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procède et dispositif pour mélanger ou granuler des matières pulvérulentes et des matières plas- tiques de toute nature.
L'invention concerne un procédé de mélange.ou de gra- nulation de matières pulvérulentes et de matières plastiques de toute nature, dans une marche de travail interrompue ou continue.
Le principe du procédé de mélange ou de granulation consiste en ce que la matière à traiter, introduite dans une machine à mélanger munie d'outils analogues à des râteaux, des fourches ou des couteaux, montés excentriquement par rapport
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à l'axe de la mélangeuse, est travaillée à fond par coupes et division répétée, intimement brassée et mise en mouvement dans un grand nombre de sens.
Les outils, mus excentriquement par rapport à l'axe du plateau mélangeur, sont animés de mou- cements circulaires, traçant des boucles dans la matière à traiter, de sorte que, par le renversement répété des cordons de matière, ils impriment un mouvement rapide au contenu de la mélangeuse et effectuent ainsi un travail fondamental, toujours répété, et un mélange de la matière, sans exiger une action analogue à celle d'un broyeur à meules.
Au lieu de supports droits pour les barres ou dents, on peut encore utiliser des supports établis de manière que les barres, couteaux, etc., puissent être montas et réglés à volonté sur le support, par exemple dans plusieurs plans disposés à côté ou derrière les uns des autres, ou de telle sorte qu'ils tirent ou laissent confluer la matière vers l'intérieur dans le panier, ou qu'ils la refoulent vers l'ex- térieur et la projettent en la démêlant et divisant. Enfin, ils peuvent aussi être groupés pour former des sortes de frai- ses à larges dents qui découpent la matière en tranches ou la hachent. Ces corbeilles ou paniers à couteaux sont utili.. sés notamment pour les matières très plastiques car, à une grande vitesse, les couteaux n'exigent que.peu de force.
Suivant l'invention, la matière à traiter, par exemple une matière sèche, une matière humide, une matière pulvérulen- te, ou une matière très plastique, est étalée sur un support lisse, rotatif, animé d'un mouvement de va et vient ou fixe, par exemple un plateau ou une cuve mélangeuse, support sur lequel la matière est travaillée par les outils analogues à des râteaux, à des fourches ou à des couteaux.
On peut également mélanger en une masse homogène des argiles humides différentes, cela rapidement et avec une fai- ble dépense de force. Pour les matières très plastiques, le travail est effectué de préférence au moyen de couteaux qui, @
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pour une grande vitesse, n'exigent que peu de force.
La matière à traiter peut être mélangée et maintenue positivement en mouvement jusqu'à ce qu'elle soit roulée dans de nombreux sens sur le support, par les outils en forme de râteaux et qu'elle arrive à l'état de granula- tion. Si la matière est. homogène, elle est soit mélangée avec un agglomérant et avec des matières hygroscopiques qui ne coopèrent pas elles-mêmes à l'opération, et cela en une quantité telle que l'exige la granulation de la matière, soit imprégnée d'humidité.
En raison de la position angulaire constamment variable des outils par rapport à l'axe de la mélangeuse, il se produit une formation relativement rapide de peti- tes sphères ou boules, si l'addition d'humidité est con- venable.
En outre, des matières comme l'argile et autres matières plastiques, avec ou sans addition de colorant, les engrais artificiels, des matières fusibles, des ma- tières réfractaires et autres, de toute composition vou- lue et suivant leur degré d'humidité, peuvent être mélan- gées fondamentalement en une seule passe de travail et être amenées sous forme de petites boules.
La matière peut, en outre, être mélangée pour sa granulation, avec des matières qui la raffermissent, tel- les que solution de verre soluble, colles, lessive rési- duaire sulfitée, sels hygroscopiques tels que le chlorure de calcium, le chlorure de magnésium, ciments, etc.., ou encore avec d'autres liquides que l'eau, par exemple des solutions de sels, des hydrocarbures, des huiles, du gou- dron, etc.., le mélange des matières et des substances ad- ditionnelles s'effectuant dans le même dispositif mélangeur dans lequel s'effectuera aussi la granulation, Du fait que le mélange et la granulation ont lieu dans la même ma-
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chine en une seule passe de travail, la durée du travail se trouve considérablement réduite.
L'utilisation d'une seule machine pour le mélange et la granulation est particulièrement importante pour les matières plastiques qui subissent une réaction chimique et qui, par suite de la liaison chimique des liquides eu*elles contiennent, sèchent rapidement. Dans le cas de telles ma- tières, le travail de mélange ne doit subir aucune interrup- tion dans le peu de temps laissé par le début rapide de la granulation, de sorte qu'il ne peut pas être question d'une machine spéciale pour le mélange.et d'une autre pour la granu- lat ion.
Suivant l'invention, on peut par le même procédé granuler aussi des matières fusibles, par exemple le salpê- tre Leuna, qui fond à 140 . La solidification des granules étant rapide, il est nécessaire de pouvoir augmenter sensi- blement le nombre de tours des outils mélangeurs ou encore celui du plateau rotatif , ou de tous les deux à la fois.
Le réglage de la grosseur des grains des matières granulées se produit par la marche de la mélangeuse, à sa- voir par la variation de la vitesse de rotation du support ou par la diminution ou la prolongation de la durée de trai- tement pour un nombre égal de tours.
Le réglage de la grosseur des grains est encore possible par des changements dans le réglage des peignes ou des dents de fourche de l'outil de mélange, à savoir en plaçant les dents plus haut ou plus bas, ou en modifiant leur position angulaire les unes par rapport aux autres, ou en modifiant l'intervalle entre les dents des fourches.
En outre, la dimension des petites sphères du pro- duit granulé peut être réglée en modifiant la teneur en humi- dité ou le pouvoir adhésif du mélange à granuler.
Le concassage des sphères plus grosses qui ont pu se produire pendant la granulation est obtenu au moyen des
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dents de fourches, tournantes, en combinaison avec une rota- tion plus lente du plateau, tandis que, s'il se forme de très petites boules, leur agglomération est accrue par un plus long travail, c' est à dire par une plus longue marche da support.
Suivant le procédé, on peut travailler avec un remplissage relativement plus grand, sans qu'il se forme, devant les râteaux, des grumeaux impossibles à défaire, qui occasionnent des perturbations dans le fonctionnement, car les râteaux ne poussent pas la matière devant eux comme le feraient des ailes pleines, mais au contaire la traversent, la découpent, et la divisent, tout en la retournant fréquem- ment.
Les fig. 1 à 13 du dessin annexé représentent plu- sieurs formes de réalisation du dispositif de mélange pour l'exécution du procédé.
Les fig. 1 et 2 montrent schématiquement en plan un plateau mélangeur avec outils en forme de râteaux.
La fig. 3 est une vue en élévation, d'un outil en for- me de râteau .
La fig. 4 est une vue en plan de l'outil d'après la fig. 3.
La fig. 5 est une vue de côté de l'outil d'après la fig.3 .
Les fig. 6 et montrent un outil à barres et cou- teaux réglables.
Les figs. 8,9 et 10 représentent d'autres formes de réalisation de l'outil en forme de râteau.
La fig. 11 montre le réglage dans le sens trans- versal des barres ou couteaux, dans une forme de réalisation donnée à titre d'exemple.
Les figs. 12 et 13 représentent un panier à couteaux.
D'après la fig, l, sur le plateau de mélange n, animé d'un mouvement de rotation et présentant en son milieu une ouverture d'évacuation, tournent excentriquement par rap- @
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port à l'axe du plateau n des arbrea v- sur lesquels sont montés les outils m en forme de râteaux, de peignes ou de c outeaux.
Dans la fig. 2, on a prévu, en plus des outils m en forme de râteaux, des outils s de malaxage et de mélange s, à pales pleines, lorsque, le cas échéant, un travail de malaxage spécial et une densité plus grande de la matière, sont nécessaires, comme cela est le cas pour les matières
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réfractaires. Bntralotitil in, on peut encore prévoir d'au- tres bras avec palettes ou râcloirs m1.
Les fige 3 à 5 repré sentent un outil dont le porte- outil b est adapté à un bras de support mobile c, monté élas- tiquement le cas échéant. Le porte-outil b, ainsi que le collier de serrage b1 tenu par des vis,: présentent chacun un évidement rond dans lequel s'engage le bras c. Le porte- outil b est muni de barres étroites ou couteaux a, montés de manière fixe, ou réglables dans le sens transversal ou dans le sens vertical. Les dents a peuvent être disposées obliquement , dans des-creux al en forme de soie.
La possibilité'de réglage dans le sens transversal des couteaux a est montrée également dans la fig, 11. Le porte-outil ]! peut être pourvu d'un trou oblong 1 dans le- quel le couteau a s'engage par un gouj on z et peut être as- sujetti par une vis de serrage,
Les fig. 6 et 7 montrent la disposition, dans la- quelle le réglage des barres ou couteaux a est possible par rotation sur leur axe longitudinal, afin de pouvoir les ré- gler sous tout anglevoulu par rapport à la matière à trai- ter, et de varier la face d'attaque des barres ou couteaux.
il est prévu dans le porte-outil b des perforations dans lesquelles s'engagent les extrémités cylindriques 1 des bar- res a. Des vis de serrage permettent le blocage des barres a, une fois qu'elles sont réglées.
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La fig. 8 représente un outil dans lequel les extré- mités des barres a sont reliées par une traverse el qui dé- tache la matière à traiter du fond du récipient, la matière pénétrant par les ouvertures entre les barres! et étant ain- si désagrégée, afin de pouvoir être pénétrée d'air, s'il est nécessaire.
Les fig. 9 et 10 représentent un râteau à dents ou barres montantes a, légèrement infléchies. Le porte-fourche proprement dit b, qui passe, comme un râcloir, sur le fond du plateau de mélange et détache et soulève la matière, qui passe ainsi, à l'état ameubli, entre les dents a , est dis- posé en-dessous.
Les fig. 12 et 13 montrent une forme de réalisation du paniear à couteaux. Elle consiste en un corps annulaire ou en forme de cadre t avec rayons 1?- et up moyeu par lequel il est fixé sur le pas de support c.
Les couteaux a, qui peuvent être montés en nombre et quelconque/à un intervalle plus ou moins grand les uns des autres, sont réglables sur le cadre t ou encore sur les raya,ne tl , de sorte que la position du couteau a peut être variée suivant les besoins pour régler la face de coupe des couteaux, de manière que la matière à traiter soit découpée, ou que les couteaux agissent sur la matière plus ou moins par leur coté large, en découpant et en détachant des bandes étroites.
Le panier à couteaux peut tourner à grande vitesse et donner alors une longueur de coupe extraient grande.
Il est approprié également pour travailler des liquides , par conséquent pour émulsionner.
Au lieu d'un organe en forme de cadre, on peut éga- lement utiliser des disques ou plaques pleins ou polygonaux sur lesquels sont fixés les couteaux. Les disques coffrent l'avantage d'empêcher une projection à l'extérieur de la ma- tière, cette forme de réalisation n'est pas montrée spécia- lement au dessin.
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process and device for mixing or granulating powdery materials and plastics of any kind.
The invention relates to a method of mixing or granulating powdery materials and plastics of any kind, in an interrupted or continuous working process.
The principle of the mixing or granulation process consists in that the material to be treated, introduced into a mixing machine equipped with tools similar to rakes, forks or knives, mounted eccentrically with respect to
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to the axis of the mixer, is worked thoroughly by repeated cuts and division, intimately stirred and set in motion in a large number of directions.
The tools, driven eccentrically with respect to the axis of the mixing plate, are animated by circular movements, tracing loops in the material to be treated, so that, by the repeated reversal of the strands of material, they impart a rapid movement to the contents of the mixer and thus perform fundamental work, always repeated, and mixing of the material, without requiring an action analogous to that of a grinding wheel.
Instead of straight supports for the bars or teeth, it is also possible to use supports established so that the bars, knives, etc., can be mounted and adjusted at will on the support, for example in several planes arranged beside or behind. from each other, or in such a way that they pull or allow the material to flow inwards in the basket, or that they push it back outwards and project it, disentangling and dividing it. Finally, they can also be grouped together to form kinds of large-toothed cutters which slice or chop the material. These baskets or knife baskets are used in particular for very plastic materials because, at high speed, the knives require only little force.
According to the invention, the material to be treated, for example a dry material, a wet material, a pulverulent material, or a very plastic material, is spread out on a smooth, rotating support, driven by a back and forth movement. or fixed, for example a plate or a mixing tank, support on which the material is worked by tools similar to rakes, forks or knives.
Different wet clays can also be mixed into a homogeneous mass quickly and with little expenditure of force. For very plastic materials, the work is preferably carried out by means of knives which, @
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for high speed, require little force.
The material to be treated can be mixed and positively kept in motion until it is rolled in many directions on the carrier by the rake-shaped tools and reaches the state of granulation. If the matter is. homogeneous, it is either mixed with an agglomerating agent and with hygroscopic materials which do not themselves cooperate in the operation, and this in an amount such as the granulation of the material requires, or impregnated with moisture.
Due to the constantly varying angular position of the tools relative to the axis of the mixer, relatively rapid formation of small spheres or balls occurs if the addition of moisture is suitable.
In addition, materials such as clay and other plastics, with or without the addition of coloring, artificial fertilizers, meltable materials, refractory materials and the like, of any desired composition and according to their degree of moisture. , can be mixed basically in a single working pass and be fed in the form of small balls.
The material can, moreover, be mixed for its granulation with materials which make it firmer, such as water-glass solution, glues, sulphited residual lye, hygroscopic salts such as calcium chloride, magnesium chloride. , cements, etc., or with liquids other than water, for example solutions of salts, hydrocarbons, oils, tar, etc., the mixture of materials and additives ditions being carried out in the same mixing device in which the granulation will also take place, Due to the fact that the mixing and the granulation take place in the same ma-
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china in a single shift, the working time is considerably reduced.
The use of a single machine for mixing and granulating is particularly important for plastics which undergo a chemical reaction and which, as a result of the chemical bonding of the liquids in them, dry quickly. In the case of such materials, the mixing work should not be interrupted in the short time left by the rapid onset of granulation, so that there can be no question of a special machine for the mixture. and another for the granulation.
According to the invention, it is also possible to granulate meltable materials, for example Leuna saltpeter, which melts at 140, by the same process. The solidification of the granules being rapid, it is necessary to be able to increase appreciably the number of revolutions of the mixing tools or that of the rotary plate, or of both at the same time.
The grain size of the granulated materials is adjusted by running the mixer, namely by varying the speed of rotation of the support or by reducing or extending the processing time for a number of times. equal turns.
The grain size adjustment is still possible by changes in the setting of the combs or fork tines of the mixing tool, i.e. by placing the tines higher or lower, or by changing their angular position. compared to others, or by changing the interval between the teeth of the forks.
Further, the size of the small spheres of the granulated product can be controlled by varying the moisture content or the tackiness of the mixture to be granulated.
The crushing of the larger spheres which may have occurred during the granulation is achieved by means of
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fork tines, rotating, in combination with a slower rotation of the chainring, while, if very small balls are formed, their agglomeration is increased by a longer work, that is to say by a longer support step.
Depending on the process, it is possible to work with a relatively larger filling, without forming, in front of the rakes, lumps that cannot be undone, which cause disturbances in the operation, because the rakes do not push the material in front of them as full wings would do, but instead cross it, cut it up, and divide it, turning it frequently.
Figs. 1 to 13 of the accompanying drawing show several embodiments of the mixing device for carrying out the process.
Figs. 1 and 2 show schematically in plan a mixing plate with tools in the form of rakes.
Fig. 3 is an elevational view of a rake-shaped tool.
Fig. 4 is a plan view of the tool according to FIG. 3.
Fig. 5 is a side view of the tool according to fig.3.
Figs. 6 and show a tool with adjustable bars and knives.
Figs. 8, 9 and 10 show other embodiments of the rake-shaped tool.
Fig. 11 shows the crosswise adjustment of the bars or knives, in an exemplary embodiment.
Figs. 12 and 13 represent a knife basket.
According to fig, l, on the mixing plate n, driven by a rotational movement and having an evacuation opening in its middle, rotate eccentrically with respect to
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port to the axis of the plate n of the trees v- on which are mounted the tools m in the form of rakes, combs or knives.
In fig. 2, in addition to tools m in the form of rakes, mixing and mixing tools s, with full blades, where, where appropriate, special mixing work and a greater density of the material are provided, are required, as is the case for materials
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refractory. Bntralotitil in, it is also possible to provide other arms with pallets or scrapers m1.
The pins 3 to 5 represent a tool of which the tool holder b is adapted to a movable support arm c, mounted elastically if necessary. The tool holder b, as well as the clamp b1 held by screws,: each have a round recess in which the arm c engages. The tool holder b is provided with narrow bars or knives a, fixedly mounted, or adjustable in the transverse or vertical direction. Teeth a may be arranged obliquely, in floss-shaped hollows al.
The possibility of adjustment in the transverse direction of the knives a is also shown in fig, 11. The tool holder]! can be provided with an oblong hole 1 in which the knife a engages by a pin z and can be secured by a clamping screw,
Figs. 6 and 7 show the arrangement in which the adjustment of the bars or knives a is possible by rotation on their longitudinal axis, in order to be able to adjust them at any angle relative to the material to be treated, and to vary the leading face of the bars or knives.
perforations are provided in the tool holder b in which the cylindrical ends 1 of the bars a engage. Tightening screws allow the bars a to be locked once they are adjusted.
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Fig. 8 shows a tool in which the ends of the bars a are connected by a cross member el which separates the material to be treated from the bottom of the container, the material entering through the openings between the bars! and thus being disaggregated, so that it can be penetrated with air, if necessary.
Figs. 9 and 10 represent a rake with teeth or rising bars a, slightly bent. The fork carrier proper b, which passes, like a scraper, over the bottom of the mixing plate and loosens and lifts the material, which thus passes, in the loosened state, between the teeth a, is placed in- below.
Figs. 12 and 13 show one embodiment of the knife pan. It consists of an annular or t-frame body with spokes 1? - and up hub by which it is fixed on the support pitch c.
The knives a, which can be mounted in any number and at a greater or lesser interval from each other, are adjustable on the frame t or also on the raya, ne tl, so that the position of the knife a can be varied according to the needs to adjust the cutting face of the knives, so that the material to be treated is cut, or the knives act on the material more or less by their wide side, by cutting and detaching narrow strips.
The knife basket can rotate at high speed and thus give a large extract cutting length.
It is also suitable for working liquids, therefore for emulsifying.
Instead of a member in the form of a frame, it is also possible to use solid or polygonal discs or plates on which the knives are fixed. The discs have the advantage of preventing projection out of the material, this embodiment is not shown specifically in the drawing.