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Procédé et dispositif pour la préparation de mélang.., en 12,-IUICUlifàr de 1
La présente invention concerne un procède de mé- lange perfectionné ainsi qu'un mélangeur, en particulier un mélangeur à béton pour la mise en oeuvre du procédé.
Les mélangeurs à béton connus jusqu'ici travail- lent soit de façon intermittente, soit de façon continue.
Les mélangeurs travaillant par intermittence sont avanta geux dans la mesure où le dosage des constituants du mélan- ge peut s'effectuer en poids avec la précision nécessaires D'autre part, le rendement d'une machine travaillant par intermittence est toujours inférieur à celui d'une machine travaillant en continu. Un mélangeur à béton travaillant en continu présente par contre l'inconvénient que le dosage des constituants du mélange s'effectue en volume et qu'il ne per- met pas la préparation de mélanges qualitativement uniforme..
L'invention a pour but de combiner le dosage en'
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,poids exact des constituants du mélange d'un mélangeur tra- vaillant par intermittence avec le haut rendement d'un mé- langeur travaillant en continu et d'obtenir ainsi lea deux avantages* Le but de l'invention est en premier lieu un pro- cédé pour la fabrication de mélangea, en particulier de bé- ton, ae caractérisant en principe en ce que l'on introduit les constituants du mélange secs, dosés en poids, par char- . gea successives, dans un récipient, en ce qu'on les répartit @ aussi uniformément que possible dans la charge totale, et en ce qu'on achève le mélange des charges ainsi préparées des constituants d'un mélange doséa, de manière continue,
éventuellement avec addition d'un constituant liquide, dans un mélangeur travaillant en continu, connu en soi, par exem- ple un mélangeur à vis sans fin et en ce qu'on le décharge d'une manière continue.
Une caractéristique spéciale de ce procédé consis- te, d'après l'invention, en ce que la répartition homogène des constituants aeca du mélange est améliorée en distri- buant les charges successives du récipient susdit sur toute la longueur d'un transporteur à via et en introduisant, au moyen de cette vis, dans le mélangeur travaillant en conti- nu, le produit à mélanger prélevé dans toutes les parties des charges mentionnées.
Suivant l'invention, on arrive donc à ce que les constituants secs du mélange dosés en poids sont d'abord . répartis entre eux par charges successives, de manière aussi homogène que possible, et ensuite mélangea immédia- tement, de manière continue, éventuellement avec addition d'eau ou d'un autre constituant liquide.
Le mélangeur pour la mise en oeuvre du procédé consiste, suivant l'invention, en un bac de chargement, auquel sont associés des dispositifs de pesage connus,
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pour le dosage en poids des constituante secs du mélange, en moyens de transport pour le bac de chargement et en un mélangeur proprement dit travaillant en continu, connu en soi,par exemple le mélangeur à via sans fin, muni d'une trémie pour recevoir les charges du bac de chargement susdit et, avantageusement d'une vis transporteuse dans la trémie; il est prévu, dans le bac de chargement,des dispositifs pour une répartition aussi homogène que possible des consti- tuants du mélange dans les diverses charges de mat@riaux.
Dans un mélangeur à béton bien connu, avec monte- charge pour la benne, celle-ci se présente sous l'aspect d'un bac mélangeur avec agitateur rotatif, dans lequel le Mélange de tous les constituants, y compris l'eau, s'effectue pendant le chargement et le mouvement ascentionnel de la benne. Le chargement s'effectue dans la position inférieure de celle-ci, tandis que, pour sa vidange dans sa position supérieure, elle doit être basculée d'environ 180 . Ce ba@@ culement de la benne remplie exige une puissance de commande supplémentaire considérable, qui augmente de manière désa- vantageuse le coût de la construction et les frais de fonc- tionnement de la machine.
D'autre part, ce mélangeur à béton bien connu tra- vaille avec un rendement extrêmement élevé. La préparation d'une charge n'exige que 35 à 45 secondes environ. Dans ce court intervalle de temps, une commande manuelle des diffé- rentes opérations est pratiquement impossible. C'est pour cette raison que le mélangeur en question est équipé de com- mandes automatiques pour sa fonction principale. Celles-ci se sont toutefois avérées insuffisantes. Le mélangeur exi- ge un personnel supplémentaire pour la commande de l'alimen- tation en eau et pour l'interruption de la marche, au cas où l'évacuation du béton ne correspond pas à la cadence de
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travail de la ..chine.
Suivant la présente invention, le bac de char- gement revêt avantageusement la forme d'une benne de monte- charge et il est associé à celui-ci des dispositifs de pe- sage connus, pour un dosage en poids des constituants aeca du mélange. Il est prévu, dans la benne même, des dispositif a destinés à assurer une distribution aussi homogène que pos- sible des constituants du mélange dans la charge du produit à mélanger et qui consiste avantageusement en un organe de @ @ mélange rotatif.
Ce monte-charge pour la benne est .mainte- nant combiné, suivant l'invention, avec un mélangeur travail- lant en continu, installé à sa suite et qui est, par exemple, - un mélangeur à vis sans fin, muni d'une trémie de chargement j non compartimentée et d'une vis de distribution et de trans- j port installée sur le fond de cette dernière.
Cette combinaison du montre-charge à benne de pré. mélange avec le mélangeur à vis se caractérise, suivant l'in- vention, en ce que la vidange de la benne s'effectue sur toute la longueur de la vis de répartition et de transport du matériau et en ce que cette vis prélève dans toutes les parties du matériau à mélanger, effectuant ainsi une répar- tition supplémentaire des constituants du mélange, et amène ceux-ci de manière continue au mélangeur à vis, de sorte que ce dernier peut travailler sans arrêt,
Les vidanges successives par la benne du produit à mélanger sec dans la trémie du mélangeur à via sont indé- pendantes du travail de ce dernier.
Il va de soi que les puis* aancea du monte-charge à benne de prémélange et du mélangeur à vis doivent être harmonisées l'une avec l'autre, de manière qu'il ne se produise aucun blocage, ni aucune marche à vide et qu'en dépit du dosage en poids et de l'alimentation par charges successives, le rendement d'un mélangeur travaillant
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en continu soit garanti. a vidange de.
la benne du monte-charge sur toute la longueur de la via dans la trémie du mélangeur à via, d'une part et un basculement plus facile de la benne en vue de sa vidange,d'autre part sont obtenues, suivant l'invention, grâ- ce à une construction spéciale du dispositif de guidage, en particulier des rails de guidage pour les galets et les roues porteuses de la benne, et par la présence de l'axe de bascule- ment de la benne suivant son axe longitudinal, qul est en mê- me temps l'axe de rctation de l'organe de mélange dans la benne ; il est en outre possible de prévoir, à proximité de la position supérieure de décharge de la benne, un dispositif muni d'un ressort qui, d'une part, amorce le mouvement de re- tour ou de descente de la benne et sert, d'autre part, comme organe de commande du moteur d'entraînement.
Le déchargement continu du mélange terminé hors du mélangeur avis exige une évacuation continue de celui-ci, qui ne peut toutefois pas s'effectuer toujours avec la régu- larité nécessaire. C'est pour cette raison que, suivant l'in- vention, il est prévu, sous l'ouverture de déchargement du mé- langeur à vis, un silo de déchargement, équipé opportunément d'une suspension élastique, de manière qu'aussitôt qu'il est , presque plein jusqu'au bord et qu'il surmonte la tension du ou des ressorts de suspension, son mouvement actionne un in- i terrupteur mettant hors circuit le moteur du mélangeur et le réenclenchant aussitôt que le silo a été, même partiellement, vidé.
Cet interrupteur peut être relié a un interrupteur pour le moteur du monte-charge de la benne et il est accouplé avantageuse ent avec une soupape magnétique, pour l'amenée d'eau au mélangeur à vis, de manière que quand celui-ci s'arrête, l'amenée d'eau et, éventuellement, la marche du
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monte-char# soit interrompue et à nouveau rétablie aussi.. t8t que le Mélangeur ne remet au travail,* i bzz jCi moteur de commande, de préférence un auteur éleo- trique à yeraion de p8les et équipé d'un frein, cui actionne ; la benne monte-charge au moyen d'un treuil a câk;.e, peut également,ir indirectement sur le mécanisme de piîmélange, par 1 intermédiaire des roues porteuses de la benne circulant sur les ra.s de guidage qui, dans ce cas, sont cal4se sur l'arbre de':e mécanisme.
On peut également prévoir, d'autre part, pou:'/l'actionnement du mécanisme mélangeur, un moteur suppléroen1fire. par exemple, un moteur oléohydraulique , sur la benne du monte-charge. le mécanisme mélangeur se trouvant dans la benne du monte-tnarge est, suivant l'invention,, simplifié par rap-
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port au mé\1nisme connu, du fait qu'il est installé sur l'ar- bre traversât la benne des bandes en forme de demi-cercles, en ce que le 4 centres des demi-cercles formés par celles-ci se trouvent er dehors de Il' axe de la benne mélangeuse et en
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ce que les extrémités avant des bandes mélangeuses, dans le sens de la rotation, sont plus rap prochées de la paroi de la
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benne que leurs extrémités arrière,
1'intervalle étant occupé par des languettes d'usure appliquées sur les extrémités des bandes.
. Un exemple de construction de l'objet de l'invention est représenté schématiquement aux dessins annexés et est ex- pliqué ci-après.
La figure 1 est une vue de profil schématique du mélangeur:
La figure 2 est une vue de face du même, vu du côté droit de la figure 1;
La figure 3 est une coupe transversale à travers le mécanisme mélangeur de la benne du monte-charge;
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Les figures 4 et 5 sont des rues de profil du misa- nisme mélangeur de la figure 3, en deux formes d'exécution différentes.
Le mélangeur de la présente invention consiste en un mélangeur à vis A monté sur des roues porteuses 1 et e m- biné avec un monte-charge à benne B.
Le mélangeur à vis A comporte une vis mélangeuse 2, dans l'auge 3. Un moteur 4 actionne l'arbre 6 de la vis, à l'intervention d'un r ducteur de vitesse et d'une transmission 5. Dans une trémie 7, accolée devant l'auge 2 du mélangeur, une via 6 de distribution et de transport est montée sur un prolongement de l'arbre 6. Cette vis 8, qui transfère le pro- duit à mélanger à la vis mélangeuse 2 et se raccorde directe- ment à cette dernière, possède une capacité de transport aug- mentant de manière continue en direction de la vis mélangeuse.
A cette fin, la vis transporteuse 8 consiste, soit, comme indiqué, en un arbre cylindrique et une tôle façonnée en forme de vis, avec diamètre extérieur croissant, soit en une tôle cylindrique cintrée en forme de vis sur un arbre conique, ,mais la vis peut également présenter un filet s'élargissant de maniéré continue.
Dans le fond de la trémie, est prévue opportunément une ouverture 9 destinée au nettoyage et pouvant se fermer.
L'ouverture de vidange du mélangeur à vis se trouve à l'ex- trémité supérieure 10 de ltauge de mélange 3.
Le monte-charge à benne B est relié de manière ri- gide, au moyen d'entretoises 11,12 et des tringles de renfor- cement 13 de la trémie 7, avec le mélangeur à vis A.
La benne 14 du monte-charge revêt, de la manière con- nue, la forme d'une auge de mélange et contient un mécanisme mélangeur, non représenté dans la figure 1, monté sur un ar- bre rotatif 15* Sur ce dernier, sont calées les roues porteur
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ses 16 de la benne mélangeuse 14. L'ouverture 17 d'alimenta- tion et de vidange de labenne mélangeuse 14 s'appuie sur dea galente de guidage 18.
Pour guider la benne mélangeuse 14, de sa Position de chargement inférieure à sa position de déchargement supérieure, le monte-charge B est équipé d'une paire de rails 19, présen- tant un profil en forme d'U. La face extérieure de la branche supérieure de chaque rail en forme d'U constitue la voie de roulement pour la roue porteuse 16 en question, tandis que la rainure formée par chaque rail sert de guide pour les galets 18
Suivant l'invention, les rails de guidage 19 sont en outre construits de manière à former des embranchements 20 pour les galets 18.
Les voies pour les roues porteuses 16, de même que les embranchements pour les galets 18 consistent en parties de rails 19a-c et 20a-c s'étendant suivant des direc- tions différentes*
Les rails 19 forment d'abord une partie ascendante inclinée 19a, pour les roues porteuses 16 et les galets de guidage 18. Après cette partie de rail 19a, les embranchements 20 s'incurvent tandis que les voies pour les roues 16 se pour- suivent et forment une deuxième partie 19b, à peu près paral- lèle au fond de la trémie 7, et une troisième partie 19c, quel- que peu inclinée vers le bas.
Les embranchements 20 pour les galets de guidage 18, qui ont une section transversale en forme d'U, présentent une partie 20a inclinée vers le bas, une par- tie 20b, à peu près parallèle au fond de la trémie et une par- tie 20c, s'étendant à peu près verticalement vers le bas. Cet- te disposition et cette construction des guides 19 et 20 obli- gent la benne 14 à commencer sa vidange aussitôt que son ou.... verture 17 arrive à proximité de la trémie de chargement 7 et à vider. son contenu à peu près sur toute la longueur de la
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vie 8. De cette façon, elle permet à la via de recevoir du matériau de toute liés parties du produit prémélangé et d'et- tectuer une distribution supplémentaire des composants du mé- lange.
Les embranchements 10 permettent en outre à l'axe de pivotement de la benne mélangeuse 14, lors du basculement nécessaire pour sa vidange, de venir coïncider avec l'axe de la benne infime ou l'axe du mécanisme mélangeur; de cette façon. l'axe de pivotement ne se trouve pas, comme dans les mélangeurs avec monte-charge de benne connus, sous la benne mélangeuse, avec l'avantage qu'une force moindre est exigée pour le bascu- lement de la benne.
Il est prévu, pour l'actionnement du monte-charge B de la benne, un moteur avec réducteur de vitesse 21, de pré- férence un moteur électrique à pôles inversables, commandant, par l'intermédiaire d'une transmission 22 et d'une poulie 23, (fig.2) un arbre 24 sur lequel sont fixés deux tambours de câbles 25.
Ces tambours 25 actionnent des câbles 26, fixés par une extrémité aux tambours, passant sur la poulie de câ- bles 27 tournant librement sur l'arbre 15 du mécanisme mélan- .leur. et attaches par l'autre extrémité en des points fixes 28 de la charpente de la machine, de façon que quand les câ- blés s'enroulent sur les tambours 25, la benne mélangeuse 14 est entraînée vers le haut, tandis que quand les cibles se dé- roulent des tambours, le mouvement de la benne s'effectue vers le bas,
Afin d'amorcer le mouvement ascensionnel de la benne 14, un guide cylindrique 30, pour une tringle de poussée 32 soumise à la pression d'un ressort 31 est monté entre deux supports appropriés 29, de manière que, dans la dernière par- tie du mouvement assensionnel de la benne 14,
la tringle soit poussée, par une: butée 33, prévue sur la benne, dans le cy- lindre 30, contre la résistance du ressort 31.
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Aussitôt que la rotation du moteur 21 change de sons le ressort 31 agit, par l'intermédiaire de la tringle de pous- sés 32 et de la butée 33 sur la benne 14 du monte-charge, dane le sens voulu pour amorcer son mouvement de descente et la faire redescendre automatiquement, sous l'action de la graviter
La tringle de poussée 32 est munie, à son extrémité intérieure, en vue de supporter le ressort de compression 31, d'un plateau 34 attaquant un interrupteur 35, installé dans la paroi du cylindre 30, qui est construit de telle façon qu'il déclenche le moteur 21 et le réenclenche à nouveau, éventuelle- ment en inversant les pôles simultanément, aussitôt que,sous l'action du ressort 31, le mouvement de retour de la benne 14 commence.
Si le moteur 21 est équipé de pôles inversibles et s'il est construit sous la forme d'un moteur-frein, il agit, après déclenchement, pendant le mouvement de descente de la benne 14, pour freiner celle-ci et empêcher qu'elle errive brusquement dans sa position inférieure. S'il est prévu un moteur à inversion de pôles sans dispositif de freinage, l'in- terrupteur 35 peut être conçu de manière à déclenche)) le mo- teur 21 et à inverser ses pôles mais sans le réencletcher.
Dans ce cas, le mouvement de descente de la benne 14 s'effec- tue simplement sous l'action de son propre poids et il est alors prévu un interrupteur supplémentaire sur l'un des rail.
19, à peu près en 36, qui enclenche le moteur 21 au sassage de la roue porteuse 16 intervenant. Comme les pôles du moteur ont été inversés par l'interrupteur 35, il travailla maintenant en sens inverse et freine la benne 14. L'interrupteur 36 est conçu de telle façon qu'après un court intervalle de temps, nécessaire pour achever le mouvement de descente de la benne
14, il déclenche à nouveau le moteur 21 dont il inverse lea
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pôles et reste inopérant lora de la montée suivante de la benne.
Le réenclencheraent du moteur 21, en vue du mouvement de montée de la benne 14,une fois son chargement terminé, s'effectue à 1,nain, au moyen d'un interrupteur non représenté,
En bref, le mode de fonctionnement du mélanger, dans la mesure où il a été décrit jusqu'ici, est le suivant. Les constituants ?,du mélange, tels que le gravier, le sable et le ciment, sont introduits dans la benne mélangeuse 14, après avoir été dosés en poids. Après chargement de la benne,le mo- teur 21 est enclenché et tire la benne mélangeuse vers Le haut, au moyen des câbles 25 et 26, tandis que les roues porteuses 16 roulent subies rails et actionnent le mécanisme mélangeur de la benne.
Pendant la dernière partie du mouvement ascensionnel de la benne mélangeuse 14, ses galets de guidage 18 suivent les embranchements 20. Ceci amorce le mouvement de pivotement de la benne 14 autour de son axe ainsi que sa vidange, qui se termine aussitôt que les galets 18 parviennent dans la partie 20c, dirigée vers le bas, des embranchements 20; les roues porteuses 16 poursuivent leur course sur les parties de rails 19b et 19c et contribuent au mouvement de pivotement, qui ré- sulte positivement de la traction exercée sur la benne 14 par le treuil 25,26 autour de l'axe de rotation du mécanisme mé- langeur et, par conséquent, autour de l'axe de la benne mélan- geuse elle-même.
Ce mouvement de pivotement, réalisé graduellement, de la benne mélangeuse 14 provoque une vidange de celle-ci sur toute la longueur de la vis 8 dans la trémie 7 du mélangeur à . vis A. La vis 8 prélève donc le matériau de toutes les parties du produit à mélanger, assurant ainsi une nouvelle répartition des constituants du mélange dans le produit terminé, et les transporte de manière continue vers la vis mélangeuse 2 qui achè@ re mélange en continu, avec additon d'eau.
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L'admission d'eau t'effectue au moyen d'un tuyau 37, disposé transversalement au-dessus de l'auge de mélange 3 ! et muni de perforations dana la partie supérieure de sa paroi* ,
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Au-dessus de ce tuyau perforé z as trouve une chicane 36, courbée à peu près sous la forme d'un demi-cercle, qui dévie vers le bas les jets d'eau sortant vers le h4-b par las per,,. forations et les répartit sur toute la largeur de l auge de mélange. Il s'agît là d'une disposition connue en soi. Le tuyau 37 est rascordô à une distribution dqeza appropriée au moyen d'une conduite d'alimentation non rep esrnto. Il est prévu, ianslr onduita d'alimentation ou dans le tuyau 37, une vanne magnétique connue en soie.
Le déchargement du mélange terminé s'effectue de manière continue dans un silo de vidange 39, suspendu élas-
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tiquement sous l'ouverture de sortie 10 ut qui est muni d8tm fermeture oscillante 40; ce silo est fixé d'un côté, au moyen d'une charnière 41,à la charpente de la machine et est aus-
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pendu, du coté opposé, à un ou plusieurs ressorts de ,r.:tion : 42. La force des ressorts est calculée de manière à ne céder ' que quand le silo 39 est à peu près rempli et à permettre alors,un petit mouvement de pivotement de ce dernier. Ce mou- vement du silo actionne un interrupteur 43 qui déclenche le moteur 4 et interrompt ainsi la commande du mélangeur.
Quand le silo est vidé et ramené dans sa position normale par le
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ressort 42, le moteur 4 est réenclenché automatiquement ¯¯ "
L'interrupteur 43 est en outre relié avec la vanne magnétique ci-dessus de la enduite d'alimentation en eau' de telle façon que celle-ci se ferme et s'ouvre, automatique- ment, aussitôt que le moteur 4 est déclenché ou enclenché, respectivement*
Aussi longtemps que l'évacuation du mélange terminé
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s'effectue feâwls3:a;
a 3 quô le bila n'est pas rempli l'auge de laèlmge 4 t û& aariière continue se l'aile
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c3Ftât,x,a pur chargée 8uoc,so1ve8 de la trémie 7 92' ' Il;. *** charga à benne D'assurant le prémélange est almplomeut '1,'-'.- nlaée avec la capacité du mélangeur A 1 t extréinit Ilibre du fond de la trémie, est instal- lé un tirant 44 qui facilite le déplacement du mélangeur j W5 endroit à l'autre au moyen d'une machine de traction.
Le mécanisme mélangeur se trouvant dans la benne 14 consiste, suivant la présente invention, en simples éléments en forme de bandes 45 ( figure 4) et 46 ( figure 5) qui, comme
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le montre la figure 3. ont pratiquement la forme de deral-cereles,s'étendant sui environ 1ÔO* et dont le centre est décalé par rapport à 1 taxe de l'arbre 15de manière telle que, dans le sens de la rotation, indiqué par la flèche 47, l'extrémité avant de chaque bande soit plus reprochée de la paroi de la
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benne que l'extrduiité arrière.
La distance entre 1 extrd:..tô avant des bander et la paroi de la benne est occupée par des languettua d'usure 1., qui sont fixées sur une longueur telle aux extr4..iités des bandes que, pendant la marche du mécanisme mélangeur, la surface entière de la paroi de la benne soit balayée int.cra.T.eNent et maintenue propre.
Les languettes d'u- sure 48 peuvent être rendues interchangeables en les fixant au moyen de vis ou ue rivets aux extrémités des bandes.
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Les bandes mulanreusaa 45 ( figure 4) s'étendent auivant un angle droit par rapport à l'arbre 15 du mécanisme de mélange, tandis que les bandes 46 ( figure 5) prennent une position oblique, Dans les deux cas, la largeur des bandes
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ont parallèle ù l'arbre du mécanisme mais elles peuvent pré8<M<- ter en cas de buccin, un faible gauchissement. La position oblique des bandes 46 peut varier à l'intérieur de certaines limites.
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li..,itee.
Dans las deux dispositions ( figures 4 et 5) les ban- des m,jlil3use5 45 et 46 successives sont décalées l'une par
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rapport à l'autre de 90 ,comma on peuple voir dans la figure 3. Dans le mécanisme demélange considéré dans son ensemble, la disposition est telle que les deux bandes mélangeuses voi- aines sont décalées l'une par rapport à l'autre de 180 , au centre de la benne mélangeuse,
En outre, la disposition des bandes mélangeuses 46 (figure 5) est pratiquement telle que la position inclinée de celles-ci dans l'une des moitiés de la benne est opposée à la position qu'elles ont dans l'autre moitié, à l'exception des bandes voisines se trouvant dans le centre de la benne, qui sont inclinées dans le même sens.
L'angle d'inclinaison des bandes obliques 46 peut éventuellement varier entre certainea limites et même d'une bande à l'autre d'un même mécanisme mé- langeur*
Du point de vue du mode d'action du mécanisme mélan- geur, on peut dire qu'en particulier dans le cas de la figure 5, le produit à mélanger est déplacé par la position oblique des bandes mélangeuses suivant la direction longitudinale corres- pondante de la benne. Comme les bandes sont appliquées suivant des positions obliques différentes, le produit en cours de mé- lange est transporté, tantôt vers la droite, tantôt vers la gauche.
Comme en outra une partie du produit mélangé est trams.. porté par les bandas transversalement à l'axe du mécanisme mé- langeur, il se produit un déplacement suivant la troisième di- mension, grâce auquel le rendement du mécanisme mélangeur est augmenté de manière extraordinaire, tant en ce qui concerne la qualité que le temps de Mélange. En outre, ceci présente encore l'avantage que le rejet du produit mélangé de l'autre côté de l'arbre du mécanisme permet de mieux utiliser la capacité de la benne.
Tandis que d'habit'.de le produit est déplacé, à l'in- térieur de!l'auge de mélange, davantage vers un coté, le produit mélangé peut maintenant être réparti complètement dans toute la
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benne mélangeuse.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la préparation demélangea, en parti culier de béton, caractérisé en ce que les composants du milan- ge secs, dosés en poids, sont introduits par charges suecces- sives dans un récipient et répartis de manière aussi homogène que possible dans toute la charge et en ce qu'on achève le mé- lange des charges de composants dusés du mélange , ainsi pré- parées, de manière continue, éventuellement avec addition d'un composant liquide, dans un mélangeur connu en soi, par exemple un mélangeur à vis sans fin, dont le mélange est évacué de ma- nière continue.
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Method and device for the preparation of mixture .., in 12, -IUICUlifàr of 1
The present invention relates to an improved mixing process as well as to a mixer, in particular a concrete mixer for carrying out the process.
Concrete mixers known heretofore work either intermittently or continuously.
Mixers working intermittently are advantageous insofar as the dosage of the constituents of the mixture can be carried out by weight with the necessary precision On the other hand, the efficiency of a machine working intermittently is always lower than that of 'a machine working continuously. On the other hand, a continuous concrete mixer has the disadvantage that the dosage of the constituents of the mixture is carried out by volume and that it does not allow the preparation of qualitatively uniform mixtures.
The object of the invention is to combine the dosage in '
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, the exact weight of the constituents of the mixture of an intermittently working mixer with the high efficiency of a continuously working mixer and thus obtain both advantages. The object of the invention is in the first place a pro - Assigned for the manufacture of mixture, in particular concrete, ae characterizing in principle in that one introduces the constituents of the dry mixture, dosed by weight, per char-. gea successive, in a receptacle, in that they are distributed as uniformly as possible in the total charge, and in that the mixing of the charges thus prepared of the constituents of a metered mixture is completed in a continuous manner,
optionally with the addition of a liquid component, in a continuously working mixer, known per se, for example a worm mixer and in that it is discharged in a continuous manner.
A special feature of this process, according to the invention, consists in that the homogeneous distribution of the aeca constituents of the mixture is improved by distributing successive loads of the aforesaid container over the entire length of a conveyor to via. and by introducing, by means of this screw, into the mixer working continuously, the product to be mixed taken from all the parts of the mentioned charges.
According to the invention, it is therefore achieved that the dry constituents of the mixture dosed by weight are first. distributed among them by successive charges, as homogeneously as possible, and then mixed immediately, continuously, optionally with the addition of water or another liquid component.
The mixer for implementing the method consists, according to the invention, of a loading tank, which are associated with known weighing devices,
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for the dosage by weight of the dry constituents of the mixture, in transport means for the loading tank and in a proper continuously working mixer, known per se, for example the endless via mixer, provided with a hopper to receive the loads of the aforesaid loading tank and, advantageously of a conveyor screw in the hopper; devices are provided in the loading tank for as homogeneous a distribution as possible of the constituents of the mixture in the various loads of materials.
In a well-known concrete mixer, with a hoist for the skip, this takes the form of a mixing tank with rotary agitator, in which the mixture of all the constituents, including water, s 'carried out during the loading and the upward movement of the bucket. The loading takes place in the lower position of it, while, for its emptying in its upper position, it must be tilted by about 180. This stacking of the full bucket requires considerable additional control power, which disadvantageously increases the cost of construction and the running costs of the machine.
On the other hand, this well-known concrete mixer works with extremely high efficiency. It only takes about 35 to 45 seconds to prepare a load. In this short period of time, manual control of the various operations is practically impossible. It is for this reason that the mixer in question is equipped with automatic controls for its main function. However, these proved to be insufficient. The mixer requires additional personnel to control the water supply and to interrupt operation, in case the concrete discharge does not correspond to the speed of the mixer.
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work of ..china.
According to the present invention, the loading bin advantageously takes the form of a hoist bucket and there is associated therewith known weighing devices, for metering by weight of the aeca constituents of the mixture. A device intended to ensure as homogeneous as possible distribution of the constituents of the mixture in the charge of the product to be mixed and which advantageously consists of a rotary mixing member is provided in the container itself.
This hoist for the skip is combined, according to the invention, with a continuously working mixer, installed after it and which is, for example, a worm mixer, provided with ' a non-compartmentalised loading hopper and a distribution and transport auger installed on the bottom of the latter.
This combination of the meadow dump watch-load. mixing with the screw mixer is characterized, according to the invention, in that the emptying of the bucket is carried out over the entire length of the screw for distributing and transporting the material and in that this screw takes in all the parts of the material to be mixed, thus effecting a further distribution of the constituents of the mixture, and continuously feeding these to the screw mixer, so that the latter can work without stopping,
The successive emptying by the bucket of the product to be dry mixed in the hopper of the via mixer are independent of the latter's work.
It goes without saying that the powers * of the pre-mix bucket elevator and of the screw mixer must be harmonized with each other, so that no blocking or idling occurs and that despite the dosage by weight and the feeding by successive batches, the efficiency of a mixer working
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continuous is guaranteed. a drain of.
the bucket of the freight elevator over the entire length of the via in the hopper of the via mixer, on the one hand, and easier tilting of the bucket for emptying, on the other hand, are obtained, according to the invention , thanks to a special construction of the guiding device, in particular of the guide rails for the rollers and carrying wheels of the bucket, and by the presence of the tilting axis of the bucket along its longitudinal axis, that is at the same time the axis of rotation of the mixing member in the bucket; it is also possible to provide, near the upper unloading position of the bucket, a device provided with a spring which, on the one hand, initiates the return or lowering movement of the bucket and serves, on the other hand, as a control member of the drive motor.
Continuous unloading of the finished mixture from the advisory mixer requires continuous discharge of the mixer, which however cannot always be carried out with the necessary regularity. It is for this reason that, according to the invention, an unloading silo, suitably equipped with elastic suspension, is provided under the unloading opening of the screw mixer, so that immediately that it is almost full to the brim and that it overcomes the tension of the suspension spring (s), its movement activates a switch which switches off the motor of the mixer and resets it as soon as the silo has been used up, even partially, emptied.
This switch can be connected to a switch for the motor of the skip hoist and it is advantageously coupled with a magnetic valve, for the supply of water to the screw mixer, so that when the latter is stop, the water supply and, possibly, the running of the
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chariot lift # is interrupted and again restored too .. t8t that the Mixer does not put back to work, * i bzz jCi control motor, preferably an electric author with p8les yeraion and equipped with a brake, which operates ; the skip lift by means of a cable winch; .e, can also go indirectly on the mixing mechanism, by 1 intermediary of the carrying wheels of the skip circulating on the guide rails which, in this case , are cal4se on the shaft of the mechanism.
On the other hand, it is also possible to provide for: '/ the actuation of the mixing mechanism, a motor suppléroen1fire. for example, an oleohydraulic motor, on the bucket of the hoist. the mixing mechanism located in the bucket of the hoist is, according to the invention, simplified compared to
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port with the known mechanism, owing to the fact that it is installed on the shaft and crosses the bucket of bands in the form of semicircles, in that the 4 centers of the semicircles formed by these are outside the axis of the mixing bucket and
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that the front ends of the mixing belts, in the direction of rotation, are closer to the wall of the
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bucket as their rear ends,
The gap being occupied by wear tabs applied to the ends of the bands.
. An exemplary construction of the object of the invention is shown schematically in the accompanying drawings and is explained below.
Figure 1 is a schematic side view of the mixer:
Figure 2 is a front view of the same, seen from the right side of Figure 1;
Figure 3 is a cross section through the mixing mechanism of the elevator bucket;
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Figures 4 and 5 are side streets of the mixer misanism of Figure 3, in two different embodiments.
The mixer of the present invention consists of a screw mixer A mounted on load wheels 1 and E m-bined with a bucket elevator B.
The screw mixer A comprises a mixing screw 2, in the trough 3. A motor 4 drives the screw shaft 6, through the intervention of a speed reducer and a transmission 5. In a hopper 7, contiguous in front of the mixer trough 2, a distribution and transport via 6 is mounted on an extension of the shaft 6. This screw 8, which transfers the product to be mixed to the mixing screw 2 and is connected directly to the latter, has a continuously increasing conveying capacity towards the mixing screw.
For this purpose, the conveyor screw 8 consists either, as indicated, of a cylindrical shaft and a sheet metal shaped into the form of a screw, with increasing outer diameter, or of a cylindrical sheet bent in the form of a screw on a conical shaft, but the screw may also have a continuously widening thread.
In the bottom of the hopper, an opening 9 is suitably provided for cleaning and which can be closed.
The screw mixer drain opening is at the upper end 10 of the mixing gauge 3.
The skip lift B is rigidly connected, by means of spacers 11, 12 and reinforcing rods 13 of the hopper 7, with the screw mixer A.
The bucket 14 of the freight elevator takes, in the known manner, the form of a mixing trough and contains a mixing mechanism, not shown in figure 1, mounted on a rotating shaft 15 * On the latter, the carrier wheels are set
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16 of the mixing bucket 14. The opening 17 for feeding and emptying the mixing bucket 14 rests on the guide galente 18.
To guide the mixing bucket 14, from its lower loading position to its upper unloading position, the freight elevator B is equipped with a pair of rails 19, having a U-shaped profile. The outer face of the upper branch of each U-shaped rail constitutes the track for the load wheel 16 in question, while the groove formed by each rail serves as a guide for the rollers 18.
According to the invention, the guide rails 19 are further constructed so as to form branches 20 for the rollers 18.
The tracks for the load wheels 16, as well as the branches for the rollers 18, consist of parts of rails 19a-c and 20a-c extending in different directions *
The rails 19 first form an inclined ascending part 19a, for the load wheels 16 and the guide rollers 18. After this part of the rail 19a, the branches 20 curve while the tracks for the wheels 16 continue. and form a second part 19b, approximately parallel to the bottom of the hopper 7, and a third part 19c, somewhat inclined downwards.
The branches 20 for the guide rollers 18, which have a U-shaped cross section, have a part 20a inclined downwards, a part 20b, approximately parallel to the bottom of the hopper and a part 20c, extending roughly vertically downward. This arrangement and this construction of the guides 19 and 20 oblige the bucket 14 to begin its emptying as soon as its or ... verture 17 arrives near the loading hopper 7 and to be emptied. its contents roughly along the entire length of the
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life 8. In this way, it allows the via to receive material from any related parts of the premixed product and to perform additional distribution of the components of the mixture.
The branches 10 also allow the pivot axis of the mixing bucket 14, during the tilting necessary for its emptying, to come to coincide with the axis of the tiny bucket or the axis of the mixing mechanism; in this way. the pivot axis is not, as in known mixers with bucket lift, under the mixing bucket, with the advantage that less force is required for tilting the bucket.
For the actuation of the hoist B of the skip, a motor with speed reducer 21 is provided, preferably an electric motor with reversible poles, controlling, via a transmission 22 and a pulley 23, (fig. 2) a shaft 24 on which are fixed two cable drums 25.
These drums 25 actuate cables 26, attached at one end to the drums, passing over the cable pulley 27 rotating freely on the shaft 15 of the mixing mechanism. and fasteners at the other end at fixed points 28 of the machine frame, so that when the cables are wound on the drums 25, the mixing bucket 14 is driven upwards, while when the targets the drums roll out, the bucket moves downwards,
In order to initiate the upward movement of the bucket 14, a cylindrical guide 30, for a push rod 32 subjected to the pressure of a spring 31 is mounted between two suitable supports 29, so that, in the last part of the assensional movement of the bucket 14,
the rod is pushed, by a: stop 33, provided on the bucket, in the cylinder 30, against the resistance of the spring 31.
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As soon as the rotation of the motor 21 changes sound, the spring 31 acts, via the push rod 32 and the stop 33 on the bucket 14 of the hoist, in the direction required to initiate its movement. descent and make it descend automatically, under the action of gravity
The push rod 32 is provided, at its inner end, for supporting the compression spring 31, with a plate 34 actuating a switch 35, installed in the wall of the cylinder 30, which is constructed in such a way that it starts the motor 21 and switches it on again, possibly by reversing the poles simultaneously, as soon as, under the action of the spring 31, the return movement of the bucket 14 begins.
If the motor 21 is equipped with reversible poles and if it is constructed in the form of a brake motor, it acts, after triggering, during the downward movement of the bucket 14, to brake the latter and prevent it wanders abruptly in its lower position. If a pole-reversing motor is provided without a braking device, the switch 35 may be designed so as to trigger) the motor 21 and to reverse its poles but without re-engaging it.
In this case, the downward movement of the bucket 14 is effected simply under the action of its own weight and an additional switch is then provided on one of the rails.
19, approximately at 36, which engages the motor 21 when the carrier wheel 16 is sassage. As the poles of the motor were reversed by switch 35, it now worked in reverse and brakes bucket 14. Switch 36 is designed in such a way that after a short time interval, necessary to complete the movement of the motor. lowering the bucket
14, it again triggers the motor 21 which it reverses the
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poles and remains inoperative during the next lift of the bucket.
The re-engagement of the motor 21, with a view to the upward movement of the bucket 14, once its loading is complete, is carried out at 1, dwarf, by means of a switch not shown,
Briefly, the mode of operation of the mixer, as has been described so far, is as follows. The constituents? Of the mixture, such as gravel, sand and cement, are introduced into the mixing bucket 14, after having been dosed by weight. After loading the bucket, the motor 21 is engaged and pulls the mixing bucket upwards, by means of the cables 25 and 26, while the load wheels 16 roll under the rails and actuate the mixing mechanism of the bucket.
During the last part of the upward movement of the mixing bucket 14, its guide rollers 18 follow the branches 20. This initiates the pivoting movement of the bucket 14 around its axis as well as its emptying, which ends as soon as the rollers 18 arrive in part 20c, directed downwards, branches 20; the carrying wheels 16 continue their course on the rail parts 19b and 19c and contribute to the pivoting movement, which results positively from the traction exerted on the bucket 14 by the winch 25,26 around the axis of rotation of the mechanism mixer and, therefore, around the axis of the mixing bucket itself.
This pivoting movement, carried out gradually, of the mixing bucket 14 causes emptying of the latter over the entire length of the screw 8 in the hopper 7 of the mixer. screw A. The screw 8 therefore takes the material from all the parts of the product to be mixed, thus ensuring a new distribution of the constituents of the mixture in the finished product, and conveys them continuously towards the mixing screw 2 which completes the mixture in continuous, with water addition.
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The water intake is effected by means of a pipe 37, arranged transversely above the mixing trough 3! and provided with perforations in the upper part of its wall *,
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Above this perforated pipe z as finds a baffle 36, curved roughly in the shape of a semicircle, which deflects the jets of water coming out towards the h4-b through las per ,, downwards. holes and distribute them across the width of the mixing trough. This is a provision known per se. The pipe 37 is rascordô to a suitable dqeza distribution by means of a supply line not rep esrnto. A known silk magnetic valve is provided in the feed line or in the pipe 37.
The unloading of the finished mixture takes place continuously in an emptying silo 39, suspended elastically.
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tically under the outlet opening 10 ut which is provided with swing closure 40; this silo is fixed on one side, by means of a hinge 41, to the frame of the machine and is also
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hanged, on the opposite side, from one or more springs of, r.: tion: 42. The force of the springs is calculated in such a way as to yield 'only when the silo 39 is more or less full and then to allow a small movement pivoting of the latter. This movement of the silo activates a switch 43 which triggers the motor 4 and thus interrupts the control of the mixer.
When the silo is emptied and returned to its normal position by the
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spring 42, motor 4 is automatically re-engaged ¯¯ "
The switch 43 is further connected with the above magnetic valve of the water supply coating 'in such a way that this closes and opens, automatically, as soon as the motor 4 is started or engaged, respectively *
As long as the evacuation of the mixture is complete
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is carried out feâwls3: a;
a 3 that the bila is not filled the trough of the elmge 4 t û & aariière continues on the wing
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c3Ftât, x, a pure loaded 8uoc, so1ve8 from the hopper 7 92 '' It ;. *** bucket loader Ensuring the premix is supplied with the capacity of the mixer A 1 t free from the bottom of the hopper, a tie rod 44 is installed which facilitates the movement of the mixer j W5 place to place by means of a traction machine.
The mixing mechanism in the bucket 14 consists, according to the present invention, of simple strip-shaped elements 45 (figure 4) and 46 (figure 5) which, like
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shown in figure 3 are practically the shape of deral-cereles, extending sui about 10O * and whose center is offset with respect to the axis of the shaft 15 in such a way that, in the direction of rotation, indicated by arrow 47, the front end of each strip is more accused of the wall of the
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tipper as the rear end.
The distance between 1 extrd: .. tô before the bands and the wall of the body is occupied by wear tabs 1., which are fixed over a length such as to the extr4..iités of the bands that, during operation of the mechanism mixer, the entire surface of the bucket wall is swept internally and kept clean.
The tear tabs 48 can be made interchangeable by securing them with screws or rivets to the ends of the bands.
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Mulanreusaa bands 45 (figure 4) extend at a right angle to the shaft 15 of the mixing mechanism, while bands 46 (figure 5) take an oblique position. In both cases, the width of the bands
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have parallel to the shaft of the mechanism but they can pre8 <M <- ter in case of whelk, a slight warping. The oblique position of the bands 46 can vary within certain limits.
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li .., itee.
In the two arrangements (figures 4 and 5) the successive bands m, jlil3use5 45 and 46 are offset one by one.
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compared to the other by 90, as people see in Figure 3. In the mixing mechanism considered as a whole, the arrangement is such that the two neighboring mixing belts are offset with respect to each other by 180, in the center of the mixing bucket,
Further, the arrangement of the mixing belts 46 (Figure 5) is substantially such that the inclined position thereof in one of the bucket halves is opposite to the position they have in the other half, on the opposite side. 'except the neighboring bands in the center of the bucket, which are tilted in the same direction.
The angle of inclination of the oblique bands 46 may possibly vary between certain limits and even from one band to another of the same mixing mechanism *
From the point of view of the mode of action of the mixing mechanism, it can be said that in particular in the case of figure 5, the product to be mixed is moved by the oblique position of the mixing belts in the corresponding longitudinal direction. of the dumpster. As the bands are applied in different oblique positions, the product being mixed is transported, sometimes to the right, sometimes to the left.
As moreover part of the mixed product is transported by the bands transversely to the axis of the mixing mechanism, a displacement takes place along the third dimension, thanks to which the efficiency of the mixing mechanism is increased in a manner. extraordinary, both in terms of quality and mixing time. In addition, this still has the advantage that rejecting the mixed product on the other side of the shaft of the mechanism makes better use of the capacity of the bucket.
As most of the product is moved, inside the mixing trough, further to one side, the mixed product can now be fully distributed throughout.
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mixing bucket.
CLAIMS.
1. Process for the preparation of a mixture, in particular concrete, characterized in that the dry components of the mixture, measured by weight, are introduced by successive loads into a container and distributed as homogeneously as possible throughout the whole. the charge and in that the mixing of the charges of due components of the mixture, thus prepared, is completed continuously, optionally with the addition of a liquid component, in a mixer known per se, for example a mixer endless screw, the mixture of which is evacuated continuously.