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La présente invention concerne des appareils de transport de matières et, en particulier, des pompes à béton.
Les pompes à béton sont nécessaires depuis longtemps et leurs avantages sont également connus depuis longtemps.
Ces pompes, qui sontcapables de refouler du béton par un long tuyau flexible jusqu'à un point d'utilisation ont en effet de nombreux avantages, parai lesquels on trouve le décharge- ment rapide et, par conséquent, la rotation accélérée des bétonnières automobiles, la possibilité d'arrêter ces béton- nières en un point situé à distance du chantier de construc- tion encombré ou de superficie licitée, la suppression des
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grues, des godets, des brouettes, des élévateurs et des appa- reils analogues et la réduction des risques de détérioration des coffrages, des conduites électriques, etc.
On a cherché à réaliser de telles pompes et, à cet effet, on a utilisé deux cylindres de pompe fixes à pistons et des valves à opercule, des valves à tournant ou des valves papillons pour diriger le béton alternativement dans un cylindre et hors de celui- ci et puis pour passer à l'autre. Ces pompes jumelées à pistons fixes refoulent donc du béton dansun "té"oblique ou une"coulot- te" puis dans des tubulures de plus petit diamètre auxquelles le tuyau flexible de débit est raccordé. On a également uti- lisé deux cylindres de pompe fixes à pistons associés à une conduite montée sur un plateau tournant ou sur un balancier de maière à pouvoir être abouchée alternativement aux orifi- ces de sortie des deux cylindres.
Dans une autre réalisation connue, on a utilisé un cylindre de pompe fixe à piston et deux ou plusieurs valves, tels que des valves à opercule, des valves à tournant, des valves à obturateur hémisphé- rique ou sphérique ou des. valves à cames pour diriger le béton d'une trémie vers le cylindre de pompe et de ce cylindre vers une conduite de débit ou de refoulement. Dans une troisiè:ne réa- @ lisation, on a utilisé une pompe péristaltique, c'est-à-dire une pompe qui comprend un tube flexible et un galet qui presse le tube à la manière d'un tube de pâte dentifrice. Ces poupes connues ont toutefois plusieurs inconvénients.
Les pompes qui utilisent des cylindres à pistons, des valves d'orien- tation, des coudes et des étranglements dans les con- duites s'obtruent souvent et sont, par conséquent souvent hors service. L'agglomération du béton en talus nuit par ailleurs aux valves. Les coudes et les étranglements dans les conduites altèrent le mélange et Bonifient la ré- partition de l'agrégat dans le béton lorsque le béton passe par
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la pompe. Les valves du type utilisé précédemment @ ainsi que les coudes et les étranglements rendent le nettoyage difficile. Les tubes des pompes péristaltiques doivent être remplacés lorsqu'ils sont usés.
Cela étant, la présente invention a notamment pour buts de procurer : une pompe béton dépourvue de tout étranglement ou de toute variation de diamètre dans ses conduites ou ses tubes; . une pompe à béton dépourvue de coudes dans ces con- duites ou ses tubes; une pompe à béton dépourvue de valves susceptibles de venir en contact avec le béton refoulé; une pompe à béton n'exigeant pas d'éléments distincts pour manoeuvrer les valves ; une pompe susceptible de maintenir la répartition de l'agrégat du béton refoulé ; une pompe béton dont le temps de chômage soit ré- duit au minimum; une pompe à béton qui puisse être facilement nettoyée; une pompe à béton susceptible de refouler un volume maximum à une hauteur maximum et à une distance horizontale maximum;
une pompe à béton présentant une résistance maximum à l'usure et exigeant un mini--.1- d'entretien; une pompe à béton susceptible de refouler un béton économique et standard et n'exigeant pas de béton spécial; une pompe à béton susceptible de transférer effi- cacement et de manière continue du béton d'une trémie vers un point d'utilisation; une pompe à béton très simple et très économique à la fabrication et à l'emploi;
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une pompe à béton susceptible de fonctionner automa- tiquement et sans interruption; une ponpe à béton comportant des moyens servant à maintenir l'uniformité du béton refoulé; une pompe à béton conportant des moyens servant à assurer la présentation désirée du béton aux éléments de re- foulement de la pompe.
D'autres buts ressortiront clairement de la descrip- tion détaillée-donnée ci-après, à titre d'exemple, avec ré- férence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en plan du dessus; la Fig. 2 est une vue en coupe verticale d'extrémité fragmentaire suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupe verticale latérale fragmentaire suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1; la Fig. 4 est une vue d'extrémité suivant la ligne 4-4 de la Fig. 1; . les Fig. 5, 6, 7 et 8 sont des vues schématiques d'un cycle de pompage; la Fig. 9 est une vue en plan du dessus d'une va- riante de l'invention; la Fig. 10 est une vue en coupe latérale suivant la ligne 10-10 de la Fig. 9;
la Fig. 11 est une vue d'extrér-ité de la forme d'exé- cution représentée à la Fig. 9, et la Fig. 12 est une vue d'extrémité opposée de la ,forme d'exécution représentée à la Fig. 9.
Aux dessins, la référence 1 désigne une trémie com- portant une extrémité supérieure cuverte vers le haut 2. La trémie 1 peut être en substance circulaire en plan et com- porte une paroi circonférentielle inclinée de façon conique vers le bas et vers l'intérieur 3. Un fond 4 supporte en son
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centre un arbre vertical 5 qui porte à son tour plusieurs agitateurs à palettes mélangeuses 6 et 7. L'agitateur 6 com- prend plusieurs palettes 8, représentées au nonbre de quatre.
Chaque palette 8 est disposée dans un plan formant un angle avec l'axe de l'arbre 5, a de manière générale la force d'une truelle vue en plan et est percée d'une ouverture 8a. L'agi- tateur 7 comprend également quatre palettes distinctes 9-
Chaque palette 9 a, de manière générale, une forcée rectiligne en plan et comprend des ouvertures 9a. Des dispositifs d'en- traînement appropriés (non représentés) sont prévus pour l'ar- bre 5 et les agitateurs à palettes 6 et 7, ces dispositifs d'entraînement étant avantageusement montés, par exemple sur la traverse 5a.
Une partie 4a du fond 4 de la trémie est décalée vers le haut ceigne indiqué en 10. Le fcnd 4 représente une par- tie médiane allongée incurvée vers le haut, telle que 11, située entre deux sections de raroi de fond parallèles et incurvées en sens inverses 12 et 13, les sections 12 et 13 constituant les parties inférieures aligr.ées latéralement de la trémie 1.
Une grille 15 s'étend dans l'extrénité supérieure ouverte 2 de la trémie 1 et est supportée sur quatre sup- ports également espacés 16.
Une conduite ou un tube de refoule-aent ou de débit 17 est placé en dessous de la partie médiane Il et s'étend au-delà de la paroi 3 de la trémie.-La partie décalée vers le haut 4a se termine au-dessus de la section 11 et du tube de refoulement 17, de manière à délimiter, par son bord interne 4b, le bord supérieur horizontal d'une ouverture 10a, dont les bords latéraux sont indiqués en 20 et 21, et qui s'étend donc en travers des sections 12 et 13 du fond de la trémie et de l'ex- trémité réceptrice 17a du tube 17.
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Une pompe 25 est montée près de la trénie 1. La pompe 25 comprend deux cylindres de pompe à béton adjacents et parallèles26, 27. Chaque cylindre de pompe 26, 27 est équipé d'un dispositif d'actionnèrent hydraulique indiqué par exemple en 28 et 29. Les dispositifs 28 et 29 ont la forme de vérins hydrauliques classiques et bien connus et ne sont, par conséquent, pas représentés en détail. Chaque vérin 28, 29 comprend une tige de piston 28a, chaque tige s'étendant dans un cylindre de ponpe axialement aligné 31 et 32 et portant un piston de pompe 30 en vue de le dé- placer dans un sens ou dans l'autre dans son cylindre 31, 32.
Un dispositif de guidage 35 comprend deux cornières parallèles allongées 36, 37 fixées à des supports 38, 39. Les cornières 36 et 37 comprennent des galets 40 pouvant tourner autour de l'axe horizontal et des galets 41 pouvant tourner autour d'un axe vertical. Une plaque d'usure postérieure 42 est fixée aux vérins 28, 29 et aux cylindres de pompe 31, 32 et s'étend perpendiculairement en sens opposés à partir de ceux-ci. La plaque 42 est percée d'une ouverture 43 qui livre passafe aux tiges de piston des vérins 28, 29. La plaque d'usure 42 se déplace sur les galets 40 et 41.
Un étrier 45 est fixé aux cylindres de ponpe 31, 32 entre leurs extrémités. Un vérin hydraulique 46 comporte une tige 47 fixée à l'étrier 45 en vue de déplacer cet étrier dans un sens ou dans l'autre selon un trajet perpendiculaire au trajet des pistons 30.
Les cylindres de pompe 31 et 32 portent, à leurs extrémités opposées à la plaque d'usure 42, une seconde pla- que 50 qui peut coulisser dans le dispositif de guidage 51 portant des galets 52 pouvant tourner autour d'un axe horizon- tal et des galets 53 pouvant tourner autour d'un axe vertical.
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Le dispositif de guidage 51 comprend la cornière inférieure allongée 51a et des bouts de cornière 51b et 51c situés de part et d'autre de la trénie 1. La plaque 50, qui sert de support, de plaque d'usure et de tiroir distributeur, comprend des par- ties d'extrémité 55 et 56 présentant des surfaces d'obturation antérieures planes et lisses 57, 58. La plaque d'usure formant tiroir 50 présente des ouvertures 60 et 61 situées entre ces surfaces 57, 58. Les ouvertures 60 et 61 sont coaxiales aux cy- lindres de pompe 31 et 32 et ont un diamètre en substance égal aux diamètres internes de ceux-ci et au diamètre interne du tube 17.
La courbure des sections 12 et 13 du fond de la trémie et la disposition des bords latéraux 20 et 21 sont . prévues pour établir un alignement avec le bord semi-circu- laire inférieur des ouvertures 60 et 61 lorsque ces ouver- tures sont placées pour recevoir de la matière de la trémie 1.
Le bord supérieur du tiroir 50 se déplace immédiatement en dessous du segment d'extrémité de la section de paroi 4a rrès du bord 4b et l'espace linité éventuel entre ce bord et cette section de paroi est rendu étanche par le béton contenu dans la trémie 1.
En ce qui concerne la forne d'exécution de l'inven- tion représentée aux Fig. 9 à 12, la trente 101 est de forme plane rectiligne. Un arbre de support 105 s'étend dans la trémie 101 et est entraîné par un moteur hydraulique à palet- tes 105a monté à l'extérieur sur une paroi latérale de la trémie 101. 'L'arbre 105 porte les agitateurs à palettes 106, 107 pouvant tourner dans les plans verticaux et disposés respectivement de part et d'autre d'une sali- - lie médiane 111 prévue dans le fond de la trémie 101: Une grille supérieure 115 est nontée dans 1 extrémité supérieure. ouverte de la trémie 101 sur une charnière 116.
Un tube de refoulement ou de débit horizontal 117 s'étend en dessous de
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. la saillie 111 de la trente 101 et un collier 117b fixe le
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tube 117 en place. L'extrécité réceptrice ouverte 117a du tube 117 s'étend vers l'avant d'une paroi verticale anté-
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rieure iC4 de la trémie 101. Cocse le montre clairenent la Fig. 12, une ouverture courbe 120 est ménagée dans la par 104.
Un élément annulaire formant obturateur et plaque d'usure 110 et muni de moyens
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de lubrification et d'étanehéité est fixé extérie-drement par des boulons 110a à la paroi antérieure lC4 et entoure l'ou- verture 120 et l'extrémité ouverte 117a du tube de refoule- ment ou de débit 117. L'élément 110 comporte un tuyau de labri- fication flexible circulaire 110b comportant -une ouverture di-
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rigée vers l'avant llt5c et un raccord ?1Dd pour l'alimentation du lubrifiant.
Deux cylindres ce pompe parallèles 125 et 127 équipés de vérins hydrauliques d' actionnèrent coaxiaux 128, 129 sont alignés sur la trémie ICI et sur son ouverture 120.
Comme les cylindres 125, 127 et les vérins 128, 129 correspondent en substance aux cylindres de pompe 25 et 27 et
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aux vérins hydrauliques d'actionnenent 283 29 décrits plus haut, :il est inutile éé les décrire plus en détail. Un moteur hydrauli- que rotatif 146 entraf ne un arbre horizontal a4 qui touril- lonne dans des suppurts 147a. Une plaque de support et de jonction 147b positionne les parties postérieures des vérins
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hydrauliques 12ci 129 et les fixe à l'arbre 1r7. Une plaque 140 porte, sur ses faces opposées, les vérins d'actionnèrent 128, 129 et les cylindres de pompe 125, 127.
Les parties d'extrénité distantes des cylindres de pompe 125, 127 portent
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un élément 1;0 for--ant- srrpart, plaque dlu--,2re et distriu-ateur- L'élément 15c comprend une plaque de support postérieure 150a
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et un obturateur formant plaque d'usure antérierxl;0b.
La face antérieure de l'obturateur 150b attaque l'élément
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d'étanchéité et de lubrification 110b. Le support 150a porte un bossage 150c pouvant être fixé sur une partie d'extrémité de l'arbre 147. Bien entendu, les éléments 150a et 150b sont percés d'ouvertures en lignetavec les cylindres de pompe ou de refoulement 125, 127 à la manière du tiroir coulissant
58 et les éléments 147b, 140 et 150 peuvent pivoter dans un sens ou dans l'autre suivant un arc de cercle avec les cylin- dres 125, 127 en réponse à la rotation de l'arbre 147 entraîné par le acteur hydraulique rotatif 146.
Des trappes d'accès 170 sont prévues dans le fond de la-trente ICI, en dessous des agitateurs à palettes, de part et d'autre de la saillie 111. Des poignées de trappes 171 sont prévues sur les parois latérales de la trémie ICI pour actionner les trappes d'accès et de nettoyage 170.
La pompe suivant l'invention est utilisée et mise en oeuvre de la =anière suivante :
Le béton à pomper est débité sur la grille 15.
Les orifices de la grille 15 sont calibrés de manière à retenir les trop gros fragments. Le béton est ensuite à nouveau mélangé et agité par les palettes des agitateurs 6, 7 et descend vers les sections latérales inférieures 12 et 13 sous la pression due à la gravité et combinée avec l'ac- tion des agitateurs 6, 7.
Les cylindres de pcnpe à béton 31, 32 sont représentés à la Fig. 5 dans une position dans laquelle le cylindre 31 est en ligne avec la parti e de l'ouverture dCa qui est elle-même en ligne avec la partie inférieure 12 . Lorsque le cylindre 31 est ainsi aligné, le cylindre 32 est autour tiquèrent amené en ligne avec la conduire de refoulement 17. Le vérin hydrau- lique 46 est une extrémité de sa course et la tive de piston 47 est rétractée. Le piston 30 dans le cylindre 31 est dans sa position antérieure et le piston 30 dans le cylindre 32
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est dans sa position postérieure.
Sur la Fig. 6, le piston 30 du cylindre 31 a été rétracté dans sa position arrière, aspirant ainsi une charge de béton de la trémie 1 dans le cylindre.31. La surface 58 de la partie d'extrémité 56 du tiroir 50 obture toutes les ouvertures 10a sauf celle qui est en ligne avec l'ouverture
60-du tiroir 50, y compris la partie de l'ouverture 10a qui est alignée sur la section inférieure 13.
Le béton contenu dans la trémie 1 ne peut donc s'échap- per que par l'ouverture 60 du tiroir 50 et pénétrer dans le cylindre dé ponpe 31 lorsque les éléments occupent la position représentée aux Fig.5 et 6. Aucun obturateur et au- cun dispositif d'actionnement séparés ne sont requis, le tiroir
50 servant de plaque de support antérieure et d'usure ainsi que d'obturateur. Les surfaces d'obturation du tiroir 50 ne sont jamais exposées au béton soumis à la pression de re- foulement du piston 30. Au moment où le piston 30 est rétracté dans le cylindre 31, le piston 3G du cylindre 32 est avancé pour refouler ou expulser du béton du cylindre 32 dans la conduite de débit ou de refoulement 17 et par celle- ci, le cylindre 32 ayant été préalablement rempli de béton, comme décrit plus loin.
Sur la Fig. 7, la tige 47 du vérin 46 a été étendue, le cylindre 31 est en ligne avec la conduite de débit ou de refoulement 17 et le cylindre 32 est en ligne avec la section 13 de la trémie. Dans cette position, la surface 57 du tiroir 50 obture la totalité de l'ouverture 10a de .la trémie 1 sauf à l'endroit où elle est elle-même percée de l'ouverture 61. Lorsque la position représentée à la Fig. 7 est atteinte, il est à remarquer que le cylindre 31 a été préalablement rempli de béton à transporter et,en ce point, le piston 30 du cylindre 31 est avancé, conne indiqué
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à la Fig. 8, pour refouler ou pomper le béton du cylindre 31 dans la conduite de refoulement 17 et par celle-ci.
De même, le piston 30 du cylindre 32,qui a atteint sa position antérieure lors du refoulement du béton dans la conduite 17, Fig. 6, est rétracté, Fig. 8, pour aspirer du béton dans le cylindre 32 à partir de la trente 1 par l'ouverture 61 du tiroir 50.
Après l'action représentée à la Fig. 8, la tige 47 du vérin 46 est à nouveau rétractée dans la position re- présentée à la'Fig. 5, et,en ce point,la séquence décrite plus haut est répétée, le cylindre 32 ayant donc été rempli de béton destiné à être refoulé dans la conduite de débit 18, comme indiqué à la Fig. 6.
Le béton ne doit donc janais inverser son trajet au cours du ponpage; en effet, il pénètre directement dans les cylindres 32 et 31 et est refoulé directement dans la conduite 17 et par celle-ci. De mène, les diamètres des cylindres de ponpe 31, 32, des ouvertures 60, 61 et de la conduite 17 sont en substance identiques, de sorte que le béton se déplace sans être géné par des réductions ou des variations de diamètre des conduitès.
Il Est à renarquer qu'une alinentation de pression hydraulique est prévue et que des commandes séquentielles appropriées sont nécessaires pour introduire du liquide hydraulique sous pression dans les extrémités opposées des vérins hydrauliques 28, 29 et 46 dans un ordre prédéterminé, afin de preduire le déplacement en va-et-vient de la tige 47 et des pistons 3G décrits plus haut. Censé des éléments classiques bien connus peuvent être utilisés dans cette ali- nentation hydraulique et dans les dispositifs de conmande séquentiels, il a été jugé inutile de les représenter ou de les décrire .en détail.
Le système suivant l'invention permet de vider le
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tuyau flexible allonré attaché à l'orifice de refoulement 17b de la conduite 17 en inversant simplement les dispositifs de commande séquentiels des vérins 28, 29 et 46. Les pistons
30 des cylindres de ponpe 31, 32 sont ainsi rétractas lorsqu'ils sont en ligne avec la conduite 17 pour aspirer le béton restant dans le tuyau flexible de refoulement,res- pectivement dans les cylindres 31, 32.
De même, les pistons
30 sont déplacés vers l'avant lorsque les cylindres 31, 32 sont alignes alternativement sur les sections 12 et 13 de la trémie respectivenent. Bien entendu, les sections 12 et 13 peuvent être montées sur charnières et ouvertes pour laisser tomber le béton évacué du tuyau de froulement sur le sol en dessous de la trémie 1. Il est à remarquer que le tuyau flexible de trans- port peut avoir une longueur Importante et que ce tuyau . peut être élevé à une hauteur appréciable. Cela étant, lors- que le pompage cesse, une quantité de béton substantielle reste dans le tuyau flexible de transport et peut donc être refoulée hors de ce tuyau.
Bien qu'une ouverture 10a soit représentée, il est bien entendu que la paroi 13 pourrait se prolonger en dessous de la partie décalée 10 et que des ouvertures circulaires pour- raient,, sans sortir du cadre de l'invention, être percées dans les sections inférieures 12 et 13., ces ouvertures étant dis- posées de manière à venir en ligne avec les ouvertures 60, 61 du tiroir 50 et avec les cylindres 31, 32 et ayant le même diamètre que ceux-ci.
La pompe suivant l'invention r eut être facile- ment nettoyée., par exemple, en injectant de l'eau dans l'extré- mité supérieure ouverte 2 de la trémie 1 immédiatement après l'opération de transfert de béton et avant que le béton restant dans la pompe ait fait prise. La pompe décrite plus haut est alors mise en route., de l'eau étant refoulée
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par les pistons 30 des cylindres 31, 32 dans tout le système y compris le tuyau flexible de refoulement attaché à l'ex- trénité de sortie 17b du tube de refoulement 17.
Le fonctionnement de la force d'exécution de l'in- vention représentée aux Fig. 9 à 12 est semblable à celui de la forme d'exécution représentée aux Fig. 1 à 8. Dans la force d'exécution des Fig. 9 à 12, les cylindres de pompe
125, 127 et les vérins d'actionnement 128, 129 de même que l'élément 150b forment plaque d'usure et obturateur sont cependant déplaces en va-et-vient suivant un arc de cercle autour de l'axe de l'arbre 147, comme le montre clairenent la Fig. 11. Il est à remarquer que, dans la position repré- sentée à la Fig.
Il, le cylindre de pope 127'est positionné en ligne avec le tube de refoulement 117 pour re- fouler du béton liquide ou un produit analogue du cylindre
127 dans le tube 117 et par celui-ci. Dans cette position également, le cylindre de pompe 125 est en ligne avec la partie de l'ouverture 120 située d'un côté de la saillie 111, comme indiqué en traits pointillés à la Fig. 12. En ce point, le cylindre 125 aspire du béton de la trente 1 Et se remplit.
Lorsque le cylindre 127 a été vidé et que le cylindre 125 est rempli, la ponpe bascule d'un arc de cercle, par exemple vers la gauche lorsque les éléments occupent la position re- présentée à la Fig. 1, afin de placer le cylindre plein 125 @ en ligne avec le tube de refoulement 117 et le cylindre vide 127 en ligne avec l'ouverture 120 située de l'autre côté de la saillie 111. k ce accent l'opération est, dans un certain sens,inversée du fait que le cylindre 125 est vidé dans le tube de refoulement 117 et que le cylindre 127 est rempli à partir de la trémie ICI. Par après, la pompe revient par - pivotement dans la position représentée à la Fig. Il et le processus est répété.
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Les palettes 106, 107 servent à assurer un mélange approprié et à faciliter le remplissage complet des cylindres de pompe.
On comprendra évidement que, 1) alimentation hydrau- lique classique, les conduites, les commandes séquentielles et les dispositifs analogues décrits plus haut,peuvent égale- nent être utilises avec les pompes représentées aux Fig. 1 à 8 et 9 à 12.
Bien que l'invention ait été décrite censé permettant de transférer, de pomper ou de transportez- efficacement du béton et bien qu'elle s'applique principalement au transport de béton, la pompe suivant l'invention, peut bien entendu, être utilisée pour pomper et transporter des matières possé- dar-t certaines des propriétés du béton Les ratières à transporter peuvent donc varier largement et l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits auxquels divers changements et codifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre.
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The present invention relates to material transport devices and, in particular, to concrete pumps.
Concrete pumps have been needed for a long time, and their benefits have also been known for a long time.
These pumps, which are able to deliver concrete through a long flexible pipe to a point of use, have indeed many advantages, among which are the rapid unloading and, consequently, the accelerated rotation of automobile concrete mixers, the possibility of stopping these concrete plants at a point located at a distance from the congested construction site or of licit area, the elimination of
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cranes, buckets, wheelbarrows, elevators and the like and reducing the risk of damage to formwork, electrical conduits, etc.
Attempts have been made to realize such pumps and, for this purpose, two fixed piston pump cylinders and gate valves, rotary valves or butterfly valves have been used to direct the concrete alternately into and out of a cylinder. - here and then to switch to the other. These twin fixed piston pumps therefore pump concrete into an oblique "tee" or "coulot" and then into smaller diameter pipes to which the flexible flow pipe is connected. Two fixed pump cylinders with pistons have also been used, associated with a pipe mounted on a rotating plate or on a rocker so as to be able to be plugged alternately with the outlet ports of the two cylinders.
In another known embodiment, a fixed piston pump cylinder and two or more valves have been used, such as gate valves, rotary valves, hemispherical or spherical shutter valves or valves. Cam valves to direct concrete from a hopper to the pump cylinder and from this cylinder to a flow or discharge line. In a third embodiment, a peristaltic pump has been used, that is to say a pump which comprises a flexible tube and a roller which presses the tube in the manner of a tube of toothpaste. These known stems, however, have several drawbacks.
Pumps that use piston cylinders, slewing valves, elbows and throttles in the lines often get clogged and are therefore often out of service. The agglomeration of concrete on the slope also harms the valves. Elbows and constrictions in the pipes alter the mix and improve the distribution of the aggregate in the concrete as the concrete passes through
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the pump. Valves of the type used previously @ as well as elbows and chokes make cleaning difficult. The tubes of the peristaltic pumps should be replaced when worn.
This being the case, the objects of the present invention are in particular to provide: a concrete pump devoid of any constriction or of any variation in diameter in its conduits or its tubes; . a concrete pump without elbows in these conduits or tubes; a concrete pump without valves likely to come into contact with the driven concrete; a concrete pump that does not require separate components to operate the valves; a pump capable of maintaining the distribution of the aggregate of the driven concrete; a concrete pump whose unemployment time is reduced to a minimum; a concrete pump that can be easily cleaned; a concrete pump capable of delivering a maximum volume to a maximum height and a maximum horizontal distance;
a concrete pump with maximum resistance to wear and requiring minimal maintenance; a concrete pump capable of delivering economical and standard concrete and not requiring special concrete; a concrete pump capable of efficiently and continuously transferring concrete from a hopper to a point of use; a concrete pump very simple and very economical to manufacture and use;
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a concrete pump capable of operating automatically and without interruption; a concrete ponpe having means for maintaining the uniformity of the upset concrete; a concrete pump having means for ensuring the desired presentation of the concrete to the delivery elements of the pump.
Other objects will emerge clearly from the detailed description given below, by way of example, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a top plan view; Fig. 2 is a fragmentary end vertical sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1; Fig. 3 is a fragmentary side vertical sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1; Fig. 4 is an end view taken along line 4-4 of FIG. 1; . Figs. 5, 6, 7 and 8 are schematic views of a pumping cycle; Fig. 9 is a top plan view of a variant of the invention; Fig. 10 is a side sectional view taken along line 10-10 of FIG. 9;
Fig. 11 is an end view of the embodiment shown in FIG. 9, and FIG. 12 is an opposite end view of the embodiment shown in FIG. 9.
In the drawings, the reference numeral 1 denotes a hopper having an upper end which is rounded upwards 2. The hopper 1 may be substantially circular in plan and has a circumferential wall inclined conically downward and inward. 3. A background 4 supports in sound
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centers a vertical shaft 5 which in turn carries several agitators with mixing paddles 6 and 7. The agitator 6 comprises several paddles 8, represented in number of four.
Each pallet 8 is arranged in a plane forming an angle with the axis of the shaft 5, generally has the force of a trowel when viewed in plan and is pierced with an opening 8a. The agitator 7 also includes four separate paddles 9-
Each pallet 9 has, in general, a straight line in plan and includes openings 9a. Suitable drives (not shown) are provided for the shaft 5 and the paddle agitators 6 and 7, these drive devices being advantageously mounted, for example on the cross member 5a.
A part 4a of the bottom 4 of the hopper is offset upwards by the line indicated at 10. The fcnd 4 represents an elongated middle part curved upwards, such as 11, located between two parallel bottom sections and curved in opposite directions 12 and 13, the sections 12 and 13 constituting the lower parts aligned laterally of the hopper 1.
A grid 15 extends into the open upper end 2 of the hopper 1 and is supported on four equally spaced brackets 16.
A pipe or a delivery or delivery tube 17 is placed below the middle part II and extends beyond the wall 3 of the hopper. The upwardly offset part 4a ends above of section 11 and of the delivery tube 17, so as to define, by its internal edge 4b, the horizontal upper edge of an opening 10a, the side edges of which are indicated at 20 and 21, and which therefore extends in through sections 12 and 13 of the bottom of the hopper and the receiving end 17a of the tube 17.
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A pump 25 is mounted near the trenia 1. The pump 25 comprises two adjacent and parallel concrete pump cylinders26, 27. Each pump cylinder 26, 27 is equipped with a hydraulic actuator device indicated for example at 28 and 29. The devices 28 and 29 take the form of conventional and well-known hydraulic jacks and are therefore not shown in detail. Each cylinder 28, 29 comprises a piston rod 28a, each rod extending into an axially aligned ponpe cylinder 31 and 32 and carrying a pump piston 30 for movement in one direction or the other in the direction of movement. its cylinder 31, 32.
A guide device 35 comprises two elongated parallel angles 36, 37 fixed to supports 38, 39. The angles 36 and 37 comprise rollers 40 which can rotate about the horizontal axis and rollers 41 which can rotate about a vertical axis. . A posterior wear plate 42 is attached to the cylinders 28, 29 and the pump cylinders 31, 32 and extends perpendicularly in opposite directions from them. The plate 42 is pierced with an opening 43 which delivers passafe to the piston rods of the cylinders 28, 29. The wear plate 42 moves on the rollers 40 and 41.
A bracket 45 is fixed to the ponpe cylinders 31, 32 between their ends. A hydraulic cylinder 46 comprises a rod 47 fixed to the caliper 45 with a view to moving this caliper in one direction or the other along a path perpendicular to the path of the pistons 30.
The pump cylinders 31 and 32 carry, at their ends opposite to the wear plate 42, a second plate 50 which can slide in the guide device 51 carrying rollers 52 which can rotate about a horizontal axis. and rollers 53 capable of rotating about a vertical axis.
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The guide device 51 comprises the lower elongated angle 51a and the ends of angle 51b and 51c located on either side of the trenia 1. The plate 50, which serves as a support, wear plate and distributor drawer, includes end portions 55 and 56 having flat and smooth front sealing surfaces 57, 58. The drawer wear plate 50 has openings 60 and 61 located between these surfaces 57, 58. The openings 60 and 61 are coaxial with pump cylinders 31 and 32 and have a diameter substantially equal to the internal diameters thereof and to the internal diameter of the tube 17.
The curvature of sections 12 and 13 of the bottom of the hopper and the arrangement of the side edges 20 and 21 are. provided to establish alignment with the lower semicircular edge of openings 60 and 61 when these openings are placed to receive material from hopper 1.
The upper edge of the drawer 50 moves immediately below the end segment of the wall section 4a near the edge 4b and the possible linear space between this edge and this wall section is sealed by the concrete contained in the hopper. 1.
As regards the embodiment of the invention shown in FIGS. 9 to 12, the thirty 101 is of rectilinear planar shape. A support shaft 105 extends into the hopper 101 and is driven by a hydraulic vane motor 105a mounted externally on a side wall of the hopper 101. The shaft 105 carries the vane agitators 106, 107 capable of rotating in the vertical planes and arranged respectively on either side of a central saline 111 provided in the bottom of the hopper 101: An upper grid 115 is not mounted in one upper end. opening of the hopper 101 on a hinge 116.
A horizontal discharge or discharge tube 117 extends below
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. the projection 111 of the thirty 101 and a collar 117b fixes the
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tube 117 in place. The open receiving end 117a of the tube 117 extends forwardly from an anterior vertical wall.
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iC4 of the hopper 101. Cocse clearly shows in FIG. 12, a curved opening 120 is provided in the par 104.
An annular element forming a shutter and wear plate 110 and provided with means
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lubricant and sealant is attached externally by bolts 110a to the front wall IC4 and surrounds the opening 120 and the open end 117a of the delivery or flow tube 117. The element 110 has a circular flexible manufacturing pipe 110b comprising -a di- opening
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llt5c forward and a 1Dd connection for the lubricant supply.
Two parallel cylinders this pump 125 and 127 equipped with hydraulic actuated coaxial cylinders 128, 129 are aligned on the hopper HERE and on its opening 120.
As cylinders 125, 127 and cylinders 128, 129 correspond in substance to pump cylinders 25 and 27 and
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hydraulic actuating cylinders 283 29 described above, it is unnecessary to describe them in more detail. A rotary hydraulic motor 146 drives a horizontal shaft a4 which rotates in suppurts 147a. A support and junction plate 147b positions the rear parts of the cylinders
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hydraulic 12ci 129 and attaches them to shaft 1r7. A plate 140 carries, on its opposite faces, the actuating cylinders 128, 129 and the pump cylinders 125, 127.
The end portions remote from the pump cylinders 125, 127 carry
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an element 1; 0 for - ant- srrpart, plate dlu -, 2re and distributor- Element 15c includes a posterior support plate 150a
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and a front wear plate shutter x1; 0b.
The anterior face of the shutter 150b attacks the element
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sealing and lubrication 110b. The support 150a carries a boss 150c which can be fixed on an end part of the shaft 147. Of course, the elements 150a and 150b are pierced with openings in line with the pump or delivery cylinders 125, 127 in the same manner. sliding drawer
58 and the elements 147b, 140 and 150 are pivotable in either direction in an arc of a circle with the cylinders 125, 127 in response to the rotation of the shaft 147 driven by the rotary hydraulic actuator 146.
Access hatches 170 are provided in the bottom of the-thirty ICI, below the paddle agitators, on either side of the projection 111. Door handles 171 are provided on the side walls of the ICI hopper to operate the access and cleaning hatches 170.
The pump according to the invention is used and implemented as follows:
The concrete to be pumped is delivered to the grid 15.
The orifices of the grid 15 are calibrated so as to retain excessively large fragments. The concrete is then again mixed and agitated by the paddles of agitators 6, 7 and descends to the lower side sections 12 and 13 under the pressure due to gravity and combined with the action of agitators 6, 7.
The concrete cylinders 31, 32 are shown in FIG. 5 in a position in which the cylinder 31 is in line with the part e of the opening dCa which is itself in line with the lower part 12. When the cylinder 31 is thus aligned, the cylinder 32 is around it brought into line with the discharge line 17. The hydraulic cylinder 46 is one end of its stroke and the piston pin 47 is retracted. The piston 30 in the cylinder 31 is in its previous position and the piston 30 in the cylinder 32
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is in its posterior position.
In Fig. 6, the piston 30 of the cylinder 31 has been retracted to its rear position, thereby sucking a load of concrete from the hopper 1 into the cylinder. 31. The surface 58 of the end portion 56 of the drawer 50 closes all the openings 10a except the one which is in line with the opening.
60-of the drawer 50, including the part of the opening 10a which is aligned with the lower section 13.
The concrete contained in the hopper 1 can therefore only escape through the opening 60 of the drawer 50 and enter the ponpe cylinder 31 when the elements occupy the position shown in Figs. 5 and 6. No shutter and at - no separate actuator is required, the spool
50 serving as anterior support and wear plate as well as shutter. The shutter surfaces of the spool 50 are never exposed to the concrete subjected to the back pressure of the piston 30. At the moment when the piston 30 is retracted into the cylinder 31, the piston 3G of the cylinder 32 is advanced to push back or expelling concrete from the cylinder 32 into the flow or discharge line 17 and through the latter, the cylinder 32 having been previously filled with concrete, as described below.
In Fig. 7, the rod 47 of the cylinder 46 has been extended, the cylinder 31 is in line with the flow or discharge line 17 and the cylinder 32 is in line with the section 13 of the hopper. In this position, the surface 57 of the drawer 50 closes the entire opening 10a of the hopper 1 except where it is itself pierced with the opening 61. When the position shown in FIG. 7 is reached, it should be noted that the cylinder 31 has been previously filled with concrete to be transported and, at this point, the piston 30 of the cylinder 31 is advanced, as indicated
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in Fig. 8, to push or pump the concrete from the cylinder 31 into the delivery pipe 17 and through the latter.
Likewise, the piston 30 of the cylinder 32, which has reached its previous position during the delivery of the concrete in the pipe 17, FIG. 6, is retracted, Fig. 8, to suck concrete into cylinder 32 from thirty 1 through the opening 61 of drawer 50.
After the action shown in FIG. 8, the rod 47 of the cylinder 46 is again retracted into the position shown in Fig. 5, and, at this point, the sequence described above is repeated, the cylinder 32 having therefore been filled with concrete intended to be driven back into the flow line 18, as shown in FIG. 6.
The concrete must therefore not reverse its path during the ponping; in fact, it enters directly into the cylinders 32 and 31 and is discharged directly into the pipe 17 and by the latter. As a result, the diameters of the ponpe cylinders 31, 32, the openings 60, 61 and the pipe 17 are substantially identical, so that the concrete moves without being hampered by reductions or variations in the diameter of the pipes.
It should be noted that an alignment of hydraulic pressure is provided and that appropriate sequential controls are required to introduce pressurized hydraulic fluid into the opposite ends of the hydraulic cylinders 28, 29 and 46 in a predetermined order, in order to predict the displacement. back and forth of the rod 47 and the 3G pistons described above. It is believed that conventional well known elements may be used in this hydraulic supply and in sequential controllers, it has been considered unnecessary to represent or describe them in detail.
The system according to the invention makes it possible to empty the
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extended flexible hose attached to the discharge port 17b of the line 17 by simply reversing the sequential control devices of the cylinders 28, 29 and 46. The pistons
30 of the ponpe cylinders 31, 32 are thus retracted when they are in line with the pipe 17 to suck the concrete remaining in the flexible delivery pipe, respectively in the cylinders 31, 32.
Likewise, the pistons
30 are moved forward when the cylinders 31, 32 are alternately aligned with the sections 12 and 13 of the respective hopper. Of course, sections 12 and 13 can be hinged and opened to drop the concrete discharged from the pressure pipe onto the ground below the hopper 1. Note that the flexible transport pipe may have a Important length and that this pipe. can be raised to an appreciable height. However, when the pumping ceases, a substantial amount of concrete remains in the flexible transport pipe and can therefore be forced out of this pipe.
Although an opening 10a is shown, it is understood that the wall 13 could extend below the offset part 10 and that circular openings could, without departing from the scope of the invention, be drilled in the holes. lower sections 12 and 13., these openings being arranged so as to come in line with the openings 60, 61 of the spool 50 and with the cylinders 31, 32 and having the same diameter as these.
The pump according to the invention can be easily cleaned, for example, by injecting water into the open upper end 2 of the hopper 1 immediately after the concrete transfer operation and before the concrete transfer operation. concrete remaining in the pump has set. The pump described above is then started., Water being delivered
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by the pistons 30 of the cylinders 31, 32 throughout the system including the flexible discharge pipe attached to the outlet end 17b of the discharge tube 17.
The operation of the execution force of the invention shown in Figs. 9 to 12 is similar to that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 8. In the execution force of Figs. 9 to 12, the pump cylinders
125, 127 and the actuating cylinders 128, 129 as well as the element 150b form the wear plate and the shutter are however moved back and forth in an arc of a circle around the axis of the shaft 147 , as clearly shown in FIG. 11. It should be noted that, in the position shown in FIG.
II, the pop cylinder 127 is positioned in line with the delivery tube 117 to discharge liquid concrete or the like from the cylinder.
127 in and through tube 117. Also in this position, the pump cylinder 125 is in line with the part of the opening 120 located on one side of the protrusion 111, as shown in dotted lines in FIG. 12. At this point, cylinder 125 sucks concrete from thirty 1 and fills up.
When the cylinder 127 has been emptied and the cylinder 125 is filled, the ponpe tilts in an arc of a circle, for example to the left when the elements occupy the position shown in FIG. 1, in order to place the full cylinder 125 @ in line with the delivery tube 117 and the empty cylinder 127 in line with the opening 120 located on the other side of the projection 111. k this emphasis the operation is, in some sense, reversed as cylinder 125 is emptied into discharge tube 117 and cylinder 127 is filled from hopper HERE. Thereafter, the pump returns by pivoting to the position shown in FIG. There and the process is repeated.
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The vanes 106, 107 serve to ensure proper mixing and to facilitate the complete filling of the pump cylinders.
It will, of course, be understood that, 1) the conventional hydraulic supply, lines, sequential controls and the like described above, can also be used with the pumps shown in Figs. 1 to 8 and 9 to 12.
Although the invention has been described intended to efficiently transfer, pump or transport concrete and although it mainly applies to the transport of concrete, the pump according to the invention can of course be used for pumping and conveying materials have some of the properties of concrete The dobby to be transported can therefore vary widely and the invention is in no way limited to the details of execution described to which various changes and codifications can be made without departing of its frame.