FR3032980A1 - Unite de production discontinue d'enrobe a froid - Google Patents

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Abstract

Unité de production discontinue d'enrobé à froid 1 comprenant un socle 2 qui supporte un châssis 3 auquel sont fixés une trémie 4, un convoyeur 5 à bande, un malaxeur 6 discontinu, une ligne d'injection d'eau 7 et une ligne d'injection d'émulsion de bitume 8 ; caractérisée en ce qu'elle est comprise en totalité dans un volume théorique en forme de parallélépipède rectangle dont la hauteur, la largeur et la longueur sont respectivement de 2,251 m, de 2,276 m et de 5,857 m.

Description

1 Unité de production discontinue d'enrobé à froid 1. Domaine Le domaine de l'invention est celui des unités de production de bitume émulsifié. Plus particulièrement, l'invention concerne une unité mobile de production discontinue d'enrobé à froid pour la construction, la réparation, la remise en état de routes ou de surfaces similaires. 2. Art antérieur Le bitume est un mélange d'hydrocarbures extraits du pétrole qui, sous forme pâteuse ou solide, est liquéfiable à chaud et adhère aux supports sur lesquels on l'applique, par exemple la chaussée des routes. En construction routière, il sert notamment de liant pour la fabrication d'enrobés à froid généralement utilisés de manière temporaire pour permettre la circulation de véhicules sur des voies en cours de travaux, ou encore pour reboucher des petites tranchées, trous, et nids de poules sur des chaussées déformées. Dans le cadre de la production de ces enrobés à froid, le bitume utilisé se présente sous la forme d'émulsion de bitume, constituée par une dispersion de bitume dans de l'eau rendue stable par l'ajout d'un agent tensioactif appelé émulsifiant. Au cours du procédé de production (également appelé enrobage), des granulats composés de graviers et de sable sont mélangés avec de l'émulsion de bitume et de l'eau. Au contact des granulats, l'émulsion se rompt, l'eau se sépare du bitume puis s'élimine par évaporation. Il en résulte un enrobé à froid, mélange composé de granulats et d'un liant hydrocarboné (appelé couramment goudron ou bitume), pouvant être stockés plusieurs semaines à l'abri des intempéries avant d'être mis en oeuvre. Certaines machines connues de l'état de la technique, telles que les bétonnières, permettent la production à petite échelle d'enrobés à froid. Ces machines comprennent généralement une toupie en rotation, dans laquelle les différents composants nécessaire à l'obtention de l'enrobé sont introduites et mélangées. Ces machines ont pour avantages de permettre la production d'enrobé à froid en quantités réduites (de l'ordre de la tonne par heure) tout en étant mobiles et rapidement opérationnelles.
3032980 2 L'inconvénient majeur de ces machines réside dans la piètre qualité des enrobés produits, en comparaison avec celle obtenu dans les centrales de production à grands volumes, telles que celles décrites ci-après. Cette faible qualité relative résulte notamment du contrôle approximatif réalisé sur les quantités exactes de composants 5 introduites dans la toupie, de l'imperfection en terme d'homogénéité du mélange réalisé par simple rotation de la toupie, et de la vulnérabilité du système face aux erreurs ou imprécisions pouvant potentiellement être commises par un opérateur. A une échelle industrielle, des centrales de production à grands volumes (par exemple 200 tonnes par heure) permettent la production en masse de produit sur un 10 lieu fixe. Ces centrales dites « d'enrobage » se distinguent des machines de type bétonnière sur plusieurs points. En premier lieu, ces centrales d'enrobage ont une cadence de production de plusieurs centaines de tonnes par heure. En deuxième lieu, ces centrales d'enrobage permettent l'obtention d'enrobés de qualité significativement supérieure. Ainsi, les différents composants nécessaires à l'enrobage sont stockés 15 séparément. Ce n'est qu'au moment de l'enrobage que ces derniers sont acheminés en quantités déterminées dans un malaxeur. Les quantités de composants mises en oeuvres sont contrôlées avec précision, via l'automatisation des processus de mesure et d'acheminement vers le malaxeur des composants. Le malaxeur se distingue notamment des toupies de bétonneuse en ce qu'il comprend en son sein des pâles 20 montées sur un arbre en rotation à l'intérieur du malaxeur. L'enrobé obtenu suite à l'étape de malaxage est donc plus homogène, et de meilleure qualité. De telles centrales d'enrobage présentent néanmoins de nombreux inconvénients. Ainsi, ces centrales d'enrobage sont généralement implantées en un lieu fixe, ce qui contraint un opérateur à stocker puis déplacer les enrobés produits du site 25 de production au site d'exploitation (e.g. route en rénovation). Certaines centrales dites « mobiles » ont la capacité d'être déplacées d'un lieu à un autre, de manière à pouvoir être redéployées à proximité du site d'exploitation. Ces centrales mobiles présentent néanmoins une taille très importante rendant leurs déplacements et leurs redéploiements lents et complexes à mettre en oeuvre. Les volumes produits par ces 30 centrales ne sont de plus pas adaptés à l'utilisation généralement faite des enrobés à 3032980 3 froid. En effet, ces centrales de très fortes capacités sont étudiées pour produire de gros volumes en très peu de temps et imposent de ce fait de mobiliser de grandes quantités de granulats et d'émulsion de bitume en un cours lapse de temps alors que l'essence même de l'enrobé à froid est de pouvoir être utilisé sur de longues périodes sans 5 contrainte de fabrication ou de mise en oeuvre. Du fait des quantités produites, il est également difficile pour un opérateur/client d'adapter la composition de l'enrobé, et donc ses caractéristiques physiques, à ses besoins spécifiques. Enfin, ces centrales d'enrobage nécessitent d'être mises en oeuvre par plusieurs opérateurs spécialisés ce qui rend leur utilisation et leur maintenance particulièrement difficiles, en particulier 10 dans le cas d'un client faisant l'acquisition d'une nouvelle centrale d'enrobage. 3. Objectifs de l'invention L'invention a pour objectif une unité de production d'enrobé à froid permettant de pallier au moins certains inconvénients de l'art antérieur.
15 Plus précisément, l'invention vise à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une unité de production d'enrobé à froid pouvant être transportée au sein d'un seul conteneur pour l'acheminement par voie maritime, tout en étant aisée à mettre en oeuvre par un opérateur et apte à permettre l'obtention d'enrobés à froid de qualité équivalente à celle des enrobés produits par les centrales d'enrobage à grands 20 volumes. L'invention vise également à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une unité de production d'enrobé à froid ayant une capacité de production maximale de deux tonnes par heure. L'invention vise également à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une 25 unité de production d'enrobé à froid dont les composantes sont remplaçables indépendamment les unes par rapport aux autres, et qui présente une durée de vie satisfaisante. 4. Résumé 30 La technique proposée se rapporte à un unité de production discontinue d'enrobé à froid comprenant un socle qui supporte un châssis auquel sont fixés une 3032980 4 trémie, un convoyeur à bande, un malaxeur discontinu, une ligne d'injection d'eau et une ligne d'injection d'émulsion de bitume ; caractérisée en ce que l'unité de production est comprise en totalité dans un volume théorique en forme de parallélépipède rectangle dont la hauteur, la largeur et la longueur sont respectivement de 2,251 m, de 5 2,276 m et de 5,857 m. Les notions de largeur et longueur du volume théorique désignent les dimensions de la surface rectangulaire de ce volume théorique formant appuie plan. Le terme « hauteur » désigne quant à lui la valeur de la composante verticale du volume théorique, perpendiculaire à la surface d'appui. Une unité de production selon 10 l'invention présente l'avantage de pouvoir donc être transportée dans un conteneur 20 pieds pour marchandise sèche (communément désigné en France par les termes anglais « container 20' Dry ») dont les dimensions sont imposées par la norme ISO 668, avec une largeur et une hauteur de porte minimales de 2,286 m et 2,261 m et une longueur interne de conteneur de 5,876 m. Les conteneurs 20' Dry étant avec les conteneurs 40' 15 Dry les deux gabarits principaux de conteneurs pour l'acheminement de marchandise par voie maritime, une unité de production selon l'invention peut donc être aisément et rapidement transportée d'un lieu à un autre en empruntant les circuits standards de transport de marchandises. Une telle unité de production a également pour avantage de permettre la production d'enrobés de qualité équivalente à celle des enrobés produits 20 par des centrales d'enrobage à grand volume, sans être pour autant soumis aux contraintes propres à la production à grande échelle. Ce résultat est notamment obtenu par la mise en oeuvre au sein de l'unité de production d'un malaxeur alimenté par des circuits d'alimentation distincts les uns des autres, permettant ainsi un meilleure contrôle de la composition, de l'homogénéité, et plus généralement de la qualité de 25 l'enrobé produit. Selon une caractéristique particulière, l'unité de production d'enrobé présente une capacité de production maximale de 2 tonnes par heure. L'unité de production est ainsi capable de produire jusqu'à 2 tonnes d'enrobé à froid stockable par heure si elle est utilisée en pleine capacité. Cette valeur est soumise 30 à un intervalle d'incertitude d'environ 250 kg par heure, et peut donc varier entre 1,75 3032980 5 tonnes et 2,25 tonnes par heure. Ce débit est à l'évidence avantageux, compte tenu des dimensions réduites de l'unité de production. Une telle cadence de production est obtenue suite à l'agencement optimal dans un espace réduit des différents composants de l'unité de production et de la maximalisation de la capacité de ces derniers. La 5 hauteur de la trémie est ainsi déterminée de manières à satisfaire les contraintes liées aux dimensions d'un conteneur, tout en conservant une hauteur et un volume associés suffisants pour pouvoir effectuer un maximum de cycles de production entre chaque rechargement de la trémie. Les dimensions du malaxeur, et notamment de sa cuve, sont également optimisées de manière à permettre de maximiser la masse unitaire des 10 gâchées produites (une gâchée désignant la quantité d'enrobé frais obtenu en une seule opération de malaxage), tout en réduisant le temps de malaxage nécessaire. A titre d'exemple non limitatif, une unité de production dont le malaxeur est apte à produire une gâchée de 100 kg toutes les 3 minutes, présente une capacité de production maximale de 2 tonnes d'enrobé par heure.
15 Selon une caractéristique particulière de l'invention , l'angle formé par le tapis du convoyeur par rapport à l'horizontale est compris entre 25° et 35°. Un convoyeur formant un tel angle par rapport à l'horizontal permet de réduire la longueur de convoyage des granulats depuis la partie inférieure de la trémie vers la partie supérieure du malaxeur, tout en limitant les risques de chute de granulats hors du 20 convoyeur. Le temps de convoyage peut ainsi être réduit, de même que la longueur totale de l'unité de production. Ainsi, un angle supérieur à 35° engendre un risque non négligeable de chute des granulats hors du convoyeur. Un angle inférieur à 25° suppose a contrario la mise en oeuvre d'un convoyeur d'une plus grande longueur pour couvrir la différence de hauteur entre la partie inférieure de la trémie et la partie supérieure du 25 malaxeur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la hauteur de l'extrémité supérieure du convoyeur est sensiblement égale à la hauteur de la trémie. Ces deux hauteurs peuvent être soumises à une variation relative de 10%. L'agencement de l'extrémité supérieure du convoyeur à une hauteur maximale 30 acceptable, sensiblement égale à la hauteur de la trémie car respectant les contraintes 3032980 6 imposées en terme de compacité de l'unité de production, permet par répercussion l'agencement de la partie supérieure du malaxeur à une hauteur maximale acceptable. Il est ainsi possible d'augmenter le volume et donc de la capacité du malaxeur, et/ou d'élever l'ouverture de vidange du malaxeur, ce qui peut faciliter le chargement de 5 l'enrobé obtenu dans un vrac, un sac, ou sur un convoyeur annexe. Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de production comprend un dispositif de mesure de la masse dudit malaxeur. Il est ainsi possible de mesurer la masse des différents composants introduits et expulsés du malaxeur, et donc la composition précise du mélange effectué. Il est alors 10 aisé de faire varier cette composition, en fonction des besoins techniques spécifiques de l'opérateur. A titre d'exemple non limitatif, un tel dispositif peut se présenter sous la forme de pesons isolant le malaxeur du reste de l'unité de production. Selon une caractéristique particulière de l'invention, au moins une pâle du malaxeur est amovible.
15 Il est ainsi possible de faire varier l'inclinaison relative des pâles les unes par rapport aux autres, de manière à optimiser la capacité de malaxage de l'arbre malaxeur. Compte tenu du caractère amovible des pâles, leur remplacement en cas de détérioration est également moins complexe et peut être réalisé indépendamment du reste de l'arbre, et inversement.
20 Selon une caractéristique particulière de l'invention, le malaxeur comprend une cuve comprenant une paroi interne amovible et une paroi externe fixée audit châssis. La paroi interne de la cuve du malaxeur est une pièce particulièrement sollicitée suite à la rotation des pâles et des racleurs pouvant potentiellement équiper ces dernières. Le caractère amovible d'une telle paroi interne permet donc son 25 remplacement en cas de détérioration, indépendamment du reste du malaxeur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le malaxeur comprend une rampe de sortie fixée de manière amovible au malaxeur. Une telle rampe permet de faciliter le chargement de l'enrobé obtenu dans un vrac, un sac, ou sur un convoyeur annexe. Son caractère amovible permet si nécessaire 3032980 7 de retirer cette dernière afin de permettre le chargement en enrobé d'un récipient positionné à proximité immédiate de la trappe de vidange du malaxeur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'inclinaison de ladite rampe est variable.
5 Selon une caractéristique particulière de l'invention, la trémie comprend un ou plusieurs déflecteurs. La présence de tels réflecteurs permet de réduire les efforts de masse appliqués par les granulats et de réduire le risque de bouchon pour le chargement sur le convoyeur.
10 Selon une caractéristique particulière de l'invention, le tapis du convoyeur est fixé de manière amovible au convoyeur. Il est ainsi possible de procéder à remplacement en cas de détérioration, indépendamment du reste du convoyeur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la ligne d'injection 15 d'émulsion de bitume comprend un système de vannes trois voies. Un tel système de vannes trois voies est apte à maintenir une pompe en fonctionnement constant tout en alternant les phases d'injection et de recyclage de l'émulsion dans le circuit d'injection d'émulsion. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la ligne d'injection 20 d'émulsion de bitume comprend un système de chauffage. Un tel système de chauffage permet de maintenir dans une plage de valeurs déterminées la texture et la température de l'émulsion. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la ligne d'injection d'émulsion de bitume comprend une ouverture d'injection en communication fluidique 25 avec le malaxeur et une ouverture d'entrée équipée d'un élément de fixation amovible à un filtre, ledit filtre étant, lorsque fixé à l'unité de production via l'élément de fixation, au moins en partie agencé à l'extérieur du volume théorique. Le filtre n'étant pas agencé au-dessus du socle, on limite ainsi les risques d'écoulement d'émulsion de bitume sur le socle, par exemple en cas de fuite au niveau 30 de la liaison entre l'élément de fixation et le filtre.
3032980 8 Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'unité de production comprend un dispositif de commande électrique autonome. Un tel automate permet ainsi la gestion automatisée de la production, de la maintenance et de la sécurité de l'unité de production.
5 L'invention se rapporte aussi à un procédé de production d'enrobé mettant en oeuvre une unité de production comprenant un socle qui supporte un châssis auquel sont fixés une trémie, un convoyeur à bande, un malaxeur discontinu, une ligne d'injection d'eau et une ligne d'injection d'émulsion de bitume ; l'unité de production étant comprise en totalité dans un volume théorique en forme de parallélépipède 10 rectangle dont la hauteur, la largeur et la longueur sont respectivement de 2,251 m, de 2,276 m et de 5,857 m. Le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Charger la trémie en granulats, - Acheminer les granulats jusqu'au malaxeur, via le convoyeur, 15 - Injecter de l'eau dans le malaxeur, via la ligne d'injection d'eau, - Injecter de l'émulsion de bitume dans le malaxeur, via la ligne d'injection d'émulsion de bitume, - Malaxer le mélange obtenu, - Effectuer la vidange du malaxeur.
20 L'enrobés à froid obtenu par ce procédé est de qualité équivalente à celle des enrobés produits par les centrales d'enrobage à grands volumes, bien que n'étant pas soumis aux contraintes propres à la production à grande échelle. 5. Figures 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des figures annexées, à savoir : Figure 1 - Vue schématique en perspective d'une unité de production d'enrobé 30 à froid selon un mode de réalisation de l'invention, 3032980 9 Figure 2 - Vue schématique en perspective d'une unité de production d'enrobé à froid selon un mode de réalisation de l'invention, Figure 3 - Vue schématique de profil de la trémie d'une unité de production d'enrobé à froid selon un mode de réalisation de l'invention, 5 Figure 4 - Vue schématique de profil en coupe du malaxeur d'une unité de production d'enrobé à froid selon un mode de réalisation de l'invention, Figure 5 - Vue schématique en perspective de l'arbre de malaxage d'un malaxeur d'une unité de production d'enrobé à froid selon un mode de réalisation de l'invention, 10 - Figure 6 - Vue schématique de la ligne d'injection d'émulsion de bitume selon un mode de réalisation de l'invention. Figure 7 - Diagramme de flux d'un procédé de production d'enrobé mettant en oeuvre une unité de production d'enrobé à froid selon un mode de réalisation de l'invention. 15 5. Description d'un mode de réalisation particulier de l'invention 5.1 Principe général de fonctionnement Selon un premier mode de réalisation de l'invention et tel que représenté par les figures 1 et 2, une unité de production 1 discontinue d'enrobé à froid est montée sur un 20 socle 2 ayant la forme d'un parallélépipède rectangle de 2,200 m de largeur et de 4,600 m de longueur. L'ensemble des autres composants de l'unité de production 1 repose sur ce socle 2 qui définit les limites périphériques de l'unité de production 1. Ce socle 2 est surmonté d'un châssis 3 métallique auquel sont notamment fixés une trémie 4, un convoyeur 5 à bande, un malaxeur 6 discontinu, une ligne d'injection d'eau 7, et une 25 ligne d'injection d'émulsion de bitume 8. La ligne d'injection d'eau 7 et la ligne d'injection d'émulsion de bitume 8 alimentent respectivement le malaxeur 6. Le châssis 3 est réalisé en fers en U normaux européens (poutrelles UPN) auxquels sont boulonnés les différents composants qui constituent l'unité de production 1. Ces composants sont ainsi démontables, ce qui permet une maintenance aisée de l'unité de production 1. La 30 trémie 4, le convoyeur 5 et le malaxeur 6 sont agencés dans le sens de la longueur de 3032980 10 l'unité de production 1, la trémie 4 étant positionnée à une première extrémité de l'unité de production 1, au-dessus d'une extrémité (basse) du convoyeur 5, l'extrémité opposée (haute) du convoyeur 5 étant elle-même agencée au-dessus du malaxeur 6, positionné à une deuxième extrémité de l'unité de production 1. L'extrémité supérieure 5 de la trémie 4 définie la hauteur de l'unité de production 1, qui est de 2,225 m. L'unité de production 1 est par conséquent comprise en totalité dans un volume théorique en forme de parallélépipède rectangle dont la hauteur, la largeur et la longueur sont respectivement de 2,225 m, de 2,200 m et de 4,600 m. Cette unité de production 1 peut donc être transportée dans un conteneur 20 pieds pour marchandise sèche 10 (communément désigné en France par les termes anglais « container 20' Dry ») dont les dimensions sont imposées par la norme ISO 668, avec une largeur et une hauteur de porte minimales de 2,286 m et 2,261 m et une longueur interne de conteneur de 5,876 m. Tel qu'illustré par la figure 7, le procédé de production d'enrobé à froid mettant 15 en oeuvre une unité de production selon un premier mode de réalisation comprend une succession d'étapes énoncées ci-après selon la chronologie respectée par un opérateur. Dans un premier temps, l'opérateur procède au raccordement de l'unité de production 1 et notamment de la ligne d'injection en émulsion de bitume 8 à une source d'émulsion de bitume. L'eau est stockée dans un réservoir 9 de 100 litres agencé sur le socle 2.
20 L'opérateur charge ensuite la trémie 4 en granulats. Les granulats sont acheminés en proportion par le convoyeur 5 jusqu'au malaxeur 6 dans un délai d'une minute, avant d'être mouillés dans le malaxeur 6. L'émulsion de bitume est ensuite injectée dans le malaxeur 6 en moins de 30 secondes. Le mélange obtenu est alors malaxé puis vidangé dudit malaxeur, sous forme de gâchées de 100 kg maximum, une gâchée désignant la 25 quantité d'enrobé frais obtenu en une seule opération de malaxage. Un cycle de production de 3 minutes constitue une base concrète de référence pour effectuer le chargement du malaxeur 6 en granulats, eau et émulsion de bitume, puis procéder au malaxage et à la vidange du mélange. La cadence de production de l'unité de production 1 et donc de 100 kg pour 3 minutes, ce qui correspond à une production de 2 tonnes 30 d'enrobé par heure. En tenant compte des temps cachés (recharge de la trémie en 3032980 11 granulats, chargement en émulsion de bitume, chargement en eau, etc.) et d'un temps de travail journalier de 10 heures, la production journalière de l'unité de production 1 est d'environ 15 tonnes d'enrobé à froid. L'enrobés à froid obtenu par ce procédé est de qualité équivalente à celle des 5 enrobés produits par les centrales d'enrobage à grands volumes, bien que n'étant pas soumis aux contraintes propres à la production à grande échelle. Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, certaines substances macromoléculaires peuvent être également ajoutées à l'émulsion de bitume dans le but d'adapter l'enrobé obtenu à des exigences techniques particulières 10 5.2 La trémie Telle que représentée par la figure 3, la trémie 4 présente une capacité de stockage de 2,2 mètres cube de granulats. Les quatre faces inclinées de la trémie 4 permettent le contrôle et la qualité de l'écoulement des granulats suivant un angle 15 approprié. De par sa géométrie et ses dimensions, la trémie 4 possède deux fonctions dans le processus de production : - Elle permet le stockage en quantité suffisante de granulats afin d'être autonome durant des cycles de production de 2 à 3 heures. Elle comprend au niveau de sa partie basse un cône de sortie, en affleurement 20 avec une extrémité du convoyeur 5, muni de deux déflecteurs 4a permettant de réduire les efforts de masse appliqués par les granulats et de réduire le risque de bouchon pour le chargement sur le convoyeur 5. Le cône de sortie est dimensionné en 200 sur 200 mm, de manière à répartir sur le convoyeur 5 les granulats de façon homogène et avec un débit maîtrisé. Une trappe de vidange à ouverture manuelle est également ménagée 25 au niveau du cône de sortie, de manière à permettre une vidange rapide du contenu de la trémie 4, si nécessaire. 5.3 Le convoyeur Le convoyeur 5 comprend une bande 5a en caoutchouc articulée entre deux 30 tambours et inclinée selon un angle de 30° par rapport à l'horizontal. Les deux tambours 3032980 12 sont montés sur une structure métallique conçue de manière à limiter la transmission de vibrations mécaniques entre la bande 5a du convoyeur et le socle 2. Un premier tambour est agencé en extrémité basse du convoyeur 5, en-dessous de la trémie 4. Un deuxième tambour 5b est agencé en extrémité haute du convoyeur 5, à proximité de la 5 partie supérieure du malaxeur 6, et à une hauteur sensiblement égale à celle de l'extrémité supérieure de la trémie 4. Le deuxième tambour 5b est motorisé et permet la mise en mouvement de la bande 5a. Cette bande 5a en caoutchouc comprend notamment une succession de chevrons dont la largeur, la hauteur et l'espacement permettent d'acheminer en un temps précis une quantité désirée de granulat depuis la 10 trémie 4 vers le malaxeur 6. Le convoyeur 5 comprend notamment six rouleaux 5c de contenance de la bande 5a ayant pour fonction de créer une inclinaison creuse de cette dernière et ainsi d'éviter la chute de granulats. 5.4 Le malaxeur 15 Le malaxeur 6 permet le malaxage de l'eau, de l'émulsion de bitume et des granulats dans des proportions déterminées. Il assure la qualité du produit final obtenu (l'enrobé à froid) par son temps de malaxage, sa vitesse de rotation et sa structure. Tel que représenté par la figure 4, le malaxeur 6 est agencé à une hauteur d'environ 1,10 m sur un support de malaxeur reposant sur quatre pesons permettant d'isoler le malaxeur 20 6 du reste du châssis 2 et d'en déterminer le poids exact. Ces pesons permettent ainsi de déterminer par mesure de masse les quantités de matière introduites dans le malaxeur 6. D'un point de vue structurel, le malaxeur 6 présente la forme d'une cuve 6a dont le profil présente une forme de U. Le volume utile de la cuve 6a est de 0,100 mètres cubes, soit un tiers de sa capacité totale, et permet l'obtention suite à un malaxage homogène 25 de gâchées de 100 kg. Pour ce faire, le malaxeur 6 est équipé de pâles 6b fixées de manière amovible autour d'un arbre 6c orienté à l'horizontal. Tel qu'illustré par la figure 5, les pâles 6b sont constituées de demi coquilles soudées à des porte-outils permettant l'inclinaison et le placement des pâles 6b sur l'arbre 6c. Des racleurs 6d sont montés au niveau des extrémités de chacune de ces pâles 6b. L'arbre 6c de malaxage est accouplé à 30 une motorisation puissante comprenant un couple élevé et une vitesse de rotation 3032980 13 faible et unique. L'arbre 6c est guidé axialement à l'aide de deux paliers semelles auto-lubrifiés permettant de limiter les contraintes mécaniques exercées à chaque extrémité de l'arbre 6c. La cuve 6a comprend de plus une paroi interne amovible et une paroi externe fixée audit châssis 3. Il est ainsi possible de remplacer la paroi interne 6e de la 5 cuve 6a, fortement sollicitée par les passages répétés des racleurs 6d, sans altération du reste du malaxeur 6. Un caillebotis en entrée du malaxeur 6 assure le rebus des granulats inadaptés et la protection de l'opérateur. Un carter de protection limite de plus les rebonds des granulats. Deux rampes d'injection d'eau et d'émulsion de bitume sont insérées en partie haute de la cuve 6a de malaxage. La vidange du malaxeur 6 10 s'effectue quant à elle à l'aide d'un vérin pneumatique 10 relié en liaison rotule sur une trappe glissière 6f permettant l'obturation et la libération d'une ouverture de vidange prévue au niveau de l'extrémité inférieure de la cuve 6a. L'enrobé contenu dans la cuve 6a est alors évacué par le biais d'une rampe 11 de sortie fixée de manière amovible sur le malaxeur 6. 15 5.5 La ligne d'injection d'eau La ligne d'injection d'eau 7 permet le pré-mouillage des granulats avant le malaxage. Une pompe à eau assure le pompage de l'eau depuis le réservoir d'eau 9 vers la rampe d'injection dédiée du malaxeur 6. Cette rampe présente la forme d'un tube 20 percé à plusieurs reprises de façon à répartir l'eau équitablement dans la cuve 6a du malaxeur 6. L'injection de l'eau s'effectue en parallèle de l'acheminement des granulats dans le malaxeur 6. 5.6 La ligne d'injection d'émulsion de bitume 25 L'injection de l'émulsion de bitume s'effectue à débit fixe par le biais d'une pompe 8a à engrenage à palette interne adaptée à ce type de produit. Cette pompe est équipée d'une soupape de sécurité afin de pallier des problèmes potentiels de surpression dans la ligne d'injection 8. La ligne d'injection d'émulsion de bitume 8 comprend une ouverture d'injection en communication fluidique avec la rampe 30 d'injection dédiée du malaxeur 6, et une ouverture d'entrée équipée d'un élément de 3032980 14 fixation 8b amovible à un filtre 12 qui assure la qualité de l'émulsion de bitume pompée et introduite dans le malaxeur 6. Ce filtre 12 n'est pas agencé au-dessus du socle 2, de manière notamment à limiter les risques d'écoulement d'émulsion de bitume sur le socle 2, par exemple en cas de fuite au niveau de la 5 liaison entre l'élément de fixation 8b et le filtre 12. La ligne d'injection 8 définit un circuit de circulation fermé mis en oeuvre afin d'éviter le colmatage de l'émulsion de bitume. Ce circuit comprend notamment un système de vannes trois voies apte à maintenir la pompe 8a en fonctionnement constant tout en alternant les phases d'injection et de recyclage de l'émulsion dans le circuit. Un système de bande de 10 réchauffage autorégulée permet de plus de maintenir dans une plage de valeurs déterminées la texture et la température de l'émulsion. Enfin, la rampe d'injection de l'émulsion est agencée au niveau de la partie supérieure du malaxeur 6 et est munie de plusieurs buses à pulvérisation circulaire couvrant l'ensemble de la cuve 6a.
15 53 L'automate de commande Un automate 13 « Siemens »® permet la gestion de la production, de la maintenance et de la sécurité de l'unité de production 1. Le rôle de cette automate 13 est de commander tout en autonomie la production d'enrobé stockable à froid en 20 gâchées. Une carte de pesage connectée aux quatre pesons du malaxeur 6 permet d'assurer le contrôle des quantités d'eau, d'émulsion et de granulats mises en oeuvre dans le malaxeur 6. Un afficheur numérique permet la lecture en instantanées des différentes valeurs mesurées. Le contrôle de la vidange est également assuré par l'automate 13. Enfin, la gestion des temps est prise en compte par l'automate 13 25 ainsi que les différents capteurs de sécurité.

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS1. Unité de production discontinue d'enrobé à froid (1) comprenant un socle (2) qui supporte un châssis (3) auquel sont fixés une trémie (4), un convoyeur (5) à bande, un malaxeur (6) discontinu, une ligne d'injection d'eau (7) et une ligne d'injection d'émulsion de bitume (8) ; caractérisée en ce qu'elle est comprise en totalité dans un volume théorique en forme de parallélépipède rectangle dont la hauteur, la largeur et la longueur sont respectivement de 2,251 m, de 2,276 m et de 5,857 m. Unité de production d'enrobé (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle formé par le tapis dudit convoyeur (5) par rapport à l'horizontale est compris entre 25° et 35°. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la hauteur de l'extrémité supérieure dudit convoyeur (5) est sensiblement égale à la hauteur de ladite trémie (4). Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de mesure de la masse dudit malaxeur (6). Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 4, 25 caractérisée en ce qu'au moins une pâle (6b) dudit malaxeur (6) est amovible. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit malaxeur (6) comprend une cuve (6a), ladite 10
  2. 2. 15
  3. 3. 204. 5. 3032980 16 cuve (6a) comprenant une paroi interne amovible et une paroi externe fixée audit châssis (3). 7. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 6, 5 caractérisée en ce qu'elle comprend une rampe de sortie (11) fixée de manière amovible audit malaxeur (6). 8. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite trémie (4) comprend un ou plusieurs déflecteurs (4a). 9. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le tapis dudit convoyeur (5) est fixé de manière amovible audit convoyeur (5). 10. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite ligne d'injection d'émulsion de bitume (8) comprend un système de vannes trois voies. 11. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que ladite ligne d'injection d'émulsion de bitume (8) comprend un système de chauffage. 12. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que ladite ligne d'injection d'émulsion de bitume (8) comprend une ouverture d'injection en communication fluidique avec ledit malaxeur (6) et une ouverture d'entrée équipée d'un élément de fixation (8b) amovible à un filtre (12), ledit filtre (12) étant, lorsque fixé à ladite unité de production (1) via ledit élément de fixation (8b), au moins en partie agencé à l'extérieur dudit volume théorique. 3032980 17 13. Unité de production d'enrobé (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de commande électrique autonome (13). 5 14. Procédé de production d'enrobé mettant en oeuvre une unité de production comprenant un socle (2) qui supporte un châssis (3) auquel sont fixés une trémie (4), un convoyeur (5) à bande, un malaxeur (6) discontinu, une ligne d'injection d'eau (7) et une ligne d'injection d'émulsion de bitume (8) ; ladite 10 unité de production (1) étant comprise en totalité dans un volume théorique en forme de parallélépipède rectangle dont la hauteur, la largeur et la longueur sont respectivement de 2,251 m, de 2,276 m et de 5,857 m ; caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Charger ladite trémie (4) en granulats, 15 - Acheminer lesdits granulats jusqu'audit malaxeur (6), via ledit convoyeur (5), - Injecter de l'eau dans ledit malaxeur (6), via ladite ligne d'injection d'eau (7), - Injecter de l'émulsion de bitume dans ledit malaxeur (6), via ladite ligne d'injection d'émulsion de bitume (8), 20 - Malaxer le mélange obtenu, - Effectuer la vidange dudit malaxeur (6).
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