a toothed sector 10 with which meshes a pinion 12 controlled by a flywheel 13 mounted on the pin 14 of the pinion 12, this pin being housed in a bearing 15 fixed to the frame 2, and the toothed sector 10 being fixed to the journal 6 of the cradle 5.
In the hollow journal 7 is rotatably mounted an axis 16 controlled by a toothed wheel
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right 17 mounted on him; pinion 18, Fig.l, is keyed on the inner end of this axis and meshes with a circular shaped rack 19 mounted on the drum 4, so that when the axis 16 is rotated by the toothed wheel 17 , the drum rotates around its axis. The toothed wheel 17 is actuated by a chain 20 passing over the toothed wheel 21 of a motor assembly 22 suitably mounted in the frame 2.
It can therefore be seen that the drum 4 can be tilted by actuating the handwheel 13 while it is rotating, arrangements being made so that the drum can be retained at three different tilting angles, one of which gives the filling position. , the second, the mixing position, and the third the unloading position.
On the outer end of the axle 16 is mounted another spur gear 23 which transmits motion to an upper shaft 24 via a spur gear 25 and a friction clutch 26 mounted on it. him. The shaft 24 carries two control drums 27 serving to raise and lower a filling hopper 28 by means of metal cables 29 which pass over pulleys 30 shown more clearly in FIG. 1. The hopper 28 is carried by oscillating arms 31, FIG. 1, mounted on a shaft 32 suitably mounted itself on the frame 2.
The drum 4 is provided with a removable cover or door 33 suspended by means of an arm 34 and a yoke 35 from a shaft 36 around which the arm can oscillate, the door 33 remaining, by the action of its own weight, hermetically applied to the
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opening of the drum 4 when it is in its closed position, and being supported in the open position by a crank arm 37 which, when the door is closed, is kept away from the arm 34, so that the door can s 'apply to the opening of the drum, as mentioned above.
This crank arm 37 is fixed to the shaft 36 and its movement is controlled by the operation of a hand lever 38, mounted on one end of this shaft, this movement of the crank shaft comprising a time lost, after the door has closed on the drum allowing it to disengage from its contact with the arm 34, taken again when it is lifted by the operating lever until it comes into contact with arm 34.
The door 33 is mounted on the arm 34 via a hollow shaft 39 which rotates in a ball bearing 40 mounted in a bearing 41 of the arm 34, so that the door can rotate with the drum, and the bearing 41 is resiliently mounted on the arm 34 by means of springs 42, so that the door can fit into the opening of the drum and follow any irregularities therein. A gasket 43, made of rubber or the like, is disposed on the door for the purpose of making a hermetic seal.
A vacuum duct 44 connected to a pump 45 communicates with the hollow axis 39 of the door 33 of the tamoour, this hollow axis communicating directly through the door with the interior of the drum, which makes it possible to create a vacuum in the drum 4 by the action of the pump 45 controlled by means of a pulley or a spur gear 46, mounted on the motor assembly 22, and on which passes a chain 47 or the e-
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equivalent.
The vacuum duct is provided with a filter device 49, while the hollow shaft 39 of the door 33 is also provided with a filter 50.
In the vacuum pipe is mounted a valve box 51 in which is formed a valve chamber 52 containing a valve 53 which controls the vacuum ports 54,55 and a port 56 for the outside air. This valve 53 is actuated by a rod 57 which slides in upper 58 and lower 59 bearing surfaces. This rod is connected by its outer end to a valve control lever 60, fixed on the shaft 36, this lever being able to be actuated by the operation of the hand lever 38.
A water tank 61 is installed above the apparatus; it is provided with a pipe 62 through which water is brought over the materials as they fall from hopper 28 into drum 4.
The operating lever 38 carries a spring ratchet 63 which engages a fixed toothed rack 64, so that this lever can be retained in position.
The friction clutch 26 mounted on the shaft 24 is actuated by an articulated lever 65 which can be controlled by means of a sector 66 fixed on a shaft 67 actuated by the operation of a hand lever 68.
On the end of the shaft 24 is mounted a ratchet wheel 69 with which a hand-operated pawl 70 engages to hold the hopper 28 in its position.
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lifting position when necessary.
The hopper 28 is provided with a chute 71, integrally fitted with it, intended to direct the materials into the drum.
The connection 72 between the duct 44 and the hollow shaft 39 \ The door 33 of the drum is established by a flexible member.
The operating mode of the apparatus is as follows: by activating the handwheel 13 so as to tilt the rotary drum 4 and make it assume the filling position indicated by the line in mixed lines x in FIG. 1, the hopper which contains the materials being raised to the position indicated by the phantom line v, in FIG. 1, to discharge its contents into the drum, with water also being mixed with the materials. The rotary drum 4 is then tilted to make it assume the mixing position in which it is shown in solid lines, then the lever 38 is operated to lower the door or the cover 33 in order to hermetically close the opening of the drum.
The initial movement of this operating lever allows the door to descend on the opening of the drum, and at the same time actuates the valve 53 by means of the lever 60 mounted on the shaft 36, the prolonged movement of the operating lever continues to actuating the valve which then closes the atmosphere communication lumen 56 of the valve chamber 52 mounted in the vacuum duct 44 after the door 53 has sealed the drum, thereby allowing the suction of the vacuum. air from the drum by pump 45, in order to
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create a vacuum while the mixing is carried out.
Once the mixing is complete, it is naturally necessary to put an end to the vacuum state in the rotating drum 4, before raising the door or cover 33, which is done automatically by actuating the operating lever 38. for the opening of the door: the first movement of this lever causing the opening by the valve 53 housed in the valve chamber 52 of the vacuum duct 44 to make it communicate with the outside air through the light
56 and stop the vacuum, the prolonged movement of the operating lever bringing the crank arm 37 into contact with the support arm 34 of the door or the cover 33 to lift it and force it to raise the latter so that it clears the opening of the rotating drum.
The rotating drum is then tilted
4 to make it take the unloading position indicated by the dot-dash line z, Fig. 1, to unload its container, with a view to its use, while the drum is still rotating, so that it is thus completely emptied.