Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
~Si2737
L'invention concerne un dispositif pour la fabrication
de produits enrobés bitumineux à partir d'agrégats de bitume
et de matières solides pouvant subir une dégradation si elles
sont exposées à un milieu à température élevée.
Dans les procédés de préparation d'enrobés bitumineux
à chaud où llon introduit dans un tambour rotatif autour de
son axe longitudinal d'une part des agrégats ne renfermant pas
de matière bitumineuse et d'autre part des produits bitumineux,
on a reconnu la nécessité d'introduire les produits renfermant
du bitume à l'intérieur du tambour dans une zone protégée d'un
contact direct avec la flamme du brûleur, qui généralement
pénètre par l'extrémité d'entrée du tambour, pour éviter de
provoquer une dégradation de ces matières bitumineuses sous
l'effet d'une atmosphère à trop haute température.
C'est ainsi que dans le brevet français n 2~327.048
déposé le 8 octobre 1975 par la Société Creusot-Loire, on
préconisait l'introduction du bitume liquide pour son incorpo-
ration aux agrégats ayant subi un séchage dans le tambour, dans
une zone du tambour protégée de la flamme du brûleur par un
rideau continu et opaque constitué par les agrégats en cours
de séchage retombant dans toute la section du tambour.
Pour constituer ce rideau de matériaux tout en per-
mettant un développement de la flamme du brûleur au niveau de
la zone de séchage, on prévoyait sur la surface du tambour
dans cette zone, un ensemble de dispositifs releveurs de forme
particulière permettant de constituer le ridèau de matériaux
- progressivement dans la zone de séchage, tout en laissant un
espace central libre pour le développement de la flamme.
Un tel dispositif a également l'avantage d'éviter
la retombée des agrégats introduits dans le tambour dans la
flamme, ce ~ui évite la formation de poussière par éclatement
de ces agrégats sous l'effet de la chaleur de la flamme.
~S;~737
Cependant, un te] dispositif ne convient pas dans le
cas où l'on désire introduire dans le tambou~ des matières
solides renfermant du bitume ! telles que des enrobés bitumineux
de récupération ou encore toute autre matière solide qui peut
être dégradée si elle est exposée à un milieu à température
élevée.
De telles matières solides peuvent être, par exemple,
des composés caoutchoutés, des matières plastiques, du soufre,
des produits de coloration tels qu'un oxyde métallique, ou encore
du bitume en paillettes.
De telles matières, même si elles ne retombent pas
dans la flamme du brûleur, peuvent être détruites par la chaleur
de la flamme si elles ne sont pas protégées du rayonnement de
celle-ci dans la zone d'introduction et dans la zone de séchage
du tambour.
On connalt d'autre part des dispositifs pour la fa-
brication d'enrobés bitudineux à partir d'agrégats neuf, de
bitume ainsi que d'une certaine proportion d'enrobés recyclés
où les enrobés recyclés sont introduits dans le tambour dans
une zone intermédiaire entre l'extrémité d'entrée par où pénè-
trent les agrégats neufs et l'extrémité de sortie du tambour
par où sont évacués les enrobés. Dans de tels dispositifs, on
utilise le principe de la constitution d'un rideau avec les
agrégats neuEs introduits dans le tambour, les agrégats recyclés
étant introduits dans une zone du tambour protégée de la flamme
par ce rideau de matériaux.
- Les matériaux recyclés sont introduits dans le tambour
par des ouvertures pratiquées dans la paroi de ce tambour et
des dispositifs mécaniques, tels que des trappes qui se ferment
par gravité, permettent d'éviter que le matériau ne ressorte
du tambour au niveau de cette zone intermédiaire d'introduction
des matériaux recyclés.
7~7
De tels dispositifs présentent certains inconvé-
nients puisque les agregats neufs introduits par l'extrémité
d'entrée du tambour retombent dans la zone d'espace ou se deve-
loppe la flamme et en conseguence provoquent la formation de
poussieres qui sont transportees par les gaz venant du brûleur
traversant le tambour. En effet, dans ces dispositifs, la zone
de sechage des agregats neufs comporte des dispositifs releveurs
qui laissent retomber les agregats neufs dans toute le section
du tambour et en particulier dans la flamme du brûleur.
Ceci permet de protéger la zone intermédiaire où
l'on introduit les matériaux recyclés contre la flamme du brû-
leur mais pertube le développement de cette flamme et provoque
la formation de poussières qu'on retrouve dans les gaz rejetés
dans l'atmosphere.
D'autre part, ces dispositifs nécessitent des or-
ganes mécaniques tels que les trappes mobiles par rapport a
l'enveloppe du tambour au niveau de la zone intermédiaire d'in~
troduction des materiaux recycles. Dans les conditions de fonc-
tionnement du tambour, il n'est pas souhaitable d'utiliser de
tels dispositifs de fermeture mobiles.
Selon la presente invention, il est prevu un dis-
positif pour la fabrication de produits enrobes bitumineux a
partir d'agrégats, de bitume et de matières solides susceptibles
de se degrader si elles sont exposees à un milieu à temperature
elevee, comportant un tambour rotatif autour de son axe, legère-
ment incline sur l'horizontale, à l'interieur duquel circule,
dans le même sens, les produits solides et les gaz chauds venant
d'un bruleur penetrant par l'extremite d'entree du tambour par
o~ penetrent egalement des agregats neufs amenes par un moyen
d'alimentation dans la premiere zone du tambour suivant cette
extremite d'entree, ou zone d'introduction, le tambour etant
~ 3
~5;2737
alimenté en matières solides telles que des enrobes recycles
au niveau d'une zone intermediaire disposee entre l'extremite
d'entree et l'extremite de sortie par où sont evacues les pro-
duits circulant dans le tambour et precedant, dans le sens de
circulation des produits, une zone de malaxage à chaud dans la-
quelle est introduit le bitume et où les produits sont souleves
dans toute la section du tambour par des dispositifs releveurs
et mis en contact avec les gaz chauds traversant le tambour.
Le dispositif est caracterise par le fait que le tambour, com-
porte, entre la zone d'introduction et la zone intermediaire,
une zone de transfert des agregats neufs où des aubes-ecrans
ayant une surface creuse dirigee vers la paroi interne du tam-
bour sont fixes sur cette paroi, et que la zone intermediaire
comporte successivement, dans le sens de circulation des pro-
duits: une première partie où la paroi interne du tambour porte
des aubes-releveuses pour la constitution d'un rideau continu
de produits solides retombant dans toute la section du tambour,
et une seconde partie au niveau de laquelle le tambour, entoure
par un dispositif d'introduction de matières solides fixe et
presentant des ouvertures traversant sa paroi ou première enve-
loppe comporte une deuxième enveloppe coaxiale ~ la première
enveloppe , de diamètre plus faible et garnie sur sa surface
interne de dispositifs releveurs pour la constitution d'un ri-
deau continu de produits solides retombant dans toute la sec-
tion de la seconde enveloppe, cependant que des ailettes heli-
coldales sont disposees entre la paroi interne du tambour et la
surface externe de la deuxième enveloppe pour chasser les matiè-
res solides introduites à ce niveau dans l.e tambour vers la zone
de malaxage à chaud.
Le dispositif selon la presente invention, tend à
eviter un contact des matières solides telles que les enrobes
. -4-
~52737
recyclés avec une atmosphère ~ trop haute temperature, et un
contact direct avec la flamme du bruleur des agregats neufs et
permet une introduction des matières solides dans le tambour
avec un dispositi~ simple ne comportant pas de pièces mobiles
par rapport au tambour. - F
Afin de blen faire comprendre l'invention, on va maintenant
decrire à titre d'exemple non limitatif un mode de realisation
d'un dispositif suivant l'invention ainsi que son utilisation
pour la production de materiaux enrobes à chaud a partir d'agre- ~
gats neufs, de bitume et de materiaux recycles. L
La figure 1 represesente une vue en coupe par un
plan de symetrie vertical du tambour et des dispositifs annexes
qui lui sont associés,
Les figures 2, 3, 4 et 5 sont des coupes transver- t
sales du tambour au niveau des sections 2-2, 3-3, 4-4 et 5-5 de
-la figure 1.
Sur la figure 1, on voit un tambour dont l'envelop-
pe externe 1 de forme cylindrique comporte une extremite d'en
tree 2 et une extremite de sortie 3, l'axe 4 du cylindre consti-
tuant le tambour etant legerement incline sur l'horizontale de
fa~on que l'extrémité dientrée du tambour soit a nouveau supé-
rieur a l'extremité de sortie.
Par Ia face d'entrée 2 du tambour penètre un brû-
leur 6 dont la flamme 9 se developpe dans une partie du volume
interne du tambour.
Par l'extremite d'entree 2 du tambour penetrent
egalement les agregats neufs 7 amenes au tambour par un trans- F
porteur a bande 8 de type classique.
L'extremite de sortie 3 du tambour debouche dans
une tremie 10 qui permet d'une part d'evacuation des gaz du
brûleur ayant traverse le tambour et eventuellement de particu-
:~, Y
1~52737
le~ entrainées et d'autre part la sortie des enrobes (flèche
12).
Par la face de sortie 3 du tambour penètre e~ale-
_ _ _ .
~lS2737
dans ce tambour un dispositif 14 d'alimentation en bitume chaud
et fondu qui se termine par une rampe d'aspersion 15 permettant
de répartir le bitume sur les matières solides dans la dernière
zone du tambour.
Ie tambour comporte successivement depuis son entree
jusqu'à sa sortie, c'est~à-dire de la droite vers la gauche
sur la figure 1, une zone d'introduction 16, une zone de
transfert 17, une zone intermédiaire 18 et une zone de malaxage
19 dans laquelle s'effectue l'addition de liant bitumineux par
la rampe d'aspersion 15.
La flamme 9 du brûleur s'étend dans les zones 16 et
17 c'est-à-dire dans la zone d'introduction et dans la zone
de transfert.
Pour décrire ces différentes zones successivement,
on se reportera à la fois à la figure 1 et aux figures 2, 3,
4 et S.
Dans la zone 16, la surface intérieure du tambour
porte des ailettes 20 disposées hélicoidalement sur la paroi
du tambour et en saillie, de façon que les agrégats neufs 7
arrivant par la face d'entrée du tambour soient rapidement
introduits dans la zone de transfert 17 après un temps de par-
cours extrêmement bref dans la zone 16 où ces matières 7
restent en contact avec la paroi du tambour. Au cours de ce
transfert rapide dans une zone éloignée de la flamme, les
matières ne subissent pratiquement aucun séchage et ne produisent
aucune poussière.
Ainsi qu'il est visible sur la figure 2~ le tambour
est garni dans la zone de transfert 17 d'aubes 22 maintenues
écartées de la paroi du tambour 1 par l'intermédiaire d'en-
tretoises 23, les aubes 22 constituant des aubes-écrans étant
constituées par des tôles pliées en U dont la surface creuse
de réception du matériau 7 est dirigée vers la paroi 1 du
2737
tambour.
Ainsi qu'il est visible à la figure 2, le matériau
7 lors de la rotation du tambour dans le sens de la flèche
25 est retenu par cette surface creuse dirigée vers la paroi
du tambour et entrainé vers le haut, puis vers le bas à
llintérieur des aubes 22 dont la section a la forme d'un U
dissymétrique.
Les aubes 22 constituent par leur surface plane
dirigée vers la flamme du brûleur 9 des écrans protégeant le
matériau 7 constitué par les agrégats neufs.
De cette manière les agrégats neuEs ne retombent
pas dans la flamme du brûleur 9 et ne subissent pas d'éclatement
sous l'effet de la chaleur qui produirait des particules de
pousslere .
Les gaz chauds traversant le tambour depuis le brûleur
jusqu'à l'extrémité de sortie n'entrainent pas ainsi de grandes
quantités de poussière.
Dans cette zone les agrégats contenus dans les
aubes-écrans 22 protègent d'autre part la paroi 1 du tambour
contre la chaleur de la flamme du brûleur en absorbant une
partie de la chaleur de cette flamme.
Les agrégats subissent donc dans cette zone un chauf-
fage et un début de séchage par conduction de chaleur à travers
les aubes-écrans.
D'autre part cette disposition améliore le rendement
de l'installation car la chaleur évacuée par la paroi 1 du
tambour au niveau de cette zone est considérablement réduite.
A cause de l'inclinaison du tambour, les agrégats
neufs progressent dans cette zone jusqu'au moment où ils at-
teignent la zone intermédiaire 18.
Pour favoriser cette progression on peut disposerdes petites cornières sur la paroi interne du tambour.
273~
Ainsi qu'il est visible sur les figùres 3 et 4, la
zone intermédiaire comporte deux parties distinctes, la première
partie dont la section est représentée à la figure 3 étant
une zone de constitution d'un rideau continu de matières et la
seconde partie, représentée à la figure 4, une zone d'introduc-
tion des matières solides craignant les trop hautes températures.
Dans la première partie de la zone intermédiaire,
le tambour comporte sur sa surface interne plusieurs jeux
d'aubes releveuses 28 décalés angulairement suivant la longueur
du tambour pour la constitution d'un rideau dense continu et
opaque d'agrégats 7 dans toute la section transversale du
tambour. Ces aubes releveuses ont une forme présentant une
concavité vers la surface interne du tambour et sont constituées
par des tôles pliées.
Ainsi qu'il est visible à la figure 4, le tambour
est entouré au niveau de la seconde partie de la zone intermé-
diaire, par un dispositif fixe d'introduction des matériaux
recyclés 29 comportant une trémie d'introduction 27 et un corps
cylindrique fermé 30 entourant le tambour avec un léger jeu
permettant la rotation de celui-ci.
Le tambour comporte d'autre part au niveau de cette
zone intermédiaire, en plus de son enveloppe externe 1, une
enveloppe interne ou seconde enveloppe 31 coaxiale à la première
qui s'étend sur toute la seconde partie de la zone intermé-
diaire jusqu'à l'entrée de la zone de malaxage 19.
Cette virole interne 31 porte sur sa paroi intérieure
des jeux d'aubes 32 comparables aux aubes 28 de la première
partie de la zone intermédiaire.
Sur la paroi 1 du tambour et à l'extérieur de ce
3~ tambour sont fixées, au niveau de l'enveloppe fixe 30 du
dispositif d'introduction d'enrobés recyclés, des goulottes 36
en saillie vers l'extérieur permettant d'introduire les maté-
~2737
riaux entrant par la trémie 27, dans l'espace compris entre
les tambours 1 et 31, garni d'ailettes 35. Les goulottes 36
comportent des surfaces de guidages 33 inclinées pour l'in-
troduction des matériaux par des ouvertures 34 du tambour 1.
Entre l'enveloppe externe 1 du tambour ou première
enveloppe et la virole 31 constituant la seconde enveloppe les
ailettes hélicoidales 35 sont disposées de facon que lors de la
rotation du tambour et de la virole 31 qui est solidaire de
l'enveloppe de ce tambour, les ailettes hélocoidales 35 chassent
les produits recyclés 29 vers la zone de malaxage à chaud 19
où ces matériaux recyclés 29 se mélangent avec les agrégats
neufs 7 arrivant par la partie interne de la virole 31.
Au niveau de la zone intermédiaire 18, les agrégats
neufs subissent un séchage intensif et complet puisqu'ils sont
exposés dans toute la section du tambour aux gaz chauds venant
du brûleur aussi bien au niveau de la première partie que de
la deuxième partie de cette zone intermédiaire.
Les agrégats 7 qui pénètrent dans la zone de malaxage
a chaud sont donc parfaitement secs.
D'autre part le rideau de matières qui est formé sur
toute la longueur de la zone intermédiaire d'abord au niveau de
la première partie de cette zone dans toute la section du tambour,
puis à l'intérieur de la virole 31 de diamètre inférieur au
diamètre du tambour, isole parfaitement la zone de malaxage à
chaud de la flamme du brûleur et protège donc parfaitement
d'une part les matériaux recyclés arrivant au niveau de l'extré-
mité de la virole 31 et d'autre part le bitume liquide distribué
par la rampe d'aspersion 15 sur les matériaux recyclés et les
agrégats neufs en mélange.
Ainsi qu'il est visible sur la figure 5, la paroi
interne du tambour comporte au niveau de la zone de malaxage
à chaud des aubes releveuses ayant une certaine concavité per-
~Z737
mettant de réaliser un relevage des matériaux et une retombée
de ces matériaux dans toute la section du tambour où ces
matériaux sont exposés aux gaz circulant dans le tambour au
niveau de la zone 19.
Ces gaz sont encore chauds mais sont déjà considéra-
blement refroidis par rapport au~ zones précédentes puisqu'ils
ont déjà effectué le séchage des agrégats neufs dans la zone
intermédiaire. Ces gaz sont donc capables de favoriser l'enro-
bage des agrégats tout en évitant de détruire le bitume des
matériaux recyclés et le bitume introduit liquide par la
tubulure 14 et la rampe d'aspersion 15.
Le malaxage à chaud se produit dans la zone 19 de
façon que le mélange des agrégats neufs, du bitume liquide et
des agrégats recyclés joint à l'action des gaz chauds circulant
dans le tambour à ce niveau produise des matériaux enrobés de
qualité équivalente à des matériaux produits uniquement par
mélange d'agrégats neufs séchés et de bitume, le bitume des
agrégats recyclés étant refondu sous l'effet de la chaleur.
Les matériaux sortant par la face 3 du tambour dans
la trémie 10 sont donc constitués par des enrobés tout-à-fait
comparables à des enrobés obtenus par un procédé sans introduc-
tion de matériaux recyclés.
On voit que les principaux avantages du dispositif
suivant l'invention sont d'une part d'éviter la retombée des
agrégats neufs dans la flamme du brûleur grace aux aubes-écrans
qui réalisent également avec ces agrégats une isolation de la
paroi du tambour, d'autre part que la zone où l'on introduit
les matériaux recyclés et le bitume liquide est parfaitement
isolée de la zone où se trouve la flamme qui est confinée der-
rière un rideau très dense de matériaux et que le dispositifd'introduction des matériaux recyclés dans le tambour ne com-
porte pas de pièce mobile par rapport au tambour.
--10--
~;Z737
D'autre part, comme dans les dispositifs anterieurs
où la flamme et les gaz chauds sont confinés derrière un rideau
de matériaux extrêmement denses, les gaz opèrent un séchage
de l'agrégat extrêmement intense et extrêmement efficace avant
l'introduction du bitume liquide et le mélange avec les maté-
riaux recyclés.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation
qui vient d'être décrit; elle en comporte au contraire toutes
les variantes et l'on peut imaginer des modifications de
points de détail sans pour autant sortir du cadre de l'in-
vention.
C'est ainsi en particulier que la forme des aubages
décrit n'est nullement la seule possible et qu'on peut utiliser
indifféremment des aubes releveuses ayant une forme à angles
vifs ou une forme courbe avec un rayon de courbure plus ou moins
grand.
Les aubes~écrans de la zone de transfert du tambour
peuvent avoir une forme à angles vifs et être réalisées en
tôles pliées avec une section comparable à ce qui est repré-
senté à la figure 2 ou au contraire être constituees parune tôle pliée suivant une surface courbe. Dans tous les cas,
la surface creuse ou la concavité de la surface courbe est
dirigée vers la paroi interne du tambour.
Dans l'exemple qui a été décrit, le dispositif servait
à fabriquer des enrobés à partir de matériaux neufs et d'une
certaine proportion de matériaux recyclés. Mais il est également
possible d'utiliser le dispositif suivant l'invention pour
produire des matériaux enrobés à partir de matériaux neufs et
d'une certaine quantité d'éléments d'addition craignant une
exposition à une chaleur trop dense, tels que des composés
caoutchoutés, des matières plastiques, du soufrer des produits
de coloration tels que de l'oxyde de fer ou du bitu~e en
--11--
:~Ll rD2737
paillettes.
L'invention s'applique en particulier mais non
exclusivement à la production d'enrobés bitumineux pour les
revêtements routiers.
