<B>Appareil pour mélanger et sécher un</B> agrégat La présente invention a pour objet un appareil pour mélanger et sécher un agrégat. Elle concerne plus spécialement un mélangeur-sécheur d'asphalte à alimentation continue.
Les mélangeurs d'asphalte actuellement en usage utilisent des chambres de mélange dans lesquelles des agitateurs sont disposés dans la partie inférieure de la chambre de mélange, de sorte qu'il existe un grand espace au-dessus de la zone de mélange. Cet espace était jugé avantageux en vue de fournir un moyen pour recevoir l'humidité en provenance de la chambre de mélange. L'espace relativement grand empêche le mélange des agrégats avec les liants liquides bitumineux comme le bitume fluxé qui con tiennent des hydrocarbures légers tels que le naphte ou le kérosène et l'essence.
Ceci est dû à ce que cet espace permet à la vapeur dégagée par les hydro carbures volatils de s'y rassembler et est susceptible de provoquer une explosion en présence d'une flamme. Les mélangeurs d'asphalte à charges sépa rées sont volumineux en raison de l'espace relative ment grand au-dessus de la zone de mélange, et ils sont assez inefficaces étant donné que le mélange n'est pas confiné, ce qui rend l'agitation plus diffi cile et a pour conséquence que l'agrégat présente une moindre surface de contact pour le mélange et le séchage.
L'appareil objet de l'invention, comprenant au moins une chambre de mélange allongée, un dispo sitif automatique d'admission continue d'une charge d'agrégat dans la chambre, et un dispositif d'agitation et de déplacement de l'agrégat longitudinalement à l'intérieur de la chambre, est caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'air, une chambre à air com muniquant avec le conduit et la chambre de mé lange, un dispositif destiné à créer une pression d'air et un tirage d'air dans la chambre à air pour intro- duire cet air dans la chambre de mélange,
et un dis positif destiné à introduire une flamme dans ledit tirage d'air et situé dans la chambre à air de façon que la flamme soit répartie uniformément dans toute l'étendue de la chambre de mélange.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'inven tion la fig. 1 en est une vue latérale ; la fig. 2 est une vue latérale prise du côté opposé par rapport à celle représentée sur la fig. 1 ; la fig. 3 est une vue en plan de l'appareil, des parties étant omises ou arrachées pour plus de sim plicité ; la fig. 4 en est une vue en perspective, certaines parties étant omises ou arrachées pour plus de sim plicité ; la fig. 5 est une coupe, à plus grande échelle, selon 5-5 de la fig. 3 ;
la fig. 6 est une coupe, à plus grande échelle, d'un ajutage représenté à la fig. 5 ; la fig. 7 est une coupe, à plus grande échelle, selon 7-7 de la fig. 3, et la fig. 8 est une coupe, à plus grande échelle, selon 8-8 de la fig. 1.
L'appareil représenté aux fig. 1 à 4 est un mé- langeur-sécheur à asphalte et comprend un châssis rectangulaire 10 monté sur des roues 11. Une tré mie A portée au voisinage d'un des angles du châs sis 10 sert à alimenter un agrégat dans une pre mière chambre de mélange constituée par un tam bour B disposé horizontalement et porté par le châs sis 10. L'agrégat est igtroduit dans une extrémité du tambour B à partir de laquelle il est mû axialement sous l'action d'un dispositif agitateur situé à l'inté rieur du tambour.
Le tambour B est relié à une seconde chambre de mélange constituée par un se- coud tambour C parallèle au premier et aligné avec lui, communiquant avec le tambour B au voisinage de l'extrémité qui est opposée à celle dans laquelle l'agrégat est admis. Le tambour C est à son tour relié à son extrémité opposée à une troisième cham bre de mélange constituée par un troisième tambour D qui est également parallèle et aligné avec le tam bour C. Les tambours B, C et D sont ensuite portés par le châssis 10 et sont disposés l'un près de l'autre et dans un plan horizontal.
L'agrégat est mû longitudinalement à l'intérieur du tambour B vers l'extrémité du tambour B qui est reliée avec le tambour C par le dispositif agitateur sous forme de pales E. Chaque tambour B, C et D est muni de telles pales E qui sont destinées à faire avancer l'agrégat selon un trajet tortueux à travers les trois tambours à une vitesse uniforme. Les tam bours B, C et D sont munis, d'une soufflante F des tinée à créer un tirage forcé d'une extrémité d'un tambour à l'autre de façon à répartir une flamme à travers les tambours.
On produit cette flamme en brûlant une huile qui est admise dans le tambour à travers des ajutages G dont un certain nombre d'entre eux communique avec chacun des tambours B, C et D. L'agrégat, qui consiste normalement en sable et gravier, est introduit dans la trémie A et de là dans une extrémité du tambour B. A l'intérieur du tam bour B, l'agrégat est séché par suite de l'agitation des pales E en présence du tirage forcé provenant de la soufflante F, l'air pénétrant dans une extrémité du tambour B, traversant le tambour et sortant par une cheminée H, de façon à étaler la flamme émise par les ajutages G sur une partie importante du tam bour B.
Un tirage similaire est créé dans chacun des tambours qui sont tous reliés à un dispositif à souf flante F à une extrémité et à la cheminée H à l'au tre extrémité, de sorte que les tambours servent de conduits pour le tirage et la flamme qu'il transporte.
L'agrégat séché passe alors dans le tambour C où un liant bitumineux liquide est ajouté par un tuyau J selon un débit continu, ainsi qu'il sera décrit en dé tail ci-dessous. La flamme est fournie par les aju- tages G des brûleurs à huile d'une façon analogue à celle décrite à propos du tambour B et il est évi dent que l'asphalte et l'agrégat sont mélangés selon un débit uniforme en présence d'une flamme qui est forcée à travers le tambour C, par le tirage forcé passant à travers le tambour.
Ceci assure l'élimi nation de l'humidité additionnelle susceptible d'être présente ainsi que des hydrocarbures plus légers qui sont présents dans le liant bitumineux et qui sont brûlés par la flamme sortant des ajutages G. Le mélange d'agrégat et de liant passe alors dans le tambour D où il est de nouveau traité par la flamme comme dans le tambour C. Une goulotte d'évacua tion K est prévue à l'extrémité du tambour C afin de permettre d'évacuer le mélange après que le pro cessus de mélange est terminé. Le châssis 10 est rectangulaire et comprend des longerons en U 10a qui sont soudés à des traverses 10b. Le châssis est muni d'une paire de supports transversaux 10c.
Un attelage 12 de remorque, des tiné à être accroché derrière un camion citerne à asphalte (non représenté) qui porte une réserve d'as phalte pour l'appareil est fixé à l'avant du châssis 10. Le liant bitumineux liquide utilisé est par exem ple du bitume fluxé qui comprend des hydrocarbures légers tels que le naphte ou le kérosène et l'essence. Ces hydrocarbures volatils peuvent être facilement éliminés par combustion du mélange de sorte que l'agrégat peut être introduit rapidement dans l'ap pareil.
La trémie A est munie d'un volet 13 (fig. 7) coulissant entre des guides 14 portés par la trémie. Une vis 15 passe à travers des fentes 15a et, au moyen d'un écrou à oreilles 15b bloque le volet coulissant 13 dans toute position désirée. Le volet 13, qui peut être réglé par une poignée 13a, permet de régler le débit d'admission de l'agrégat à partir de la trémie dans le tambour B. Un passage 16 construit en tôle est relié au tambour B à une extré mité et avec la trémie A à travers une ouverture dont la dimension est réglée par le volet 13 à l'autre extrémité.
Un plateau horizontal 17 est monté au-dessous de la trémie A de façon à pouvoir aller et venir sur des galets 18. Le plateau 17 sert de fermeture pour le fond ouvert de la trémie A et le dispositif d'agi tation pour admettre l'agrégat dans le passage 16. Les galets 18 tourillonnent sur un bâti 19 qui sup porte la trémie A. Une roue dentée 20, qui est en traînée par une chaîne 21, tourne en entraînant une bielle 22 dont une extrémité est fixée à la roue 20. L'extrémité libre de la bielle est articulée en 24 à une extrémité d'une bielle 23 dont l'autre extrémité est articulée à une console 25. La console 25 est fixée au plateau 17, en formant ainsi une commande à mouvement de va-et-vient pour le plateau.
L'agré gat est empêché de s'échapper de la trémie A à l'autre extrémité du plateau 17 par une plaque 27 et une butée 28 qui est fixée à la plaque 27 par un écrou à oreilles 29.
A la fig. 2, la chaîne 21 est entraînée par une roue dentée 30 qui est calée sur un arbre axial 31 qui s'étend à travers le tambour B. L'arbre 31 tou- rillonne dans des consoles 32 à chacune de ses ex trémités. Aux fig. 1 et 3 l'arbre 31 est entraîné à son extrémité opposée à la roue dentée 30 par une roue dentée 33 elle-même entraînée par une chaîne 34 à partir d'une roue dentée 35. La roue dentée 35 est portée par une boite de sortie 36 d'un moteur 37 à couple constant.
Des arbres axiaux 38 et 39 sont disposés res pectivement à l'intérieur des tambours C et D et sont montés au voisinage de leurs extrémités dans des consoles 40 et 41 reliées au châssis 10. L'arbre 38 est entraîné par une transmission à chaîne 42 à partir de l'arbre 31. L'arbre 39 est entraîné par une transmission à chaîne 43 à partir de l'arbre 38 à l'extrémité de cet arbre qui est éloignée du moteur 37. Des gardes 19a recouvrant les diverses chaînes,, sont supportés par des éléments de châssis 19b re liés au châssis 10. Chacun des arbres 31, 38 et 39 porte les pales E.
Les tambours B et C sont reliés entre eux à leurs extrémités éloignées de la trémie A par le passage 45. L'agrégat qui est introduit dans le tam bour B passe par le passage 45 dans le tambour C où il est avancé axialement dans le sens opposé par les pales E orientées en sens opposé. L'agrégat est par suite mû axialement à travers le tambour C vers un second passage 46 reliant les tambours C et D. L'agrégat est alors avancé à travers le tambour D jusqu'à la goulotte K où il est prêt à être utilisé.
Le liant bitumineux liquide est ajouté à l'agré gat par le tuyau J à l'intérieur du tambour C où il est mélangé intimement avec l'agrégat avant que ce dernier passe le tambour D en vue d'un traitement supplémentaire en présence du tirage forcé et de la flamme ainsi qu'il sera décrit plus en détail ci-après. Le liant liquide bitumineux est pompé par le tuyau 47 à partir d'un camion citerne (non représenté) par une pompe 48 dans le tuyau J. Un dispositif doseur 49 destiné à fournir une quantité uniforme d'as phalte au tuyau J est représenté en détail sur la fig. 8. La pompe 48 est entraînée par une chaîne 48a à partir du moteur 37.
Le doseur 49 comprend un boîtier 50 qui pré sente un raccord 51 pour le tuyau 47 d'alimentation de liant. Le liant est introduit dans le boîtier 50 à travers ce raccord 51 et dans un prolongement 52 du boîtier avant de passer à travers un registre 53. Il est préférable d'avoir recours à un registre du fait qu'il a moins de chance d'être encrassé par le liant bitumineux relativement lourd qui le traverse. A l'extrémité opposée du boîtier 50, un plongeur 54 est tassé contre un siège 55 formé à l'intérieur du boîtier par un ressort à boudin 56. Le plongeur 54 est muni d'une tige de soupape 57 qui passe à tra vers un bouchon 58 vissé dans le boîtier 50. Une poignée 54a sert à faire aller et venir le plongeur afin d'en empêcher le collage.
Un presse-étoupe 59 est maintenu en position par le ressort 56 et em pêche l'asphalte de passer entre le bouchon 58 et la tige de soupape 57. Il est prévu un raccord 60 pour un tuyau de retour 61 qui revient au camion citerne.
Le but du doseur décrit est de fournir de l'as phalte sous pression constante au tuyau J. Un mano mètre 50a sert à indiquer la pression régnant dans le boîtier 50 et communique avec ce dernier par le pignon 50b. Au cas où la pression à l'intérieur du boîtier 50 dépasse la valeur désirée, le ressort 56 sera comprimé par le plongeur 54 en permettant ainsi au liant de s'écouler à travers le raccord 60 et le tuyau de retour 61 vers le camion citerne. Ceci assure une fourniture de liant à une pression uni- forme au tuyau J et la quantité d'asphalte fournie est réglée par le registre 53.
Le dispositif F destiné à produire le tirage com prend une soufflante rotative 62 pour créer une pression d'air statique à l'intérieur d'un conduit 63 horizontal qui est situé au-dessus des extrémités des tambours B, C et D éloignées de la cheminée H de façon à pouvoir introduire un grand volume d'air à faible vitesse dans la chambre B. Une console 62a supporte la soufflante 62 entraînée par une courroie 62b qui est à son tour entraînée par une courroie 62c à partir de l'arbre de commande non représenté du moteur 37. Le conduit 63 est relié par des tuyaux 64, 65 et 66 avec des chambres à air cylindriques 67, 68 et 69 portées par les tambours B, C et D respectivement.
Les chambres 67, 68 et 69 sont mu nies de couvercles 70 qui sont fixés de façon amo vible par des écrous à oreilles 71 vissés sur des tiges filetées 72 reliées aux tambours B, C et D. Les ex trémités des tambours B, C et D qui sont entourées par les chambres à air 67, 68 et 69 sont chacune munie d'une série d'ouvertures 72'. Ces ouvertures facilitent l'introduction d'un grand volume d'air dans les tambours respectifs à une vitesse relativement faible. Ceci est avantageux du fait qu'il est néces saire d'avoir un grand volume d'air pour entretenir la combustion de la flamme et évacuer les gaz et les vapeurs des tambours. La pression d'air statique régnant à l'intérieur du conduit 63 doit être suffi sante pour donner un tirage d'air assurant une com bustion propre à fournir assez de chaleur pour sé cher l'agrégat.
Des conduits horizontaux 73, 74 et 75 disposés au-dessus des tambours B, C et D communiquent avec ceux-ci et sont fixés perpendiculairement au conduit longitudinal 63 à une de leurs extrémités respectives à travers une série d'ouvertures 74a qui sont prévues pour introduire un grand volume d'air à une vitesse relativement faible dans chacun des conduits perpendiculaires. Chacun des conduits 73, 74 et 75 est muni d'une série de tubes 76 qui com muniquent avec les conduits perpendiculaires 73, 74 et 75 à travers des ouvertures 77 à une extrémité et avec leurs tambours B, C et D à l'autre extrémité. Les extrémités des tubes 76 communiquent avec les tambours B, C et D à travers deux ouvertures dé coupées dans les tambours.
Il est ainsi créé un tirage forcé et continu d'air sur toute la longueur de chacun des tambours B, C et D, ce qui permet de fournir à chacun d'eux un volume relativement im portant d'air à faible vitesse qui s'écoule à travers les tambours pour être évacué par la cheminée H.
L'huile combustible est introduite dans chacun des tambours B, C et D par les ajutages G qui pul vérisent l'huile en un fin brouillard (fig. 5) de façon à produire une flamme qui est étalée uniformément selon un trajet en spirale à travers chacun des, tam bours. Les ajutages G sont disposés au centre des tubes à air 76 à peu près au point où les tubes 76 se raccordent à leurs tambours respectifs.
Cet aju- tage, (fig. 6) comprend un boîtier 78 dans lequel un bec 79 est vissé. Le bec 79 porte un curseur 80 qui présente un passage oblique 81 en travers de sa pointe de façon à pulvériser l'huile en un fin brouil lard à travers l'orifice 82 du bec. L'huile est intro duite dans le curseur 80 à travers un orifice 83 ménagé dans un bouchon fixe 84. L'huile passe à travers un orifice 80a dans et autour du curseur 80 et à travers le passage 81 vers l'orifice d'évacuation 82.
Un écran 85 sert de filtre pour l'huile introduite dans le bouchon 84 à partir du boîtier 78. L'huile est introduite par les ajutages G par un tuyau 86. Ces tuyaux, ainsi qu'on le voit sur la fig. 1, sont alimentés en huile par un tuyau de réservoir 87. Les tuyaux 86 sont reliés par des raccords 88 avec les tubes à air 76. Des robinets 87a sont utilisés pour commander le débit de l'huile à partir du tuyau 87 dans chacun des tuyaux 86 qui fournissent l'huile aux ajutages G.
Un robinet supplémentaire 87b sert à isoler le brûleur au voisinage de la gou- lotte d'évacuation K afin d'empêcher la flamme ou une chaleur excessive de passer par la goulotte d'é vacuation K, dans le cas où cela deviendrait néces saire.
L'huile est pompée dans le tuyau 87 à travers un tuyau 89 par une pompe 90 qui pompe l'huile à partir d'une citerne 91 à travers un tuyau 89a. Un manomètre 89b communique avec le tuyau 87.
La pompe 90 est entraînée par une courroie 90a à partir du moteur 37 et est munie d'un tuyau de déri vation 90b destiné à faire circuler l'huile à travers la pompe 90 lorsque les robinets 87a sont fermés. La citerne 91 est une citerne à compartiments pré sentant deux ouvertures 92 et 93, une partie de la citerne étant destinée à contenir de l'essence pour le moteur 37 comprenant un filtre à air 37a, et l'autre étant destinée à contenir l'huile pour les brûleurs.
Chaque pale E comprend une aube 94 qui est fixée par des boulons 95 à un prolongement oblique 96 qui est soudé aux arbres respectifs 31, 38 et 39. Ces aubes 94 sont décalées autour de l'arbre et obliques par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre de façon à communiquer une agitation à l'agrégat et en même temps à le mouvoir axialement à l'inté rieur des tambours B, C et D afin de produire le passage sinueux de l'agrégat à travers les tambours. Lorsque les aubes 94 sont usées, on peut les enlever en enlevant les boulons 95 et les remplacer par de nouvelles aubes.
Le dispositif agitateur se bloquerait en raison de la compression du mélange d'asphalte contre une telle paroi cylindrique. En fait, tel n'a pas été le cas en pratique, et seule une petite quantité du mélange se rassemble dans le fond du tambour et remplit un rôle utile d'isolement des tambours sans en em pêcher le fonctionnement. Il convient de noter à ce point que certaines des aubes 94a sont parallèles à l'axe des arbres 31, 38 et 39 de façon à pousser le mélange dans des passages 45 et 46 et la goulotte d'évacuation K.
Les arbres 31, 38 et 39 sont de préférence mis en rotation à une vitesse de 55 tours par minute, ce qui permet une agitation efficace de l'agrégat sans toutefois être violente au point de souffler la flamme provenant des ajutages G. Le mélange est fourni à partir de la goulotte K à une température environ de 140 à 160 C de façon à chauffer efficacement le liant sans toutefois brûler sa base bitumineuse. Au cas où la température devien drait excessive, on pourrait la régler en réduisant le volume de l'huile admise au brûleur G ou en aug mentant le débit de l'agrégat et du liant.
Les passages 45 et 46 qui relient entre eux les tambours B, C et D, respectivement, sont construits en tôle et sont représentés comme ayant une section droite rectangulaire. Les passages 45 et 46 pénètrent légèrement dans les tambours respectifs à travers des portions découpées des tambours et sont de préfé rence soudés par points de façon à fournir une liai son quelque peu élastique qui n'est pas: susceptible d'être rompue par suite de la dilatation et de la contraction des tambours lorsqu'ils sont chauffés et refroidis.
Des ouvertures ménagées dans les extré mités des tambours et qui sont normalement recou vertes par des, registres 96 coulissant entre des gui des 97 donnent accès aux tambours pour allumer l'huile émise par les ajutages G.
Les tambours B, C et D communiquent avec la cheminée H à travers de larges portions découpées 98. La cheminée H, qui est construite en tôle, est munie de prolongements 99 qui sont reliés aux tam bours B, C et D par des boulons 100 traversant ces prolongements. Les tambours B, C et D ne sont pas reliés directement au châssis 10 mais ils sont maintenus en position par leur propre poids entre les traverses 10b et les traverses 10e selon un mon tage à selle. Ceci permet la dilatation et la contrac tion des tambours lors de leur chauffage et de leur refroidissement.