BE1021363B1 - Machine a projeter. - Google Patents

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BE1021363B1
BE1021363B1 BE2013/0584A BE201300584A BE1021363B1 BE 1021363 B1 BE1021363 B1 BE 1021363B1 BE 2013/0584 A BE2013/0584 A BE 2013/0584A BE 201300584 A BE201300584 A BE 201300584A BE 1021363 B1 BE1021363 B1 BE 1021363B1
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mixing
pump
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BE2013/0584A
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Fabio Rencurosi
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N & B Knauf Et Cie S.C.S./E.C.V.
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Abstract

Machine à projeter (1) comprenant un bras de malaxage placé dans une chambre de malaxage et prolongé par une vis excentrique (21) se terminant dans un étage de compression (11) d'une pompe, la pompe étant agencée pour pomper simultanément un mélange vers une sortie de mélange (12) et pour pomper une phase solide vers ladite chambre de malaxage (4), un moyen de contrôle (25) est relié à un capteur de variable rhéologique du mélange associé à une lance de projection, et à un régulateur de vitesse agencé pour agir sur ladite vitesse de rotation du bras de malaxage.

Description

MACHINE A PROJETER
La présente invention se rapporte à un dispositif de projection d’un mélange comprenant un malaxeur muni d’au moins une alimentation de phase liquide et d’au moins une alimentation de phase solide, ledit malaxeur présentant une chambre de malaxage, ladite chambre de malaxage comprenant une sortie reliée à une entrée d’un étage de compression d’une pompe, ledit étage de compression comprenant une sortie dudit mélange reliée à un premier orifice d’entrée d’une lance de projection agencée pour projeter ledit mélange par un deuxième orifice de projection dans un environnement extérieur, ledit malaxeur comprenant au moins un bras de malaxage rotatif traversant ladite chambre de malaxage, agencé pour être mis en mouvement à une vitesse de rotation par un moteur et pour malaxer ladite phase solide avec ladite phase liquide pour former un mélange de malaxage.
Ce dispositif, connu du document FR2732263, comprend une arrivée dudit mélange assurée par une pompe à pistons, le mélange étant pompé vers une lance de projection reliée par une de ses extrémités à la pompe à pistons, pour être ensuite projeté par une buse placée dans le prolongement d’une seconde extrémité de la lance.
Ce dispositif est utilisé pour appliquer une couche d’un mélange projeté, en particulier de ciment humide ou du béton gâché, à partir d’une phase liquide et d’une phase solide.
Le ciment humide est d’abord obtenu de manière conventionnelle dans un mélangeur tel que décrit plus haut dont la sortie de la chambre de malaxage est reliée à l’étage de compression de la pompe à piston.
Cependant, un tel mélangeur souffre de plusieurs écueils. D’une part, en fonctionnement, il arrive très souvent, par exemple sur un chantier, que le débit d’arrivée phase liquide, par exemple de l’eau, dans le mélangeur et donc dans la chambre de malaxage varie au cours du temps. Cette variation peut être due au fait que l’alimentation en eau vers le malaxeur est branchée sur une prise d’eau commune à partir de laquelle une autre alimentation en eau est branchée.
Cette variation du débit d’eau affecte la qualité du mélange à projeter. A titre d’exemple, si le débit en eau augmente, le mélange formé est trop liquide et ne colle pas, et, une fois projeté, ne tient pas uniformément sur le support, a contrario, si le débit en eau diminue, le plâtre formé est trop épais et sa projection est donc de moindre qualité puisque la projection d’un mélange trop épais compromet l’uniformité de la couche de mélange sur le mur. D’autre part, le débit en eau peut être faible au point d’obtenir un mélange dans la chambre de malaxage qui présente une viscosité élevée de sorte que le mouvement de rotation du bras rotatif se bloque au niveau de la chambre de compression ce qui peut amener à une rupture de ce dernier qui est toujours entraîné dans un mouvement de rotation. Ce risque est d’autant plus élevé que le mélange est caractérisé par un temps de prise rapide. Généralement, pour pallier ce problème, les dispositifs de projection connus de l’état de la technique sont munis d’un système d’arrêt d’urgence de la rotation du bras rotatif, ce système comprend un capteur de débit d’eau relié à un moyen de contrôle qui commande l’arrêt de la rotation du bras et donc de la projection lorsque le débit en eau passe sous une valeur seuil prédéfinie.
Si ce système d’arrêt permet de bloquer la projection à temps pour éviter une augmentation dramatique de la viscosité du mélange à projeter, il ne constitue pas une alternative satisfaisante dans la mesure où il implique un arrêt de la projection qui compromet de facto l’assurance d’avoir une couche uniforme de mélange.
Pour pallier à ces inconvénients, le dispositif divulgué dans le document FR2732263 comprend un système de régulation des débits en ciment humide, en additif fluidifiant, et en air qui est assurée par un système de capteurs des débits connecté à un tableau de contrôle.
Dans le dispositif de l’état de la technique, le ciment humide, pompé depuis le malaxeur vers la lance de projection est mélangé au niveau de la buse de projection à un additif fluidifiant et à de l’air comprimé, de sorte que la gâchée de ciment humide projetée puisse atteindre une qualité optimale, c’est-à-dire qu’elle présente une viscosité qui ne varie pas durant la projection, et que son débit de projection est constant de sorte que sa projection sur un support, par exemple sur un mur ou sur les parois d’un tunnel, permette la formation d’une couche de mélange la plus uniforme possible sur le support.
En fonctionnement, le débit en adjuvant fluidifiant dans le tuyau est mesuré et transmis vers un tableau de contrôle pour être ensuite comparé à une valeur seuil. Aussi tôt que le débit en adjuvant varie, un signal est émis du tableau de contrôle vers le moteur de la pompe à ciment humide et le moteur de la pompe à air comprimé dont les débits de pompage sont adaptés.
Malheureusement, un tel dispositif souffre de plusieurs écueils. D’une part, si le dispositif susmentionné permet une correction de la viscosité du mélange qui est réalisée à la sortie de la lance en injectant un additif fluidisant, il ne permet en aucun cas d’obtenir un mélange projeté homogène puisqu’aucune étape de mélange de cet additif avec le ciment gâché n’est prévue dans ce dispositif. D’autre part, si le dispositif selon FR2732263 permet de corriger de petits écart de viscosité en sortie de projection, il présente néanmoins une inertie importante dans la mesure où une correction de la viscosité réalisée en sortie de la lance ne permet pas de maintenir constant les propriétés rhéologiques du mélange lorsqu’il y a une importante variation du débit d’arrivée en phase liquide ou en phase solide dans la chambre de malaxage du malaxeur.
Pour que la projection donne lieu à la formation d’une couche de mélange la plus uniforme possible sur le support, la consistance du mélange projeté doit être homogène et ne doit pas varier durant la projection, il est par ailleurs préférable que le mélange soit projeté à un débit de projection constant. L’invention a pour but de pallier les inconvénients de l’état de la technique en procurant un dispositif de projection de construction plus simple et permettant de garantir une consistance homogène et constante du mélange en sortie de malaxeur et à débit constant ou du moins quasi-constant durant le procédé de projection de sorte que la projection du mélange soit la plus uniforme possible.
Pour pallier ces inconvénients, il est prévu suivant l’invention, un dispositif tel qu’indiqué au début caractérisé en ce que ledit bras de malaxage est prolongé par une vis excentrique s’étendant au travers de ladite sortie et se terminant dans ledit étage de compression de ladite pompe, ladite pompe étant agencée pour pomper simultanément ledit mélange vers ladite sortie de mélange dudit malaxeur et pour pomper ladite phase solide vers ladite chambre de malaxage, et en ce qu’il comprend un moyen de contrôle relié à un capteur de variable rhéologique dudit mélange et à un régulateur de vitesse dudit moteur, ledit capteur étant associé à ladite lance de projection dudit mélange et ledit régulateur de vitesse étant agencé pour agir sur ladite vitesse de rotation du bras de malaxage, ledit moyen de contrôle étant agencé pour recevoir un signal émis par le capteur de variable et envoyer un signal vers ledit régulateur sur base d’une valeur mesurée par le capteur.
De cette façon, la consistance du mélange est déterminée à tout moment durant la projection par la mesure d’une valeur de variable rhéologique qui est transmise au moyen de contrôle sous la forme d’un signal. Si cette valeur de variable rhéologique mesurée diffère d’une valeur seuil prédéterminée correspondant à une consistance de mélange souhaitée, le moyen de contrôle envoie à son tour un signal vers le régulateur qui modifie la vitesse de rotation du bras jusqu’à ce que le mélange en sortie de malaxage ait la consistance souhaitée.
Ainsi, contrairement au dispositif de l’état de la technique, le dispositif de projection selon l’invention permet une correction de la consistance du mélange effectuée non plus après que le mélange ait été formé mais plutôt lors de la formation du mélange par malaxage, ce qui permet d’une part d’avoir un dispositif plus réactif aux variations des débits d’arrivée en phase liquide ou en phase solide et dont la régulation est plus simple car il n’implique l’utilisation que d’un seul capteur au niveau de la lance de projection.
La présente invention repose sur l’effet surprenant que la modification de la vitesse de rotation du bras malaxeur permet de maintenir une consistance homogène et constante au cours du temps tout en n’affectant pas, ou du moins en n’affectant que très peu, le débit de sortie du mélange de telle sorte que la projection du mélange soit la plus uniforme possible.
Avantageusement, ledit moyen de contrôle est un correcteur de type proportionnel-intégral-dérivé.
Ce type de régulateur présente l’avantage d’être facile à mettre en œuvre physiquement et peut donc être appliqué pour réguler un dispositif déjà en production. Il permet en outre une adaptation de la régulation à l’évolution de paramètres tels que l’usure des pièces du dispositif, comme le rotor et le stator, ou encore l’augmentation de la température dans l’étage de compression.
De plus, dans une forme de réalisation particulière, ledit régulateur est un variateur de fréquence et le moteur est un moteur à courant alternatif.
Dans une forme de réalisation particulière, le capteur est un capteur de pression, de préférence, une jauge de déformation.
De préférence, ladite phase liquide comprend de l’eau.
Avantageusement, ladite phase solide est une matière minérale pulvérulente, en particulier hydraulique, de préférence comprenant au moins un élément choisi dans le groupe du gypse, du sable, du ciment sec.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse du dispositif selon l’invention, ladite alimentation de phase liquide est située à un niveau inférieur à celui de ladite alimentation de phase solide.
De cette façon, l’étage de compression et une partie inférieure de la chambre de malaxage sont constamment saturés en eau de sorte que, lors du malaxage et du pompage du mélange, il n’y ait pas formation de grumeaux ou de bulle d’air dans le mélange. D’autres formes de réalisation du dispositif suivant l’invention sont indiquées dans les revendications annexées. L’invention a aussi pour objet un procédé comprenant de préparation d’un mélange d’une phase solide ou d’une phase pâteuse avec une phase liquide, comprenant : - une amenée d’une phase liquide à un premier débit dans une chambre de malaxage d’un malaxeur rotatif, - une amenée d’une phase solide à un deuxième débit dans ladite chambre de malaxage dudit malaxeur rotatif, - un malaxage rotatif dans ladite chambre de malaxage de ladite phase solide avec ladite phase liquide pour former un mélange de malaxage par un bras de malaxage traversant ladite chambre de malaxage et agencé pour être mis en mouvement à une vitesse de rotation par un moteur, - un pompage dudit mélange à un troisième débit de pompage vers une sortie de mélange dudit malaxeur reliée à un premier orifice d’entrée d’une lance de projection, - une projection dudit mélange par un deuxième orifice de projection de ladite lance de projection traversée par ledit mélange provenant de ladite sortie de mélange, - une mesure d’au moins une variable rhéologique dudit mélange, de préférence la pression, donnant une première valeur de variable rhéologique qui est codée en un premier signal, - une réception dudit premier signal par un moyen de contrôle générant un deuxième signal de sortie vers un régulateur de vitesse dudit moteur rotatif.
Ce procédé est caractérisé en ce que ledit bras de malaxage traversant ladite chambre de malaxage est prolongé dans un étage de compression d’une pompe où a lieu ladite étape de pompage dudit mélange, ledit bras de malaxage commandant ledit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide vers ladite chambre de malaxage et ledit troisième débit de pompage dudit mélange, et en ce que l’étape de mesure de ladite variable rhéologique est réalisée au niveau de ladite lance de projection, ledit régulateur de vitesse traitant ledit deuxième signal de sortie pour ensuite commander ledit moteur mettant en rotation ledit bras de malaxage et réguler ladite vitesse de rotation dudit bras de malaxage et induire une variation simultanément dudit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide et dudit troisième débit de pompage dudit mélange.
En particulier, ce procédé comprend en outre une première étape de comparaison dans laquelle ledit premier signal est comparé à un premier signal de référence correspondant à une deuxième valeur de variable rhéologique de référence à l’aide d’un premier calculateur de comparaison dudit moyen de contrôle traitant en entrée ledit premier signal et ledit premier signal de référence pour produire en sortie ledit deuxième signal et l’envoyer vers ledit régulateur de vitesse.
De préférence, ledit deuxième signal correspond à une différence calculée entre, d’une part, ladite première valeur de variable rhéologique et, d’autre part, ladite deuxième valeur de variable rhéologique de référence, ledit deuxième signal étant traité en entrée dudit régulateur de vitesse qui décode ledit deuxième signal et le traduit en sortie en une variation simultanément dudit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide et dudit troisième débit de pompage dudit mélange.
Avantageusement, l’étape de traitement dudit deuxième signal par ledit régulateur de vitesse est une étape de régulation de type proportionnel-intégral-dérivé.
Eventuellement, ladite variation dudit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide et dudit troisième débit de pompage dudit mélange est réalisée jusqu’à ce que ladite au moins une variable rhéologique atteigne une valeur préalablement déterminée.
En particulier, ladite au moins une variable rhéologique dudit mélange est la pression. D’autres formes de réalisation du procédé suivant l’invention sont indiquées dans les revendications annexées. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente de façon schématique le dispositif de projection selon la présente invention.
Ce dispositif est particulièrement destiné à former un mélange, par exemple du plâtre, à partir d’une phase liquide, par exemple de l’eau, et d’une phase solide, par exemple du gypse, et à projeter ce mélange de façon à former une couche uniforme de ce mélange par exemple sur un mur.
De préférence, la phase liquide est de l’eau et la phase solide est une matière minérale pulvérulente, en particulier hydraulique, de préférence comprenant au moins un élément choisi dans le groupe du gypse, du sable, du ciment sec.
Dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon l’invention, le malaxeur peut être alimenté par une phase pâteuse à la place d’une phase solide, la phase pâteuse est une matière minérale humide comprenant au moins un élément choisi dans le groupe du ciment humide, de la chaux éteinte, et du mortier.
De préférence, ledit mélange présente un rapport phase liquide : phase solide compris entre 0,3 et 1, de préférence entre 0,4 et 0,8, avantageusement entre 0,5 et 0,7.
Comme on peut le voir à la figure 1, le dispositif de projection 1 d’un mélange comprend un malaxeur 2 divisé en une partie inférieure correspondant à une chambre de malaxage 4 et une partie supérieure 3 située au-dessus de la chambre de malaxage 4 et traversée par un orifice d’entrée d’une phase solide 5, relié à une première alimentation en phase solide 6, et un orifice d’entrée d’une phase liquide 7 relié à une deuxième alimentation en phase liquide 8, l’orifice d’entrée de la phase liquide 7 étant placé à un niveau inférieur à celui de l’orifice d’entrée de la phase solide 5. Chacune des alimentations 6, 8 peut éventuellement être reliée à un conteneur 9 qui peut être une trémie 9 ou une citerne 9’.
Ladite chambre de malaxage 4 est traversée par un premier orifice de sortie de malaxage 10 relié à un étage de compression d’une pompe 11 muni d’un deuxième orifice de sortie de mélange 12 relié à un orifice d’entrée 13 d’une lance 14 de projection. Cette lance est agencée pour projeter le mélange à partir d’un deuxième orifice de sortie 15 relié à une buse de projection 16 sur un mur 17.
Le malaxeur 2 est muni d’un bras de malaxage rotatif 18 agencé pour traverser la partie supérieure 3 et la chambre de malaxage 4, ledit bras de malaxage étant éventuellement muni d’une ou plusieurs pales 19 et prolongé au niveau d’une première extrémité 20, orienté vers l’orifice de sortie de malaxage 10, par une vis excentrique en forme de « queue de cochon » 21 qui s’étend au travers de l’orifice de sortie de malaxage 10 pour terminer dans l’étage de compression 11 de la pompe et former une pompe de type Moineau comprenant un rotor qui est la vis excentrique et un stator qui est l’étage de compression.
Lorsque le rotor est inséré dans le stator, une double chaîne de cavités étanches (encore appelées « alvéoles ») au volume défini par les dimensions et les formes du rotor et du stator est constituée. Lorsque le rotor tourne à l’intérieur du stator, les alvéoles progressent le long de l’axe de rotation de la vis excentrique de la pompe, ce qui transfère le mélange pompé depuis la sortie de la chambre de malaxage de la pompe vers la sortie du mélange.
Le stator peut comprendre une paroi interne revêtue d’un matériau de type caoutchouté, cette pompe étant agencée pour pomper simultanément la phase solide depuis la partie supérieure 3 vers la chambre de malaxage 4, et le mélange de la chambre de malaxage vers l’orifice d’entrée 13 de la lance de projection 14.
Le bras de malaxage rotatif 18 est relié par une deuxième extrémité 22, opposée à la première extrémité 20, à un moteur 23 agencé pour mettre en mouvement de rotation le bras rotatif à une vitesse de rotation selon un axe de rotation r traversant les extrémités 20 et 22 du bras.
Le bras, une fois en mouvement de rotation, malaxe la phase solide avec la phase liquide pour former le mélange.
La lance 14 du dispositif de projection est associé à un capteur de variable rhéologique 24 choisie parmi les variables rhéologiques du mélange suivantes : la pression, la viscosité, la densité, et la contrainte. De préférence, le capteur est une jauge de déformation mesurant la pression du mélange en sortie de malaxage.
Le dispositif comprend en outre un moyen de contrôle 25, de préférence un calculateur de type proportionnel-intégral-dérivé, relié par une première ligne de transmission 11 au capteur 24 et par une deuxième ligne de transmission 12 à un régulateur de vitesse 26 du moteur 23, ce régulateur est agencé pour agir sur la vitesse de rotation du bras de malaxage 18 sur base d’une valeur de la variable rhéologique mesurée par le capteur 24.
Le moyen de contrôle est agencé pour recevoir un premier signal S1 émis par le capteur 24 et envoyer un deuxième signal S2 vers le régulateur de vitesse agencé pour agir sur la vitesse du moteur par l’intermédiaire d’un actionneur A qui peut être par exemple un onduleur lorsque ledit régulateur 26 est un variateur de fréquence et lorsque le moteur est un moteur à courant alternatif.
En fonctionnement et en faisant référence à la figure 1, la phase liquide est amenée à un premier débit fixe D1 depuis la partie supérieure 3 vers la chambre de malaxage 4 du malaxeur rotatif 2. La phase solide est amenée à un deuxième débit D2, qui peut être fixe ou variable, depuis la partie supérieure 3 vers la chambre de malaxage 4.
La phase solide est acheminée à un débit D3 depuis un premier conteneur 9 vers la partie supérieure 3 du malaxeur, tandis que la phase liquide est acheminée à un débit D4 depuis un deuxième conteneur 9’ vers la partie supérieure 3 du malaxeur.
Le mélange est ensuite formé par malaxage rotatif dans la chambre de malaxage 4 de la phase liquide et la phase solide par le bras de malaxage 18 traversant cette chambre et mis en mouvement de rotation à une vitesse de rotation par le moteur 23.
Idéalement, ce mélange présente un rapport phase liquide : phase solide comprise entre 0,3 et 1, de préférence entre 0,4 et 0,8, avantageusement entre 0,5 et 0,7.
Le mélange est ensuite entraîné, par le mouvement de rotation de la vis excentrique du bras rotatif dans l’étage de compression 11, depuis la chambre de malaxage 4 vers l’orifice d’entrée de la lance de projection 14, et traverse l’étage de compression de la pompe Moineau 11 qui pompe le mélange à un débit de pompage D5.
Le mélange, entraîné au débit de pompage D5, traverse la lance 14 pour aboutir à la buse de projection 16 et être projeté sur le mur. Le débit de pompage D5 doit être déterminé en fonction de la longueur L de la lance mesurée entre l’orifice d’entrée 13 et l’orifice de sortie 15.
En effet, plus la longueur L est grande, plus le débit de pompage D5 requis pour projeter le mélange de sorte à obtenir une couche uniforme doit être élevée et donc plus élevée doit être la vitesse de rotation du bras rotatif.
En fonctionnement à régime stationnaire, c’est-à-dire à un régime dans lequel la vitesse de rotation du bras rotatif est constante et dans lequel les débits d’amenée de la phase liquide D1 et de la phase liquide D2 vers la chambre de malaxage, les débits d’acheminement de la phase liquide D3 et de la phase solide D4 vers la partie supérieure du malaxeur vers la partie supérieure du malaxeur, et le débit de pompage D5 du mélange vers la lance ne varient pas en fonction du temps. Dans ce régime stationnaire, la chambre de malaxage est saturée en mélange jusqu’à un premier niveau 27 séparant la chambre de malaxage à la partie supérieure 3 du malaxeur. Dès lors que l’eau est amenée dans la partie supérieure 3 à un niveau inférieur à celui à partir duquel la phase solide est amenée, il y a formation dans le malaxeur d’une pluralité de couches. Cette pluralité de couches est composée successivement, du niveau bas du malaxeur 28 passant par la sortie de malaxage 10, vers le niveau haut du malaxeur 29 : d’une première couche de mélange situé entre les niveaux 27 et 28, d’une deuxième couche de la phase liquide située entre les niveaux 27 et 30, et d’une troisième couche de la phase solide située entre les niveaux 29 et 30.
En régime stationnaire, c’est la vitesse de rotation du bras rotatif de la pompe Moineau qui régit simultanément le débit D5 de pompage du mélange et le débit d’amenée de la phase solide D2 vers la chambre de malaxage.
En fonctionnement, il peut arriver que le débit d’acheminement en phase liquide D3 (ou en phase solide D4) dans le mélangeur, et donc que la quantité en phase liquide (ou la quantité en phase solide) contenue dans la chambre de malaxage, varient au cours du temps.
Par exemple, lors du fonctionnement de la pompe, le rotor en rotation dans le stator peur induire une augmentation de température localisée dans l’étage de compression ce qui entraîne une dilatation de la gaine en caoutchouc et il en résulte une déformation des alvéoles qui induit une réduction de leur volume ce qui a pour effet que le débit en phase solide vers la chambre de malaxage est diminué. Le mélange produit et pompé voit sa charge en phase solide diminuée et sa viscosité réduite : il est plus liquide et il ne colle pas au mur.
En outre, comme discuté plus haut, en particulier, la variation de la quantité d’eau dans le malaxeur peut aussi altérer la consistance du mélange à projeter.
Pour pallier ces inconvénients, il est prévu selon l’invention un procédé de mélange de la phase liquide avec la phase solide pour former un mélange dans lequel le capteur 24 mesure, de préférence continuellement, la variable rhéologique au niveau de la lance de projection 14 donnant une première valeur de variable rhéologique. Cette valeur de variable rhéologique correspond à la mesure d’un paramètre de la consistance du mélange et peut être par exemple la pression du mélange mesurée lorsque ce dernier traverse la lance 14.
La capteur génère en outre le premier signal S1 transmis vers le moyen de contrôle 25 par la ligne de transmission 11 qui réceptionne ce premier signal et génère le deuxième signal S2 envoyé vers le régulateur de vitesse 26 par la deuxième ligne de transmission 12. Le régulateur de vitesse traite ensuite le deuxième signal et commande ledit moteur mettant en rotation ledit bras de malaxage pour réguler ladite vitesse de rotation dudit bras de malaxage et donc réguler le deuxième débit d’amenée de ladite phase solide D2 et le débit de pompage du mélange D5.
Au niveau du moyen de contrôle, le premier signal S1 est comparé à un premier signal de référence correspondant à une deuxième valeur de variable rhéologique de référence à l’aide d’un premier calculateur de comparaison du moyen de contrôle. La deuxième valeur de variable rhéologique correspond à une valeur de pression souhaitée du mélange associée à une consistance du mélange que l’on désire atteindre en sortie de la lance de projection.
Le premier calculateur traite en entrée le premier signal et le premier signal de référence pour produire en sortie le deuxième signal S2 et l’envoyer vers le régulateur de vitesse.
Ce deuxième signal S2 correspond à une différence Δ calculée entre, d’une part, la première valeur de variable rhéologique et, d’autre part, la deuxième valeur de variable rhéologique de référence. En particulier, la différence Δ correspond à une valeur d’écart absolu entre la première valeur (valeur mesurée par le capteur) et la deuxième valeur (valeur de référence).
Le deuxième signal, correspondant à une valeur d’écart absolu Δ, est ensuite traité en entrée du régulateur de vitesse qui décode le deuxième signal, compare à l’aide d’un deuxième calculateur la valeur d’écart absolu Δ à une deuxième valeur d’écart absolu seuil. Si la première valeur d’écart absolu diffère de la valeur seuil qui peut être une valeur nulle ou non-nulle, le régulateur traduit le deuxième signal qu’il a reçu en une variation de la vitesse de rotation du bras rotatif par l’intermédiaire de l’actionneur A pour induire une variation à une première amplitude simultanément du deuxième débit d’amenée de ladite phase solide D2 et du débit de pompage du mélange D5.
Si la valeur seuil est définie comme étant nulle, cela signifie que l’on souhaite que la valeur de variable rhéologique mesurée au niveau de la lance 14 soit strictement égale à la deuxième valeur de variable rhéologique de référence. A contrario, si la valeur seuil est fixée comme une valeur non-nulle, on tolère que la valeur de variable rhéologique mesurée dévie de celle de référence d’une deuxième amplitude correspondant à ladite valeur seuil.
La variation du deuxième débit d’amenée de ladite phase solide D2 et du débit de pompage du mélange D5 est réalisée jusqu’à ce que la première valeur de variable rhéologique atteigne la valeur de référence ou une valeur située dans une plage de valeurs déterminée par une valeur seuil non-nulle.
Dans un mode particulier de réalisation du dispositif selon l’invention, le capteur 24 est une jauge de déformation munie d'une pièce de contact traversant la lance pour être en contact avec le mélange et qui est agencée pour subir une déformation induite par la pression du mélange. En fonctionnement, la jauge de déformation traduit cette déformation subie par la pièce de contact en variation de résistance électrique. Cette variation de résistance électrique est associée à une variation d’intensité d’un courant électrique correspondant au signal S1 généré par le capteur et envoyé vers le moyen de contrôle.
Dans un deuxième mode particulier de réalisation de l’invention, le moyen de contrôle est un correcteur de type proportionnel-intégral-dérivé. Dans ce type de correcteur, la première amplitude de la variation des débits d’amenée de la phase solide D2 et de pompage du mélange D5 est déterminée proportionnellement à la valeur d’écart absolu Δ et à l’intégration de la valeur d’écart absolu dans le temps, c’est-à-dire en pratique à la somme de valeurs d’écart absolu Δ, mesurées sur un laps de temps déterminé.
Il est bien entendu que la présente invention n’est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.
Il est bien entendu que la présente invention n’est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de projection d’un mélange (1) comprenant un malaxeur (2) muni d’au moins une alimentation de phase liquide (8) et d’au moins une alimentation de phase solide (6), ledit malaxeur présentant une chambre de malaxage (4), ladite chambre de malaxage comprenant une sortie (10) reliée à une entrée d’un étage de compression (11 ) d’une pompe, ledit étage de compression comprenant une sortie dudit mélange (12) reliée à un premier orifice d’entrée (13) d’une lance de projection (14) agencée pour projeter ledit mélange par un deuxième orifice de projection (15) dans un environnement extérieur (17), ledit malaxeur comprenant au moins un bras de malaxage (18) rotatif traversant ladite chambre de malaxage, agencé pour être mis en mouvement à une vitesse de rotation par un moteur et pour malaxer ladite phase solide avec ladite phase liquide pour former un mélange de malaxage, caractérisé en ce que ledit bras de malaxage est prolongé par une vis excentrique (21 ) s’étendant au travers de ladite sortie (10) et se terminant dans ledit étage de compression (11) de ladite pompe, ladite pompe étant agencée pour pomper simultanément ledit mélange vers ladite sortie de mélange (12) dudit malaxeur et pour pomper ladite phase solide vers ladite chambre de malaxage (4), et en ce qu’il comprend un moyen de contrôle (25) relié à un capteur de variable rhéologique dudit mélange (24) et à un régulateur de vitesse dudit moteur (26), ledit capteur étant associé à ladite lance de projection (14) dudit mélange et ledit régulateur de vitesse étant agencé pour agir sur ladite vitesse de rotation du bras de malaxage, ledit moyen de contrôle étant agencé pour recevoir un signal émis (S1) par le capteur de variable et envoyer un signal vers ledit régulateur (S2) sur base d’une valeur mesurée par le capteur.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de contrôle (25) est un correcteur de type proportionnel-intégral-dérivé.
  3. 3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit régulateur (26) est un variateur de fréquence et le moteur est un moteur à courant alternatif.
  4. 4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capteur (24) est un capteur de pression.
  5. 5. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de pression (24) est une jauge de déformation.
  6. 6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite alimentation de phase liquide (8) est située à un niveau inférieur à celui de ladite alimentation de phase solide (6).
  7. 7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite phase liquide comprend de l’eau.
  8. 8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite phase solide est une matière minérale pulvérulente, en particulier hydraulique, de préférence comprenant au moins un élément choisi dans le groupe du gypse, du sable, du ciment sec.
  9. 9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit mélange présente un rapport phase liquide : phase solide compris entre 0,3 et 1, de préférence entre 0,4 et 0,8, avantageusement entre 0,5 et 0,7.
  10. 10. Procédé de préparation d’un mélange d’une phase solide avec une phase liquide, comprenant : a) une amenée d’une phase liquide à un premier débit (D1) dans une chambre de malaxage (4) d’un malaxeur rotatif (2), b) une amenée d’une phase solide à un deuxième débit (D2) dans ladite chambre de malaxage (4) dudit malaxeur rotatif (2), c) un malaxage rotatif dans ladite chambre de malaxage (4) de ladite phase solide avec ladite phase liquide pour former un mélange de malaxage par un bras de malaxage (18) traversant ladite chambre de malaxage (4) et agencé pour être mis en mouvement à une vitesse de rotation par un moteur (23), d) un pompage dudit mélange à un troisième débit de pompage (D5) vers une sortie de mélange (12) dudit malaxeur (2) reliée à un premier orifice d’entrée (13) d’une lance de projection (14), e) une projection dudit mélange par un deuxième orifice de projection (15) de ladite lance de projection traversée par ledit mélange provenant de ladite sortie de mélange, f) une mesure d’au moins une variable rhéologique dudit mélange donnant une première valeur de variable rhéologique qui est codée en un premier signal {S1), g) une réception dudit premier signal par un moyen de contrôle (25) générant un deuxième signal (S2) de sortie vers un régulateur de vitesse (26) dudit moteur rotatif (23), , caractérisé en ce que ledit bras de malaxage (18) traversant ladite chambre de malaxage (4) est prolongé dans un étage de compression d’une pompe (11) où a lieu ladite étape de pompage dudit mélange, ledit bras de malaxage commandant ledit deuxième débit (D2) d’amenée de ladite phase solide vers ladite chambre de malaxage (4) et ledit troisième débit de pompage (D5) dudit mélange, et en ce que l’étape de mesure de ladite variable rhéologique est réalisée au niveau de ladite lance de projection (14), ledit régulateur de vitesse (26) traitant ledit deuxième signal de sortie (S2) pour ensuite commander ledit moteur mettant en rotation ledit bras de malaxage et réguler ladite vitesse de rotation dudit bras de malaxage et induire une variation simultanément dudit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide et dudit troisième débit (D5) de pompage dudit mélange.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une première étape de comparaison dans laquelle ledit premier signal (S1) est comparé à un premier signal de référence correspondant à une deuxième valeur de variable rhéologique de référence à l’aide d’un premier calculateur de comparaison dudit moyen de contrôle (25) traitant en entrée ledit premier signal (S1) et ledit premier signal de référence pour produire en sortie ledit deuxième signal (S2) et l’envoyer vers ledit régulateur de vitesse (26).
  12. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel ledit deuxième signal correspond à une différence calculée entre, d’une part, ladite première valeur de variable rhéologique et, d’autre part, ladite deuxième valeur de variable rhéologique de référence, ledit deuxième signal (S2) étant traité en entrée dudit régulateur de vitesse (26) qui décode ledit deuxième signal et le traduit en sortie en une variation simultanément dudit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide (D2) et dudit troisième débit de pompage (D5) dudit mélange.
  13. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l’étape de traitement dudit deuxième signal par ledit régulateur de vitesse (26) est une étape de régulation de type proportionnel-intégral-dérivé.
  14. 14. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel ladite variation dudit deuxième débit d’amenée de ladite phase solide (D2) et dudit troisième débit de pompage (D5) dudit mélange est réalisée jusqu’à ce que ladite au moins une variable rhéologique atteigne une valeur préalablement déterminée.
  15. 15. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1à à 14, dans lequel ladite au moins une variable rhéologique dudit mélange est la pression.
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