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Appareil pour préparer un mélange pour du béton d'asphalte ou de ciment ou analogues, spécialement pour la construction de routes.
La présente invention concerne un appareil pour préparer un mélange de composants tels que de l'asphalte, sable, béton, pierraille, et analogues, convenant spécialement pour la cons- truction de routes.
Il est de pratique courante d'opérer comme suit. Confor- mément aux résultats des analyses de tamisage de la pierraille, de deux sortes de sable et d'une matière de remplissage, on fait passer l'ensemble des composants en proportions grossières par un seul tambour rotatif de séchage et on sépare ensuite les composants séchés en deux parties, à savoir la pierraille et le sable mélangé, que l'on emmagasine dans deux silos. Un bac de
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pesage est agencé sous les silos. Les quantités en poids de pierraille et de sable, requises pour un même mélange, sont pesées successivement et d'une façon plutôt grossière dans le bac de pesage. Le contenu du bac est ensuite déversé dans un malaxeur, dans lequel on ajoute la matière de remplissage et du bitume.
Par une matière de remplissage il faut par exemple entendre les cendres volantes ou poussières provenant du proces- sus de fabrication de ciment Portland. Les composants sont mélangés pendant environ une minute au moyen de dispositifs d'agitation prévus dans le malaxeur. Le mélange fini est dé- chargé dans un véhicule, tel qu'un tracteur, au moyen de vannes dans le fond du malaxeur.
Dans le cas de ce procédé connu, on a besoin de plusieurs appareils de pesage. La machine ne travaille pas d'une façon continue et doit être démontée en majeure partie après l'achè- venent de chaque travail, pour être remontée ailleurs. La capa- cité de production de la machine atteint au maximum vingt tonnes par heure.
Ce procédé de préparation du mélange est plutôt grossier.
Surtout pendant les pesées, il se produit des erreurs inévita- bles, qui ne sont évidemment pas constantes.
Le béton de ciment est mélangé dans les bétonnières connues, c'est-à-dire des tambours rotatifs, dans lesquels on mélange simultanément toutes les substances additionnelles, sans les sécher au préalable.
Un inconvénient de ce procédé réside dans le fait que, le sable et le gravier étant souvent humides par suite de l'expo- sition à la pluie, il est impossible de déterminer la quantité d'eau qui doit être ajoutée, laquelle varie d'ailleurs constam- ment. Or la détermination de la quantité correcte d'eau est très importante pour obtenir un béton d'excellente qualité, ayant
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notamment une bonne résistance à la compression. La composition idéale du béton peut seulement être obtenue si l'on peut réali- ser la plus grande précision possible lors de la préparation et, tel qu'il ressort des considérations qui précèdent, cela laisse beaucoup à désirer.
Il est également connu de sécher individuellement les com- posants du mélange, de les séparer par tamisage en par exemple trois fractions, qu'on laisse écouler en quantités réglables à travers des ouvertures qui peuvent être commandées par une vanne ou analogue. Ce procédé est continu, mais il lui manque égale- ment la précision nécessaire pour certains mélanges, tel que le béton d'asphalte.
L'objet principal de la présente invention est d'établir un appareil ne présentant pas les inconvénients cités et per- mettant la préparation d'un excellent mélange pour du béton d'asphalte, aussi bien que pour du béton de ciment.
Un autre objet de l'invention est de réaliser une machine ne comportant pas d'appareil de pesée et délivrant un mélange de composition précise et constante.
Une des principales caractéristiques de l'invention est la prevision de moyens pour mesurer des quantités exactes en volume des composants du mélange, les dits moyens étant combinés avec des appareils séparés de séchage pour dessécher séparément les dits composants.
Au lieu de peser grossièrement de grandes quantités de par exemple ensemble cinq cents kilos, on effectue, dans la machine selon l'invention, la mesure des ,matières additionnelles par petits volumes de par exemple 30 kg. au total.
La nouvelle machine selon l'invention ne requiert pas d'ou- vriers constamment occupés à manipuler une balance, ce qui en- traîne de grandes erreurs, car il est bien connu que, lorsqu'un excédent de matière a été versé dans le bac de pesage pendant
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cette opération de pesée, cet excédent n'est jamais enlevé dans la pratique, à cause de la température élevée et de la perte de temps qui en résulterait. Il est pour ainsi dire impossible aux surveillants de contrôler chaque opération effectuée par les ou- vriers. De plus, il est admis que le poids spécifique d'une ma- tière est toujours égal à une valeur déterminée une fois pour toutes pour cette matière. Cela n'est toutefois pas du tout exact pour une matière de remplissage.
Tous ces inconvénients disparaissent en cas de mesure auto- matique de petites quantités. Il est vrai qu'il se produit une autre erreur, à savoir le tassement de la matière dans les réci- pients de mesure par suite des vibrations de la machine. Cette erreur reste toutefois comprise entre des limites étroites et peut être déterminée d'une façon assez précise par des pesées de contrôle au début du travail. On peut ainsi déterminer, pour chaque matière, un coëfficient par lequel il faut multiplier les résultats des analyses de tamisage.
Un autre objet de la présente invention est une machine qui a un grand débit par unité de temps et qui peut être déplacée rapidement, parce que tous ses éléments constitutifs sont montés comme une unité sur un véhicule.
A titre démonstratif, un exemple de réalisation de l'inven- tion se trouve décrit ci-après avec référence aux dessins schéma- tiques annexés dans lesquels: Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil selon l'invention,
Fig. 2 est une vue en plan, une partie de l'enveloppe supé- rieure de l'appareil étant enlevée pour la clarté du dessin,
Fig. 3 est une vue en élévation latérale de l'appareil, du côte de l'amenée des matières,
Fig. 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de Fig. 2, et,
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Fig. 5 est une vue partielle en élévation latérale suivant la ligne III-III de Fig. 2.
Des transporteurs à godets 1 et 2 servent respectivement à élever du sable préalablement mélangé et de la pierraille, et à alimenter des tambours sécheurs rotatifs 3 et 4, par des plana inclinés la et 2a. Les transporteurs 1 et 2 sont actionnés par un arbre 30 d'un moteur tel qu'un moteur a combustion interne 9, au moyen d'une transmission par chaîne comportant des roues à chaîne 29a, 29c, une chaîne 29b, un arbre 29d, des roues coni- ques 9g et 29f, une autre transmission par chaîne 29h, un arbre 29i et des chaînes 29k.
Les tambours 3 et 4 sont supportés à leur périphérie par des galets 3b, 4b (fig. 3) et sont pourvus de couronnes dentées 3a, 4a qui sont actionnées par une roue dentée 29e sur un arbre 29d. Le tambour 4 est pourvu, à son extrémité de déchargement, d'un tamis 5 qui retient et évacue les morceaux de pierre plus grands que par exemple 25 mm. En outre, les tambours sont pour- vus de moyens de chauffage, non montrés.
Un ventilateur 6 est monté sur la plate-forme ou partie principale 61 du châssis de la machine, qui est montée sur des roues 62, 63, 64. L'extrémité d'aspiration du dit ventilateur 6 est raccordée aux conduits d'aspiration 6e. et 6f menant à l'in- térieur des dits tambours pour extraire la poussière de ceux-ci.
Cette poussière est amenée par le dit ventilateur 6, à travers son extrémité de refoulement, dans un séparateur de poussière 7.
Le ventilateur 6 est actionné par un arbre moteur 30, à l'inter- vention d'une transmission par chaîne 6a, 6b, 6d.
De la pierraille sèche et du sable sec sont déchargés dans des trémies fermées 8 et 9 servant à conduire ces matières à un tambour de mesure 10. Ce tambour est divisé en quatre parties égales 11 et peut être mis en rotation autour de son axe 12 par une commande non illustrée. Une cloison transversale 13 divise
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le tambour en deux parties et cette cloison correspond à la cloison 14 entre les trémies 8 et 9. En augmentant l'épaisseur de la cloison 13, par exemple en y adaptant des plaques de rem- plissage, la longueur des chambres dans le tambour peut être va- riée en vue d'obtenir le rapport correct entre les quantités de pierraille et de sable.
Le tambour 10 est tourné périodiquement d'un angle de 90 à l'aide d'un mécanisme qui sera décrit dans la suite, et déverse ainsi chaque fois des quantités constantes de pierraille et de sable dans un bac 15 qu'on peut faire pivoter autour d'un axe 16.
Par suite de la rotation de ce bac, la matière est déchargée dans un autre bac 17 que l'on peut faire tourner autour d'un axe 18, et ce processus se répète jusqu'à ce que le bac 19 soit atteint.
Pendant que le bac 20 se trouve dans la position de repos, de la matière de remplissage, telle que des cendres volantes, est ajoutée au moyen d'un tambour de mesure 21 de construction semblable à celle du tambour 10. Cette matière est emmagasinée dans une trémie 22 alimentée par un transporteur 23. La longueur des bacs entre le bac 15 et le bac 19 décroit progressivement, afin d'améliorer l'opération de mélange.
Après la rotation du bac 19, les matières initialement mélan- gées sont déchargées dans un transporteur à vis 24. Pendant le déversement de la matière dans ce transporteur, la masse est arro- sée de bitume chaud débité sous pression par un pulvérisateur 25.
Il convient de noter qu'au lieu des bacs 15 - 19 on peut utiliser, si on le désire, un malaxeur ordinaire pourvu d'une ou plusieurs vis ou autres moyens d'agitation.
Dans le transporteur 24, un arbre rotatif 26 pourvu de pa- les ou lames 27 mélange intimement les composants et le mélange est évacué à l'extrémité de déchargement 28. Sous cette extré-
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mité, on peut placer un réservoir de chargement d'un tracteur pour transporter le mélange fini vers l'endroit d'utilisation.
Le moteur 29 entraîne l'arbre 30 qui commande les tambours 3 et 4, les transporteurs 1 et 4 et le ventilateur 6, tel que spécifié ci-dessus, ainsi que l'arbre 26 du transporteur à vis 24, par l'intermédiaire de l'arbre transversal 30a, les roues d'angle 30b, 30c, l'arbre auxiliaire 30d et les roues d'angle 30, 30f.
31 désigne une pompe à huile qui est également actionnée par l'arbre 30.
Les arbres de pivotement de tous les bacs sont supportés dans des paliers 32. Les arbres 17, 33,34, 35 et 19 des bacs sont pourvus de pignons 36 qui engrènent avec des éléments en forme de crémaillère prévus sur une tige de poussée 37, de sorte qu'une rotation peut être imprimée simultanément à tous les bacs par un déplacement de la dite tige. D'une façon similaire, une autre tige de poussée 38 actionne les autres bacs.
Des bras 39 et 40 sont montés sur la tige 37. Chaque bras est articulé à des crochets 41 et 42 qui, lorsque la tige 37 se déplace vers le haut, font tourner les pignons à quatre dents 43 et 44 montés sur les arbres des tambours de mesure 10 et 21, en imprimant ainsi à ces derniers une rotation de 90 , de façon qu'ils déchargent le contenu d'une de leurs chambres de mesure dans les bacs agencés sous ces tambours.
La tige 37 actionne également un levier 45 monté à pivote- ment en 46, pour provoquer le déplacement vers l'avant ou vers l'arrière d'un piston 47 avec sa tige de piston.
En fermant et ouvrant alternativement des soupapes à bille 48 et 49, on aspire du bitume du réservoir 50 par un tuyau 51 ou on le refoule à travers le vaporisateur 25.
La quantité de bitume devant être périodiquement injectée peut être réglée au moyen d'un dispositif de réglage 5.
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Chaque tige de poussée 37 et 38 se termine, à son extrémité inférieure, par un piston 53 se déplaçant dans un cylindre 54.
Ces deux cylindres 54 sont reliés par des tuyaux 55 à la pompe a huile 31 et au réservoir d'huile 56.
Dans la position extrême supérieure des pistons 53, l'arbre de la soupape d'arrêt à bille 57 est alternativement tourné de 90 vers l'avant ou vers l'arrière, de façon à produire l'alter- nance voulue dans l'alimentation en huile.
Cette rotation de l'arbre de la soupape d'arrêt est obtenue au moyen de tringles 58 reliées aux tiges de poussée 37 et 38.
L'extrémité inférieure de ces tringles provoque cette rotation alternative parce que ces tringles sont chaque fois connectées à un des deux pignons 60 montés aux extrémités de l'arbre horizontal de rotation 59 de la soupape d'arrêt 57.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la machine représentée à titre d'exemple, à laquelle diverses modifications peuvent être apportées sans se départir de l'esprit de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour préparer un mélange pour béton d'asphalte ou béton de ciment et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dispositifs de séchage capables de sécher séparément les composants du mélange, des moyens de déchargement prévus aux dits dispositifs de séchage, des moyens pour mesurer des volumes déter- minés d'avance des dits composants, ces moyens comportant des moyens d'admission connectés aux dits moyens de déchargement et des moyens d'évacuation, un malaxeur étant connecté aux dits moyens d'évacuation.