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L'invention est .relative au transport par air comprimé de mortier ou béton, depuis un récipient, rem- pli de la matière à transporter, ou récipient de char- gement, jusqu'au lieu d'utilisation, par une conduite tubulaire.
Ce genre de transport n'offre aucune difficul- té dans le cas du mortier en raison de la nature tou- jours pâteuse ou très plastique de celui-ci. Mais dans le cas du béton on doit prendre des mesures spéciales, en raison des conditions imposées par sa composition et sa consistance qui tend à devenir de plus en plus ferme, pour assurer la vidange parfaite du récipient de char- gement généralement conique et le transport de la matiè- re.
En particulier, pour tenir compte de l'angle de glissement très élevé de ces bétons à consistance ferme ou raides, on emploie, dans les installations connues de ce genre, des récipients de chargement de très grande hauteur, ce qui complique, d'une part l'uti- lisation pratique de ces dispositifs et, d'autre part, augmente sensiblement les frais d'installation.
L'invention donne la possibilité de transpor- ter, avec des récipients de chargement de hauteur nor- male et même éventuellement plus réduite, même des bé- tons à consistance ferme, de façon sûre et économique en Permettant de choisir le mode de vidange du réci- pient. En même temps, l'invention donne la possibilité d'éviter la formation de bouchons ou de passages d'air dans le récipient et dans la conduite de transport et leurs conséquences, telles que la sortie irrégulière ou
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saccadée de la matière par l'extrémité de la tubulure ou dans le récipient récepteur qui y est placé, ce qui, dans le cas habituel de l'introduction directe du mé- lange dans un coffrage à béton, impose à ce dernier des efforts mécaniques exagérés et peut ainsi lui causer des détériorations.
L'invention permet aussi de dispo- ser l'installation d'ensemble de façon à permettre le transporte bétons de consistance très variable, c'est- à-dire depuis les mélanges relativement peu consistants jusqu'à ceux à consistance de terre humide, sur des distances et des hauteurs quelconques dans les limites pratiques, en maintenant un .écoulement régulier du mé- lange et, par conséquent, son homogénéité, avec une con- sommation d'air relativement réduite.
Dans les dispositifs connus, l'entraînement de la masse de béton placée dans le récipient de char- gement, et dont la surface est tout d'abord, dans le ré- cipient, presque horizontale, se fait, après fermeture hermétique du récipient, par l'action de l'air comprimé introduit dans le récipient, de telle façon que la des- cente de la charge est d'abord accélérée dans la zone centrale du récipient tandis qu'elleest freinée dans . les zones périphériques par le frottement contre les pa- rois du récipient, de sorte qu'enfin, après entraînement de la partie médiane de la charge, l'air comprimé peut s'échapper dans la canalisation de transport, sans être utilisé, tandis qu'il reste encore du béton dans les zo- nes périphériques et qu'il ne se produit donc pas de vi- dange complète du récipient.
Conformément à une première caractéristique de l'invention, on évite ceci en disposant, au centre du récipient de chargement, à une distance régulière et sur-
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fisante de la paroi, un organe de ;,guidage: l'!épart1ssant annulairement dans le récipient la.béton qui ydescend, de sorte que l'air comprimé agit alors sur la zone an- nulaire et que par conséquent, le béton est poussé, avec une vitesse croissante, à travers l'espace annulaire, dans la conduite raccordée au récipient où son trans--. port se poursuit.
Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la séparation du béton des parois du récipient est également facilitée par le fait que, dans ce der- nier, outre l'air moteur introduit par le couvercle et dans les raccords, on introduit encore de l'air com- primé par des buses réparties régulièrement sur toute son étendue et dont l'action directrice a lieu, de pré- férence, vers le bas.
Ceci se produit en particulier dans la zone du récipient de chargement et du raccord om il y a ris- que d'engorgement, des déflecteurs pouvant être dispo- sés devant l'embouchure des canalisations d'entrée d'air pour éviter des passages ou cheminements intempes- tifs d'air. Ces entrées supplémentaires d'air donnent aussi, par une conformation et une disposition adéqua- tes, la possibilité d'adapter; par simple modification de la pression ou de la quantité d'air moteur, le fonc- tionnement de l'installation au transport de bétons de caractéristiques différentes et de régler les hauteurs et les distances de transport dans les limites prati- ques à considérer.
Une autre possibilité se présentant dans le cadre de l'invention, à savoir la vidange complète du récipient de préférence sous l'action d'air auxiliaire est réalisée grâce à la présence dans le récipient, d'u- ne garniture en caoutchouc ou matériau analogue élasti-
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que ou déformable, qui reçoit la matière à transporter.
La garniture élastique est étendue par la ma- tière introduite (béton), de sorte qu'elle s'applique complètement, ou presque complètement, sur la paroi in- térieure du récipient lorsque la charge est introduite.
Lorsque la charge se vide s@@@ l'action de l'air com- primé admis à l'intérieur de la garniture, celle-ci a tendance, en raison de son élasticité, à reprendre sa forme primitive. Ce retour à la forme primitive se pro duit surtout lors de la diminution ou de la disparition de la pression interne. On peut donc la provoquer par un réglage convenable de la pression d'air. Pour accé- lérer le retour à la forme primitive, on introduit aus- si, selon les besoins, de l'air comprimé entre la paroi intérieure du récipient et la garniture.
Les deux es- paces d'air (intérieur de la garniture et espace inter- médiaire entre récipient et garniture) peuvent être contrôlés parallèlement par une soupape de réglage com- mune et alimentées à partir d'une conduite commune de sorte qu'un équilibre de pression s'établit automati- quement entre les deux espaces. L'amenée du fluide sous pression dans ces deux espaces peut, cependant, se faire en ne faisant arriver le fluide sous pression dans la garniture qu'après qu'il est passé dans l'espace inter- médiaire, la pression dans l'espace intermédiaire étant alors réglable, par un dispositif obturateur convenable tel que par exemple une soupape, de façon à être plus grande que celle régnant dans la garniture même.
Cette différence de pression peut aussi être obtenue par une détente convenable, distincte pour chacun des deux es- paces, à l'aide d'une canalisation principale commune.
L'invention vise en outre à réaliser une nou- velle disposition de la canalisation de transport rac-
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cordée au récipient propulseur et du récipient recep- teur dans lequel débouche cette canalisation, tenant compte du transport régulier et de la distribution de la matière, même dans les conditions particulières po- sées par l'introduction, d'une manière nouvelle, d'air dans le récipient de chargement selon l'invention, à . savoir en une quantité peut-être plus faible dans l'en- semble mais plus forte dans l'unité de temps, de sorte que l'air est extrait du béton sortant.
Ces conditions se posent plus impérativement dans les installations conformes à l'invention, en rai- son de la nécessité de laisser aussi sortir régulière- ment l'air introduit.
Les détails et les autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'exemples de mise en oeuvre de l'invention se référant au dessin annexé, sans que, bien entendu l'invention doive être limitée aux exemples de mise en oeuvre dé- crits. Au contraire des modifications multiples de ceux-ci sont possibles, sans s'écarter de l'idée fonda- mentale de l'invention.
Au dessin annexé : - la figure 1 est une coupe verticale .d'un récipient de chargement équipé d'un organe de guidage selon l'invention; - la figure 2 est une vue analogue d'un réci- pient muni de dispositifs supplémentaires d'amenée d'air; - la figure 3 est une coupe verticale repré- sentant un détail de la figure 2; - la figure 4 représente une variante permet- tant l'introduction d'air auxiliaire et assurant la sup- pression des bouchons;
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- la figure 5 est une vue à plus grande échel- le montrant un dispositif porte-buse pour l'introduc- tion d'air auxiliaire ; - la figure 6 est une variante de réalisation du récipient de chargement; - la figure 7 est une forme de réalisation de la tête directrice de la figure 6, montée sur le tube central d'amenée d'air;
- les figures 8 et 9 sont d'autres formes de réalisation de cette tête directrice; @ - la figure 10 représente une autre forme de réalisation de la canalisation de transport; - la figure 11 est une vue analogue à la fi- gure 10 d'une autre forme de réalisation d'un récipient de chargement ; - la figure 12 est une portion de la canalisa- tion de transport; - les figures 13 à 15 sont des vues en coupe de la canalisation de transport correspondant à diverses formes de réalisation; - la figure 16 représente une autre forme de réalisation de la canalisation de transport; - les figures 17 à 19 sont respectivement, une vue latérale, une vue de dessus, et une coupe lon- gitudinale d'une forme de réalisation préférée du réci- pient récepteur dans lequel on introduit l'extrémité de la canalisation de transport;
- les figures 20 et 21 représentent, schéma- tiquement et en coupe, une autre forme de réalisation d'un dispositif pour débiter le béton venant de la cana- lisation de transport.
Dans la figure 1, 1 désigne la canalisation d'entrée d'air comprimé, 2 le couvercle, 2' le corps du
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récipient ou trémie de chargement et 3 son raccord de sortie. Dans la partie'inférieure du récipient de char- gement conique et à l'intérieur de celui-ci est repré- sente l'organe de guidage en forme de cône double, qui dévie vers l'extérieur le béton descendant, le répar- tit, et limite l'action de l'air moteur amené par 1 à la zone annulaire.
Dans la figure 2, l'amenée normale d'air à la partie supérieure est désignée par 5 et)1'amenée d'air, également connue, dans la zone de l'extrémité inférieu- re du cône du récipient 'de. chargement est; désignée par
6. La conduite annulaire supplémentaire 7' prévue con- formément à l'invention est disposée, dans le présent exemple dans la zone de raccordement de la partie cy- lindrique avec la partie conique du récipient de char- gement. Elle communique avec l'intérieur du récipient par une série d'orifices, non représentés, répartis régulièrement sur la périphérie, protégés, de même que l'embouchure de la conduite 6 dans le récipient, contre la possibilité de pénétration du béton, par des clapets Ô disposés devant eux.
Ces clapets provoquent en même , temps une répartition de l'air comprimé sur une plus grande partie de la périphérie tout en dirigeant de pré- férence vers le bas l'action de celui-ci.
Dans le raccord de sortie 3 débouche, d'une façon connue en soi, une amenée d'air 9 équipée d'un clapet de retenue. Le récipient de chargement peut être fermé hermétiquement par la cloche conique 10. Celle-ci est munie, conformément à l'invention, d'une conduite annulaire 11 qui souffle, par une série d'orifices 12, de l'air comprimé dans l'intervalle annulaire situé au- dessous de la cloche, entre celle-ci et le joint d'étan-
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chéité du couvercle du récipient. Grâce à ce@a, Le béton qui est resté adhérent aux surfaces de jointure lors du chargement du récipient est expulsé par souffla- ge et l'on peut fermer le récipient sans devoir perdre de temps à nettoyer les surfaces d'étanchéité en con- tact mutuel.
Dans les conduites d'air, des robinets 14,
15,16 sont prévus pour régler selon les besoins la quantité d'air introduite en chaque point d'admission.
17 désigne la soupape servant à actionner le dispositif souffleur de la cloche 10; 18 désigne celle du branche- ment de l'amenée d'air 9 au point le plus bas du réci- pient ou au raccord'de sortie 3; 19 désigne la vanne principale (de la soupape d'ouverture et de fermeture) de la conduite principale d'alimentation 20.
Dans la-forme de réalisation du récipient de chargement représentée à la figure 4, on prévoit, pour empêcher la formation de bouchon, des conduites supplé- mentaires introduisant de l'air dans le récipient sous pression aux endroits convenables ainsi qu'aux points où il y a risque d'engorgement, ou bien on y monte des dispositifs à buse. Pour éviter la pénétration'dans le béton de l'air qui peut se produire du fait du jet d'air introduit, les embouchures de ces conduits sont proté- gées par des déflecteurs placés devant elles et qui bri- sent la force du jet d'air.
Léférence 21 désigne une conduite d'air pé-- nétrant dans le récipient, et traversant l'organe de guidage 4, et s'étendait jusqu'à l'endroit où le risque d'engorgement est particulièrement grand. Cette condui- te, par laquelle on amène de l'air comprimé par la sou- pape 22, soit constamment pendant le transport, soit quand un bouchon se produ@t. Peut, en même temps servir
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de support à l'organe de guidage.
Un déflecteur 23 est également prévu devant le conduite principale d'introduction de l'air dans la zone supérieure du récipient.
La vue partielle de la figure 5 montre, en coupe, la construction d'un dispositif constitué par un anneau porte-buse 24 formant un canal annulaire par le- quel l'air sort par des orifices répartis sur la péri- phérie derrière un joint élastique 25 en forme de man- chette, fixé d'un seul côté, et s'appuyant sur la paroi interne du récipient dans la zone de l'entonnoir de chargement. Ce joint protège les buses contre la péné- tration possible de matière et, en même temps, communi- que à l'air, une direction favorisant le transport. Cet anneau porte-buse est également installé dans la cana- lisation de transport, en particulier dans le cas de grandes distances de transport.
Les figures 6 à 9 représentent une forme particulière de réalisation de la canalisation d'intro- duction d'air 21 traversant l'organe de guidage.
Dans cette forme de réalisation, l'orifice de sortie de cette canalisation d'introduction d'air, qui peut aussi être éventuellement employée seule, c'est-à-dire sans l'organe de guidage 4, est recouvert d'une tête directrice 31 provoquant un étalement du jet d'air. Cette tête peut, ainsi qu'on le voit sur la fi- gure 7, avoir la forme d'une plaque bombée perforée, dont les perforations ont des directions divergentes et amènent sur le béton une multitude de filets d'air diri- gés en conséquence.
La figure 8 représente un autre mide de con- struction de la tête directrice. D'après celle-ci, l'ex
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trémité de la conduite 21 est couverte par une plaque élastique, par exemple en caoutchouc, pomportant des fentes 32 de forme appropriée, par exemple en forme de
T, qui devient bombée sous l'effet de la pression d'air agissant sur elle, en laissant s'ouvrir les fentes et produit aussi un faisceau de filets d'air presque coni- que.
D'après la figure 9 la tête directrice cou- vrant l'ouverture de sortie du tube 21 est constituée par un corps conique qui peut être obtenu par introduc- tion dans l'embouchure du tube d'une plaque préalable- ment plane et prenant du fait de cette introduction une forme concave, ou qui peut être fabriqué dans sa forme définitive. Le jet annulaire sortant entre ce corps et le bord extrême du tube est indiqué par des flèches.
Les formes de réalisation selon les figures 8 et 9 ont en même temps un effet de retenue, de sorte que la pénétration du béton Jans la conduite 21 est empê- chée même quand l'air n'est pas encore envoyé.
La figure 10 représente, à droite et à gauche de la ligne médiane, deux coupes d'autres formes de réa- lisation du récipient de chargement'selon l'invention, permettant, outre d'autres avantages, une vidange tout-*, fait régulière du récipient dans des conditions particu- lièrement avantageuses. On arrive à ce résultat en pré- voyant, dans le récipient, une garniture 35 en matière élastique, de préférence du caoutchouc, de forme légère- ment conique, se rétrécissant vers le bas jusqu'à attein dre sensiblement le diamètre de la sortie du récipient.
Cette garniture se tend quand on la remplit de béton et vient alors, ainsi qu'on l'indique en 36, en contact plus ou moins serré avec la paroi du récipient.
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Quand on introduis de @ 'air, d'une part a l'intérieur de la garniture @t d'autre part dans l'es- pace entre la paroi du récipient et ladite garniture, cette,dernière se déforme en prenant une certaine cour- bure, d'une façon continue, comme indiqué par les li- gnes en pointillés 37 et 38, quand la surface du béton s'abaisse, passe par sa forme originelle correspondant à son état libre, et enfin se creuse ver- l'intérieur.
Le résultat est que tous les résidus de béton pouvant être présents tombent sûrement et sont éliminés.
L'emploi de telles garnitures, qui constitue en soi une caractéristique essentielle de l'invention rend super- flu de donner au récipient une forme d'entonnoir et permet de lui donner une conformation rationnellement adaptée au remplissage, telle qu'elle est indiquée en
2" dans la figure 18, grâce à laquelle sa hauteur est réduite, pour une capacité égale d'une façon plus avan- tageuse dans la pratique.
L'emploi d'une telle garniture élastique n'est pas lié à la présence simultanée d'un organe de guidage 4.
Une autre caractéristique'du récipient sous pression représenté sur la figure 10 consiste en de nou- veaux moyens d'é@anchéité du dispositif de chargement (cloche de fermeture) permettant la suppression du tuyau flexible d'amenée d'air, nécessaire en d'autres cas à cause du raccordement de la conduite de soufflage 11 avec la cloche 10 pour lui permettre de se déplacer en même temps que la cloche, tandis qu'une conduite de soufflage est incorporée au récipient de manière rigide.
La conduite annulaire constituée par le pied de l'entonnoir de chargement et la paroi 39 amène l'air
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aux orifices de soufflage 40 et les jets d'air sortant de ceux-ci nettoient intérieurement la zone d'étanchéité entre la cloche 10 et le joint 41 en éliminant les res- tes du béton. Grâce à la pièce 42, en forme de colle- rette, reliée au joint 41, sur laquelle s'applique la cloche 10 lorsque, à la fermeture, ladite pièce prend une forme conique, les derniers résidus de béton, res- tés sur la cloche lors de la phase de chargement, sont enlevés.
L'étanchéité proprement dite se produit sous l'effet de serrage de la collerette 42 due à l'action de la pression d'air régnant.dans la cloche. La partie de la collerette 42 faisant saillie vers l'intérieur constitue une butée limitant le mouvement de la cloche.
La figure 11 représente un autre mode de construction, permettant dans le cadre de l'invention, d de vidanger complètement le récipient de chargement 2.
D'après cette forme de réalisation, on prévoit, dans l'eace situé au-dessous de la cloche, un certain nom- bre de buses 44 débouchant dans le récipient et alimen- tées en air comprimé par une conduite annulaire 45 de- vant laquelle est située la soupape 14; ces buses font pénétrer l'air moteur dans le récipient tant axialement que tangentiellement et chassent de la paroi du réci- pient, par soufflage, les dépôts pouvant s'y trouver.
Par suite du frottement du béton contre la paroi de la conduite de transport, plus grand dans la moitié inférieure du tube transporteur que dans la moi- tié supérieure, le boudin de béton, initialement com- pact, progresse plus vite dans la partie supérieure de la conduite, de sorte que l'homogénéité du mélange est diminuée et qu'il peut même se produire une ségrégation
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du mélange.
On peut éviter ces phénomènes, grâce à une autre caractéristique de l'invention, en donnant à la conduite de transport une forme appropriée telle qu'elle est représentée dans les exemples de réalisation des figures 12 à 16.
D'après la figure 12, la conduite de trans- port reçoit à cette fin une forme profilée de façon à obtenir un effet de torsion, les parois du tube étant aplaties, sur deux côtés opposés désignés par 33, en forme d'hélice continue, de sorte que les sections de tubes aplaties, distantes d'un demi-pas et dont les axes sont perpendiculaires, ont la forme représentée dans les figures 13 et 14.
Selon une autre forme de réalisation visible sur la figure 15, on peut prévoit, au lieu de méplats, une nervure intérieure 34, également hélicoïdale, de la paroi du tube. Le nombre de spires formés par les parois aplaties ou les nervures peut être quelconque.
En vue de faciliter l'assemblage de tels tu- bes, ces derniers peuvent, ainsi qu'on l'a représenté, avoir une section circulaire à leurs extrémités, mais aussi être complètement aplatis ou profilés pour consti- tuer une ou plusieurs hélices continues tout le long de la conduite.
Un autre mode de construction de l'invention permettant d'empêcher la ségrégation du béton ou d'as- surer son homogénéité par changement de direction con- siste dans l'emploi d'un ou de plusieurs éléments tubu- laires, tels que celui représenté à la figure 16, com- portant deux parties cintrées se raccordant l'une à l'autre, les axes des parties rectilignes étant paraît les de façon à conserver la direction générale de trans.
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port. La distance entre les axes de ces parties rec- . tilignes sera, de préférence, le triple du diamètre du tube de façon à éviter à la fois un soufflage direct, tel qu'il pourrait se produire avec une distance entre axes trop faible, et un trop grand écartement de la li- gne générale de la tuyauterie.
Les figures 17 à 19 représentent une vue laté- rale, une vue en plan, et une coupe, d'une forme préfet rée de réalisation du récipient récepteur disposé à l'extrémité de la conduite tubulaire de transport 26 permettant la sortie, sans à-coups, du débit d'air in- sufflé même s'il est important, et aussi de la matière' transportée en raison de la conformation du récipient de chargement selon l'invention. La matière pénétrant dans le récipient récepteur, en passant par l'extrémité évasée 27 de la conduite tubulaire, est divisée, par . la pièce en forme de coin 29 placée dans l'orifice d'évacuation d'air 28 du récipient, visible sur les fi- gures 17 et 10, de façon qu'une partie du courant circu- le contre ce corps sur chacun de ses côtés.
Les cou- rants partiels se réunissent aussitôt après, avec la même vitesse, pour sortir par l'ouverture 30.
Ainsi qu'on peut le voit, cette conformation du récipient récepteur permet une bonne sortie de l'air entraîné par l'orifice d'évacuation d'ait 28. 31 dési- gne un couvercle fermant l'ouverture supérieure de sor- tie d'air. Les dispositifs usuels de suspension des appareillages de guidage et de répartition placés, sur le récipient, ne sont pas représentés aux figures.
Les figures 2@ et 21 représentent une autre forme de réalisation particulièrement avantageuse assu- rant une évacuation sans à-coups du béton à l'extrémité de la conduite de transport. Dans ces figures, le tube
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transporteur est désigné par 46. La moitié infér@eure du tube est échancrée en 47 à son extrémité pour per- mettre tout d'abord à l'air se trouvant, aans et der- rière le béton de s'échapper.
La matière à transporter continue à s'écouler en masse cohérente pour être frei- née par une garniture de protection 49, par exemple en caoutchouc, se trouvant sur la moitié inférieure de l'enveloppe tubulaire 49 dans laquelle est introduit le tube 46, et pour venir heurter, si sa vitesse est éle- vée, une paroi élastique 50, constituée par exemple de plaques de caoutchouc, puis pour sortir, très ralen- tie, par l'orifice 51.
L'air sort en 52 à l'extrémité opposée de l'enveloppe tubulaire 48 et se dissipe dans l'atmosphè- re après avoir, préalablement, changé plusieurs fois de direction tandis que les particules de béton qui pour- raient avoir été entraînées sont ramenées à l'embouchu- re du tube 46 par les tôles de guidage 53 et entraînées par le béton sortant.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'emploi simultané ou global des différents éléments décrits et représentés qui, pris en eux-mêmes procurent des avantages conformes aux buts fondamentaux de l'in- vention.
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