EP0347281A1 - Dispositif de préparation de produits enrobés bitumineux à malaxeur fixe - Google Patents

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EP0347281A1
EP0347281A1 EP89401546A EP89401546A EP0347281A1 EP 0347281 A1 EP0347281 A1 EP 0347281A1 EP 89401546 A EP89401546 A EP 89401546A EP 89401546 A EP89401546 A EP 89401546A EP 0347281 A1 EP0347281 A1 EP 0347281A1
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EP
European Patent Office
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drum
zone
mixer
casing
aggregates
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89401546A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guy Marconnet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ermont CM
Original Assignee
Ermont CM
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Publication date
Application filed by Ermont CM filed Critical Ermont CM
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    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1013—Plant characterised by the mode of operation or the construction of the mixing apparatus; Mixing apparatus
    • E01C19/104—Mixing by means of movable members in a non-rotating mixing enclosure, e.g. stirrers
    • E01C19/1045—Mixing by means of movable members in a non-rotating mixing enclosure, e.g. stirrers the mixture being discharged continuously
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    • E01C2019/1081—Details not otherwise provided for
    • E01C2019/109—Mixing containers having a counter flow drum, i.e. the flow of material is opposite to the gas flow

Definitions

  • the invention relates to a device for preparing bituminous coated products, from new aggregates, liquid bitumen and recycled bituminous mixes.
  • a burner penetrates into the drum at one of its ends and allows hot gases to circulate which ensure the drying and heating of the materials circulating in the drum.
  • Such a drum performs both the drying and heating of the cold and wet aggregates entering the drum, the reheating of recycled asphalt and the mixing of new aggregates and recycled asphalt, in contact with liquid bitumen brought into the drum by a injection rod.
  • the internal wall of the drum is lined with blades of different shapes depending on the zones of the drum to ensure, thanks to the rotation of the drum, transport, mixing and / or revelation of the materials circulating in the drum.
  • drum-dryers-mixers have the disadvantage of bringing together in a single enclosure, a flame, very hot gases and liquid bitumen. This results in entrainment of bitumen vapor by the hot gases circulating in the drum, which results in a rapid clogging of the bag filters used for the dedusting of the gases leaving the drum and by a rejection of harmful vapors to the atmosphere.
  • These drawbacks are particularly marked in the case of drum-dryer-mixers with parallel currents, that is to say drum-dryer-mixers where the hot gases circulate inside the drum in the same direction as the solid materials. .
  • the recycling ring used for the introduction of used asphalt in granular form into the drum does not constitute an adequate means for introducing pulverulent or fibers at the entrance to the mixing zone.
  • Installations using a dryer and a separate fixed jacket mixer therefore have the advantage of reducing the formation and release of bitumen vapor and of facilitating the incorporation of additives into the coated products, during their mixing.
  • the total motive power required for the dryer and the mixer of an installation according to the old design is significantly higher than the motive power required for a drum-dryer-mixer of the same capacity.
  • US-A-2,421,345 discloses a drying drum in which the hot gases from the burner and the aggregates circulate in opposite directions; in addition, the end of the drum opposite to the inlet end of the aggregates communicates with a mixer having a fixed casing into which the aggregates are poured out of the drum.
  • the drum is extended by supports of longitudinal direction carrying stirring blades which move inside the mixer with a fixed casing during the rotation of the drum.
  • Liquid bitumen is incorporated into the aggregates in the mixer.
  • the burner flame develops in the mixing zone, which leads to the formation of bitumen vapors, even if a cylindrical chamber is provided in the center of the mixer casing to prevent direct contact between the bitumen and the flame.
  • the device according to US-A-2,421,345 does not allow used asphalt to be incorporated into the materials circulating in the drum.
  • the object of the invention is therefore to propose a device for preparing bituminous coated products from new aggregates, liquid bitumen and recycled bituminous mixes
  • a cylindrical drum mounted to rotate around its axis and slightly inclined relative to the horizontal plane
  • a mixer constituted by an enve fixed loppe into which opens the outlet end of the drum, provided with a means for injecting liquid bitumen and a device for removing mixes and mixing means fixed on the drum and extending the drum in its axial direction on the side of its outlet, so as to penetrate into the casing of the kneader, kneading being ensured by the rotation of the kneading means, during the rotation of the drum, this device, of simple shape and relatively compact , allowing the development of coated products containing any
  • the burner has an elongated body opening into a flame zone distant from the ends of the drum
  • the drum also comprises, in a region remote from its ends and located in the vicinity of the end of the burner body from which develops the flame, a recycling ring surrounding the casing of the drum and allowing the introduction of recycled mixes inside the drum and the casing of the mixer delimits, around the body of the burner, a separate mixing zone from the flame zone through the zone for introducing recycled materials.
  • FIG 1 we see the installation which includes a platform 1 for supporting the cylindrical drum 2 which is rotatably mounted on the platform about its axis XX ′.
  • the platform 1 comprises support devices on the ground of the site not shown and means for adjusting its inclination relative to the horizontal plane making it possible to adjust the inclination of the axis XX ′ of the drum 2.
  • the platform 1 can be constituted by the platform of a road trailer comprising extensible and retractable support crutches for the installation of the device on the site.
  • the cylindrical envelope of the drum 2 is rotatably mounted on the platform 1 around its axis XX ′, by means of four rolling rollers 4 and two rolling rings 5.
  • the drum 2 has a first end 2a or inlet end through which the outlet end of a belt conveyor 6 penetrates, enabling cold and wet aggregates 7 to be supplied to the drum.
  • the inlet end 2a of the drum is engaged inside a suction box 8 for the gases circulating in the drum.
  • the casing 9 is fixed to the platform 1 and comprises a chute 11 for output of the coated bituminous materials produced by the installation.
  • the fixed casing 9 of cylindrical shape is fixed on the platform 1, in the axial extension of the drum 2.
  • This casing 9 comprises a rear closing plate 9a which is crossed by the elongated cylindrical body 12 of a burner 13 comprising a fan 14 carried by platform 1.
  • the body of the burner 12 disposed along the axis XX ′ common to the drum 2 and to the fixed casing 9 of the mixer passes through the whole of the mixer in its central part and opens at its end 12a, inside the drum 2, at a certain distance from its outlet end 2b engaged in the casing 9 of the mixer.
  • the flame 16 of the burner develops inside the drum, from the end 12a of the body 12 of the burner, in a zone remote from both the inlet end 2a and the outlet end 2b of the drum.
  • the drum 2 comprises, along its length, several successive zones which are differentiated by the shape of the elements lining the inner surface of the drum in the zone considered and by the function provided by this zone, when the device is in service.
  • the latter From the inlet end 2a of the drum to the outlet end, the latter comprises an introduction zone 20, a drying zone 21, a flame zone 22, an asphalt introduction zone recycled 23 and a reheating and mixing zone 24.
  • the zone for introducing recycled asphalt 23 separates and insulates the reheating and mixing zone 24 and the kneading zone 36 located at the inside the envelope 9, with respect to the flame zone 22.
  • Zone 20 ensures rapid introduction of the aggregates 7 brought to the drum by the conveyor 6 into the drying zone 21.
  • the internal wall of the drum 2 is lined with fins 19 projecting radially from the internal surface of the drum and arranged along helices having as axis the axis XX ′ of the drum.
  • the interior surface of the drum is provided with lifting vanes 25, the cross section of which can be, for example, in the form of a hook, makes it possible to raise the aggregates 7 up to the upper part of the drum and constitute a continuous curtain of aggregates falling in cascade in the section of the drum during its rotation.
  • the continuous curtain of aggregates is crossed by the hot gases coming from the flame 16 of the burner located in the zone 22 and circulating in the axial direction of the drum (arrow 30).
  • the drum is inclined so that its inlet end 2a is at a level higher than its outlet end 2b.
  • the solid materials and in particular the aggregates 7 therefore circulate in the drum in the opposite direction to the direction of circulation of the hot gases.
  • the cold and wet aggregates 7, on entering the drum are dried and heated by a circulation of hot gases against the current. When they exit through the suction box 8 (arrows 31), the gases are loaded with dust released by the aggregates 7 during their drying.
  • the internal wall of the drum 2 is furnished with blades 26 making it possible to retain the aggregates 7 dried and heated in the zone 21 against the internal wall of the drum 2.
  • the blades 26 formed by folded sheet metal strips have a concave section directed towards the wall of the drum and a substantially planar external surface directed towards the flame 16.
  • vanes 26, of a form known in the art of drying drums and wrappers, make it possible to provide a free zone at the central part of the drum in which the flame 16 can develop.
  • the drum 2 is surrounded by the recycling ring 32 which comprises an annular fixed part 33 constituting at its upper part a hopper 34 for introducing recycled materials 27 and an annular movable part 35 secured to the external wall drum comprising chutes and passage openings towards the interior of the drum, so as to pass the recycled materials poured into the hopper 34 inside the zone 23 of the drum.
  • the recycling ring 32 which comprises an annular fixed part 33 constituting at its upper part a hopper 34 for introducing recycled materials 27 and an annular movable part 35 secured to the external wall drum comprising chutes and passage openings towards the interior of the drum, so as to pass the recycled materials poured into the hopper 34 inside the zone 23 of the drum.
  • a small internal drum 37 is fixed inside the drum 2 coaxially and ensures the passage of the recycled materials. keys introduced into the drum, in the zone 23 located downstream of the recycling ring 32.
  • Helical fins 17 are fixed on the external surface of the drum 37 and transport recycled asphalt 27 to the zone 24.
  • Hook vanes 18 are fixed on the internal surface of the drum 37 and ensure lifting and falling, throughout the section of the drum 37, aggregates 7 dried and heated in the zone 21. In this way, the zone 24 and of course the zone 36 are completely isolated from the flame 16 of the burner by the recycling device and by the curtain of aggregates raised by the drum 37.
  • the aggregates 7 are then introduced at the entrance to the zone 24 by the internal part of the drum 37 and the recycled coated materials, by the external part.
  • the internal surface of the drum 2 is lined with flat vanes 28.
  • the recycled materials 27 introduced into the drum are mixed, by the action of the vanes 28, during the rotation of the drum, with the aggregates 7 coming from the drying zone 21, via the flame zone 22 and the drum 37.
  • the vanes 28 perform a mixing of the bed of granular materials constituted by the aggregates 7 and the bituminous mixes 27.
  • the mixing is carried out without significant lifting of the bed of materials which remains in contact with the wall of the drum.
  • the aggregates entering zone 24 have been dried and heated in zone 21 and in zone 22 and are therefore at a high temperature when they come into contact with the recycled coated materials 27.
  • the recycled coated materials are therefore heated by contact with the aggregates, which produces a softening and fusion of the bitumen layer covering the recycled asphalt.
  • the molten bitumen at least partially covers the aggregates during mixing, so that at the outlet 2b of the drum, the products pouring into the fixed chamber 9 of the mixer 10 consist partly of recycled materials covered with molten bitumen and partly by pre-coated aggregates.
  • the recycled asphalt is heated and mixed with the aggregates are carried out in a calm zone which is not subjected to the circulation of hot gases originating in zone 22, at the outlet 12a of the burner 13.
  • the cylindrical casing of the drum carries, at its outlet end 2b, a plurality of longitudinal members 40 extending the drum 2 in its axial direction, inside the fixed casing 9 of the mixer 10, as it can be seen in particular on Figures 1 and 7.
  • Each of the side members 40 carries a plurality of mixing paddles 41 arranged one after the other, along the length of the side member.
  • the longitudinal members 40 carrying the mixing paddles 41 constitute mixing means integral with the drum 2 and therefore movable in rotation about the axis XX ′ inside the fixed casing 9 of the mixer 10, during the rotation of the drum 2 .
  • the kneading means are constituted by eight longitudinal members 40 arranged at 45 ° from one another along the periphery of the drum and each carrying a plurality of pallets 41 consisting of steel plates fixed on the lanyards rons 40, removably, for example by means of screws. It is thus possible to replace worn or broken pallets, after a certain time of operation of the mixer.
  • the kneading assembly can be rotated without using other motor means than that allowing the rotation of the drum around its axis XX ′.
  • the mixer 10 is also equipped with a bitumen injection rod 42 which passes through the rear closure plate 9a of the mixer and opens at the inlet of the mixer, just downstream from the outlet 2b of the drum 2.
  • the hot pre-coated materials exiting through the end 2b of the drum 2 and pouring into the fixed casing 9 of the mixer 10 are therefore sprinkled with bitumen and then kneaded with this bitumen until they exit through the outlet chute 11 of the mixer 10.
  • the coated products 50 pouring by gravity into the chute 11 can then be taken up and possibly stored and then transported to a road construction site.
  • the outlet and discharge section of the mixes from the mixer 10 is shown in FIG. 9.
  • the device according to the invention also makes it possible to introduce additives into the materials being coated at any location of the mixer 10 whose envelope is fixed.
  • a device 45 for introducing pulverulent materials 46 into the mixing zone 36 In the entry zone of the mixer (see FIG. 6), is placed a device 45 for introducing pulverulent materials 46 into the mixing zone 36.
  • This device 45 consists of a hopper 47 in which a wheel is rotatably mounted. distribution pallets 48.
  • Such a powder introduction device can be used to introduce filler into the materials, at the entrance to the kneading zone 36.
  • This filler or pulverulent filler is necessary, in certain proportions, to ensure good quality for the coated. It may consist of all or part of the fines recovered in the gases leaving through the suction box 8 or by a powdery material with fine particle size such as cement.
  • the filler can be introduced in very good conditions at the entrance to the mixing zone by placing a distributor as described on the fixed casing of the mixer in the desired position.
  • the incorporation of the filler will thus be obtained satisfactorily and without the use of complex devices.
  • FIG. 8 shows a second device for introducing addition materials 51 which can be preferably, but not necessarily, placed slightly downstream of the filler introduction device 45, on the casing 9 of the mixer 10 .
  • the introduction device 51 makes it possible to introduce, into the kneading zone 36, predetermined doses of additives contained in bags or sachets 52.
  • the device 51 comprises a hopper 53 and a hatch 54 pivotally mounted about an axis 55 and which can be moved between the closed position shown in FIG. 8 and an open position in abutment on the lower wall of the hopper 53 (displacement shown by the double arrow 56).
  • Such additives can consist, for example, of products in the form of powders or fibers capable of modifying the mechanical or physical properties or even the color of the coated materials.
  • Such products can consist, for example, of asbestos, iron oxide or plastics.
  • the coated materials 50 poured through the chute 11 of the mixer 10 have a perfectly homogeneous composition.
  • the mixing zone 36 is perfectly isolated from the flame zone 22 and constitutes a calm zone in which hot gases do not circulate.
  • the gases produced by the flame 16 in the flame zone 22 are directed towards the outlet of the drum 2a and the suction box 8.
  • the recycled coated materials 27 introduced into the reheating and mixing zone 23 are not subjected to heat and to contact with the hot gases produced by the flame 16 or to the radiation of this flame, the zone for introducing the recycled coated materials 23 separating flame zone 22 of zone 24 completely.
  • the kneading zone 36 is not subjected to hot gases coming from the flame zone nor to the radiation of this flame.
  • bitumen vapors occur in zone 36 or in zone 24, these bitumen vapors would be drawn into flame zone 22 and forced to pass through the flame where they would be burned.
  • the device according to the invention has the advantage of allowing very flexible production of bituminous mixes incorporating any proportion of recycled mixtures and containing various additives, without rejection of bitumen vapor and by using a single device mounted on a platform.
  • the device requires, for the actuation of its moving parts, the use of a relatively low motive power.
  • the kneading assembly fixed to the outlet end of the drum and penetrating inside the fixed casing of the kneader can be constituted in a different manner from that which has been described.
  • the shape of the fixed casing of the mixer can be different from the cylindrical shape, this casing being able to have, for example, an octagonal cross section or one of any polygonal shape.
  • the fixed casing of the mixer can be perfectly coaxial with the drum or, on the contrary, slightly offset.
  • the devices for introducing bitumen and additives may have a different form from those which have been described.
  • the device according to the invention can be used for the manufacture of any bituminous coated product incorporating a certain amount of recycled used asphalt.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

Le dispositif comporte un malaxeur (10) constitué par une enveloppe fixe (9) dans laquelle débouche l'extrémité de sortie (2b) du tambour rotatif (2) et des moyens de malaxage (40, 41) solidaires de l'enveloppe du tambour (2) et prolongeant cette enve­loppe dans la direction axiale du côté de sa sortie (2b). Un brûleur (13) comportant un corps allongé (12) pénètre dans le tambour (2) par son extrémité de sor­tie (2b) et débouche dans une zone de flamme (22). Un anneau de recyclage (32) est placé autour du tambour (2) au voisinage de l'extrémité (12a) du brûleur. L'enveloppe (9) du malaxeur délimite une zone de ma­laxage (36) séparée de la zone de flamme (22), autour du corps (12) du brûleur.

Description

  • L'invention concerne un dispositif de pré­paration de produits enrobés bitumineux, à partir d'a­grégats neufs, de bitume liquide et d'enrobés bitumi­neux recyclés.
  • On connaît des dispositifs de préparation d'enrobés bitumineux pour revêtements routiers, à par­tir d'agrégats neufs, de bitume liquide et de pulvéru­lents dans lesquels on incorpore des enrobés bitumi­neux usagés recyclés. Ces dispositifs sont générale­ment constitués par un tambour cylindrique de grandes dimensions monté rotatif sur une plateforme autour de son axe et faiblement incliné par rapport au plan ho­rizontal. Les agrégats neufs et les pulvérulents sont introduits dans le tambour par l'une de ses extrémi­tés. Les enrobés recyclés sous forme granulaire sont introduits par un anneau de recyclage entourant le tambour dans une zone intermédiaire entre ses deux ex­trémités.
  • Un brûleur pénètre dans le tambour par l'une de ses extrémités et permet de mettre en circulation des gaz chauds qui assurent le séchage et le chauffage des matériaux en circulation dans le tambour.
  • Un tel tambour réalise à la fois le séchage et le chauffage des agrégats froids et humides péné­trant dans le tambour, le réchauffage des enrobés re­cyclés et le malaxage des agrégats neufs et des enro­bés recyclés, en contact avec du bitume liquide amené dans le tambour par une canne d'injection.
  • La paroi interne du tambour est garnie d'au­bes de formes différentes suivant les zones du tambour pour assurer grâce à la rotation du tambour un trans­port, un brassage et/ou un revelage des matériaux en circulation dans le tambour.
  • Par rapport au procédé plus ancien où le séchage et le chauffage des agrégats étaient effectués dans un sécheur rotatif et le malaxage avec le bitume liquide dans un malaxeur indépendant ayant une enve­loppe fixe, l'intégration des fonctions séchage, chauffage et malaxage dans un même tambour a apporté une certaine simplification des procédures et des ma­tériels mis en jeu. Cependant, les tambours-sécheurs-­malaxeurs ont l'inconvénient de mettre en présence dans une même enceinte, une flamme, des gaz très chauds et du bitume liquide. Il en résulte en entraî­nement de vapeur de bitume par les gaz chauds en cir­culation dans le tambour, ce qui se traduit par un colmatage rapide des filtres à manche utilisés pour le dépoussiérage des gaz sortant du tambour et par un re­jet de vapeurs nocives à l'atmosphère. Ces inconvé­nients sont particulièrement marqués dans le cas des tambours-sécheurs-malaxeurs à courants parallèles, c'est-à-dire des tambours-sécheurs-malaxeurs où les gaz chauds circulent à l'intérieur du tambour dans le même sens que les matières solides.
  • En outre, pour effectuer des additions aux enrobés, par exemple sous forme de poudres ou de fi­bres, il faut introduire ces additions dans le tambour par une de ses deux extrémités ou recourir à l'utili­sation d'un dispositif annexe tel que l'anneau de re­cyclage utilisé pour introduire des enrobés bitumineux recyclés dans le tambour, dans une zone intermédiaire entre ses deux extrémités.
  • L'introduction de ces additions par l'extré­mité d'entrée du tambour n'est pas souhaitable dans la mesure où cette entrée est généralement très éloignée de la zone de malaxage.
  • L'introduction par l'extrémité de sortie du tambour nécessite l'utilisation de cannes ou d'autres dispositifs d'introduction de matériaux se prolongeant à l'intérieur du tambour jusqu'à l'entrée de la zone de malaxage. Il en résulte une complication de la conception et des procédures d'utilisation du tambour.
  • L'anneau de recyclage utilisé pour l'intro­duction d'enrobés usagés sous forme granulaire dans le tambour ne constitue pas un moyen adéquat pour intro­duire des pulvérulents ou des fibres à l'entrée de la zone de malaxage.
  • A l'inverse, dans le cas des malaxeurs ayant une enveloppe fixe, il est très facile de placer un dispositif d'introduction de pulvérulents ou de fibres à un endroit quelconque de cette enveloppe, pour in­corporer les additifs au moment voulu, en début ou en course de malaxage.
  • Les installations mettant en oeuvre en sé­cheur et un malaxeur à enveloppe fixe séparés ont donc l'avantage de réduire la formation et les rejets de vapeur de bitume et de faciliter l'incorporation d'ad­ditifs aux produits enrobés, pendant leur malaxage.
  • Cependant, de telles installations sont plus complexes, plus encombrantes et généralement plus coû­teuses à capacité de production égale que les tambours sécheurs-malaxeurs.
  • En outre, la puissance motrice totale néces­saire pour le sécheur et le malaxeur d'une installa­tion selon la conception ancienne est nettement plus élevée que la puissance motrice nécessaire pour un tambour-sécheur-malaxeur de même capacité.
  • En outre, les installations comportant un sécheur et un malaxeur séparés sont difficilement utilisables pour la production d'enrobés bitumineux à partir d'agrégats neufs et de bitume dans lesquels on incorpore une certaine proportion d'enrobés recyclés.
  • On connaît, par le US-A-2.421.345, un tam­bour sécheur dans lequel les gaz chauds provenant du brûleur et les agrégats circulent dans des sens oppo­sés ; de plus, l'extrémité du tambour opposée à l'ex­trémité d'entrée des agrégats communique avec un mala­xeur ayant une enveloppe fixe dans laquelle se déver­sent les agrégats à la sortie du tambour. Le tambour est prolongé par des supports de direction longitudi­nale portant des pales d'agitation qui se déplacent à l'intérieur du malaxeur à enveloppe fixe pendant la rotation du tambour. Du bitume liquide est incorporé aux agrégats dans le malaxeur. Dans un tel dispositif, la flamme du brûleur se développe dans la zone de ma­laxage, ce qui entraîne la formation de vapeurs de bitume, même si une chambre cylindrique est ménagée au centre de l'enveloppe du malaxeur pour empêcher un contact direct entre le bitume et la flamme.
  • De plus, le dispositif selon le US-A-­2.421.345 ne permet pas d'incorporer des enrobés usa­gés aux matériaux circulant dans le tambour.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de préparation de produits enrobés bitu­mineux à partir d'agrégats neufs, de bitume liquide et d'enrobés bitumineux recyclés comportant un tambour cylindrique monté rotatif autour de son axe et légère­ment incliné par rapport au plan horizontal, un dispo­sitif d'amenée d'agrégats froids et humides par l'ex­trémité supérieure d'entrée du tambour, un brûleur pé­nétrant dans le tambour par son extrémité inférieure de sortie, de façon que des gaz chauds provenant de la flamme du brûleur et les agrégats neufs circulent dans des sens opposés, un malaxeur constitué par une enve­ loppe fixe dans laquelle débouche l'extrémité de sor­tie du tambour, muni d'un moyen d'injection de bitume liquide et d'un dispositif d'évacuation d'enrobés et des moyens de malaxage fixés sur le tambour et prolon­geant le tambour dans sa direction axiale du côté de sa sortie, de façon à pénétrer dans l'enveloppe du ma­laxeur, le malaxage étant assuré par la mise en rota­tion des moyens de malaxage, lors de la rotation du tambour, ce dispositif, de forme simple et relative­ment peu encombrant, permettant l'élaboration de pro­duits enrobés comportant une proportion quelconque de matériaux recyclés et des additifs de nature quelcon­que sans produire de vapeur de bitume en quantité ex­cessive.
  • Dans ce but, le brûleur présente un corps allongé débouchant dans une zone de flamme éloignée des extrémités du tambour, le tambour comporte de plus, dans une zone éloigéne de ses extrémités et si­tuée au voisinage de l'extrémité du corps du brûleur à partir de laquelle se développe la flamme, un anneau de recyclage entourant l'enveloppe du tambour et per­mettant l'introduction d'enrobés recyclés à l'inté­rieur du tambour et l'enveloppe du malaxeur délimite, autour du corps du brûleur, une zone de malaxage sépa­rée de la zone de flamme par la zone d'introduction de matériaux recyclés.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limi­tatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif suivant l'in­vention, pour la préparation de produits enrobés bi­tumineux incorporant une certaine proportion d'enrobés recyclés et des additifs de natures diverses.
    • La figure 1 est une vue en coupe longitudi­nale et en élévation du dispositif suivant l'inven­tion.
    • La figure 2 est la section suivant 2-2 de la figure 1.
    • La figure 3 est la section suivant 3-3 de la figure 1.
    • La figure 4 est la section suivant 4-4 de la figure 1.
    • La figure 5 est la section suivant 5-5 de la figure 1.
    • La figure 6 est la section suivant 6-6 de la figure 1.
    • La figure 7 est la section suivant 7-7 de la figure 1.
    • La figure 8 est la section suivant 8-8 de la figure 1.
    • La figure 9 est la section suivant 9-9 de la figure 1.
  • Sur la figure 1, on voit l'installation qui comporte une plateforme 1 de support du tambour cylin­drique 2 qui est monté rotatif sur la plateforme autour de son axe XX′. La plateforme 1 comporte des dispositifs d'appui sur le sol du chantier non repré­sentés et des moyens de réglage de son inclinaison par rapport au plan horizontal permettant de régler l'in­clinaison de l'axe XX′ du tambour 2.
  • Dans le cas d'un poste mobile, la plateforme 1 peut être constituée par la plateforme d'une remor­que routière comportant des béquilles d'appui extensi­bles et rétractables pour la mise en place du disposi­tif sur le chantier.
  • L'enveloppe cylindrique du tambour 2 est montée rotative sur la plateforme 1 autour de son axe XX′, par l'intermédiaire de quatre galets de roulement 4 et de deux anneaux de roulement 5.
  • Le tambour 2 comporte une première extrémité 2a ou extrémité d'entrée par laquelle pénètre l'extré­mité de sortie d'un convoyeur à bande 6 permettant l'approvisionnement du tambour en agrégats froids et humides 7.
  • L'extrémité d'entrée 2a du tambour est enga­gée à l'intérieur d'une caisse d'aspiration 8 des gaz en circulation dans le tambour.
  • L'extrémité de sortie 2b du tambour opposée à son extrémité d'entrée 2a est engagée à l'intérieur de l'enveloppe fixe 9 du malaxeur 10.
  • L'enveloppe 9 est fixée sur la plateforme 1 et comporte une goulotte 11 de sortie des matériaux bitumineux enrobés produits par l'installation.
  • L'enveloppe fixe 9 de forme cylindrique est fixée sur la plateforme 1, dans le prolongement axial du tambour 2. Cette enveloppe 9 comporte une plaque de fermeture arrière 9a qui est traversée par le corps cylindrique allongé 12 d'un brûleur 13 comportant un ventilateur 14 porté par la plateforme 1.
  • Le corps du brûleur 12 disposé suivant l'axe XX′ commun au tambour 2 et à l'enveloppe fixe 9 du malaxeur traverse l'ensemble du malaxeur dans sa par­tie centrale et débouche par son extrémité 12a, à l'intérieur du tambour 2, à une certaine distance de son extrémité de sortie 2b engagée dans l'enveloppe 9 du malaxeur.
  • La flamme 16 du brûleur se développe à l'in­térieur du tambour, à partir de l'extrémité 12a du corps 12 du brûleur, dans une zone éloignée aussi bien de l'extrémité d'entrée 2a que de l'extrémité de sor­tie 2b du tambour.
  • Le tambour 2 comporte, suivant sa longueur, plusieurs zones successives qui se différencient par la forme des éléments garnissant la surface intérieure du tambour dans la zone considérée et par la fonction assurée par cette zone, lorsque le dispositif est en service.
  • Depuis l'extrémité d'entrée 2a du tambour jusqu'à l'extrémité de sortie, celui-ci comporte une zone d'introduction 20, une zone de séchage 21, une zone de flamme 22, une zone d'introduction d'enrobés recyclés 23 et une zone de réchauffage et de mélange 24. De ce fait, la zone d'introduction des enrobés recyclés 23 réalise une séparation et une isolation de la zone de réchauffage et de mélange 24 et de la zone de malaxage 36 située à l'intérieur de l'enveloppe 9, par rapport à la zone de flamme 22.
  • La zone 20 assure une introduction rapide des agrégats 7 amenés au tambour par le convoyeur 6 dans la zone de séchage 21. Dans cette zone, la paroi interne du tambour 2 est garnie par des ailettes 19 en saillie radiale par rapport à la surface interne du tambour et disposées suivant des hélices ayant pour axe l'axe XX′ du tambour.
  • Comme il est visible sur les figures 1 et 2, dans la zone 21, la surface intérieure du tambour est garnie d'aubes releveuses 25 dont la section transver­sale qui peut être par exemple en forme de crochet permet de relever les agrégats 7 jusqu'à la partie su­périeure du tambour et de constituer un rideau continu d'agrégats tombant en cascade dans la section du tam­bour pendant sa rotation. Le rideau continu d'agrégats est traversé par les gaz chauds provenant de la flamme 16 du brûleur située dans la zone 22 et circulant dans la direction axiale du tambour (flèche 30). Le tambour est incliné de manière que son extrémité d'entrée 2a soit à un niveau supérieur à son extrémité de sortie 2b. Les matériaux solides et en particulier les agré­gats 7 circulent donc dans le tambour dans le sens in­verse du sens de circulation 30 des gaz chauds. Les agrégats 7 froids et humides, à leur entrée dans le tambour, sont séchés et chauffés par une circulation de gaz chauds à contre-courant. A leur sortie par la boîte d'aspiration 8 (flèches 31), les gaz sont char­gés de poussières libérées par les agrégats 7 pendant leur séchage.
  • Dans la zone de flamme 22 (voir figure 3), la paroi interne du tambour 2 est garnie d'aubes 26 permettant de retenir les agrégats 7 séchés et chauf­fés dans la zone 21 contre la paroi interne du tambour 2. Les aubes 26 constituées par des bandes de tôle pliées présentent une section concave dirigée vers la paroi du tambour et une surface pratiquement plane externe dirigée vers la flamme 16.
  • Les aubes 26, de forme connue dans la tech­nique des tambours sécheurs et enrobeurs, permettent de ménager une zone libre à la partie centrale du tam­bour dans laquelle la flamme 16 peut se développer.
  • Dans la zone 23, le tambour 2 est entouré par l'anneau de recyclage 32 qui comporte une partie fixe annulaire 33 constituant à sa partie supérieure une trémie 34 d'introduction des matériaux recyclés 27 et une partie mobile annulaire 35 solidaire de la pa­roi externe du tambour comportant des goulottes et des ouvertures de passage vers l'intérieur du tambour, de façon à faire passer les matériaux recyclés déversés dans la trémie 34 à l'intérieur de la zone 23 du tam­bour.
  • De manière connue, un petit tambour inté­rieur 37 est fixé à l'intérieur du tambour 2 de maniè­re coaxiale et assure le passage des matériaux recy­ clés introduits dans le tambour, dans la zone 23 si­tuée en aval de l'anneau de recyclage 32.
  • Des ailettes hélicoïdales 17 sont fixées sur la surface extérieure du tambour 37 et assurent le transport vers la zone 24 des enrobés recyclés 27. Des aubes crochets 18 sont fixées sur la surface interne du tambour 37 et assurent le soulèvement et la retom­bée, dans toute la section du tambour 37, des agrégats 7 séchés et chauffés dans la zone 21. De cette maniè­re, la zone 24 et bien sûr la zone 36 sont totalement isolées de la flamme 16 du brûleur par le dispositif de recyclage et par le rideau d'agrégats soulevés par le tambour 37. Les agrégats 7 sont ensuite introduits à l'entrée de la zone 24 par la partie interne du tam­bour 37 et les enrobés recyclés, par la partie exter­ne.
  • Dans la zone 24 située en aval de la zone 23 d'introduction d'enrobés recyclés (voir figure 5), la surface intérieure du tambour 2 est garnie d'aubes plates 28. Les matériaux recyclés 27 introduits dans le tambour sont mélangés, par l'action des aubes 28, lors de la rotation du tambour, avec les agrégats 7 provenant de la zone de séchage 21, par l'intermédiai­re de la zone de flamme 22 et du tambour 37.
  • Les aubes 28 effectuent un brassage du lit de matières granulaires constituées par les agrégats 7 et les enrobés bitumineux 27. Le brassage est effectué sans soulèvement important du lit de matériaux qui reste au contact de la paroi du tambour.
  • Les agrégats pénétrant dans la zone 24 ont été séchés et chauffés dans la zone 21 et dans la zone 22 et se trouvent donc à haute température au moment où ils entrent en contact avec les enrobés recyclés 27. Les matériaux enrobés recyclés sont donc chauffés par contact avec les agrégats, ce qui produit un ra­mollissement et une fusion de la couche de bitume re­couvrant les enrobés recyclés. Le bitume fondu recou­vre au moins partiellement les agrégats au cours du mélange, si bien qu'à la sortie 2b du tambour, les produits se déversant dans la chambre fixe 9 du mala­xeur 10 sont constitués en partie par les matériaux recyclés recouverts de bitume fondu et en partie par des agrégats pré-enrobés.
  • Le réchauffage des enrobés recyclés et le mélange avec les agrégats sont effectués dans une zone calme qui n'est pas soumise à la circulation des gaz chauds prenant naissance dans la zone 22, à la sortie 12a du brûleur 13.
  • L'enveloppe cylindrique du tambour porte, à son extrémité de sortie 2b, une pluralité de longerons 40 prolongeant le tambour 2 dans sa direction axiale, à l'intérieur de l'enveloppe fixe 9 du malaxeur 10, comme il est visible en particulier sur les figures 1 et 7.
  • Chacun des longerons 40 porte une pluralité de palettes de malaxage 41 disposées les unes à la suite des autres, suivant la longueur du longeron.
  • Les longerons 40 portant les palettes de malaxage 41 constituent des moyens de malaxage soli­daires du tambour 2 et donc mobiles en rotation autour de l'axe XX′ à l'intérieur de l'enveloppe fixe 9 du malaxeur 10, pendant la rotation du tambour 2.
  • Comme il est visible sur la figure 7, ainsi que sur les figures 6, 8 et 9, les moyens de malaxage sont constitués par huit longerons 40 disposés à 45° les uns des autres suivant la périphérie du tambour et portant chacun une pluralité de palettes 41 consti­tuées par des plaquettes d'acier fixées sur les longe­ rons 40, de manière démontable, par exemple grâce à des vis. On peut ainsi effectuer le remplacement des palettes usées ou cassées, après un certain temps de fonctionnement du malaxeur.
  • L'ensemble de malaxage peut être mis en ro­tation sans utiliser d'autres moyens moteurs que celui permettant la mise en rotation du tambour autour de son axe XX′.
  • Le malaxeur 10 est d'autre part équipé d'une canne d'injection de bitume 42 qui traverse la plaque de fermeture arrière 9a du malaxeur et débouche à l'entrée du malaxeur, juste en aval de la sortie 2b du tambour 2.
  • Les matériaux pré-enrobés chauds sortant par l'extrémité 2b du tambour 2 et se déversant dans l'en­veloppe fixe 9 du malaxeur 10 sont donc arrosés par du bitume puis malaxés avec ce bitume jusqu'à leur sortie par la goulotte 11 de sortie du malaxeur 10. Les pro­duits enrobés 50 se déversant par gravité dans la gou­lotte 11 peuvent alors être repris et éventuellement stockés puis transportés sur un chantier routier. La section de sortie et d'évacuation des enrobés du mala­xeur 10 est représentée sur la figure 9.
  • Le dispositif suivant l'invention permet de plus d'introduire des additifs dans les matériaux en cours d'enrobage à un endroit quelconque du malaxeur 10 dont l'enveloppe est fixe.
  • Dans la zone d'entrée du malaxeur (voir fi­gure 6), est placé un dispositif 45 d'introduction de matériaux pulvérulents 46 dans la zone de malaxage 36. Ce dispositif 45 est constitué par une trémie 47 dans laquelle est montée rotative une roue à palettes dis­tributrices 48.
  • Un tel dispositif d'introduction de pulvéru­lents peut être utilisé pour introduire du filler dans les matériaux, à l'entrée de la zone de malaxage 36. Ce filler ou charge pulvérulente est nécessaire, dans certaines proportions, pour assurer une bonne qualité à l'enrobé. Il peut être constitué par tout ou partie des fines récupérées dans les gaz sortant par la boîte d'aspiration 8 ou par un matériau pulvérulent à fine granulométrie tel que le ciment.
  • Quelles que soient sa nature et sa granulo­métrie, le filler pourra être introduit dans de très bonnes conditions à l'entrée de la zone de malaxage en plaçant un distributeur tel que décrit sur l'enveloppe fixe du malaxeur en position voulue. L'incorporation du filler sera obtenue ainsi de manière satisfaisante et sans utilisation de dispositif complexe.
  • Sur la figure 8, on a représenté un second dispositif d'introduction de matériaux d'addition 51 qui peut être placé de préférence mais non obligatoi­rement, légèrement en aval du dispositif d'introduc­tion de filler 45, sur l'enveloppe 9 du malaxeur 10.
  • Le dispositif d'introduction 51 permet d'introduire, dans la zone de malaxage 36, des doses prédéterminées d'additifs contenus dans des sacs ou sachets 52. Le dispositif 51 comporte une trémie 53 et une trappe 54 montée pivotante autour d'un axe 55 et qui peut être déplacée entre la position de fermeture représentée sur la figure 8 et une position d'ouvertu­re en appui sur la paroi inférieure de la trémie 53 (déplacement figuré par la double flèche 56).
  • On peut ainsi introduire manuellement ou au­tomatiquement, à des intervalles prédéterminés ou de façon isolée, des doses d'additifs contenus dans des sacs.
  • De tels additifs peuvent être constitués par exemple par des produits sous forme de poudres ou de fibres susceptibles de modifier les propriétés mécani­ques ou physiques ou encore la couleur des enrobés. De tels produits peuvent être constitués par exemple par de l'amiante, de l'oxyde de fer ou des matières plas­tiques.
  • Dans tous les cas, les enrobés 50 déversés par la goulotte 11 du malaxeur 10 ont une composition parfaitement homogène.
  • La zone de malaxage 36 est parfaitement iso­lée de la zone de flamme 22 et constitue une zone cal­me dans laquelle ne circulent pas de gaz chauds.
  • En effet, les gaz produits par la flamme 16 dans la zone de flamme 22 sont dirigés vers la sortie du tambour 2a et la boîte d'aspiration 8.
  • Les enrobés recyclés 27 introduits dans la zone de réchauffage et de mélange 23 ne sont pas sou­mis à la chaleur et au contact avec les gaz chauds produits par la flamme 16 ni au rayonnement de cette flamme, la zone d'introduction des enrobés recyclés 23 séparant complètement la zone de flamme 22 de la zone 24.
  • A fortiori, la zone de malaxage 36 n'est pas soumise aux gaz chauds provenant de la zone de flamme ni au rayonnement de cette flamme.
  • Dans le cas où des vapeurs de bitume se pro­duiraient dans la zone 36 ou dans la zone 24, ces va­peurs de bitume seraient aspirées dans la zone de flamme 22 et contraintes à traverser la flamme où elles seraient brûlées.
  • En définitive, les gaz 31 sortant par la boîte d'aspiration 8 ne renferment plus de bitume.
  • Le dispositif suivant l'invention présente l'avantage de permettre une production très souple d'enrobés bitumineux incorporant une proportion quel­conque d'enrobés recyclés et renfermant divers addi­tifs, sans rejet de vapeur de bitume et en utilisant un dispositif unique monté sur une plateforme.
  • En outre, le dispositif nécessite, pour l'actionnement de ses parties mobiles, l'utilisation d'une puissance motrice relativement faible.
  • Il est bien évident que l'invention ne se limite pas au dispositif qui vient d'être décrit.
  • L'ensemble de malaxage fixé à l'extrémité de sortie du tambour et pénétrant à l'intérieur de l'en­veloppe fixe du malaxeur peut être constitué d'une ma­nière différente de celle qui a été décrite.
  • Il est bien évident également que la forme de l'enveloppe fixe du malaxeur peut être différente de la forme cylindrique, cette enveloppe pouvant avoir par exemple une section transversale octogonale ou une d'une forme polygonale quelconque.
  • L'enveloppe fixe du malaxeur peut être par­faitement coaxiale par rapport au tambour ou, au contraire, légèrement décalée.
  • Les dispositifs d'introduction de bitume et d'additifs peuvent avoir une forme différente de cel­les qui ont été décrites.
  • Enfin, le dispositif suivant l'invention peut être utilisé pour la fabrication de tout produit enrobé bitumineux incorporant une certaine quantité d'enrobés usagés recyclés.

Claims (7)

1.- Dispositif de préparation de produits enrobés bitumineux à partir d'agrégats neufs, de bi­tume liquide et d'enrobés bitumineux recyclés compor­tant un tambour cylindrique (2) monté rotatif autour de son axe (XX′) et légèrement incliné par rapport au plan horizontal, un dispositif (6) d'amenée d'agrégats froids et humides (7) par l'extrémité supérieure d'entrée (2a) du tambour (2), un brûleur (13) péné­trant dans le tambour par son extrémité inférieure de sortie (2b), de façon que des gaz chauds provenant de la flamme (16) du brûleur et les agrégats neufs (7) circulent dans des sens opposés, un malaxeur (10) constitué par une enveloppe fixe (9) dans laquelle dé­bouche l'extrémité de sortie (2b) du tambour (2), muni d'un moyen d'injection de bitume liquide (42) et d'un dispositif d'évacuation d'enrobés (11) et des moyens de malaxage (40, 41) fixés sur le tambour (2) et pro­longeant le tambour (2) dans sa direction axiale du côté de sa sortie, de façon à pénétrer dans l'envelop­pe (9) du malaxeur (10), le malaxage étant assuré par la mise en rotation des moyens de malaxage (40, 41), lors de la rotation du tambour (2), caractérisé par le fait que le brûleur (13) présente un corps allongé (12) débouchant dans une zone de flamme (22) éloignée des extrémités (2a, 2b) du tambour (2), que le tambour (2) comporte de plus, dans une zone (23) éloignée de ses extrémités (2a, 2b) et située au voisinage de l'extrémité (12a) du corps du brûleur à partir de la­quelle se développe la flamme, un anneau de recyclage (32) entourant l'enveloppe du tambour (2) et permet­tant l'introduction d'enrobés recyclés à l'intérieur du tambour (2) et que l'enveloppe du malaxeur (10) dé­limite, autour du corps du brûleur (12), une zone de malaxage (36) séparée de la zone de flamme (22) par la zone (23) d'introduction de matériaux recyclés.
2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le tambour (2) est soli­daire, dans la zone (23), d'un petit tambour (37) in­térieur et coaxial au tambour (2), garni d'aubes rele­veuses (18) sur sa paroi interne, pour constituer un rideau d'agrégats neufs (7).
3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, à l'intérieur du tambour, depuis son extrémité d'entrée (2a) jusqu'à son extrémité de sortie (2b) :
- une zone d'introduction (20) où la surface intérieu­re du tambour est garnie d'aubes en saillie (24) dis­posées suivant des hélices ayant pour axe l'axe (XX′) du tambour,
- une zone de séchage (21) dans laquelle la surface intérieure du tambour est garnie d'aubes releveuses (25),
- une zone de flamme (22) dans laquelle la surface in­térieure du tambour est garnie d'aubes (26) de retenue des matériaux contre la surface intérieure du tambour,
- une zone (23) d'introduction de matériaux recyclés, dans laquelle le tambour (2) est entouré par un anneau de recyclage (32) et est solidaire, à sa partie inter­ne, d'un petit tambour (37) qui lui est coaxial et qui est garni intérieurement d'aubes releveuses (18),
- et une zone de réchauffage et de mélange (24) des agrégats neufs (7) et des agrégats recyclés (27) immé­diatement suivie par la zone de malaxage (36) délimi­tée par l'enveloppe fixe (9) du malaxeur (10).
4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait qu'au moins un dispositif (45, 51) d'introduction d'additifs dans le malaxeur (10) est fixé sur l'enve­loppe (9) de ce malaxeur (10).
5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens de malaxage sont constitué par une pluralité de longerons (40) fixés à la périphérique du tambour (2) à son extrémité de sortie (2b), suivant la direction axiale (XX′) de ce tambour, c'est-à-dire suivant la direction des génératrices du tambour, chacun des lon­gerons (40) portant une pluralité de palettes de mala­xage (41) disposées successivement suivant sa lon­gueur.
6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'enveloppe fixe (9) du malaxeur (10) de forme cylin­drique est placée de manière sensiblement coaxiale par rapport au tambour (2) et dans son prolongement.
7.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte, fixés sur l'enveloppe (9) du malaxeur (10), un dispositif (45) d'introduction de matériaux pulvérulents dans la ma­laxeur (10) et un dispositif (51) d'introduction d'ad­ditifs en quantité dosée contenus dans des sacs, ces dispositifs étant placés l'un à la suite de l'autre suivant la longueur du malaxeur (10), dans la direc­tion axiale.
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