EP0095977A2 - Centrale à béton mobile comportant un dispositif perfectionné d'extraction du ciment - Google Patents

Centrale à béton mobile comportant un dispositif perfectionné d'extraction du ciment Download PDF

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EP0095977A2 EP83401057A EP83401057A EP0095977A2 EP 0095977 A2 EP0095977 A2 EP 0095977A2 EP 83401057 A EP83401057 A EP 83401057A EP 83401057 A EP83401057 A EP 83401057A EP 0095977 A2 EP0095977 A2 EP 0095977A2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/04—General arrangement or layout of plant the plant being mobile, e.g. mounted on a carriage or a set of carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/06—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors
    • B28C7/10—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors by means of rotary members, e.g. inclinable screws

Definitions

  • the present invention relates to the manufacture of concrete on construction sites, and more particularly to an improved mobile concrete plant.
  • Concrete plants of the usual type generally include a cement extraction device consisting of an integrated silo, equipped with a system of extracting screws and lifting screws bringing the cement to a weighing device, for example a scale, then to a mixer, which also leads to an aggregate, sand and pebble extraction device, by a mobile conveyor completed by a hopper and a second weighing device, for example a weighing belt.
  • a cement extraction device consisting of an integrated silo, equipped with a system of extracting screws and lifting screws bringing the cement to a weighing device, for example a scale, then to a mixer, which also leads to an aggregate, sand and pebble extraction device, by a mobile conveyor completed by a hopper and a second weighing device, for example a weighing belt.
  • the integrated cement silo occupies an inclined position along a slope of approximately 15 ° to limit its size, and generally comprises two parallel udders which channel the cement over the entire length.
  • an extractor screw In the bottom of each udder in the shape of a trough, is placed an extractor screw bringing the cement to the rear of the silo from where it is extracted by two elevating screws placed on either side of the extractor screws. These two tubular lifting screws pass through the silo over its entire length and bring the cement up to a scale from where it is poured into the mixer.
  • This device makes it possible to produce a relatively compact mobile concrete plant, but has drawbacks. Indeed the slopes of the udders do not allow a regular flow of the cement, and consequently the feeding of the extracting screws is irregular and it forms many "dead heaps". In addition, the concentration of cement in the rear part of the silo and the lack of piping to the rear part of the silo and the lack of channeling towards the two elevating screws cause an overload of these which causes an abnormal increase in intensity in the geared motors which frequently trip.
  • the present invention relates to a mobile concrete batching plant of the above type, comprising a cement extraction device with a single extracting screw and a single lifting screw.
  • a more particular subject of the invention is a mobile concrete plant, the construction of which is simpler and the operation more efficient than conventional plants.
  • the mobile concrete batching plant in accordance with the present invention is of the type comprising a mixer which leads to an aggregate supply device, a cement extraction device and a water inlet;
  • the cement extraction device comprises a silo with a trough bottom inclined along its longitudinal axis, of V-shaped section, a double-acting extractor screw placed in the bottom of the trough and a lifting screw passing through the nearby silo of the extractor screw, and communicating with it.
  • the inclination of the extraction device constituting a cement silo, in the operating position is approximately 10 to 20 ° relative to the horizontal, and preferably around 15 °.
  • the trough-shaped silo has a bottom, the cross-section of which is V-shaped, the inclination of each plane relative to the horizontal being between 40 and 60 °, and preferably equal to approximately 50 °.
  • the trough of the extractor screw and the tube of the elevator screw communicate by a neck of short length oriented downwards, from the extractor screw to the elevator screw, located approximately 2/3 of the length of the silo from its lower end.
  • This position can vary and be modified if necessary by the technician depending on the inclination of the silo and the nature of the cement. It is generally preferable that this communication bottleneck is located in the upper part of the silo, near its middle.
  • the extractor screw located at the bottom of the trough is a double-effect screw: the turns located above the communication neck have a pitch to the left while the turns located below the neck have a step to the right, so that the rotational movement of the extractor screw has an effect of entrainment of the cement contained in the silo, towards the neck of communication with the elevating screw, that is to say that the cement in the upper part is brought down, while the cement in the lower part is pushed up.
  • the operation of the screws is adjusted so that the flow rate of the extractor screw is greater than the flow rate of the lifting screw.
  • the diameter of the extractor screw can be between 200 and 300mm, the pitch of the turns being between 150 and 200mm in the upper part, and between 170 and 230mm in the lower part.
  • the diameter of the lifting screw can be between 200 and 300mm, the pitch of the turns being of the order of 150 to 250mm.
  • the inclination of the lifting screw is determined according to the operating conditions and the structure of the concrete plant. It can be between 30 and 70 ° relative to the horizontal, and preferably between 50 and 60 °.
  • the device according to the present invention provides an operation of good efficiency, in particular at the level of the feeding of the lifting screw, while reducing the material necessary for its construction, which reduces its manufacturing cost and improves its profitability. In addition, maintenance is facilitated, and the reliability of the device is improved.
  • the whole silo, mixer, cement scale and other accessories such as the aggregate weighing belt, the water supply and weighing device, can be mounted on a mobile machine that can be moved to the construction site.
  • the silo (1) is inclined at a slope of about 15 ° from the horizontal.
  • the bottom of this silo (1) has the shape of a V constituted by the two inclined planes (2) whose slope with respect to the horizontal is about 50 ° (see fig. 2).
  • a double-acting extractor screw (4) In the trough bottom (3) of the silo (1) is placed a double-acting extractor screw (4), supported by the intermediate bearing (5) and driven by a motor (not shown) placed at the end of the axis at its the top part.
  • It may for example be an engine with a power of the order of 15hp. driving the screw in a rotational movement of 65 rpm, i.e. a flow rate of 65 rpm, in the case of an extractor screw of 250mm in diameter with turns having a pitch of 170mm to the left in the upper part of the silo, and a pitch of 200mm on the right in the lower part.
  • the silo (1) is crossed in its upper part by a lifting screw (6) placed in a tube (7) which communicates with the trough (3) of the extracting screw (4) by the neck (8) located approximately at 2/3 the length of the silo from the bottom end.
  • the screw (6) extracts the cement contained in the silo (1) and pours it into the cement scale (9) from where it is then poured into a conventional type mixer (not shown).
  • the lifting screw (6) is driven by a 10hp motor., For example, communicating to it a rotation speed of 167 rpm, corresponding to a flow rate of 60 rpm for a 250 mm diameter screw having turns whose pitch is 200mm.
  • Figures 3 and 4 show in more detail the extractor screw (4) in its trough (3), and the lifting screw (6) and the neck (8) connecting between the two screws.
  • the cement in the silo (1) is brought back by the double-acting extractor screw (4) towards the neck (8) where it falls by gravity onto the lifting screw (6) which rises it towards the scale.

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Abstract

L'invention concerne une centrale à béton mobile.
La centrale suivant l'invention comporte un malaxeur auquel aboutissent un dispositif d'amenée d'agrégats, un dispositif d'extraction de ciment et une arrivée d'eau; le dispositif d'extraction du ciment comprend un silo (1) à fond en auge, incliné suivant son axe longitudinal, de section en V, une vis extractrice (4) à double effet placée dans l'auge (3), et une vis élévatrice (6) traversant le silo à proximité de la vis extractrice et communiquant avec elle.
Application à la fabrication du béton sur les chantiers.

Description

  • La présente invention concerne la fabrication du béton sur les chantiers, et plus particulièrement une centrale mobile à béton perfectionnée.
  • Les centrales à béton de type usuel comprennent généralement un dispositif d'extraction du ciment constitué d'un silo intégré, équipé d'un système de vis extractrices et de vis élévatrices amenant le ciment à un dispositif de pesée, par exemple une bascule, puis à un malaxeur, auquel aboutit par ailleurs un dispositif d'extraction d'agrégats, sable et cailloux, par un transporteur mobile complété par une trémie et un deuxième dispositif de pesée, par exemple un tapis peseur.
  • Le silo intégré à ciment occupe une position inclinée suivant une pente d'environ 15° pour limiter son encombrement, et comprend généralement deux mamelles parallèles qui canalisent le ciment sur toute la longueur. Dans le fond de chaque mamelle ayant la forme d'une auge, est placée une vis extractrice ramenant le ciment à l'arrière du silo d'où il est extrait par deux vis élévatrices placées de part et d'autre des vis extractrices. Ces deux vis élévatrices tubulaires traversent le silo sur toute sa longueur et font remonter le ciment jusqu'à une bascule d'où il est déversé dans le malaxeur.
  • Ce dispositif permet de réaliser une centrale mobile à béton relativement peu encombrante, mais présente des inconvénients. En effet les pentes des mamelles ne permettent pas un écoulement régulier du ciment, et par conséquent l'alimentation des vis extractrices est irrégulière et il se forme de nombreux "tas morts". De plus, la concentration du ciment dans la partie arrière du silo et le manque de canalisation vers la partie arrière du silo et le manque de canalisation vers les deux vis élévatrices provoquent une surcharge de celles-ci qui entraine une augmentation anormale d'intensité dans les moto-réducteurs qui disjonctent fréquemment.
  • On connait également un dispositif d'extraction dans une centrale mobile comportant un silo intégré, incliné de 30 à 45° environ, et deux mamelles parallèles sur toute la longueur du silo canalisant le ciment, portant chacune une vis à double fonction; la vis à double fonction est extractrice sous le silo et élévatrice jusqu'à une bascule à ciment. Toutefois, ce type d'extraction s'avère difficile, et réduit la capacité du silo, et il en résulte que son efficacité n'est pas satisfaisante.
  • La présente invention a pour objet une centrale mobile à béton du type ci-dessus, comportant un dispositif d'extraction du ciment à une seule vis extractrice et une seule vis élévatrice.
  • L'invention a plus particulièrement pour objet une centrale mobile à béton dont la construction est plus simple et le fonctionnement plus efficace que les centrales usuelles.
  • La centrale mobile à béton conforme à la présente invention est du type comportant un malaxeur auquel aboutissent un dispositif d'amenée d'agrégats, un dispositif d'extraction de ciment et une arrivée d'eau; le dispositif d'extraction du ciment comprend un silo à fond en auge incliné suivant son axe longitudinal, de section en forme de V, une vis extractrice à double effet placée dans le fond de l'auge et une vis élévatrice traversant le silo à proximité de la vis extractrice, et communiquant avec elle.
  • Plus particulièrement, l'inclinaison du dispositif d'extraction constituant un silo à ciment, en position de fonctionnement, est d'environ 10 à 20° par rapport à l'horizontale, et de préférence d'environ 15°. Le silo en forme d'auge possède un fond dont la section est en forme de V, l'inclinaison de chaque plan par rapport à l'horizontale étant comprise entre 40 et 60°, et de préférence égale à 50° environ.
  • Suivant une caractéristique de la présente invention, l'auge de la vis extractrice et le tube de la vis élévatrice communiquent par un goulot de faible longueur orienté vers le bas, de la vis extractrice vers la vis élévatrice, situé environ aux 2/3 de la longueur du silo à partir de son extrémité inférieure. Cette position peut varier et être modifiée le cas échéant par le technicien en fonction de l'inclinaison du silo et de la nature du ciment. Il est généralement préférable que ce goulot de communication soit situé dans la partie supérieure du silo, à proximité de son milieu.
  • Suivant une autre caractéristique de la présente Invention, la vis extractrice située au fond de l'auge est une vis à double effet: les spires se trouvant au dessus du goulot de communication présentent un pas à gauche tandis que les spires situées en dessous du goulot présentent un pas à droite, de telle sorte que le mouvement de rotation de la vis extractrice ait un effet d'entralnement du ciment contenu dans le silo, vers le goulot de communication avec la vis élévatrice, c'est-à-dire que le ciment se trouvant dans la partie supérieure est ramené vers le bas, tandis que le ciment se trouvant dans la partie inférieure est repoussé vers le haut. De plus, le fonctionnement des vis est réglé de telle sorte que le débit de la vis extractrice soit supérieur au débit de la vis élévatrice.
  • Le diamètre de la vis extractrice peut être compris entre 200 et 300mm, le pas des spires étant compris entre 150 et 200mm dans la partie supérieure, et entre 170 et 230mm dans la partie inférieure.
  • Le diamètre de la vis élévatrice peut être compris entre 200 et 300mm, le pas des spires étant de l'ordre de 150 à 250mm. L'inclinaison de la vis élévatrice est déterminée en fonction des conditions de fonctionnement et de la structure de la centrale à béton. Elle peut être comprise entre 30 et 70° par rapport à l'horizontale, et de préférence entre 50 et 60°.
  • Le dispositif conforme à la présente invention procure un fonctionnement d'une bonne efficacité, notamment au niveau de l'alimentation de la vis élévatrice, tout en réduisant le matériel nécessaire à sa construction, ce qui diminue son coût de fabrication et améliore sa rentabilité. De plus, l'entretien se trouve facilité, et la fiabilité du dispositif est améliorée.
  • L'ensemble du silo, du malaxeur, de la bascule à ciment et des autres accessoires tels que le tapis peseur à agrégats, le dispositif d'alimentation en eau et de pesée, peut être monté sur un engin mobile que l'on peut déplacer jusqu'au chantier.
  • Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus en détail de la description ci-après, relative à un mode préférentiel et non limitatif de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés qui représentent:
    • Figure 1: une coupe schématique d'un silo à ciment comportant une vis extractrice et une vis élévatrice suivant l'invention.
    • Figure 2: une coupe suivant A-A du dispositif de la figure 1.
    • Figure 3: une coupe détaillée des vis extractrice et élévatrice de la figure 1.
    • Figure 4: une coupe suivant B-B du dispositif de la figure 3.
  • Comme le montre la figure 1, le silo (1) est incliné suivant une pente d'environ 15° par rapport à l'horizontale. Le fond de ce silo (1) a la forme d'un V constitué par les deux plans inclinés (2) dont la pente par rapport à l'horizontale est d'environ 50° (cf. fig. 2). Dans le fond en auge (3) du silo (1) est placée une vis extractrice (4) à double effet, soutenue par le palier intermédiaire (5) et entraînée par un moteur (non représenté) placé en bout d'axe à sa partie supérieure. Il peut s'agir par exemple d'un moteur d'une puissance de l'ordre de 15cv. entraînant la vis dans un mouvement de rotation de 65trs/mn, soit un débit de 65t/h, dans le cas d'une vis extractrice de 250mm de diamètre avec des spires ayant un pas de 170mm à gauche dans la partie supérieure du silo, et un pas de 200mm à droite dans la partie inférieure.
  • Le silo (1) est traversé dans sa partie supérieure par une vis élévatrice (6) placée dans un tube (7) qui communique avec l'auge (3) de la vis extractrice (4) par le goulot (8) situé environ aux 2/3 de la longueur du silo à partir de l'extrémité inférieure. La vis (6) extrait le ciment contenu dans le silo (1) et le déverse dans la bascule à ciment (9) d'où il est déversé ensuite dans un malaxeur de type usuel (non représenté). La vis élévatrice (6) est entraînée par un moteur de 10cv., par exemple, lui communiquant une vitesse de rotation de 167trs/mn, correspondant à un débit de 60t/h pour une vis de 250mm de diamètre ayant des spires dont le pas est de 200mm.
  • Les figures 3 et 4 représentent plus en détail la vis extractrice (4) dans son auge (3), et la vis élévatrice (6) ainsi que le goulot (8) de raccordement entre les deux vis. Le ciment se trouvant dans le silo (1) est ramené par la vis extractrice (4) à double effet vers le goulot (8) où il tombe par gravité sur la vis élévatrice (6) qui le remonte vers la bascule.

Claims (7)

1. Centrale à béton mobile comportant un malaxeur auquel aboutissent un dispositif d'amenée d'agrégats, un dispositif d'extraction de ciment et une arrivée d'eau, caractérisée en ce que le dispositif d'extraction du ciment comprend un silo à fond en auge, incliné suivant son axe longitudinal, de section en V, une vis extractrice à double effet placée dans l'auge, et une vis élévatrice traversant le silo à proximité de la vis extractrice et communiquant avec elle.
2. Centrale à béton mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe longitudinal du silo est incliné suivant un angle de 10 à 200 par rapport à l'horizontale.
3. Centrale à béton mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plans formant le fond du silo de section en V, sont inclinés de 40 à 60° par rapport à l'horizontale.
4. Centrale à béton mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vis extractrice et la vis élévatrice communiquent par un goulot de faible longueur situé environ aux 2/3 de la longueur du silo à partir de son extrémité inférieure.
5. Centrale à béton mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vis extractrice est une vis à double effet comportant dans sa partie supérieure des spires présentant un pas à gauche, et dans sa partie inférieure, des spires présentant un pas à droite.
6. Centrale à béton mobile selon la revendication 5, caractérisée en ce que le pas des spires dans la partie inférieure est plus grand que dans la partie supérieure.
7. Centrale à béton mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que le débit de la vis extractrice est supérieur au débit de la vis élévatrice.
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