BE1003576A4

BE1003576A4 - Procede et dispositif pour melanger des liquides.

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Publication number: BE1003576A4
Application number: BE8901024A
Authority: BE
Original assignee: Sandoz Sa
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1992-04-28
Also published as: ATA222789A; GB2222960B; DE3930978C2; CH675697A5; AU4173689A; AT408523B; GB2222960A; US5118197A; AU627499B2; ES2016733A6; FR2636861B1; HK48896A; DE3930978A1; GB8921512D0; JPH0330824A; IT1231974B; FR2636861A1; IT8948394A0; BR8904838A

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour mélanger des liquides. Dans ce dispositif permettant de mélanger un premier liquide arrivant par un raccord (10) relié à un mélangeur (40) à un second liquide (48) arrivant par une canalisation (60) dans une chambre de mélange (40), la canalisation (60) est reliée au coté secondaire (72) d'un transmetteur de pression (58), dont le côté primaire (70) est réuni au raccord (10), le transmetteur de pression est subdivisé par une cloison (68) en deux chambres fermées (70, 72) et le côté primaire (70) est relié au coté aspiration (78) d'une pompe à jet (32) qui elle-même est reliée pr un dispositif de commutation (16) au raccord (10) pour le premier liquide. Application notamment à la fabrication de béton mousse.

Description


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  Procédé et dispositif pour mélanger des liquides
L'invention concerne un procédé pour mélanger deux liquides, notamment pour mélanger de l'eau de gâchage à un additif pour le béton, un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et l'application de ce procédé à la fabrication de béton mousse. 



   Pour réaliser le mélange continu de l'eau de gâchage et d'un additif pour le béton, notamment d'un agent moussant pour la production du béton mousse, il est connu d'utiliser une pompe à jet, auquel cas le liquide placé sous pression produit un jet, au moyen duquel l'additif est aspiré. Dans ce procédé connu, il s'est avéré qu'il est pratiquement impossible d'obtenir un taux constant de mélange. 



   Conformément à l'invention, l'additif pour le béton ainsi que l'eau de gâchage sont amenés sous pression et un taux de mélange constant peut être garanti par le fait que l'introduction sous pression de l'additif pour le béton ne dépend pas d'une hauteur d'aspiration, comme c'est le cas avec une pompe à jet et un niveau de liquide diminuant. Ce qu'il faut également remarquer, c'est le fait que, par suite de l'envoi sous pression de l'additif pour le béton, les variations de viscosité ne jouent qu'un rôle secondaire. La solution conforme à l'invention permet d'obtenir, lors de la fabrication de béton mousse, une structure extrêmement uniforme des pores du béton mousse, en raison d'une introduction constante en mélange d'un additif moussant dans l'eau de gâchage.

   Ceci fournit notamment à l'architecte la certitude que la solidité calculée du béton mousse peut être également respectée. 



   Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'on mélange l'eau de gâchage soumise à une surpression supérieure à la pression atmosphérique, à l'additif pour le béton, qui est également mis en surpression, auquel cas un jet est formé par l'eau de gâchage, et l'additif pour le béton est mis en surpression grâce à l'utilisation 

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 de la pression de l'eau de gâchage et est mélangé au jet. 



   De   préférence, l'entraînement   de l'additif pour le béton jusqu'au mélange s'effectue par refoulement de sorte que la pression obtenue au niveau de la zone de mélange est dans une large mesure indépendante de la longueur de la canalisation d'amenée. Pour l'obtention de ce refoulement, l'additif pour le béton est introduit de façon discontinue dans un récipient de travail et est refoulé hors du récipient de travail au moyen de la pression de l'eau de gâchage. Pour compléter le remplissage de l'additif pour le béton, on peut également produire dans le récipient de travail, au moyen de l'eau de gâchage, une action de pompage servant à aspirer l'additif pour le béton hors d'un réservoir. 



   Pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention pour réaliser le mélange de deux liquides, on utilise un dispositif comportant un raccord, qui est prévu pour un premier liquide et est relié à un dispositif mélangeur, dans lequel débouche une canalisation de mélange pour un second-liquide, la canalisation de mélange étant reliée au côté secondaire d'un transmetteur de pression, dont le côté primaire est relié au raccord prévu pour le premier liquide, ce transmetteur de pression étant subdivisé par une paroi de séparation mobile en deux chambres fermées, qui constituent le côté primaire et le côté secondaire, le côté primaire étant relié au côté d'aspiration d'une pompe à jet et cette dernière étant reliée par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation au raccord prévu pour le premier liquide.

   De préférence, en amont de la seconde des chambres sont branchées des soupapes antiretour, qui agissent en des sens opposés, le sens passant de l'une de ces soupapes étant dirigé vers la canalisation de mélange tandis que le sens passant de l'autre soupape est dirigé depuis le réservoir prévu pour le second liquide en direction de la seconde chambre. De préférence la paroi de séparation mobile 

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 est formée par un soufflet constitué par un matériau présentant l'élasticité du caoutchouc.   et, le   dispositif de commutation est formé par un robinet à quatre voies comportant un boisseau possédant un passage en forme de x. 



   D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente un dispositif servant à mélanger deux liquides pendant le remplissage du récipient de travail ; et - la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 pendant l'opération de mélange. 



   Le dispositif représenté sur le dessin sert à mélanger deux liquides, dont le premier est soumis à une surpression supérieure à la pression atmosphérique et dont le second est prélevé d'un réservoir. Dans le présent exemple de réalisation, le premier liquide est de l'eau du robinet prélevée d'un réseau de canalisations, tandis qu'en ce qui concerne le second liquide, il   s'agit d'un   additif. L'eau du robinet, à laquelle est mélangé l'additif, peut être utilisée notamment comme eau de gâchage pour fabriquer du béton ou du mortier. Si l'eau de gâchage doit être utilisée pour la fabrication de béton mousse, l'additif est alors un agent moussant.

   Dans le dispositif représenté, on a indiqué uniquement les éléments nécessaires pour effectuer le mélange, en aval desquels sont branchés des éléments non représentés servant à produire la mousse. 



   Conformément à la figure 1, le dispositif comporte un raccord de canalisation d'eau 10, en aval duquel sont disposés, en série, un robinet d'arrêt 12 ainsi qu'une soupape de réduction de pression 14 comportant un manomètre 15. La soupape de réduction de pression 14 est réglée par exemple sur une pression de 2. 105 Pa. En aval de la soupape de réduction de pression 14 se trouve disposé un robinet à 

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 quatre voies 16 formant dispositif de commutation et dont le boisseau 18 possède un passage en forme de x. Pour son actionnement manuel, le robinet 16 possède une poignée 20. 



  Les quatre raccords du robinet 16 sont désignés par 22,24, 26 et 28. Sur la figure 1, le boisseau 18 se trouve dans une position, dans laquelle il relie les raccords 22 et 26 entre eux et les raccords 24 et 28 entre eux. Par conséquent, la sortie de la soupape de réduction de pression 14 est reliée, par l'intermédiaire des raccords 22 et 26 du robinet 16 ainsi que par l'intermédiaire d'une canalisation 30, à une pompe à jet d'eau 32 servant d'injecteur, ainsi qu'à une première soupape antiretour 34. 



  La sortie de la pompe à jet d'eau 32 est raccordée, par l'intermédiaire d'une autre canalisation de liaison 36 ainsi que par l'intermédiaire des raccords 28 et 24 du robinet 16 et d'une autre canalisation de liaison 38, à une chambre de mélange 40 utilisée comme injecteur, sans effet d'aspiration. La sortie de la chambre de mélange 40 est reliée à un robinet d'arrêt 41 et à un raccord 42. 



   Comme premier liquide, on utilise ici de l'eau du robinet envoyée par l'intermédiaire du raccord 10 dans la direction de la flèche 44. Comme second liquide, on utilise ici un additif 48 prélevé d'un réservoir 46. Une canalisation d'aspiration 50 munie d'un filtre 52 et d'une seconde soupape antiretour 54 pénètre dans : le réservoir 46. Pour améliorer la clarté des dessins, on a représenté le filtre 52 et la seconde soupape antiretour 54 comme étant séparés, bien que ces deux éléments forment en général une unité. 



   La canalisation d'aspiration 50 débouche dans une canalisation 56 qui relie un récipient de travail 58 utilisé comme transmetteur de pression à une canalisation de mélange 60 de la chambre de mélange 40. Entre l'embouchure 62 et la canalisation de mélange 60 se trouvent disposés une troisième soupape antiretour 64 ainsi qu'un étranglement ou un diaphragme 66. En outre un indicateur de débit 

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 67 est monté dans la canalisation 56, et une soupape de vidange 65 est en outre située entre l'étranglement ou le diaphragme 66 et la soupape antiretour 64. 



   Le récipient de travail 58 est subdivisé par un soufflet 68 agencé sous la forme d'une paroi de séparation mobile, en deux chambres fermées 70 et 72. La première chambre 70 est remplie par le premier liquide, à savoir l'eau du robinet, et la seconde chambre est remplie par le second liquide, à savoir l'additif 48. Le remplissage des chambres 70 et 72 s'effectue sans coussin d'air, de sorte qu'aucun fluide compressible n'est présent dans ces chambres. Ceci garantit une transmission directe de la pression du premier liquide au second liquide. La première chambre 70 est raccordée par l'intermédiaire d'une canalisation de refoulement et d'aspiration 74 et d'un second robinet d'arrêt 76 à un troisième raccord 78 de la pompe à jet d'eau 32. En outre, ce récipient 58 comporte une soupape de sécurité 75. 



   Sur la figure 3, la chambre de mélange 40 est représentée de façon détaillée. Etant donné que l'embouchure 48 de la   canaiisation   de mélange 60 est disposée en aval de la buse 46, cette dernière n'agit pas en tant que pompe aspirante. On peut trouver des indications concernant les différentes conditions de pression dans un tel agencement, dans"Ullmann's Enzyclopâdie der technischen Chemie", 4-ème édition, volume 3,1973 (Verlag Chemie, Weinheim). Ce volume 3 indique par exemple à la page 172 des diagrammes de pompes à jets, qui permettent un dimensionnement tel qu'aucun effet d'aspiration n'apparaît dans la canalisation de mélange 60 de la chambre de mélange 40. 



   Ci-après, on va expliquer de façon plus détaillée le fonctionnement du dispositif, dont le robinet à quatre voies 16, qui est utilisé comme dispositif de commutation, est représenté sur la figure 1 dans la   position"remplis-   sage". Le récipient de travail 58, qui est utilisé comme 

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 transmetteur de pression est rempli à partir du réservoir 46 par l'additif 48 constituant le second liquide. A cet effet, l'eau du robinet envoyée par l'intermédiaire du raccord 10 traverse, dans la direction de la flèche 44, la pompe à jets d'eau 32 pour revenir au robinet à quatre voies 16 et traverse la chambre de mélange 40, qui n'est pas en service, par l'intermédiaire du raccord de sortie 42.

   La pompe à jet d'eau 32 aspire, par l'intermédiaire de son troisième raccord 78, dans la canalisation de refoulement et d'aspiration 74, l'eau située dans la première chambre 70 du récipient de travail 58. Sous l'effet de la compression du soufflet 68 qui en résulte, la première chambre 70 se contracte, auquel cas le volume de la seconde chambre 72 augmente nécessairement de sorte que l'additif 48 est aspiré depuis le réservoir 46 dans la seconde chambre 72 par l'intermédiaire du filtre 52 et de la seconde soupape antiretour 54. Dès que la seconde chambre 72 du récipient de travail 58 est remplie, il faut fermer le robinet d'arrêt 12. Si on commute alors le robinet à quatre voies 16 possédant la poignée 20 dans son autre position, le dispositif est prêt pour l'opération de mélange conformément à la figure 2. 



   En se référant à la figure 2, on va expliquer ciaprès l'opération de mélange. L'eau du robinet envoyée au raccord 10 parvient, après l'ouverture du robinet d'arrêt 12, depuis le raccord 22 du robinet à quatre voies 16 jusqu'au raccord 24 de ce dernier. L'écoulement principal circule dans la canalisation de liaison 38 en traversant la chambre de mélange 40 pour aboutir au raccord de sortie 42. 



  Une quantité d'eau dérivée au niveau du point de dérivation 80 circule, après avoir traversé la première soupape antiretour   34,   dans la pompe à jet d'eau 32, qui n'est alors pas en service, passe par le troisième raccord 78 de cette pompe, traverse le second robinet d'arrêt 76 et emprunte la canalisation de refoulement et 

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 d'aspiration 74 pour pénétrer dans la première chambre 70 du récipient de travail 58. De ce fait, l'additif est refoulé depuis la seconde chambre 72 par l'intermédiaire de la canalisation   56,   de la troisième soupape antiretour 64 et de l'étranglement ou du diaphragme 66 en direction de la chambre de mélange 40 et y est mélangé à l'eau du robinet. 



  La seconde soupape antiretour 54 empêche un reflux dans le réservoir 46. 



   Dans le mode de fonctionnement décrit, le second liquide, à savoir l'additif 48, est amené, sous l'effet d'une surpression, au premier liquide, à savoir l'eau du robinet, qui forme un jet dans la chambre de mélange 40. Sous le terme de surpression on indique qu'il s'agit d'une pression supérieure à la pression atmosphérique, mais pas d'une surpression par rapport à la pression du premier liquide. 



   En se référant à la figure 1, on peut voir qu'il est indésirable d'avoir un effet d'aspiration au niveau de la canalisation de mélange 60 de la chambre de mélange 40. 



  Lors du remplissage du récipient de travail 58 avec l'additif 48 provenant du réservoir 46, l'eau nécessaire dans la pompe à jet 32 s'évacue en passant dans la chambre de mélange 40. Si un effet d'aspiration apparaissait au niveau de la canalisation de mélange 60, l'additif serait aspiré d'une manière inutile par l'intermédiaire de la troisième soupape de retenue 64 et du diaphragme   oude   l'étranglement 66. 



   Le fait que les deux chambres 70 et 72 du récipient de travail 58 ne contiennent aucun fluide compressible, permet de garantir des conditions de pression constantes. Ceci contribue à garantir un taux de mélange constant. 



   Ce qui est déterminant en premier lieu, c'est le fait que l'introduction du second liquide dans le mélange s'effectue avec une surpression. De ce fait, le taux de mélange ne dépend pas d'une hauteur d'aspiration et également 

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 dépend à peine de la viscosité du second liquide. 



   Le second robinet d'arrêt 76 doit être fermé lorsque, le robinet à quatre voies 16 étant dans la posi-   tion"remplissage"ou   dans la   position "mélange", le   dispositif doit être balayé par l'eau du robinet envoyée par l'intermédiaire du raccord 10 de la canalisation d'eau.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé pour mélanger de l'eau de gâchage à un additif pour le béton, caractérisé en ce qu'on mélange l'eau de gâchage soumise à une surpression supérieure à la pression atmosphérique, à l'additif pour le béton, qui est également mis en surpression, auquel cas un jet est formé par l'eau de gâchage, et l'additif pour le béton est mis en surpression grâce à l'utilisation de la pression de l'eau de gâchage et est mélangé au jet.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement de l'additif pour le béton jusqu'à l'introduction dans le mélange s'effectue par refoulement.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'additif pour le béton est introduit de façon discontinue dans un récipient de travail (58) et est refoulé hors de ce récipient au moyen de la pression de l'eau de gâchage.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le récipient de travail (58), une action de pompage visant à aspirer l'additif pour le béton hors d'un réservoir (46) est produite au moyen de l'eau de gâchage.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise, comme additif pour le béton, un agent moussant.
6. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour la production de béton mousse, caractérisé en ce que les liquides mélangés entre eux sont envoyés à une masse de béton au moyen d'une buse de moussage.
7. Dispositif pour mélanger deux liquides, caractérisé en ce qu'il comporte un raccord (10), qui est prévu pour un premier liquide et est relié à un dispositif mélangeur (40), dans lequel débouche une canalisation de mélange (60) pour un second liquide (48), que la canalisation de <Desc/Clms Page number 10> mélange (60) est reliée au côté secondaire (72) d'un transmetteur de pression (58), dont le côté primaire (70) est relié au raccord (10) prévu pour le premier liquide, que ce transmetteur de pression est subdivisé par une paroi de sé- paration mobile (68) en deux chambres fermées (70,72), qui constituent le côté primaire et le côté secondaire, et que le côté primaire (70) est relié au côté d'aspiration (78) d'une pompe à jet (32),

qui est raccordée par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation (16) au raccord (10) prévu pour le premier liquide.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en amont de la seconde (72) des chambres sont branchées des soupapes antiretour (54,64), qui agissent en des sens opposés, le sens passant de l'une (64) de ces soupapes étant dirigé vers la canalisation de mélange (60) tandis que le sens passant de l'autre soupape (54) est dirigé depuis le réservoir (46) prévu pour le second liquide (48) en direction de la seconde chambre (72).
9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la paroi de séparation mobile (68) est formée par un soufflet constitué par un matériau présentant l'élasticité du caoutchouc.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de commutation (16) est formé par un robinet à quatre voies comportant un boisseau (18) possédant un passage en forme de x.'