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La présente invention se rapporte à un dispositif pour Ici préparation de mélanges colloïdaux de matériaux
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Il est connu que le pouvoir de fixation d'eau des -particules de ciment est faible, du fait que ces particu- les sont peu mouillables.
Pour la préparation de mélanges collodaux, pou- vant couler, de matériaux de construction, en particulier d'un mélange de ciment et d'eau, qui en aucune façon ne peut plus être mélangé pendant la durée de prise, il est nécessaire que l'eau s'infiltre dans la particule de ci- ment. De cette façon, il se forme un mélange colloïdal, du type gel qui convient particulièrement bien pour l'in- jection, par exemple pour accroître la force portative d'une construction.
Des mélanges de matériaux de construction, devant être injectés, doivent en outre posséder des qualités par- ticulières. Parmi- celles-ci, il y a non seulement la possibilité de maintenir plus longtemps valable le mélange, mais de plus, ces mélanges doivent posséder un bon pouvoir d'adhésion ; en outre, il ne peut se produire aucune démi- xion par des forces d'inertie qui naissent par exemple lors de la pulvérisation de mélanges de matériaux de construc- tion.
Pour la préparation de tels mélanges, colloïdaux de matériaux de construction (sable, ciment, eau) ,on uti- lise des dispositifs de mélange connus, dans lesquels un corps de mélange tourne à grande vitesse. Avec un courant,, le plus turbulent possible, on arrive à réduire la tension superficielle de l'eau (tension qui gène l'aptitude au mouillage du ciment), de sorte que l'eau pénètre mieux dans la particule de ciment.
Il est également connu, pour la préparation de tels mélanges colloïdaux de matériaux de construction, d'utiliser, en tant que corps mélangeur, un arbre sur lequel sont
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placées plusieurs ailettes distancées les unes des autres dans la direction de la périphérie et munies d'empennages obliques. De cette façon, le mélange est aspiré axialement au milieu et dirigé vers le bas aux parois du récipient.
Avec ce dispositif, il n'est pas possible non plus d'abaisser sensiblement la tension superficielle de l'eau alors que seul un abaissement sensible de cette tension su- perficielle améliore l'aptitude au mouillage du ciment et conduit à un mélange colloidal de matériaux de construction répondant dans une mesura particulière à toutes les condi- tions mentionnées au début.
En plus de cela, il y a lien des disques de circula- tion, qui possèdent le p:.us souvent des ouvertures à leur surface, pour produire un transport de liquide par les ou- vertures à travers les espaces se trouvant des deux côtés du disque. Une telle circulation du courant ne se produit cependant que difficilement. Le plus souvent, on n'y arrive pas, quand il s'agit de nasses de liquide relativement pul- peuses. Par conséquent la turbulence nécessaire n'est pas, une fois de plus, assez forte pour qu'on puisse obtenir une augmentation valable de pression.
On connait encore d'autres formes d'exécution de dis- positifs de mélange, qui ont tous pour but d'accroître l'aptitude au mouillage du ciment par des moyens mécaniques, par exemple il est déjà connu d'utiliser un disque oscillant placé sur un arbre vertical dans un récipient de mélange, disque qui tourne à une vitesse notable (1400 à 1500 rotations par minute).
lans la zone du disque oscillant sont disposés, à la paroi interne du récipient, des surfaces de rabat et de cément de direction qui doivent produire la turbulence du courait par changements de direction les Plus nombreux possible.:' @
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Il est cependant apparu que le courant ainsi rendu turbulent ne parvient à produire une pression de liquide permettant de réduire la tension superficielle de l'eau et d'augmenter par conséquent le pouvoir mouillant de l'eau pour le ciment.
Ba présente invention a pour but de remédier à oes inconvénients et de créer un disque de conception simple au point de vue construction et qui offre l'assurance d'obtenir la pression de liquide nécessaire pour l'abaisse- ment de la tension superficielle, en particulier un disque permettant de préparer aussi des mélanges collordaux de matériaux de construotion possédant une teneur en sable, relativement 4.levée, et, de plus, la dépense d'énergie pour actionner le disque et l'élévation de température de l'eau restent dans des limites convenables.
D'âpres la présente invention, on obtient ce résul- tat du fait que le corps tournant consiste en un disque placé à angle droit sur l'arbre, disque qui possède à sa périphériedes parties, de préférence du type d'empennage tournant opportunément comme un anneau, distancées les unes des autres et formant des protubérances directrices à la surface du disque.
De plus, et suivant une forme d'exécution préféré les parties directrices sont formées par des pièces d'angle.
Chaque pièce d'angle est fixée à la surface du disque par une de ses branches, l'autre branche étant perpenduculaire à la surface du disque et provoquant par sa rotation (environ 800 - 1000 tours/minute) un tourbillonnement intense de l"eau et du ciment et éventuellement des additifs, par exemple du sable, ce tourbillonnement provoque un accrois- cernent de pression sous le disque tel qu'il en résulte mélange colloidal des matériaux de construction.
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la distance des empennages placés l'un sous l'autre correspond environ à la largeur de la 'branche de fixation de la pièce d'angle, de aorte que les parties sont proches l'une de l'autre.
Diaprés une autre forme d'exécution de l'invention, donnant- encore une meilleure action, les parties directrices disposées sur la surface du disque et en forme d'empennages ne sont pas disposées suivant le rayon du disque, mais en formant un angle aigu. Par la rotation du disque, et du fait de la disposition des empennages, il se produit un écoulement dirigé de :raçon correspondante, qui, ensemble avec l'action de paroi du récipient, provoque un tourbillonnement particulièrement intense et la turbulence de tout le mélange des matériaux de construction avec une vitesse de rotation (500 - 800 tours minute) plus faible, comparée à celle des di sque s connus.. On obtient ainsi l' apti tude au mouillage désirée du cimont moyennant un échauffement relativement faible du mélange.
Il en ressort que l'on remédie au freinage redouté du disque par accroissement continu- dé la résistance, ce qui est le cas avec les disques connus.
Le disque travaille librement, de sorte que le danger de surcharge du disqt,e avec un mélange de matériaux de construction avec forte teneur en sable, par exemple plus de 50 % calculé sur la quantité de ciment, n'existe pas.
Il est entendu qu'on peut faire tourner aussi plus rapidement le disque, ce qui a lieu lorsqu'il s'agit de mélange de matériaux de construction à plus faible teneur en sable.
Une autre forme d'exécution, d'après laquelle l'accé- lération centrifuge des particules, produite par la rotation du disque, est encore accrue, est caractérisée parle fait
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que les empennages sont courbés. On peut ainsi travail- ler aussi à vitesse de rotation relativement faible.
Opportunément, les empennages sont réglables sur le disque, de sorte qu'en fonction de la composition du mélange de matériaux de construction, notamnent de la te- neur en sable et en ciment, on peut régler l'action optima- le du disque. Il est particulièrement avantageux de pou- voir préparer le mélange colloi'dal de matériaux de cons- truction le plus rapidement possible.
Une autre forme d'exécution particulièrement indi- quée en pratique est caractérisée en ce que les empennages sont placés des deux côtés du disque. Une autre forme d'exéoution, convenant aussi pour les mélanges à forte teneur en sable, consiste à placer sur l'arbre deux disques du même type directement l'un au-dessus de l'autre.
Une autre forme d'exécution, permettant de travail- ler aveo une rotation relativement basse et par conséquent avec une faible dépense d'énergie, et conduisant à un mé- lange colloidal de matériaux de construction aussi bon, est caractérisé en ce que le corps rotatif consiste en un dis- que adapté à angle droit à l'arbre, possédant à sa péri- phérie des empennages distants l'un de l'autre, tournant comme un anneau, aveo, entre l'axe de rotation et les em- pennages, des ailettes du type à roue axiale, de façon à obtenir un écoulement radial et un écoulement axial aveo un seul disque. Cette combinaison produit un tourbillon- nement intense et une turbulence, permettant d'obtenir un mélange colloïdal de matériaux de construction déjà aveo une vitesse de rotation de 300 tours/minute.
Ceci est par- ticuliérement avantageux, car la dépense d'énergie pour actionner le disque est faible, d'une part, et l'échauffe-V
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ment de l'eau qui est à craindre est limité à un minimum, 'd'autre part, en particulier avec les fortes teneurs en sable.
La présente invention est décrite avec références aux dessins ci-annexés, où : ligure 1 montre une vue d'en haut du disque ;
Figure 2 est une coupe ;
Figure 3 représente l'exécution en double du disque ;
Figure 4 est une vue d'un disque avec empennages inclinés;
Figures 5 et 6 montreit une autre forme d'exécution ;
Figures 7 et 8 représentent un disque avec ailettes.
Le disque 1 est placé à angle droit sur l'axe (non représenté). Près de sa périphérie, il possède les parties directrices 2 formant un angle (d'après une forme d'exécu- tion préférée), une branche 3 étant filée à la surface du disque, l'autre branche 4 de la pièce angulaire étant verti- cale. La distance séparant les parties directrices corres- pond à environ la largeur de la branche 3 de fixation. Com- me montré à la figure 2, on peut placer aussi les mêmes pièces d'angle 2 à l'autre coté 5 du disque.
D'après la forme d'exécution suivant la figure 4, qui correspond essentiellement à la forme d'exécution de la figure 1, le disque possde également les pièces d'angle 4b, 5b qui sont cependantdisposées sous un certain angle alpha par rapport au rayon, à l'encontre de la direction de rotation. L'exécution peut être réalisée de sorte que les pièces d'angle 2b soient mises, dans leur position angulaire, en rapport avec le rayon,. De cette façon, on peut obtenir la position la plus adéquate en fonction de la composition du mélange de matériaux de construction.
Comice indiqué à la figure 3, on peut disposer deux
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disques l'un en-dessous de l'autre. Les pièces angulaires, formant les empennages 2a, peuvent être radiales ou sous un certain angle par rapport au rayon.
D'après la forme d'exécution suivant les figures et 6, les empennages 2c sont courbés, la oourbure allant à l'encontre de la direction de rotation. De cette façon, on peut prévoir des ouvertures 10 dans le disque entre les empennages courbés 2c et l'axe 3. Ces ouvertures sont né- cessaires quand il existe le danger de trop grand accroisse- ment de pression sous le disque.
Une autre forme d'exécution est représentée aux figures 7 et 8. Dans la partie médiane du disque 1d, per- pendiculairement à l'axe 7, sont encore disposées des ailet- tes 9, qui se trouvent dans une découpe 6Qe la face du dis- que. La couronne d'empennage comprend ainsi les pièces an- gulaires et les branches 4c. Par cette conception, il se produit, d'une part, un courant dans la direction de l'axe du disque, de préférence vers le bas quand le disque est placé dans un récipient vertical, et, d'autre part, un cou- rant dans la direction radiale du disque.
Ces deux courants donnent un mouvement tourbillonnant très fort et intense du mélange avec, comme conséquence, une chute de la tension superficielle de l'eau et cela déjà avec une vitesse de ro- tation d'environ 300 tours/minute.
Le courant et le mouvement tourbillonnant en résul- tant est si fort qu'un freinage du disque réduisant la vites- se de rotation avec le danger d'arrêt du disque ne peuvent se produire. Le freinage du disque par frottement du mé- lange de matériaux de construction est faible. Le disque se joue des résistances qui naissent du mélange de matériaux de construction, et se reproduisent constamment. $Ceci est à
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rapprocher du fait que les ailettes coupent la faoe du disque, avec obtention d'un courant y relatif.
Avec cette forme d'exécution, les empennages 2d peuvent être disposés aux deux cotés du disque 1d.
REVENDICATIONS.