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Mémoire descriptif déposé à l'appui de la demande de brevet d'invention pour :
DISPOSITIF DE PREPARATION DE BETONS formée par la société dite : THALA S. A., 5 Rue de la Fontaine, CH-1204 Genève, Suisse Inventeur : Daniel UDRISARD, 20 Rue Frédéric Amiel, CH-1203 Genève, Suisse Priorité : 16 août 1982, Suisse No. 4886/82-8 au nom de Thala S. A.
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L'invention concerne la fabrication du béton, notamment un dispositif de préparation de bétons comportant au moins un silo contenant des granulats placé au-dessus d'une trémie peseuse sous laquelle est disposé un mélangeur-malaxeur recevant les liants et adjuvants secs et hydrauliques.
Une centrale à béton est généralement constituée : - de silos ou réservoirs permettant de stocker les granulats amenés de façon connue dans ceux-ci, - de silos contenant les liants.
- de silos contenant des adjuvants éventuels, - d'un approvisionnement en eau, - de moyens de mesure des différents composants du béton, d'un mélangeur-malaxeur assurant l'homogénéité du béton prêt à l'emploi.
Les différents composants sont dosés, avant d'être mélangés, par mesure de leur poids et/ou de leur volume selon leur nature.
La méthode pondérale présente des inconvénients majeurs lorsqu'il s'agit de préparer des bétons dits légers à cause des densités différentes-et faiblesdes granulats employés parmi lesquels on peut citer : la pierre ponce, les pouzzolanes, les laitiers granulés, concassés ou bouletés, les billes de verre ... La densité de ces granulats légers varie en fonction de leur composition, de leur granulométrie, de leur teneur en eau qui est loin d'être négligeable après leur lavage préparatoire.
Par simplification et commodité, les composants du béton sont seulement pesés : pour un même poids, les variations de volume peuvent être importantes et
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entrainer des écarts de qualité inacceptables.
Si le même poids de granulats légers occupe un volume variant de + 10X, les autres composants ayant une densité peu variable, le béton qui en résultera n'aura pas des caractéristiques constantes tant au point de vue résistance mécanique qu'au point de vue coefficient thermique.
L'invention a pout but d'adapter un dispositif permettant une mesure volumétrique constante des granulats, en combinaison avec la mesure de leur poids, de façon qu'à l'aide d'appareils simples, éventuellement enregistreurs, il soit possible de connaitre à tout moment la densité des granulats utilisés, de l'enregistrer automatiquement afin de la contrôler et de surveiller ainsi les quantités mises en oeuvre. Tout incident d'approvisionnement sera signalé à l'aide d'un répétiteur optique ou sonore des indications du dispositif.
A cette fin, le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que des moyens de mesure volumétrique des granulats coopèrent avec des moyens de mesure pondérale afin d'obtenir des bétons de caractéristiques prédéterminées et constantes.
Selon une forme de réalisation de l'invention les moyens de mesure volumétrique des granulats sont constitués par une sonde à rotation commandée, placée sous le silo des granulats, composée de pales, en bout d'un arbre moteur, ces pales étant situées à l'intérieur de la trémie peseuse, à une distance réglable de la vanne d'écoulement des granulats à laquelle ces pales sont asservies, de façon que la rotation des pales commande l'ouverture et la fermeture de ladite vanne.
Selon une autre forme de réalisation de
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l'invention les moyens de mesure volumétrique des granulats sont constitués par au moins un détecteur de proximité placé sur les bords intérieurs de la trémie peseuse.
Selon une autre forme de réalisation, les moyens de mesure volumétrique des granulats sont constitués par au moins une cellule photo-électrique placée à l'intérieur de la trémie-peseuse, la partie émettrice étant séparée de la partie réceptrice de façon que le faisceau optique soit interrompu lorsque le volume des granulats dans la trémie atteint un niveau prédéterminé.
Le principal avantage apporté par l'invention réside dans la simplicité du dispositif et dans son efficacité quant à l'obtention de caractéristiques constantes des bétons produits par des centrales ainsi équipées.
D'autres avantages ressortiront de la description faite à titre d'exemple, de formes de réalisation du dispositif et du dessin dans lequel : - la figure 1 est un schéma d'une centrale à béton, - la figure 2 est une vue schématique d'un ensemble silo-trémie-malaxeur, - la figure 3 est une vue schématique d'un dispositif avec sonde électromécanique.
- la figure 4 est un schéma d'un dispositif muni de cellules photo-électriques.
La figure 1 représente une centrale à béton constituée principalement de silos 1 placés au-dessus d'une trémie-peseuse 2, munie de moyens d'affichage et d'entregistrement des poids, se vidant par gravité dans um mélangeur-malaxeur 3 comportant des moyens d'évacuation du béton prêt à l'emploi.
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Les silos 1 ont une embase conique 10. munie d'un obturateur du type casque 11, prolongée par un couloir de déversement 12 cylindrique.
La figure 3 représente une vue en coupe de la trémie-peseuse 2 placée sous le silo 1. à l'intérieur de laquelle sont situées les ailettes 4 en bout d'un arbre moteur 5 formant une sonde permettant la mesure du volume de granulats tombant du silo 1.
La sonde ainsi constituée est mise en rotation par un moteur électrique entrainant un arbre vertical terminé par des pales en nombre variable dont la forme est adaptée au granulat utilisé. La sonde est mise en fonction en même temps que la centrale.
L'ouverture du casque 11 obturant le silo est commandée soit manuellement, soit par un appel automatique déclenché par l'asservissement d'un mécanisme de manoeuvre du casque 11 à la mise en fonction de la sonde.
Les granulats s'écoulent dans la trémie soit simultanément, soit silo par silo.
On aura pris soin au préalable de régler la hauteur des pales 4 de la sonde à l'aide de la bascule et à partir du granulat-type dont la densité a été prise pour référence.
Lorsque le cône. constitué par le granulat arrivant dans la trémie atteint le niveau auquel les pales 4 de la sonde a été réglé, leur rotation est interrompue entrainant la fermeture des casques.
L'erreur volumétrique d'une mesure à l'autre est faible, assurant ainsi la constance des proportions choisies pour la réalisation d'un béton déterminé.
La bascule indique le poids du volume de granulats en place dans la trémie, ce qui permet, par enregistrement, de connaître les consommations ainsi
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que la densité effective du granulat.
Le nombre de silos et de sondes n'est pas limité de même que le nombre de sondes par silo.
La figure 4 représente une autre forme de réalisation du dispositif dans laquelle les moyens de mesure volumétrique des granulats sont constitués par au moins un oeil électronique ou détecteur de proximité remplaçant la sonde mécanique précitée.
Lorsque le niveau atteint par les granulats dans la trémie-peseuse 2'coupe le champ du rayon, la fermeture des casques 11 est déclenchée. Le détecteur de proximité est placé dans la trémie-peseuse de façon que son efficacité ne soit pas perturbée par la chute des granulats : de préférence plusieurs détecteurs sont mis en place et leur action est coordonnée avec l'ouverture et la fermeture des casques 11.
Dans une autre forme de réalisation les moyens de mesure volumétrique des granulats sont constitués par une ou plusieurs cellules photo-électriques placées dans la trémie-peseuse, hors de la chute des granulats. de façon que l'interruption du faisceau optique par les granulats atteignant un niveau prédéterminé entraine la fermeture des casques 11.
Il est précisé que le dispositif ainsi décrit est utilisé pour la mesure volumétrique et pondérale de tout produit de densité variable tels que grains, engrais, etc.
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Descriptive memorandum filed in support of the patent application for:
CONCRETE PREPARATION DEVICE formed by the company known as: THALA SA, 5 Rue de la Fontaine, CH-1204 Geneva, Switzerland Inventor: Daniel UDRISARD, 20 Rue Frédéric Amiel, CH-1203 Geneva, Switzerland Priority: August 16, 1982, Switzerland No 4886 / 82-8 on behalf of Thala SA
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The invention relates to the manufacture of concrete, in particular a device for preparing concrete comprising at least one silo containing aggregates placed above a weighing hopper under which is placed a mixer-kneader receiving the dry and hydraulic binders and adjuvants.
A concrete batching plant is generally made up of: - silos or tanks allowing the aggregates brought in known manner to be stored therein, - silos containing the binders.
- silos containing any additives, - a water supply, - means for measuring the various components of the concrete, a mixer-kneader ensuring the homogeneity of the ready-mixed concrete.
The various components are dosed, before being mixed, by measuring their weight and / or their volume depending on their nature.
The weight method has major drawbacks when it comes to preparing so-called light concretes because of the different and low densities of the aggregates used, among which there may be mentioned: pumice, pozzolans, granulated, crushed or pelletized slag, glass beads ... The density of these light aggregates varies according to their composition, their particle size, their water content which is far from negligible after their preparatory washing.
For simplicity and convenience, the concrete components are only weighed: for the same weight, the volume variations can be significant and
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lead to unacceptable quality deviations.
If the same weight of light aggregates occupies a volume varying from + 10X, the other components having a little variable density, the concrete which will result from it will not have constant characteristics as well from the point of view of mechanical resistance as from the point of view of coefficient thermal.
The invention has for its object to adapt a device allowing a constant volumetric measurement of aggregates, in combination with the measurement of their weight, so that using simple devices, possibly recorders, it is possible to know at at any time the density of the aggregates used, to record it automatically in order to control it and thus monitor the quantities used. Any supply incident will be reported using an optical or audible repeater of the device indications.
To this end, the device according to the invention is characterized in that means for volumetric measurement of the aggregates cooperate with means for weight measurement in order to obtain concretes with predetermined and constant characteristics.
According to one embodiment of the invention, the means for volumetric measurement of the aggregates are constituted by a controlled rotation probe, placed under the silo of the aggregates, composed of blades, at the end of a motor shaft, these blades being located at the inside the weighing hopper, at an adjustable distance from the aggregate flow valve to which these blades are controlled, so that the rotation of the blades controls the opening and closing of said valve.
According to another embodiment of
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the invention the means for volumetric measurement of the aggregates consist of at least one proximity detector placed on the inner edges of the weighing hopper.
According to another embodiment, the means for volumetric measurement of the aggregates consist of at least one photoelectric cell placed inside the hopper-weigher, the emitting part being separated from the receiving part so that the optical beam is interrupted when the volume of aggregates in the hopper reaches a predetermined level.
The main advantage provided by the invention lies in the simplicity of the device and in its effectiveness in obtaining constant characteristics of the concretes produced by plants thus equipped.
Other advantages will emerge from the description given by way of example, of embodiments of the device and of the drawing in which: - Figure 1 is a diagram of a concrete plant, - Figure 2 is a schematic view of 'a silo-hopper-mixer assembly, - Figure 3 is a schematic view of a device with electromechanical probe.
- Figure 4 is a diagram of a device provided with photoelectric cells.
FIG. 1 represents a concrete batching plant mainly consisting of silos 1 placed above a weighing hopper 2, provided with means for displaying and recording the weights, emptying by gravity into a mixer-kneader 3 comprising means of disposal of ready-mixed concrete.
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The silos 1 have a conical base 10. provided with a shutter of the helmet type 11, extended by a cylindrical discharge corridor 12.
FIG. 3 represents a sectional view of the weighing hopper 2 placed under the silo 1. inside which the fins 4 are located at the end of a motor shaft 5 forming a probe allowing the measurement of the volume of falling aggregates from silo 1.
The probe thus formed is rotated by an electric motor driving a vertical shaft terminated by blades of variable number whose shape is adapted to the aggregate used. The probe is activated at the same time as the control unit.
The opening of the helmet 11 closing the silo is controlled either manually, or by an automatic call triggered by the servo of a mechanism for operating the helmet 11 when the probe is put into operation.
The aggregates flow into the hopper either simultaneously or silo by silo.
We have taken care beforehand to adjust the height of the blades 4 of the probe using the rocker and from the granulate-type whose density has been taken for reference.
When the cone. consisting of the aggregate arriving in the hopper reaches the level at which the blades 4 of the probe has been adjusted, their rotation is interrupted causing the helmets to close.
The volumetric error from one measurement to another is low, thus ensuring the consistency of the proportions chosen for the production of a specific concrete.
The scale indicates the weight of the volume of aggregates in place in the hopper, which allows, by recording, to know the consumption as well
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than the effective density of the aggregate.
The number of silos and probes is not limited, as is the number of probes per silo.
FIG. 4 shows another embodiment of the device in which the means for volumetric measurement of the aggregates consist of at least one electronic eye or proximity detector replacing the aforementioned mechanical probe.
When the level reached by the aggregates in the weighing hopper 2 'cuts the radius field, the closing of the helmets 11 is triggered. The proximity detector is placed in the weigh hopper so that its efficiency is not disturbed by the fall of the aggregates: preferably several detectors are put in place and their action is coordinated with the opening and closing of the helmets 11.
In another embodiment, the means for volumetric measurement of the aggregates are constituted by one or more photoelectric cells placed in the weigh hopper, outside the fall of the aggregates. so that the interruption of the optical beam by the aggregates reaching a predetermined level causes the helmets to close 11.
It is specified that the device thus described is used for the volumetric and weight measurement of any product of variable density such as grains, fertilizers, etc.