EP2305893A1 - Device, machine, and method for mixing grained materials with fibers - Google Patents
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/005—Soil-conditioning by mixing with fibrous materials, filaments, open mesh or the like
Definitions
- the simultaneous projection technology of granular material and continuous son on a surface to be coated is known since the 1980s and is described in particular in the EP-0 017 548-A1 .
- This technology applies for example to the construction of embankments, road surfaces or floors, or foundations on loose soil. It still applies to the protection of potentially dangerous structures such as spherical gas storage tanks.
- the granular material may be for example sand, gravel, pebbles, crushed boulders.
- the invention also aims to allow the suspension in good conditions of the projection head at the end of a large arrow. dimensions, in order to be able to coat surfaces located at a high altitude as the top region of a spherical gas storage tank.
- the support member comprises a frame in which are mounted a series of coils of wire, the carriage being mounted with movement of alternative translation with respect to this frame.
- Another object of the invention is to enable successively cover predetermined surface pads accurately, traceable and reproducible.
- the machine 1 comprises a cabin 4 integral with a motor compartment 5 and pivotally mounted on a track bearing assembly 6.
- a flexible pipe 16 connects the follower train 3 to the projection device 2 to bring to it the electrical energy, sand and water it needs.
- the feet 29 of the hopper 19 are mounted on a scale 30 which continuously measures the amount of sand present in the hopper.
- the hopper 19 is periodically supplied with sand crushed by a mechanical shovel 31. This sand is poured onto the beams 20, which promote the good distribution of the sand over the entire surface of the hopper.
- the carriage 38 comprises a rigid frame 48 movable, thanks to four wheels 49, on the rails 37 of the extension 36 of the frame 32.
- the reciprocating movement of the carriage 38 is produced by any suitable mechanism carried by this frame.
- the carriage 38 carries a sand spray nozzle 50 with a vertical axis Y-Y, and a system 51 for mechanical drive and hydraulic projection of the wires coming from the coils 35.
- Each ejector is received in the pair of corresponding orifices 60A, 60B, and is articulated by two diametrically opposite upper trunnions 63A to the upper plate, and by two diametrically opposite lower trunnions 63B to the lower plate. All trunnions have horizontal axes substantially perpendicular to the direction BB.
- the reciprocating actuation of the jack 65 causes reciprocating movement of the lower plate 59B parallel to itself in the direction B-B. This in turn causes the overall oscillation of the eight ejectors 53 around their respective axes A-A.
- the reciprocating actuation of the jack 66 causes an overall oscillation of the two plates and the ejectors around the transverse axis B-B. As it is understood, it is thus very convenient to adjust the frequency and the amplitude of the two oscillations of the ejectors.
- the carriage 38 still carries eight thread guiding tubes 67, which open approximately perpendicularly to the nip drive devices 52.
- the axes CC of the central ducts 56 of the ejectors 53 are directed obliquely towards the nipple.
- vertical axis YY with a steep inclination relative to the vertical irrespective of the oscillation position of the ejectors.
- the angle ⁇ between the axes CC and the horizontal varies in a range of values which depends on the geometry of the nozzle 50 and the ejectors 53, the settings of the machine, the nature of the projected yarns and the positioning height T head above the surface to be covered. In the example shown, for a standard positioning of the nozzle 50 at 1 m above the surface, the angle ⁇ varies between 55 ° and 75 °. For a working height of 0.8 m, ⁇ varies between 50 ° and 65 °.
- the flow of sand S leaves the nozzle 50 in a generally vertical direction, with a substantially rectangular section whose width is substantially equal to the largest dimension of a stud 18 (ie about 1 m in this example), and whose small dimension is significantly smaller than the other dimension of the stud.
- the machine is, if necessary, moved to treat another series of pads.
- the machine described above can project up to about 20 m 3 / h of sand, at an altitude exceeding 20 m, which covers most of the spherical tanks (or cylindrical horizontal axis) of gas storage .
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif de projection simultanée de matériau granulaire et de fils continus sur une surface à recouvrir, du type décrit dans le préambule de la revendication 1.The present invention relates to a device for simultaneous projection of granular material and continuous son on a surface to be covered, of the type described in the preamble of
La technologie de projection simultanée de matériau granulaire et de fils continus sur une surface à revêtir est connue depuis les années 1980 et est décrite notamment dans le
La technologie en question est commercialisée sous la marque TEXSOL.The technology in question is marketed under the TEXSOL brand.
Divers perfectionnements de cette technologie ont été proposés, notamment en fonction du débit de matériau granulaire à mettre en oeuvre.Various improvements of this technology have been proposed, in particular as a function of the flow rate of granular material to be used.
En particulier,
L'invention a pour but de permettre la mise en oeuvre de débits beaucoup plus importants, pouvant aller jusqu'à 20 m3/h, de façon fiable, traçable et reproductible.The invention aims to allow the implementation of much higher flows, up to 20 m 3 / h, reliably, traceable and reproducible.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de projection du type précité, caractérisé par la partie caractérisante de la revendication 1.To this end, the subject of the invention is a projection device of the aforementioned type, characterized by the characterizing part of
D'autres caractéristiques de ce dispositif de projection sont décrites dans les revendications 2 à 7.Other features of this projection device are described in
L'invention a également pour but de permettre la suspension dans de bonnes conditions de la tête de projection à l'extrémité d'une flèche de grandes dimensions, afin de pouvoir revêtir des surfaces situées à une altitude élevée comme la région sommitale d'un réservoir sphérique de stockage de gaz.The invention also aims to allow the suspension in good conditions of the projection head at the end of a large arrow. dimensions, in order to be able to coat surfaces located at a high altitude as the top region of a spherical gas storage tank.
A cet effet, suivant un autre aspect de l'invention, qui peut être mis en oeuvre indépendamment des caractéristiques précitées, l'organe de support comprend un châssis dans lequel sont montées une série de bobines de fil, le chariot étant monté à mouvement de translation alternatif par rapport à ce châssis.For this purpose, according to another aspect of the invention, which can be implemented independently of the aforementioned characteristics, the support member comprises a frame in which are mounted a series of coils of wire, the carriage being mounted with movement of alternative translation with respect to this frame.
Un autre but de l'invention consiste à permettre de recouvrir successivement des plots prédéterminés de surface de manière précise, traçable et reproductible.Another object of the invention is to enable successively cover predetermined surface pads accurately, traceable and reproducible.
A cet effet, suivant d'autres caractéristiques qui peuvent être mises en oeuvre indépendamment des caractéristiques précitées, les éjecteurs sont articulés sur deux plaques parallèles entre elles reliées par au moins deux bielles parallèles entre elles, lesdits moyens d'entraînement comprenant d'une part des premiers moyens d'entraînement, notamment au moins un premier vérin pneumatique, adaptés pour déplacer les deux plaques l'une par rapport à l'autre suivant un mouvement alternatif sensiblement parallèle aux plaques, et d'autre part des seconds moyens d'entraînement, notamment un second vérin pneumatique, adapté pour faire osciller l'ensemble des deux plaques autour d'un axe parallèle aux plaques.For this purpose, according to other characteristics that can be implemented independently of the aforementioned characteristics, the ejectors are articulated on two parallel plates interconnected by at least two rods parallel to each other, said drive means comprising on the one hand first drive means, in particular at least one first pneumatic cylinder, adapted to move the two plates relative to each other in a reciprocating movement substantially parallel to the plates, and secondly second drive means , In particular a second pneumatic jack, adapted to oscillate the set of two plates around an axis parallel to the plates.
Un autre but de l'invention consiste à permettre de régler de façon fiable et sur une large gamme de valeurs la vitesse d'éjection des fils.Another object of the invention is to allow to reliably adjust over a wide range of values the speed of ejection son.
A cet effet, suivant une caractéristique qui peut être mise en oeuvre indépendamment des caractéristiques précitées, la tête de projection comporte, en amont de chaque éjecteur, un dispositif d'entraînement mécanique de fil par pincement du fil entre deux organes rotatifs sans fin, notamment entre un cylindre rotatif et une courroie.For this purpose, according to a characteristic that can be implemented independently of the aforementioned characteristics, the projection head comprises, upstream of each ejector, a mechanical wire drive device by pinching the wire between two endless rotary members, in particular between a rotating cylinder and a belt.
L'invention a également pour objet une machine de projection simultanée de matériau granulaire et de fils continus sur une surface à recouvrir, caractérisée en ce qu'elle comprend un engin porteur mobile motorisé, une flèche dont l'extrémité proximale est articulée sur l'engin porteur, et un dispositif tel que défini ci-dessus dont l'organe de support est suspendu à l'extrémité distale de la flèche.The invention also relates to a machine for simultaneous projection of granular material and continuous son on a surface to cover, characterized in that it comprises a motorized mobile carrier, an arrow whose proximal end is articulated on the carrier, and a device as defined above, the support member is suspended at the distal end of the boom.
D'autres caractéristiques de cette machine, qui contribuent à atteindre l'un au moins des buts indiqués plus haut, sont décrites dans les revendications 12 à 15.Other features of this machine, which contribute to attaining at least one of the purposes indicated above, are described in
L'invention a encore pour objet un procédé de recouvrement d'une surface avec un mélange de matériau granulaire et de fils continus, caractérisé en ce que :
- on positionne un dispositif de projection tel que défini ci-dessus au-dessus d'un premier plot prédéterminé de la surface à revêtir ;
- on réalise le recouvrement du premier plot ;
- on amène la tête au-dessus d'un deuxième plot adjacent au premier plot ;
- on réalise le recouvrement du deuxième plot ;
- on répète ces opérations jusqu'à ce qu'on ait recouvert l'ensemble de ladite surface.
- positioning a projection device as defined above above a first predetermined pad of the surface to be coated;
- the first pad is covered;
- bringing the head above a second stud adjacent to the first stud;
- the recovery of the second stud is carried out;
- these operations are repeated until all of said surface has been covered.
D'autres caractéristiques de ce procédé sont décrites dans les revendications 17 et 18.Other features of this process are described in
Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels :
- la
figure 1 est une vue schématique d'ensemble de côté d'une machine de projection conforme à l'invention ; - la
figure 2 illustre schématiquement le recouvrement d'une surface au moyen de la machine de lafigure 1 ; - la
figure 3 est une vue schématique de côté, partiellement en coupe longitudinale, du dispositif d'alimentation en matériau granulaire ; - la
figure 4 montre en perspective l'alimentation en matériau granulaire du dispositif de lafigure 2 ; - la
figure 5 représente schématiquement, en vue de côté, des mouvements de soulèvement et de déplacement radiaux de la tête de projection ; - les
figures 6 et 7 représentent schématiquement des mouvements de pivotement de la tête de projection ; - la
figure 8 représente schématiquement, en vue de côté, le soulèvement maximal de la tête de projection et son positionnement dans la région sommitale d'un réservoir sphérique de gaz ; - la
figure 9 représente schématiquement l'ensemble du dispositif de projection, en vue de côté ; - la
figure 10 représente plus en détail, vu de l'arrière, le chariot de la tête de projection ; - la
figure 11 représente le même chariot en vue de côté ; - la
figure 12 représente, avec coupe partielle, le dispositif d'entraînement d'un fil et l'éjecteur associé ; et - la
figure 13 représente schématiquement en perspective le mécanisme d'oscillation des éjecteurs.
- the
figure 1 is a diagrammatic side view of a projection machine according to the invention; - the
figure 2 schematically illustrates the overlap of a surface by means of the machine of thefigure 1 ; - the
figure 3 is a schematic side view, partially in longitudinal section, of the feed device of granular material; - the
figure 4 shows in perspective the supply of granular material from the device of thefigure 2 ; - the
figure 5 schematically shows, in side view, movements of lifting and radial displacement of the projection head; - the
Figures 6 and 7 schematically represent pivoting movements of the projection head; - the
figure 8 schematically represents, in side view, the maximum lifting of the projection head and its positioning in the summit region of a spherical tank of gas; - the
figure 9 schematically represents the entire projection device, in side view; - the
figure 10 represents in more detail, seen from behind, the carriage of the projection head; - the
figure 11 represents the same carriage in side view; - the
figure 12 represents, with partial section, the device for driving a wire and the associated ejector; and - the
figure 13 schematically represents in perspective the mechanism of oscillation of the ejectors.
La machine représentée sur la
L'engin 1 comprend une cabine 4 solidaire d'un compartiment moteur 5 et montée pivotante sur un ensemble de roulement 6 à chenilles.The
Une flèche articulée 7 est articulée autour d'un axe horizontal transversal sur la cabine 4 par son extrémité proximale. Le dispositif de projection 2 est suspendu à l'extrémité distale de la flèche.An articulated
L'engin 1 est typiquement une pelle de démolition dont la flèche a été modifiée d'une manière qui apparaîtra plus loin.The
Le train suiveur 3 comprend un châssis rigide 8 attelé à l'ensemble de roulement 6 par un tirant rigide 9. Le châssis 8 porte un compresseur d'air 10, un groupe électrogène 11, un automate de commande 12, un ensemble d'alimentation en eau sous pression comprenant un réservoir d'eau 13 et une pompe à eau 14, et un ensemble 15 d'alimentation en sable.The
Une canalisation souple 16 relie le train suiveur 3 au dispositif de projection 2 pour amener à celui-ci l'énergie électrique, le sable et l'eau dont il a besoin.A
La machine de la
Pour réaliser cette opération, comme illustré sur la
La
La trémie 19 comporte à sa sortie un conduit vertical 23 muni d'une vanneguillotine 24. En aval de cette vanne se trouve une manchette en caoutchouc 25 qui relie le conduit 23 à l'entrée d'une pompe à sable à barillet 26, par l'intermédiaire d'un bol 27 également pourvu de vibreurs et d'ajutages de fluidification non représentés.The
La sortie de la pompe 26 est reliée à une conduite souple 28 adaptée pour transporter le flux de sable jusqu'à la tête 2, l'entraînement du flux de sable étant réalisé au moyen d'air comprimé fourni à la conduite 28 par le compresseur d'air 10.The outlet of the
Les pieds 29 de la trémie 19 sont montés sur un peson 30 qui mesure en permanence la quantité de sable présent dans la trémie.The
Comme on le voit sur la
Comme représenté sur les
Le châssis 32 porte une série de cantres 34, au nombre de huit dans cet exemple, dont chacun porte quatre bobines 35 de fil. Le châssis 32 porte en outre une extension latérale 36 équipée de rails 37 sur lesquels est monté un chariot 38 qui fait partie d'une tête T de projection de sable et de fils continus. Ce chariot peut ainsi être déplacé en mouvement de translation alternatif vers l'axe X-X et en éloignement de cet axe. Des conduites de sable et d'eau de la canalisation générale 16, désignées dans leur ensemble par la référence 39, aboutissent au chariot 38.The
La flèche 7 (
Le bras distal 41 est sensiblement rectiligne, mais sa partie d'extrémité distale 46 est coudée vers l'avant, c'est-à-dire vers le bas. Grâce à cette configuration, en mettant les trois vérins 40, 41 et 45 en extension maximale, avec la partie 36 de la tête 2 orientée à l'opposé de la flèche, la tête 2 peut être positionnée à une altitude très élevée, avec la flèche 7 sensiblement rectiligne et presque verticale, sans interférence avec le châssis 32 et la flèche, comme illustré en traits pleins sur la
Le dispositif de projection 2 est représenté plus en détail sur la
Le chariot 38 comprend un bâti rigide 48 mobile, grâce à quatre roues 49, sur les rails 37 de l'extension 36 du châssis 32. Le mouvement alternatif du chariot 38 est produit par tout mécanisme approprié porté par ce châssis. Le chariot 38 porte une buse 50 de projection de sable à axe vertical Y-Y, et un système 51 d'entraînement mécanique et de projection hydraulique des fils provenant des bobines 35.The
La buse 50 est fixée par sa base au chariot 38. Elle a une forme de tronc de pyramide à section rectangulaire s'évasant vers le bas, allongée dans le sens transversal par rapport audit mouvement alternatif, et son extrémité supérieure est raccordée à la sortie de la conduite souple 39 d'alimentation en sable. Dans la buse 50 sont prévus des éventuels obstacles tels que tubes ou cornières qui provoquent l'évasement du jet de sable et sa répartition sur toute la section de sortie de la buse 50.The
Le système 51 d'entraînement mécanique et de projection hydraulique des fils (
Le dispositif d'entraînement 52 comprend un cylindre métallique 54 en contact sans glissement avec une courroie sans fin 55 montée sur deux axes parallèles à l'axe du cylindre 54. Dans cet exemple, il est prévu un cylindre 54 commun à toutes les courroies 55.The
L'éjecteur hydraulique 53 définit un canal central 56 traversé avec jeu par le fil 57 entraîné par le dispositif 52, et un ajutage latéral 58 d'alimentation en eau sous pression, qui débouche dans le canal 56. L'eau est fournie par la conduite reliée au refoulement de la pompe à eau 14 portée par le train suiveur 3.The
Les huit éjecteurs 53 sont disposés suivant une rangée horizontale transversale située à l'arrière de la buse, le long du bord arrière du chariot 38. Les éjecteurs ont des axes parallèles et sont animés d'un mouvement d'ensemble de double oscillation autour de deux axes horizontaux perpendiculaires l'un à l'autre, à savoir un axe propre A-A parallèle à la direction de translation du chariot 38, et un axe commun B-B perpendiculaire à cette direction (
Pour cela, le système 51 comprend deux plaques identiques, parallèles et superposées 59A et 59B, munies chacune de huit orifices 60A, 60B. Les deux plaques ont une forme rectangulaire très allongée suivant la direction B-B. Les petits côtés de la plaque supérieure 59A sont articulés sur des tourillons d'axe B-B solidaires de deux consoles 61 en vis-à-vis fixés sur le chariot 38. Le long de leurs grands côtés, les deux plaques sont reliées par des bielles sensiblement verticales 62, dont une seule est représentée sur la
A une extrémité des deux plaques, la bielle de liaison 62 comporte un appendice latéral 64. Un premier vérin pneumatique 65 est articulé entre l'extrémité libre de cet appendice et l'une des consoles 61. Un second vérin pneumatique 66 est articulé entre l'autre extrémité de la plaque supérieure 59A et l'autre console 61.At one end of the two plates, the connecting
Ainsi, l'actionnement alternatif du vérin 65 provoque un mouvement alternatif de la plaque inférieure 59B parallèlement à elle-même suivant la direction B-B. Ceci provoque à son tour l'oscillation d'ensemble des huit éjecteurs 53 autour de leurs axes A-A respectifs. En outre, l'actionnement alternatif du vérin 66 provoque une oscillation d'ensemble des deux plaques et des éjecteurs autour de l'axe transversal B-B. Comme on le comprend, il est ainsi très commode de régler la fréquence et l'amplitude des deux oscillations des éjecteurs.Thus, the reciprocating actuation of the
Comme on le voit sur les
En fonctionnement, l'extension 36 étant positionnée à l'aplomb d'un plot 18 (
Le flux de sable S sort de la buse 50 suivant une direction générale verticale, avec une section sensiblement rectangulaire dont la largeur est sensiblement égale à la plus grande dimension d'un plot 18 (soit environ 1 m dans cet exemple), et dont la petite dimension est nettement inférieure à l'autre dimension du plot.The flow of sand S leaves the
Les huit fils 57, entraînés à vitesse régulée par le dispositif pinceur 52 et éjectés hydrauliquement par les éjecteurs 53 pour en maintenir la tension, sont projetés parallèlement les uns aux autres dans le flux de sable et se déposent, intimement mêlés au sable, sur le plot en cours de traitement, enchevêtrés grâce à la double oscillation des éjecteurs et au mouvement vertical du flux de sable. Le mouvement alternatif du chariot 38 sur ses rails (
Lorsque les plots qui peuvent être traités sans déplacer l'engin 1 sont terminés, l'engin est, si nécessaire, déplacé pour traiter une autre série de plots.When the pads that can be processed without moving the
Les données de recouvrement de chaque plot (localisation du plot par GPS, date, quantités de sable et de fils déposés, durée du positionnement de la tête T sur le plot) sont enregistrés et permettent d'obtenir une bonne traçabilité des opérations.The recovery data of each plot (location of the plot by GPS, date, quantities of sand and deposited son, duration of positioning of the head T on the pad) are recorded and provide a good traceability of operations.
La machine décrite ci-dessus permet de projeter jusqu'à environ 20 m3/h de sable, à une altitude pouvant dépasser 20 m, ce qui permet de recouvrir la plupart des réservoirs sphériques (ou cylindriques à axe horizontal) de stockage de gaz.The machine described above can project up to about 20 m 3 / h of sand, at an altitude exceeding 20 m, which covers most of the spherical tanks (or cylindrical horizontal axis) of gas storage .
Le fait que l'on utilise du sable sec permet de bien maîtriser la teneur en eau du mélange projeté, de façon à réaliser le compactage final de manière optimale.The fact that dry sand is used makes it possible to control the water content of the mixture in question, so as to achieve optimal final compaction.
De plus, le fait que seul le chariot 38 soit mobile en va-et-vient tandis que le châssis 32 et les cantres 34 restent fixes en translation, réduit considérablement la masse en mouvement pendant le traitement d'un plot, ce qui accroît la sécurité et la précision de l'opération.In addition, the fact that only the
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FR0956402A FR2950091B1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | DEVICE, MACHINE AND METHOD FOR SIMULTANEOUS PROJECTION OF GRANULAR MATERIAL AND WIRES |
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EP2305893A1 true EP2305893A1 (en) | 2011-04-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP10305985A Withdrawn EP2305893A1 (en) | 2009-09-17 | 2010-09-15 | Device, machine, and method for mixing grained materials with fibers |
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FR (1) | FR2950091B1 (en) |
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- 2009-09-17 FR FR0956402A patent/FR2950091B1/en not_active Expired - Fee Related
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2010
- 2010-09-15 EP EP10305985A patent/EP2305893A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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FR2950091B1 (en) | 2011-10-14 |
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