BE1023713B1 - APPARATUS FOR HOMOGENIZATION - Google Patents

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BE1023713B1
BE1023713B1 BE2016/5258A BE201605258A BE1023713B1 BE 1023713 B1 BE1023713 B1 BE 1023713B1 BE 2016/5258 A BE2016/5258 A BE 2016/5258A BE 201605258 A BE201605258 A BE 201605258A BE 1023713 B1 BE1023713 B1 BE 1023713B1
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homogenization
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BE2016/5258A
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Prasanna Anandrao DESHMUKH
Sagar Eknath More
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Gravynex Sprl
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F2215/00Auxiliary or complementary information in relation with mixing
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Abstract

La présente invention a trait à un appareil d’homogénéisation. L’appareil comprend au moins un élément adapté pour vibrer en présence d’une excitation induite. L’appareil comporte en outre au moins un ensemble de support destiné à supporter l’au moins un élément. Un contenant est adapté à être fixé par rapport à l’au moins un élément. Un dispositif excitateur est configuré pour induire des vibrations telles que les vibrations induites amènent l’au moins un ensemble de support, l’au moins un élément et le contenant à vibrer à leur fréquence naturelle en présence de résonance, pour ainsi faciliter l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans le contenant.The present invention relates to a homogenization apparatus. The apparatus includes at least one element adapted to vibrate in the presence of induced excitation. The apparatus further includes at least one support assembly for supporting the at least one element. A container is adapted to be fixed relative to at least one element. An exciter device is configured to induce vibrations such that the induced vibrations cause the at least one support assembly, the at least one element and the container to vibrate at their natural frequency in the presence of resonance, thereby to facilitate homogenization. multi-phase particles contained in the container.

Description

APPAREIL D’HOMOGÉNÉISATIONAPPARATUS FOR HOMOGENIZATION

DOMAINEFIELD

La présente invention appartient au domaine de l’ingénierie mécanique. La présente invention concerne notamment les équipements de transformation de matière.The present invention belongs to the field of mechanical engineering. The present invention relates in particular to material processing equipment.

CONTEXTECONTEXT

Dans le secteur de la transformation, de nombreuses applications demandent l’homogénéisation de matières premières de différentes tailles pour fabriquer un produit final. On entend par homogénéisation le mélange de matières premières de manière que les dimensions de toutes les particules du mélange soient homogènes. Des procédés conventionnels d’homogénéisation des matières premières de différentes tailles font appel à un mélange manuel ou automatisé au moyen de composants mécaniques tels que des cuillères et agitateurs. Ces procédés conventionnels ne permettent pas d’obtenir l’homogénéité recherchée dans le cas d’un mélange de matières premières dont les dimensions particulaires sont d’ordre nanométrique/sous-micrométrique. De surcroît, au cours du processus de mélange, les matières premières ont tendance à coller à l’agitateur et au contenant dans lequel s’effectue le mélange. Ceci est également désavantageux car le nettoyage du contenant et de l’agitateur est un processus long qui s’accompagne d’une perte de matières premières. De plus, dans les procédés conventionnels, les systèmes sont conçus pour ne fonctionner qu’avec une taille de contenant spécifique. Il existe donc un manque d’adaptabilité et il n’est pas possible d’employer de contenants de tailles différentes.In the processing sector, many applications require the homogenization of raw materials of different sizes to produce a final product. Homogenization means the mixture of raw materials so that the dimensions of all the particles of the mixture are homogeneous. Conventional methods for homogenizing raw materials of different sizes use manual or automated mixing by means of mechanical components such as spoons and stirrers. These conventional methods do not make it possible to obtain the desired homogeneity in the case of a mixture of raw materials whose particle size is of nanometric / submicrometer order. In addition, during the mixing process, the raw materials tend to stick to the agitator and the container in which the mixing takes place. This is also disadvantageous because the cleaning of the container and the agitator is a long process which is accompanied by a loss of raw materials. In addition, in conventional methods, the systems are designed to operate only with a specific container size. There is therefore a lack of adaptability and it is not possible to use containers of different sizes.

Ainsi, pour remédier aux inconvénients ci-dessus associés aux procédés conventionnels d’homogénéisation, on a besoin d’un système d’homogénéisation permettant de se passer de composants mécaniques tels que les agitateurs, et fonctionnant avec des contenants de différentes tailles.Thus, to overcome the above disadvantages associated with conventional homogenization processes, there is a need for a homogenization system to dispense with mechanical components such as agitators, and operating with containers of different sizes.

OBJECTIFSGOALS

Certains des objets du présent exposé, qui sont satisfaits par au moins un mode de réalisation ci-après, sont tels qu’il est établi ci-dessous.Some of the purposes of this disclosure, which are satisfied by at least one embodiment hereinafter, are as set forth below.

Le présent exposé a pour objectif d’apporter une amélioration à un ou plusieurs des problèmes posés par l’art antérieur ou d’y apporter au moins une solution de remplacement utile.The present disclosure aims to provide an improvement to one or more of the problems of the prior art or to provide at least one useful alternative.

Le présent exposé a pour objectif de proposer un appareil d’homogénéisation ne demandant pas l’emploi de composants mécaniques tels que des agitateurs.The present disclosure aims to provide a homogenizer that does not require the use of mechanical components such as stirrers.

Un autre objectif du présent exposé est de proposer un appareil d’homogénéisation capable de fonctionner avec des contenants de différentes tailles. D’autres objectifs et avantages du présent exposé ressortiront à la lecture de la description suivante, dont la vocation n’est nullement de limiter la portée de la présente invention. RÉSUMÉAnother objective of the present disclosure is to provide a homogenizer capable of operating with containers of different sizes. Other objects and advantages of this presentation will be apparent from reading the following description, the purpose of which is not to limit the scope of the present invention. ABSTRACT

La présente invention a trait à un appareil d’homogénéisation. L’appareil comprend au moins un élément adapté pour vibrer en présence d’une excitation induite. L’appareil comporte en outre au moins un ensemble de support destiné à supporter l’au moins un élément. Un contenant est adapté à être fixé par rapport à l’au moins un élément. Un dispositif excitateur est configuré pour induire des vibrations telles que les vibrations induites amènent l’au moins un ensemble de support, l’au moins un élément et le contenant à osciller à leur fréquence naturelle en présence de résonance, pour ainsi faciliter l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans le contenant.The present invention relates to a homogenizer. The apparatus comprises at least one element adapted to vibrate in the presence of induced excitation. The apparatus further includes at least one support assembly for supporting the at least one element. A container is adapted to be fixed relative to the at least one element. An exciter device is configured to induce vibrations such that the induced vibrations cause the at least one support assembly, the at least one element and the container to oscillate at their natural frequency in the presence of resonance, thereby facilitating homogenization multi-phase particles contained in the container.

Dans un mode de réalisation, l’appareil comporte en outre une paire d’ensembles de support destinés à supporter une paire d’éléments de manière qu’un premier ensemble constitué d’un élément de la paire d’éléments et d’un ensemble de support correspondant de la paire d’ensembles de support soit fixé et situé au-dessus d’un second ensemble constitué d’un autre élément de la paire d’éléments et d’un ensemble de support correspondant de la paire d’ensembles de support.In one embodiment, the apparatus further includes a pair of support assemblies for supporting a pair of elements such that a first set of one element of the pair of elements and one set corresponding support pair of the pair of support assemblies is fixed and located above a second set consisting of another element of the pair of elements and a corresponding support set of the pair of sets of support.

Dans un mode de réalisation, le dispositif excitateur est configuré pour induire des vibrations dans l’élément du second ensemble, lesquelles sont transférées au premier ensemble.In one embodiment, the exciter device is configured to induce vibrations in the second set element, which are transferred to the first set.

Dans un mode de réalisation, le contenant peut être fixé à l’élément du premier ensemble de manière que les vibrations du premier ensemble et du second ensemble soient transférées au contenant, amenant la totalité de l’appareil à vibrer en résonance et à faciliter l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans le contenant.In one embodiment, the container may be attached to the first assembly member such that vibrations of the first set and the second set are transferred to the container, causing the entire apparatus to vibrate in resonance and facilitate homogenization of the multiphase particles contained in the container.

Dans un mode de réalisation, l’au moins un ensemble de support comporte au moins un élément de sollicitation agencé à l’écart.In one embodiment, the at least one support assembly includes at least one biasing element arranged apart.

Dans un mode de réalisation, le dispositif excitateur est solidarisé à l’élément du second ensemble. Le dispositif excitateur comporte deux masses excentriques qui sont configurées pour se déplacer en phase l’une avec l’autre, sous l’action d’un servomoteur, de manière que seules les forces verticales fonctionnelles agissent sur l’élément du second ensemble.In one embodiment, the exciter device is secured to the element of the second set. The exciter device comprises two eccentric masses which are configured to move in phase with one another under the action of a servomotor, so that only the vertical functional forces act on the element of the second set.

Dans un mode de réalisation, l’appareil comporte en outre au moins un bras télescopique assurant le couplage du servomoteur aux deux masses excentriques afin de transmettre le mouvement du servomoteur aux deux masses excentriques. Le rapport de poids des deux masses excentriques est de 1:0,3.In one embodiment, the apparatus further comprises at least one telescopic arm for coupling the servomotor to the two eccentric masses in order to transmit the movement of the servomotor to the two eccentric masses. The weight ratio of the two eccentric masses is 1: 0.3.

Dans un mode de réalisation, l’appareil comporte en outre un porte-contenant disposé fonctionnellement au-dessus de l’élément du premier ensemble. Un organe de réglage est disposé sur le porte-contenant et est configuré pour faciliter le support de contenants de différentes hauteurs. Un tendeur est conçu fonctionnellement au-dessus de l’organe de réglage pour faciliter le support solide du contenant sur l’organe de réglage.In one embodiment, the apparatus further comprises a container holder operatively disposed above the element of the first set. An adjusting member is disposed on the container holder and is configured to facilitate the support of containers of different heights. A tensioner is functionally designed above the adjustment member to facilitate the solid support of the container on the adjustment member.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS ANNEXÉSBRIEF DESCRIPTION OF THE ANNEXED DRAWINGS

Un appareil d’homogénéisation de la présente invention est décrit ci-dessous en regard des dessins annexés non limitatifs, dans lesquels :A homogenization apparatus of the present invention is described below with reference to the accompanying non-limiting drawings, in which:

La Figure 1 illustre un diagramme de corps libre d’un appareil d’homogénéisation conforme à un mode de réalisation de la présente invention ; etFigure 1 illustrates a free body diagram of a homogenizer according to an embodiment of the present invention; and

La Figure 2 illustre un schéma de principe de l’appareil d’homogénéisation de la Figure 1 ; etFigure 2 illustrates a block diagram of the homogenizer of Figure 1; and

La Figure 3 est un graphique illustrant la réponse vibratoire des premier et second éléments de l’appareil d’homogénéisation de la Figure 2.Figure 3 is a graph illustrating the vibratory response of the first and second elements of the homogenizer of Figure 2.

DESCRIPTION DÉTAILLÉEDETAILED DESCRIPTION

Dans le domaine de l’ingénierie des procédés industriels, les procédés conventionnels visant à l’homogénéisation des matières premières avant leur transformation en vue de fabriquer un produit final demandent l’emploi de composants mécaniques tels que des cuillères et agitateurs. Ces composants passent dans les matières premières soit manuellement soit de manière automatisée afin de réaliser le mélange de ces matières premières. Cependant, ces procédés conventionnels ne parviennent pas à assurer une homogénéité uniforme au cours de l’homogénéisation de matières premières d’une taille particulaire d’ordre nanométrique/sous-micrométrique. Un autre inconvénient de ces procédés conventionnels consiste en ce que les matières premières ont tendance à coller au contenant dans lequel s’effectue l’homogénéisation, ainsi que sur la cuillère ou l’agitateur au moyen duquel se fait l’homogénéisation. Le nettoyage de ces composants demande un temps et un effort significatifs, et la matière première qui est éliminée des composants est généralement perdue.In the field of industrial process engineering, conventional methods for homogenizing raw materials before processing to produce an end product require the use of mechanical components such as spoons and stirrers. These components pass into the raw materials either manually or automatically to achieve the mixing of these raw materials. However, these conventional methods fail to ensure uniform homogeneity during the homogenization of nanoscale / submicron particulate size raw materials. Another disadvantage of these conventional processes is that the raw materials tend to stick to the container in which the homogenization takes place, as well as the spoon or stirrer by means of which is homogenization. Cleaning these components requires significant time and effort, and the raw material that is removed from the components is usually lost.

La présente invention a trait à un appareil d’homogénéisation, permettant d’effectuer l’homogénéisation de matières premières présentant différentes tailles particulaires tout en remédiant aux inconvénients ci-avant. L’appareil comprend au moins un élément adapté pour vibrer en présence d’une excitation induite. L’appareil comporte en outre au moins un ensemble de support destiné à supporter l’au moins un élément. Un contenant est adapté à être fixé par rapport à l’au moins un élément. Un dispositif excitateur est configuré pour induire des vibrations telles que les vibrations induites amènent l’au moins un ensemble de support, l’au moins un élément et le contenant à vibrer à leur fréquence naturelle en présence de résonance, pour ainsi faciliter l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans le contenant. L’appareil d’homogénéisation conforme à un mode de réalisation de la présente invention est décrit en référence aux Figures 1 et 2. L’appareil d’homogénéisation 100 (également dénommé « appareil 100 ») comprend une paire d’ensembles de support 104, 110 destinés à supporter une paire d’éléments 108, 102 de manière qu’un premier ensemble constitué d’un élément 108 (également dénommé « premier élément 108 ») de la paire d’éléments 108, 102 et d’un ensemble de support correspondant 110 (également dénommé « premier ensemble de support 110 ») de la paire d’ensembles de support 104, 110 soit fixé et situé au-dessus d’un second ensemble constitué d’un autre élément 102 (également dénommé « second élément 102 ») de la paire d’éléments 108, 102 et d’un ensemble de support correspondant 104 (également dénommé « second ensemble de support 104 ») de la paire d’ensembles de support. Plus particulièrement, le second élément 102 est supporté par le second ensemble de support 104, ce second élément 102 étant configuré pour être excité par un dispositif excitateur 106. Plus particulièrement, le second élément 102 est disposé sur le second ensemble de support 104 en étant supporté par celui-ci, le second élément 102 étant configuré pour vibrer sous l’action du dispositif excitateur 106 qui est relié à la surface fonctionnelle de fond du second élément 102.The present invention relates to a homogenization apparatus, making it possible to homogenize raw materials having different particle sizes while overcoming the disadvantages mentioned above. The apparatus comprises at least one element adapted to vibrate in the presence of induced excitation. The apparatus further includes at least one support assembly for supporting the at least one element. A container is adapted to be fixed relative to the at least one element. An exciter device is configured to induce vibrations such that the induced vibrations bring the at least one support assembly, the at least one element and the container to vibrate at their natural frequency in the presence of resonance, thereby facilitating homogenization multi-phase particles contained in the container. The homogenizer according to one embodiment of the present invention is described with reference to Figs. 1 and 2. The homogenizer 100 (also referred to as "apparatus 100") includes a pair of support assemblies 104. , 110 for supporting a pair of members 108, 102 so that a first set of a member 108 (also referred to as "first member 108") of the pair of members 108, 102 and a set of members corresponding support 110 (also referred to as "first support assembly 110") of the pair of support assemblies 104, 110 is attached and located above a second assembly consisting of another element 102 (also referred to as a "second element"). 102 ") of the pair of elements 108, 102 and a corresponding support assembly 104 (also referred to as" second support assembly 104 ") of the pair of support assemblies. More particularly, the second member 102 is supported by the second support assembly 104, which second member 102 is configured to be energized by an exciter device 106. More particularly, the second member 102 is disposed on the second support assembly 104 while being supported by the latter, the second member 102 being configured to vibrate under the action of the exciter device 106 which is connected to the bottom functional surface of the second member 102.

Le premier élément 108 est couplé au second élément 102 par le biais du premier ensemble de support 110. Plus particulièrement, le premier ensemble de support 110 est disposé sur le second élément 102, et le premier élément 108 est disposé sur le premier ensemble de support 110 en étant supporté par celui-ci, les vibrations du second élément 102 étant transférées au premier élément 108 par le biais du premier ensemble de support 110. Un contenant 112 est fixé sur le premier élément 108 de manière que les vibrations du premier et du second élément 108, 102 soient transférées au contenant, amenant la totalité de l’appareil 100 à vibrer en résonance et à faciliter l’homogénéisation des matières premières contenues dans le contenant 112. Le premier élément 108, le second élément 102 et le contenant 112 sont configurés pour vibrer en résonance sous l’action du dispositif excitateur 106 pour faciliter l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans le contenant 112.The first member 108 is coupled to the second member 102 through the first support assembly 110. More particularly, the first support assembly 110 is disposed on the second member 102, and the first member 108 is disposed on the first support assembly. 110 being supported by it, the vibrations of the second member 102 being transferred to the first member 108 through the first support assembly 110. A container 112 is attached to the first member 108 so that the vibrations of the first and second members second element 108, 102 are transferred to the container, causing the entire apparatus 100 to vibrate in resonance and to facilitate the homogenization of the raw materials contained in the container 112. The first element 108, the second element 102 and the container 112 are configured to vibrate in resonance under the action of the exciter device 106 to facilitate the homogenization of the ph particles as many as contained in the container 112.

Dans un mode de réalisation, le second ensemble de support 104 comporte une pluralité d’éléments de sollicitation 104A, 104B agencés à l’écart, et le premier ensemble de support 110 comporte une pluralité d’éléments de sollicitation 110A, 110B agencés à l’écart. Dans un mode de réalisation, les éléments de sollicitation peuvent consister en des ressorts hélicoïdaux et/ou des ressorts de compression. Dans encore un autre mode de réalisation, les éléments de sollicitation peuvent également consister en des absorbeurs d’énergie télescopiques pourvus de ressorts hélicoïdaux ou de ressorts à enroulement. Dans encore un autre mode de réalisation, les éléments de sollicitation peuvent présenter d’autres éléments d’amortissement.In one embodiment, the second support assembly 104 includes a plurality of biasing elements 104A, 104B spaced apart, and the first support assembly 110 includes a plurality of biasing elements 110A, 110B arranged at the gap. In one embodiment, the biasing elements may consist of helical springs and / or compression springs. In yet another embodiment, the biasing elements may also consist of telescopic energy absorbers provided with coil springs or coil springs. In yet another embodiment, the biasing elements may have other damping elements.

La Figure 3 est un graphique illustrant la réponse vibratoire des premier et second éléments 108, 102. La courbe 1 représente la réponse vibratoire du second élément 102, tandis que le second ensemble de support 104 ne subit aucun amortissement, et la courbe 1A représente la réponse vibratoire du second élément 102 tandis que le second ensemble de support 104 subit un amortissement. On observe que l’amplitude de vibration augmente lorsque l’ensemble de support 104 est pourvu d’un amortissement. De même, la courbe 2 représente la réponse vibratoire du premier élément 108, tandis que le premier ensemble de support 110 ne subit aucun amortissement, et la courbe 2A est la réponse vibratoire du premier élément 108 tandis que le premier ensemble de support 110 subit un amortissement. On observe que l’amplitude de vibration augmente lorsque le premier ensemble de support 110 est pourvu d’un amortissement.FIG. 3 is a graph illustrating the vibratory response of the first and second elements 108, 102. The curve 1 represents the vibratory response of the second element 102, while the second support assembly 104 undergoes no damping, and the curve 1A represents the vibratory response of the second element 102 while the second support assembly 104 is damped. It is observed that the amplitude of vibration increases when the support assembly 104 is provided with damping. Likewise, the curve 2 represents the vibratory response of the first element 108, whereas the first support assembly 110 undergoes no damping, and the curve 2A is the vibratory response of the first element 108 while the first support assembly 110 undergoes a damping response. amortization. It is observed that the amplitude of vibration increases when the first support assembly 110 is provided with damping.

Dans un mode de réalisation, le dispositif excitateur 106 est solidement couplé au second élément 102. Plus particulièrement, le dispositif excitateur 106 est relié à une surface fonctionnelle de fond du second élément 102. Dans un mode de réalisation, le dispositif excitateur 106 comporte deux masses excentriques qui sont configurées pour se déplacer en phase l’une avec l’autre, sous l’action d’un servomoteur, de manière que seules les forces verticales fonctionnelles agissent sur le second élément 102. En règle générale, l’appareil 100 comporte au moins un bras télescopique assurant le couplage du servomoteur aux deux masses excentriques afin de transmettre le mouvement du servomoteur aux deux masses excentriques. Dans un mode de réalisation, le rapport de poids des deux masses excentriques est de 1:0,3.In one embodiment, the exciter device 106 is securely coupled to the second member 102. More particularly, the exciter device 106 is connected to a bottom functional surface of the second member 102. In one embodiment, the exciter device 106 has two eccentric masses which are configured to move in phase with each other under the action of a servomotor, so that only the vertical functional forces act on the second element 102. As a general rule, the apparatus 100 comprises at least one telescopic arm for coupling the servomotor to the two eccentric masses in order to transmit the movement of the servomotor to the two eccentric masses. In one embodiment, the weight ratio of the two eccentric masses is 1: 0.3.

Dans un mode de réalisation, l’appareil comporte en outre un porte-contenant 114 disposé fonctionnellement au-dessus du premier élément 108. Un organe de réglage 116 est disposé sur le porte-contenant pour faciliter le support de contenants de différentes hauteurs. De surcroît, un tendeur 118 est conçu fonctionnellement au-dessus de l’organe de réglage 116 pour faciliter le support solide du contenant 112 sur l’organe de réglage 116.In one embodiment, the apparatus further comprises a container holder 114 operatively disposed above the first member 108. An adjusting member 116 is disposed on the holder to facilitate the support of containers of different heights. In addition, a tensioner 118 is functionally designed above the adjustment member 116 to facilitate the solid support of the container 112 on the adjustment member 116.

La configuration fonctionnelle de l’appareil 100 est décrite ci-dessous. L’appareil 100 permet d’homogénéiser les matières premières contenues dans le contenant 112. Le dispositif excitateur 106 est configuré pour assurer une excitation verticale fonctionnelle auprès du second élément 102. Plus particulièrement, la charge est appliquée sur le second élément 102 selon les angles de 90o et 270o par rapport à l’axe longitudinal du second élément 102. Cette charge amène le second élément 102 à vibrer avec une amplitude « X1 ». Les vibrations du second élément 102 sont transférées au premier élément 108 par le biais du premier ensemble de support 110, en amenant ainsi le premier élément 108 à vibrer avec une amplitude « X2 ». Soit M1 et M2 les masses respectives du second élément 102 et du premier élément 108 ; soit K1 et K2 les valeurs de rigidité respectives des éléments de sollicitation 104A et 104B, et K3 et K4 les valeurs de rigidité respectives des éléments de sollicitation 110A et 110B ; et soit K5 la rigidité résultante des éléments de sollicitation 104A, 104B, 110A, 110B, alors le rapport de transformation par oscillation des premier et second éléments 108, 102 peut être représenté par l’expression suivante : X2/X1 = K5/(K5 - M2œn2) dans laquelle œn représente la fréquence naturelle de l’appareil 100. Le rapport de transformation oscillatoire (X2/X1) désigne l’efficacité de transformation, laquelle varie en fonction des valeurs des différents paramètres des éléments de l’appareil 100.The functional configuration of the apparatus 100 is described below. The apparatus 100 makes it possible to homogenize the raw materials contained in the container 112. The exciter device 106 is configured to provide functional vertical excitation with the second element 102. More particularly, the load is applied to the second element 102 according to the angles. 90o and 270o relative to the longitudinal axis of the second element 102. This load causes the second element 102 to vibrate with an amplitude "X1". The vibrations of the second element 102 are transferred to the first element 108 through the first support assembly 110, thereby causing the first element 108 to vibrate with an amplitude "X2". Let M1 and M2 be the respective masses of the second element 102 and the first element 108; either K1 and K2 the respective stiffness values of the biasing elements 104A and 104B, and K3 and K4 the respective stiffness values of the biasing elements 110A and 110B; and let K5 be the resultant stiffness of the biasing members 104A, 104B, 110A, 110B, then the oscillation transformation ratio of the first and second members 108, 102 may be represented by the following expression: X2 / X1 = K5 / (K5 - M2œn2) in which œn represents the natural frequency of the apparatus 100. The oscillating transformation ratio (X2 / X1) designates the transformation efficiency, which varies as a function of the values of the various parameters of the elements of the apparatus 100.

Le dispositif excitateur 106 est configuré pour exciter les premier et second éléments 108, 102 afin d’amener l’appareil 100 à vibrer en résonance. La résonance est le phénomène selon lequel le système subit des vibrations améliorées lorsque la fréquence d’excitation externe correspond à la fréquence naturelle du système. Ces vibrations améliorées, résultant de cette résonance, facilitent une homogénéisation efficace des matières premières contenues dans le contenant 112. Cette vibration en résonance entraîne également une consommation énergétique efficace pour l’appareil 100, étant donné qu’une moindre quantité d’énergie est consommée par le dispositif excitateur 106 pour fournir une quantité supérieure de vibrations. L’appareil 100 de la présente invention peut servir à des opérations variées d’homogénéisation du fait de son adaptabilité à des contenants de différentes tailles. L’appareil 100 effectue une homogénéisation sur des matières premières possédant des particules de phases multiples de tailles diverses pour produire un mélange de taille particulaire homogène. L’appareil 100 de la présente invention offre également une utilisation optimale de l’énergie en faisant appel au phénomène de la résonance, qui entraîne une réduction de la durée d’oscillation et de la durée de fonctionnement nécessaires pour produire le mélange de taille particulaire homogène. De plus, l’application de vibrations pour le mélange entraîne une homogénéisation efficace des particules d’ordre nanométrique/sous-micrométrique.The exciter device 106 is configured to energize the first and second members 108, 102 to cause the apparatus 100 to vibrate in resonance. Resonance is the phenomenon in which the system experiences enhanced vibrations when the external excitation frequency corresponds to the natural frequency of the system. These improved vibrations, resulting from this resonance, facilitate an efficient homogenization of the raw materials contained in the container 112. This resonant vibration also results in an effective energy consumption for the apparatus 100, since a smaller amount of energy is consumed. by the exciter device 106 to provide a greater amount of vibration. The apparatus 100 of the present invention can be used for various homogenization operations because of its adaptability to containers of different sizes. The apparatus 100 homogenizes raw materials having multiple phase particles of various sizes to produce a homogeneous particle size mixture. The apparatus 100 of the present invention also provides optimum energy utilization by using the phenomenon of resonance, which results in a reduction of the oscillation time and operating time required to produce the particle size mixture. homogeneous. In addition, the application of vibrations for mixing results in efficient homogenization of the nanoscale / submicron particles.

Le dispositif excitateur 106 de la présente invention fait appel à des servomoteurs et bras télescopiques de grande précision afin de transmettre efficacement le mouvement des servomoteurs aux deux masses excentriques du dispositif excitateur 106, qui servent directement à exciter l’appareil 100 afin d’obtenir un mélange efficace des matières premières contenues dans le contenant 112.The exciter device 106 of the present invention uses high precision servomotors and telescopic arms in order to efficiently transmit the movement of the servomotors to the two eccentric masses of the exciter device 106, which serve directly to excite the apparatus 100 to obtain a effective mixing of the raw materials contained in the container 112.

De surcroît, l’appareil 100 de la présente invention se passe totalement de composants mécaniques tels qu’agitateurs ou cuillères habituellement en contact avec les matières premières contenues dans le contenant 112. Ainsi, le temps et les efforts consacrés au nettoyage des composants mécaniques sont simplement supprimés grâce à l’appareil 100 de la présente invention. De même, la mise en œuvre de vibrations sur le contenant 112 pour homogénéiser les matières premières empêche les matières premières de coller aux parois du contenant. Ainsi, la perte de matières premières sous l’effet du nettoyage des composants mécaniques est également supprimée grâce à l’appareil 100 de la présente invention.In addition, the apparatus 100 of the present invention is completely free of mechanical components such as stirrers or spoons usually in contact with the raw materials contained in the container 112. Thus, the time and efforts devoted to the cleaning of the mechanical components are simply removed by the apparatus 100 of the present invention. Likewise, the use of vibrations on the container 112 to homogenize the raw materials prevents the raw materials from sticking to the walls of the container. Thus, the loss of raw materials under the effect of the cleaning of the mechanical components is also suppressed by the apparatus 100 of the present invention.

Bien que l’appareil 100 de la présente invention ait été décrit comme ayant deux éléments 108, 102 et deux ensembles de support 104, 110, le nombre d’éléments et d’ensembles de support n’est pas limité à deux et peut varier en fonction des besoins de l’application. De même, pour obtenir une résonance dans l’appareil 100, le dispositif excitateur 106 peut être mis en œuvre en plus grand nombre afin de produire les caractéristiques vibratoires recherchées.Although the apparatus 100 of the present invention has been described as having two elements 108, 102 and two support assemblies 104, 110, the number of elements and support assemblies is not limited to two and may vary. according to the needs of the application. Similarly, to obtain a resonance in the apparatus 100, the exciter device 106 can be implemented in greater numbers to produce the desired vibratory characteristics.

AVANCÉES TECHNIQUESTECHNICAL ADVANCES

La présente invention décrite ci-avant offre plusieurs avantages techniques parmi lesquels, notamment, la réalisation d’un appareil d’homogénéisationr : • qui ne fait pas appel à l’emploi de composants mécaniques tels que des agitateurs ; et • qui est capable de fonctionner avec des contenants de différentes tailles.The present invention described above offers several technical advantages among which, in particular, the realization of a homogenization apparatus: • which does not involve the use of mechanical components such as stirrers; and • who is able to work with containers of different sizes.

Les modes de réalisation décrits et les détails de leurs diverses caractéristiques et divers avantages sont expliqués en référence aux modes de réalisation non limitatifs de la description suivante. La description des composants et techniques de transformation bien connus sera omise afin de ne pas obscurcir inutilement les modes de réalisation de la présente invention. Les exemples ci-dessous ont uniquement pour vocation de faciliter la compréhension des possibilités de mise en pratique des modes de réalisation de l’invention et de mieux permettre à l’homme du métier de mettre en pratique ces modes de réalisation. En conséquence, les exemples ne doivent pas être considérés comme limitatifs de la portée des modes de réalisation ci-inclus.The described embodiments and the details of their various features and advantages are explained with reference to the non-limiting embodiments of the following description. The description of the well known components and processing techniques will be omitted so as not to obscure the embodiments of the present invention unnecessarily. The examples below are intended solely to facilitate the understanding of the possibilities of practicing the embodiments of the invention and to better enable the person skilled in the art to put these embodiments into practice. Accordingly, the examples should not be considered as limiting the scope of the embodiments herein.

La description ci-dessus des modes de réalisation spécifiques offre un tel éclairage sur la nature générale des modes de réalisation qu’il sera possible, en appliquant les connaissances actuelles, de procéder facilement à des modifications et/ou adaptations pour d’autres applications de ces modes de réalisation spécifiques sans s’écarter pour autant du concept générique et, par conséquent, ces modifications et/ou adaptations ont vocation et devront être comprises comme appartenant à l’esprit et à la plage des équivalences des mode de réalisation de l’invention. On entendra que la phraséologie et la terminologie ici employées le sont à des fins descriptives et nullement limitatives. Par conséquent, bien que les présents modes de réalisation aient été décrits en termes de modes de réalisation préférés, l’homme du métier reconnaîtra que les présents modes de réalisation peuvent être mis en pratique en étant modifiés tout en restant dans l’esprit et la portée des modes de réalisation ici décrits.The above description of the specific embodiments provides such light on the general nature of the embodiments that it will be possible, by applying current knowledge, to easily make modifications and / or adaptations for other applications of these specific embodiments without departing from the generic concept and, therefore, these modifications and / or adaptations are intended and should be understood as belonging to the spirit and the range of equivalences of the embodiments of the invention. invention. It will be understood that the phraseology and terminology used here are for descriptive and not limiting purposes. Therefore, although the present embodiments have been described in terms of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that the present embodiments can be practiced by being altered while remaining in the spirit and spirit of the present invention. scope of the embodiments described herein.

Dans le cadre du présent fascicule, le terme « comprennent » et ses variantes, telles que « comprend » ou « comprenant », devront être entendus comme incluant un élément, nombre entier ou étape, ou bien un groupe d’éléments, de nombres entiers ou d’étapes cités, sans pour autant exclure tout autre élément, nombre entier ou étape, ou groupe d’éléments, de nombres entiers ou d’étapes. L’emploi de l’expression « au moins » ou « au moins un » suggère l’emploi d’un ou plusieurs éléments, ingrédients ou quantités, quel que soit leur emploi dans le mode de réalisation de l’invention dans le but d’atteindre un ou plusieurs des objectifs ou résultats visés.For the purpose of this booklet, the term "include" and its variants, such as "includes" or "including", shall be understood to include an element, integer or step, or a group of elements, of whole numbers or steps cited, without excluding any other element, integer or step, or group of elements, integers or steps. The use of the expression "at least" or "at least one" suggests the use of one or more elements, ingredients or quantities, irrespective of their use in the embodiment of the invention for the purpose of achieve one or more of the objectives or results sought.

Toute mention de documents, lois, matériaux, dispositifs, articles ou similaires ayant été incluse dans le présent fascicule a uniquement pour but d’offrir un contexte au présent exposé. Elle ne devra pas être considérée comme impliquant que ceux-ci font partie de l’art antérieur ou représentaient des connaissances générales courantes dans le domaine auquel appartient l’exposé tel qu’il existait en toute situation avant la date de priorité de la présente demande.All references to documents, laws, materials, devices, articles or the like that have been included in this booklet are for the sole purpose of providing context to this presentation. It should not be considered as implying that these are part of the prior art or represented general common knowledge in the field to which the statement belongs as it existed in any situation before the priority date of the present application. .

Les valeurs chiffrées mentionnées pour les divers paramètres physiques, les diverses dimensions ou quantités ne sont que des approximations et l’on entend que des valeurs supérieures ou inférieures aux valeurs chiffrées allouées à ces paramètres, dimensions ou quantités soient comprises dans la portée de l’invention, sauf indication contraire expresse portée au fascicule.The numerical values mentioned for the various physical parameters, the various dimensions or quantities are only approximations and it is understood that values higher or lower than the numerical values allocated to these parameters, dimensions or quantities are included in the scope of the invention, unless expressly stated otherwise in the specification.

Bien qu’une grande importance ait été accordée aux composants et parties constitutives des modes de réalisation préférés, on entendra que de nombreux modes de réalisation pourront être envisagés et que de nombreuses modifications pourront être mises en œuvre quant aux modes de réalisation préférés sans s’écarter des principes de l’invention. Ces modifications, ainsi que d’autres, apportées au mode de réalisation préféré, de même qu’à d’autres modes de réalisation de l’invention, apparaîtront à l’homme du métier à la lecture du présent exposé, dans le cadre duquel on entendra que le descriptif ci-avant ne doit être interprété qu’à des fins illustratives et nullement limitatives de l’invention.While great importance has been attached to the components and components of the preferred embodiments, it will be understood that many embodiments may be contemplated and that many modifications may be made to the preferred embodiments without depart from the principles of the invention. These and other modifications to the preferred embodiment, as well as to other embodiments of the invention, will be apparent to those skilled in the art upon reading this disclosure, in the context of which it will be understood that the above description should be interpreted only for illustrative and not limiting purposes of the invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS :CLAIMS: 1. Appareil d’homogénéisation (100) comprenant : au moins un élément (102,108) adapté pour vibrer en présence d’une excitation induite ; au moins un ensemble de support (104,110) destiné à supporter ledit au moins un élément (102,108) ; un contenant (112) adapté à être fixé par rapport audit au moins un élément (102,108) ; et un dispositif excitateur (106) configuré pour induire des vibrations telles que lesdites vibrations induites amènent ledit au moins un ensemble de support (104,110), ledit au moins un élément (102,108) et ledit contenant (112) à osciller à leur fréquence naturelle en présence de résonance, pour ainsi faciliter l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans ledit contenant (12), caractérisé en ce que, ledit dispositif excitateur (106) est solidarisé audit ledit au moins un élément (102,108), et ledit dispositif excitateur (106) comporte deux masses excentriques qui sont configurées pour se déplacer en phase l’une avec l’autre, sous l’action d’un servomoteur, de manière que seules les forces verticales fonctionnelles agissent sur ledit au moins un élément (102,108).A homogenizer (100) comprising: at least one member (102, 108) adapted to vibrate in the presence of induced excitation; at least one support assembly (104, 110) for supporting said at least one element (102, 108); a container (112) adapted to be fixed with respect to said at least one member (102, 108); and an exciter device (106) configured to induce vibrations such as said induced vibrations causes said at least one support assembly (104, 110), said at least one element (102, 108), and said container (112) to oscillate at their natural frequency by presence of resonance, thereby facilitating the homogenization of the multiphase particles contained in said container (12), characterized in that said exciter device (106) is secured to said at least one element (102, 108), and said exciter device (106) comprises two eccentric masses which are configured to move in phase with one another under the action of a servomotor, so that only the vertical functional forces act on said at least one element (102, 108) . 2. Appareil (100) selon la revendication 1, comportant une paire d’ensembles de support (104.110) destinés à supporter une paire d’éléments (102,108) de manière qu’un premier ensemble constitué d’un élément (108) de ladite paire d’éléments (102,108) et d’un ensemble de support (110) correspondant de ladite paire d’ensembles de support (104,110) soit fixé et situé au-dessus d’un second ensemble constitué d’un autre élément (102) de ladite paire d’éléments (102,108) et d’un ensemble de support (104) correspondant de ladite paire d’ensembles de support (104,110).Apparatus (100) according to claim 1, comprising a pair of support assemblies (104.110) for supporting a pair of members (102, 108) so that a first set consisting of an element (108) of said pair of elements (102, 108) and a corresponding support assembly (110) of said pair of support assemblies (104, 110) attached and located above a second assembly of another element (102) said pair of elements (102, 108) and a corresponding support assembly (104) of said pair of support assemblies (104, 110). 3. Appareil (100) selon la revendication 2, dans lequel ledit dispositif excitateur (106) est configuré pour induire des vibrations dans ledit élément (102) dudit second ensemble, lesquelles sont transférées audit premier ensemble.The apparatus (100) of claim 2, wherein said exciter device (106) is configured to induce vibrations in said element (102) of said second set, which are transferred to said first set. 4. Appareil (100) selon la revendication 2, dans lequel ledit contenant (112) peut être fixé audit élément (108) dudit premier ensemble de manière que lesdites vibrations dudit premier ensemble et dudit second ensemble soient transférées audit contenant (112), amenant la totalité de l’appareil (100) à osciller en résonance, facilitant ainsi l’homogénéisation des particules de phases multiples contenues dans ledit contenant (112).An apparatus (100) according to claim 2, wherein said container (112) is attachable to said member (108) of said first set so that said vibrations of said first set and said second set are transferred to said container (112), causing the entire apparatus (100) to oscillate in resonance, thereby facilitating the homogenization of the multiple phase particles contained in said container (112). 5. Appareil (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un ensemble de support (104.110) comporte au moins un élément de sollicitation (103A-104B,110A-110B) agencé à l’écart.The apparatus (100) according to claim 1, wherein said at least one support assembly (104.110) comprises at least one biasing element (103A-104B, 110A-110B) arranged apart. 6. Appareil (100) selon la revendication 1, comportant au moins un bras télescopique assurant le couplage dudit servomoteur auxdites deux masses excentriques afin de transmettre le mouvement du servomoteur auxdites deux masses excentriques.6. Apparatus (100) according to claim 1, comprising at least one telescopic arm coupling said servomotor to said two eccentric masses in order to transmit the movement of the servomotor to said two eccentric masses. 7. Appareil (100) selon la revendication 6, dans lequel le rapport de poids desdites deux masses excentriques est de 1:0,3.The apparatus (100) of claim 6, wherein the weight ratio of said two eccentric masses is 1: 0.3. 8. Appareil (100) selon la revendication 4, comportant un porte-contenant (104) disposé fonctionnellement au-dessus dudit élément (108) dudit premier ensemble.Apparatus (100) according to claim 4, comprising a container holder (104) operably disposed above said member (108) of said first set. 9. Appareil (100) selon la revendication 8, comportant un organe de réglage (116) disposé sur ledit porte-contenant (104), ledit organe de réglage (116) étant configuré pour faciliter le support de contenants (112) de différentes hauteurs.9. Apparatus (100) according to claim 8, comprising an adjusting member (116) disposed on said container holder (104), said adjusting member (116) being configured to facilitate the support of containers (112) of different heights . 10. Appareil (100) selon la revendication 9, comportant un tendeur (118) conçu fonctionnellement au-dessus dudit organe de réglage (116) pour faciliter le support solide dudit contenant (112) sur ledit organe de réglage(116).The apparatus (100) of claim 9 including a tensioner (118) operatively designed above said adjustment member (116) to facilitate solid support of said container (112) on said adjuster (116).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2353492A (en) * 1942-01-16 1944-07-11 John C O'connor Vibration producing mechanism
US4619532A (en) * 1984-11-29 1986-10-28 Everett Douglas Hougen Shaker for paint containers

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