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APPAREIL POUR LA FABRICATION DE MATERIAUX ENROBES
La présente invention est relative à un appareil pour la fabrication de matériaux enrobés. !
On sait que, pour le revêtement des chaussées, on utilise des matériaux enrobés, tels que tarmacadam et béton bi- tùmineux, par exemple, qui sont des mélanges convenablement dosés de pierre et de goudron ou de bitume.
On sait, en outre, que lesdits mélanges peuvent être réalisés, soit à chaud, en rendant liquides par une chauffe : préalable les liants qui sont incorporés à la pierre qui a été portée, également, à une température convenable, soit à froid, cas dans lequel on fait usage de liants spéciaux, du type é= mulsion, fluides à la température ambiante et qui sont incorpo- rés à la pierre, elle-même à la température ambiante.
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Le procédé d'enrobage à froid comporte deux opéra- tions réalisées successivement, à savoir : un préenrobage,qui est une sorte de préparation de la pierre avec un liant spé- cial, et l'enrobage proprement dit, destiné à la finition du matériau enrobé et qui est également effectué à l'aide d'un au- tre liant approprié.
Pour l'enrobage à froid, on utilise jusqu'à présent un matériel du type bétonnière qui nécessite, dans le cas de grandes productions, une force motrice considérable et une im- mobilisation importante de main d'oeuvre.
L'invention a pour objet la réalisation d'un appareil permettant de réaliser un enrobage à froid, d'une manière auto- matique et continue,ce qui a pour effet,d'une part, de rédui- re la force motrice nécessaire et, d'autre part, de diminuer la main d'oeuvre.
L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un corps malaxeur rotatif comprenant deux cham- bres en communication, pourvues de moyens destinés à faire cir- culer à travers elles le matériau à enrober, l'une de ces cham- bres servant au préenrobage avec un liant approprié et l'autre à l'enrobage avec un autre liant approprié.
Sur les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple : La fig. 1 est une vue schématique en élévation de l'appareil.
La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale du corps malaxeur.
Les fige 3 à 5 sont des vues analogues à celle de la fig. 2 illustrant des variantes de réalisation du corps ma- laxeur.
Selon l'exemple d'exécution représenté aux figs 1 et 2, l'élément principal de l'appareil est constitué par un corps malaxeur rotatif comportant deux enveloppes 1 et 2, coaxiales et sensiblement tronconiques, destinées à délimiter, la premiè-
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re, une chambre 3 dite de préenrobage, la seconde, une chambre 4 dite d'enrobage.
Les deux enveloppes 1 et 2 sont disposées bout à bout et rendues solidaires l'une de l'autre, par exemple au mo- yen de boulons 5, de façon que l'extrémité de plus petit diamè- tre de l'enveloppe 1 débouche dans l'enveloppe 2, du coté de l'extrémité de plus grand diamètre de cette dernière.
Sur la paroi interne de l'enveloppe 1, est disposée une nervu- re hélicoïdale continue 6, constituant en quelque sorte vis d'Archimède; de même, une nervure hélicoïdale 7, constituant aussi vis d'Archimède, est prévue sur la paroi interne de l'en- veloppe 2. Les pas respectifs desdites nervures sont tels que la nervure 7, constitue, en quelque sorte, le prolongement de la nervure hélicoïdale 6 de l'enveloppe 1.
Le corps malaxeur décrit est complété par deux cer- cles de roulement 8 et 9 solidaires, respectivement, de la pa- roi extérieure de l'enveloppe 1 et de la paroi extérieure de l'enveloppe 2.
Le corps malaxeur repose, par ses deux cercles de roulement 8 et 9, sur des .galets à gorge 10 .et 11, calés sur deux arbres longitudinaux parallèles 12, montés dans des pa- liers 13, solidaires du châssis 14 de l'appareil. Ce dernier est constitué par deux longerons en profilés convenablement entretoisés et entre lesquels sont disposés deux bacs 15 et 16 destinés à contenir, le premier, le liant nécessaire à la réa- lisation du préenrobage, le second, le liant de finition desti- né à l'enrobage proprement dit.
A l'avant de chaque bac 15, 16, le châssis 14 est mu- ni d'une pompe 17, 18, qui aspire le liant du bac 15, 16, au- quel elle est associée pour le refouler, la première, dans la chambre de préenrobage 3, la seconde, dans la chambre d'enro- bage 4.
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L'entraînement en rotation des arbres longitudinaux 12 est assuré au moyen d'un moteur 19 monté sur une plateforme formée par le prolongement vers l'avant des longerons du châs- sis 14 et, par l'intermédiaire, d'un arbre transversal arrière 80, muni à chacune de ses extrémités d'une vis sans fin 21, en prise avec une roue hélicoïdale 22 correspondante, calée sur l'extrémité arrière de chaque arbre 12. L'arbre 20 est disposé sur deux supports formés par le prolongement des deux parois latérales du bac 16, ledit arbre étant entraîné à partir du moteur 19 par une courroie non représentée.
Tour le chargement dans le corps malaxeur du maté- riau à enrober,de la pierre par exemple, on monte sur le châs- sis 14 un élévateur à godets 23, d'un type connu quelconque, susceptible de prélever la pierre sur un tas et de la déverser par une goulotte 24 à l'intérieur de l'enveloppe 1 et du côté de l'extrémité de plus grand diamètre de cette enveloppe. De préférence, l'élévateur est mis en mouvement par l'intermédiai- re d'une chaîne 25, reliant sa roue de commande 26 à une.roue à chaîne 27, calée sur l'extrémité de l'un des arbres 12. On obtient, ainsi, un synchronisme entre les mouvements du corps malaxeur et de l'élévateur, ce qui permet de doser la quantité de pierre introduite par ledit élévateur dans la chambre 3.
En ce qui concerne les pompes 17 et 18, elles sont commandées par des cames 28 et 39, solidaires, respectivement, de la paroi extérieure des enveloppes 1 et 2, et cela afin de permettre un dosage des liants approprié à la quantité de pier- re à traiter.
L'ensemble de l'appareil est réglé de manière telle qu'à chaque tour du corps tournant malaxeur, correspond le dé- versement dans la chambre 3 d'un nombre déterminé de godets de l'élévateur 23 et un nombre déterminé de coups de pompe.
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Pour l'évacuation du matériau enrobé, l'extrémité de sortie de l'enveloppe 2 débouche au-dessus d'une goulotte 30, montée de manière rabattable.
Comme représenté, le corps tournant malaxeur est con- tenu, en majeure partie, dans une enveloppe extérieure 31 ser- vant également d'abri pour les bacs à liant 15 et 16.
Afin de permettre le déplacement sur route de l'appa- reil décrit, le châssis 14 est pourvu de roues 32 et 33. En outre, ce châssis est pourvu de tous les dispositifs accessoi- res nécessaires à un bon fonctionnement de l'appareil, tels que volant 34 pour la commande des freins, robinets de vidange 33 et 36 pour les pompes 17 et 18, volant de manoeuvre 37 d'un ro- binet à trois voies 38 associé 4 la pompe 18.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est le suivant
Le moteur 19 étant en marche entraîne l'arbre arrière 20, qui met en rotation les deux arbres longitudinaux 12, pour- vus des galets 10 et 11, et qui assurent, d'une part, la rota- tion du corps malaxeur et, d'autre part, l'entratnement de l'élévateur 23,
Les pierres prises par cet élévateur sont introduites par la goulotte 24 dans la chambre 3 où elles sont soumises à, un premier arrosage avec le liant prélevé dans le bac 15 par la pompe 17 et qui est refoulé, par cette dernière, en tout endroit convenable de ladite chambre. Le corps malaxeur étant en rota- tion, les pierres introduites dans la chambre 3 cheminent sur toute la longueur de cette chambre grâce à l'action de la ner- vure hélicoïdale 6.
Dans cette chambre 3, les pierres introdui- tes sont donc soumises à un préenrobage et à un malaxage jus- qu'à ce qu'elles soient déversées dans la chambre 4, dans la- quelle est refoulé, en tout endroit convenable, le liant de fi- nition prélevé dans le bac 16 par la pompe 18. Les pierres pré- enrobées qui arrivent dans la chambre 4 sont alors enrobées avec
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le liant de finition, pendant qu'elles sont astreintes à chemi- ner sur toute la longueur de ladite chambre 4, sous l'action de @ la nervure hélicoïdale 7.
Dans la chambre 4, les pierres sont soumises à un second malaxage jusque ce qu'elles arrivent à l'extrémité de ladite chambre 4 où elles se déversent à l'extérieur de l'appa- reil par la goulotte d'évacuation 30.
Grâce à l'appareil décrit, l'enrobage à froid des matériaux destinés à constituer des revêtements routiers est donc effectué d'une manière automatique et continue avec un minimum de force motrice et en réduisant au strict minimum la main d'oeuvre nécessaire à la conduite et à la surveillance de l'appareil. Comme cela est nécessaire pour la réalisation d'un produit de qualité, les deux opérations de préenrobage et d'enrobage proprement dit s'effectuent successivement et sans interruption. Il est à remarquer, en outre, que l'appareil peut être très facilement remorqué sur route, ce qui facilite ses déplacements pour aller d'un chantier à un autre.
Des essais effectués avec l'appareil décrit en utili- sant des liants de qualités différentes, tant pour la phase de préenrobage que pour la phase de finition, ont permis de cons- tater que l'obtention d'un résultat parfait dans les deux pha- ses de traitement est fonction, selon les liants utilisés, non seulement du temps de malaxage, mais aussi de la rapidité avec laquelle les matériaux sont astreints à rouler sur eux-mêmes pondant le malaxage co qui, pour une vitesse de rotation déter- minée du corps malaxeur, est fonction du chemin relatif parcou- ru par ces matériaux dans les deux chambres dudit corps.
C'est ainsi qu'avec certains liants, il est nécessai- re que la phase de préenrobage s'effectue à grande vitesse et que la phase d'enrobage de finition s'effectue à petite vites- se, tandis qutavec d'autres liants, il est nécessaire que la
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phase d'enrobage de finition s'effectue à une vitesse bien plus grande que la phase de préenrobage.
Lorsqu'il est nécessaire que la phase de préenrobage s'effectue à grande vitesse et que la phase d'enrobage de fini- tion s'effectue à petite vitesse, il est préférable de rempla- cer le corps malaxeur représenté à la fig. 2, par le corps mala- xeur illustré sur la fig. 3, dans lequel les deux enveloppes 1 et 2, solidaires l'une de l'autre, sont cylindriques et coaxia- les. Comme représenté, le diamètre de, 1'enveloppe 1 qui délimi- te la chambre de préenrobage est plus grand que le diamètre de l'enveloppe 2 qui délimite la chambre d'enrobage de finition.
Les matériaux à enrober devant se déplacer dans ie corps malaxeur dans le sens des flèches, la dernière spire de la nervure hélicoïdale 6, c'est-à-dire la spire de cette ner- vure voisine de l'extrémité d'entrée de l'enveloppe 2, est amé- nagée de telle manière qu'elle remonte les matériaux arrivant à l'extrémité de sortie de l'enveloppe 1 pour les faire passer dans l'enveloppe 2, pendant la rotation du corps malaxeur.
Les deux enveloppes 1 et 2 étant de longueurs déter- minées suivant la qualité du liant utilisé et étant entraînées toutes deux en rotation à la même vitesse, on voit que, en rai- son de la différence de diamètre des enveloppes 1 et 2, les ma- tériaux circulent dans l'enveloppe 1 à une vitesse supérieure à celle qu'ils peuvent prendre dans l'enveloppe !...Avec le corps malaxeur de la fig. 1, il.est donc possible de préparer des matériaux enrobés avec des liants nécessitant une grande vitesse pour la phase de préenrobage et une petite vitesse pour la phase d'enrobage de finition.
Le corps malaxeur de la fig. 4 est analogue à celui de la fig. 3 mais, dans ce dernier cas, c'est l'enveloppe 3 qui a un diamètre supérieur à celui de l'enveloppe 1. Avec ce second appareil, il est donc possible d'enrober des matériaux
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avec des liants nécessitant une petite vitesse pour la phase de préenrobage et une grande vitesse pour la phase d'enrobage de finition.
Le corps malaxeur de la fig. 5, avec lequel on peut préparer des matériaux enrobés de la même façon qu'avec l'ap- pareil de la fig. 4, se distingue de ce dernier appareil en ce que l'enveloppe 2, au lieu de se trouver dans le prolongement de l'enveloppe 1, est disposée, tout au moins en partie, autour de ladite enveloppe 1 afin de permettre aux matériaux en cours d'enrobage de suivre le trajet indiqué par les flèches. Pour que le fonctionnement soit possible,il est simplement nécessai- re que le pas de la nervufe hélicoidale 7, prévue à l'intérieur de l'enveloppe 2, soit inversé par rapport au pas de la, nervu- re hélicoïdale 6 prévue à l'intérieur de l'enveloppe 1.
Dans l'un quelconque des corps malaxeurs décrits, la, phase de préenrobage s'effectue toujours dans la première en- veloppe du corps malaxeur, la phase d'enrobage de finition s'ef- fectuant toujours dans la deuxième enveloppe.
Dans tous les exemples d'exécution qui précèdent les deux enveloppes du corps malaxeur sont coaxiales, comme cela est préférable. il va sans dire, toutefois, qu'on ne sortirait pas du domaine de l'invention en réalisant le corps malaxeur sous la forme de deux tubes parallèles, décalés dans un plan vertical et reliés entre eux par une goulotte, le préenrobage se faisant dans le tube supérieur et l'enrobage de finition dans le tube inférieur.
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APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OF COATED MATERIALS
The present invention relates to an apparatus for the manufacture of coated materials. !
It is known that, for the coating of pavements, coated materials are used, such as tarmacadam and bituminous concrete, for example, which are suitably proportioned mixtures of stone and tar or bitumen.
We know, moreover, that said mixtures can be made, either hot, by making liquid by heating: beforehand the binders which are incorporated in the stone which has also been brought to a suitable temperature, or cold, case in which special binders are used, of the emulsion type, which are fluid at room temperature and which are incorporated into the stone, itself at room temperature.
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The cold embedding process comprises two operations carried out successively, namely: a pre-embedding, which is a kind of preparation of the stone with a special binder, and the embedding itself, intended for the finishing of the material. coated and which is also carried out using another suitable binder.
For cold coating, equipment of the concrete mixer type has hitherto been used which requires, in the case of large productions, a considerable driving force and a considerable immobilization of manpower.
The object of the invention is the production of an apparatus enabling cold coating to be carried out in an automatic and continuous manner, which has the effect, on the one hand, of reducing the driving force required and , on the other hand, to reduce the workforce.
The apparatus according to the invention is characterized in that it comprises a rotary mixer body comprising two chambers in communication, provided with means intended to cause the material to be coated to circulate through them, one of these chambers. - Bres used for pre-coating with a suitable binder and the other for coating with another suitable binder.
In the accompanying drawings, given only by way of example: FIG. 1 is a schematic elevational view of the apparatus.
Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the mixer body.
Figs 3 to 5 are views similar to that of FIG. 2 illustrating variant embodiments of the mixer body.
According to the exemplary embodiment shown in Figs 1 and 2, the main element of the apparatus consists of a rotary mixer body comprising two envelopes 1 and 2, coaxial and substantially frustoconical, intended to delimit the first.
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re, a so-called pre-coating chamber 3, the second, a so-called coating chamber 4.
The two envelopes 1 and 2 are arranged end to end and made integral with one another, for example by means of bolts 5, so that the end of smaller diameter of the envelope 1 opens out. in the casing 2, on the side of the end with the largest diameter of the latter.
On the internal wall of the casing 1, there is disposed a continuous helical rib 6, constituting in a way Archimedean screw; likewise, a helical rib 7, also constituting an Archimedean screw, is provided on the internal wall of the casing 2. The respective pitches of said ribs are such that the rib 7 constitutes, in a way, the extension of the helical rib 6 of the casing 1.
The mixer body described is completed by two rolling rings 8 and 9 secured, respectively, to the outer wall of the casing 1 and to the outer wall of the casing 2.
The mixer body rests, by its two rolling circles 8 and 9, on grooved rollers 10. And 11, wedged on two parallel longitudinal shafts 12, mounted in bearings 13, integral with the frame 14 of the apparatus. . The latter is made up of two longitudinal members made of suitably braced profiles and between which are arranged two bins 15 and 16 intended to contain, the first, the binder necessary for the realization of the pre-coating, the second, the finishing binder intended for the actual coating.
At the front of each tank 15, 16, the frame 14 is fitted with a pump 17, 18, which sucks the binder from the tank 15, 16, to which it is associated to push it, the first, into the pre-coating chamber 3, the second, in the coating chamber 4.
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The longitudinal shafts 12 are driven in rotation by means of a motor 19 mounted on a platform formed by the forward extension of the side members of the frame 14 and, via a rear transverse shaft. 80, provided at each of its ends with a worm 21, engaged with a corresponding helical wheel 22, wedged on the rear end of each shaft 12. The shaft 20 is placed on two supports formed by the extension of the two side walls of the tank 16, said shaft being driven from the motor 19 by a belt, not shown.
Turning the loading into the mixing body of the material to be coated, stone for example, is mounted on the frame 14 a bucket elevator 23, of any known type, capable of removing the stone from a heap and to discharge it through a chute 24 inside the casing 1 and on the side of the end of larger diameter of this casing. Preferably, the elevator is set in motion by the intermediary of a chain 25, connecting its control wheel 26 to a chain wheel 27, wedged on the end of one of the shafts 12. thus obtains a synchronism between the movements of the mixer body and the elevator, which makes it possible to measure the quantity of stone introduced by said elevator into the chamber 3.
As regards the pumps 17 and 18, they are controlled by cams 28 and 39, secured, respectively, to the outer wall of the casings 1 and 2, in order to allow a dosage of the binders appropriate to the quantity of stone. re to deal with.
The entire apparatus is adjusted so that each revolution of the rotating mixer body corresponds to the pouring into chamber 3 of a determined number of elevator buckets 23 and a determined number of strokes of the elevator. pump.
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For the evacuation of the coated material, the outlet end of the casing 2 opens out above a chute 30, mounted in a foldable manner.
As shown, the rotating mixer body is for the most part contained in an outer casing 31 which also serves as a shelter for the binder tanks 15 and 16.
In order to allow the apparatus described to be moved on the road, the frame 14 is provided with wheels 32 and 33. In addition, this frame is provided with all the accessory devices necessary for proper operation of the apparatus, such as handwheel 34 for controlling the brakes, drain cocks 33 and 36 for pumps 17 and 18, handwheel 37 of a three-way valve 38 associated with pump 18.
The operation of the apparatus described is as follows
The motor 19 being running drives the rear shaft 20, which rotates the two longitudinal shafts 12, provided with rollers 10 and 11, and which ensure, on the one hand, the rotation of the mixer body and, on the other hand, the drive of the elevator 23,
The stones taken by this elevator are introduced through the chute 24 into the chamber 3 where they are subjected to a first watering with the binder taken from the tank 15 by the pump 17 and which is discharged, by the latter, in any suitable place of said room. With the mixer body rotating, the stones introduced into chamber 3 travel along the entire length of this chamber thanks to the action of the helical rib 6.
In this chamber 3, the stones introduced are therefore subjected to a pre-coating and to a mixing until they are poured into the chamber 4, in which is forced, in any suitable place, the binder of finish taken from the tank 16 by the pump 18. The pre-coated stones which arrive in the chamber 4 are then coated with
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the finishing binder, while they are forced to run along the entire length of said chamber 4, under the action of @ the helical rib 7.
In chamber 4, the stones are subjected to a second mixing until they reach the end of said chamber 4 where they flow outside the apparatus through discharge chute 30.
Thanks to the apparatus described, the cold coating of the materials intended to constitute road surfaces is therefore carried out in an automatic and continuous manner with a minimum of driving force and by reducing to the strict minimum the labor required for the construction. driving and monitoring the device. As is necessary for the production of a quality product, the two operations of pre-coating and actual coating are carried out successively and without interruption. It should also be noted that the device can be very easily towed on the road, which makes it easier to move from one site to another.
Tests carried out with the apparatus described using binders of different qualities, both for the pre-coating phase and for the finishing phase, made it possible to observe that a perfect result was obtained in the two phases. - its treatment depends, depending on the binders used, not only on the mixing time, but also on the speed with which the materials are forced to roll on themselves causing the mixing co which, for a determined speed of rotation of the mixer body, is a function of the relative path traveled by these materials in the two chambers of said body.
Thus, with certain binders, it is necessary for the pre-coating phase to take place at high speed and for the finishing coating phase to take place at low speed, while with other binders. , it is necessary that the
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The finishing coating phase is carried out at a much greater speed than the pre-coating phase.
When it is necessary for the pre-coating phase to be carried out at high speed and the finishing coating phase to be carried out at low speed, it is preferable to replace the mixer body shown in FIG. 2, by the mixer body illustrated in FIG. 3, in which the two envelopes 1 and 2, integral with one another, are cylindrical and coaxial. As shown, the diameter of the casing 1 which delimits the pre-coating chamber is larger than the diameter of the casing 2 which delimits the finish coating chamber.
The materials to be coated having to move in the mixer body in the direction of the arrows, the last turn of the helical rib 6, that is to say the turn of this rib close to the inlet end of the The casing 2 is arranged in such a way that it lifts the materials arriving at the outlet end of the casing 1 in order to pass them into the casing 2, during the rotation of the mixer body.
The two envelopes 1 and 2 being of lengths determined according to the quality of the binder used and both being driven in rotation at the same speed, it can be seen that, due to the difference in diameter of the envelopes 1 and 2, the The materials circulate in the casing 1 at a speed greater than that which they can take in the casing! ... With the mixing body of fig. 1, it is therefore possible to prepare coated materials with binders requiring a high speed for the pre-coating phase and a low speed for the finishing coating phase.
The mixer body of FIG. 4 is similar to that of FIG. 3 but, in the latter case, it is the casing 3 which has a diameter greater than that of the casing 1. With this second apparatus, it is therefore possible to coat materials
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with binders requiring a low speed for the pre-coating phase and a high speed for the finishing coating phase.
The mixer body of FIG. 5, with which coated materials can be prepared in the same way as with the apparatus of FIG. 4, differs from the latter device in that the casing 2, instead of being in the extension of the casing 1, is disposed, at least in part, around said casing 1 in order to allow the materials in coating course to follow the path indicated by the arrows. For the operation to be possible, it is simply necessary that the pitch of the helical rib 7, provided inside the casing 2, is reversed with respect to the pitch of the helical rib 6 provided in l 'inside the envelope 1.
In any of the mixer bodies described, the pre-coating phase always takes place in the first casing of the mixer body, the finishing coating phase always taking place in the second casing.
In all the preceding examples of execution, the two envelopes of the mixer body are coaxial, as is preferable. it goes without saying, however, that we would not depart from the scope of the invention by making the mixer body in the form of two parallel tubes, offset in a vertical plane and connected to each other by a chute, the pre-coating being done in the upper tube and the finishing cover in the lower tube.
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