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"Perfectionnement aux prodddés et aux dispositifs pO'#r affiner, mélanger, calibrer, etc...les matières pulvru3eutes."Priorit d'une demande de br-evet MUJ.VJ.'L'.'-"'-" - ¯4"0. A A %77"rr A rt-c t'\J't à'l'f rnm On sait que lorsque des poudres de natures différentes doivent être mélangées, l'homogénéisation ne peut être obtenue que si les particules ont, autant que possible, les mêmes dimensions.
La présente invention a pour but de permettre l'homogénéisation des dimensions des grains d'une poudre, ou l'obtention d'un mélange convenablement dosé de deux ou plusieurs poudres à particules d'une très grande finesse et bien calibrées, à partir de poudres à mélanger pouvant com- porter des particules inégales et des dimensions plus gran- des. Elle a pour but également d'assurer en même temps une répartition uniforme des différents grains des poudres cons- tituantes.
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Ces différents résultats sont obtenus, conformé- ment à l'invention, en soumettant cette ou ces poudres à l'action de la force centrifuge entre deux surfaces dont l'une au moins est en rotctior , et dont la distance, de préférence réglable, est égale aux dimensions des grains de la poudre finale que l'on veut obtenir.
En outre, conformément à l'invention, on créera de préférence au voisinage de l'endroit par où les granules des matières pulvérulentes pénètrent entre les surfaces ci- dessus indiquées, des mouvements tourbillonnaires ayant pour effet, d'une part, d'activer le mélange des poudres, et d'autre pert, d'empêcher toute accumulation des poudres en cet endroit, ce qui facilite le glissement lesdites poudres entre les deux surfaces de calibrage.
Dans la pratique, un dispositif conforme à l'invention pourra comporter deux sur- faces de révolution, et en particulier des surfaces coniques axées sur le même axe, et dont l'une au moins tournera à vitesse suffisante, les matières pulvérulentes à mélanger étant introduites entre les deux surfaces à l'endroit où celles-ci sont plus rapprochées de leur axe pour être entraînées entre celles-ci sous l'effet de la force centrifuge due à la rotation. Les particules dont le diamètre est supérieur à la distance séparant les deux surfaces sont ou rejetées, ou broyées, de façon à donner naissance à des particules plus petites qui,à leur tour, peuvent être entraînées, si bien que la distance entre les deux surfaces permet de calibrer lesdites particules qui sont évacuées.
Par ailleurs, le mouvement tourbillons ire que l'on veut produire à l'endroit où les particules pénètrent entre les deux surfaces sera créé par exemple au moyen d'un rotor à ailettes comportant un disque dont les dimensions seront choisies de manière à obtenir l'effet qui sera exposé ciaprès.
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D'autres objets ét caractéristiques de la présente invention apparaîtront au cours de la description ci-après relative aux dessins ci-joints qui représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention.
Sur ce dessin, la figure 1 est une coupe verticale d'un dispositif doseur, mélangeur, affineur, calibreur, conforme à la présente invention.
La figure 2 représente en coupe un détail à plus grande échelle.
La figure 3 représente un autre détail, vu de face, regardé dans l'axe de la ligne III-III de la fig. 1.
Sur la figure 1, 1 désigne le bâti de l'appareil sur lequel tourne un rotor 2 à axe vertical. L'arbre 3 de ce rotor de forme tubulaire, est porté par le bâti, par l'intermédiaire de roulements à billes 4. Il est entraîné en rotation par n'importe quel moyen approprié, par l'intermédiaire d'une poulie d'entraînement 5, par exemple. Le rotor proprement-dit 2 est constitué par une sorte de disque creux en forme de tronc de cône très aplati dont la surface extérieure cônique 6 coopère avec une surface de même forme d'un stator 7, comme cela sera exposé ci-après.
A l'intérieur du rotor est prévu un diaphragme 8, dont le diamètre est plus petit que le diamètre intérieur de ce rotor 5 et qui comporte en son centre un trou 9 destiné à permettre le passage d'une tubulure 10 centrée à l'intérieur de l'arbre creux 3. Cette tubulure est destinée à être mise en communication, par un robinet 11, avec un courant d'eau froide. A la partie inférieure de l'arbre creux 3 est prévue, d'autre part, une goulotte d'évacuation 12.
Cette disposition a pour but de permettre de faire circuler à l'intérieur du rotor de l'eau de refroidissement qui pénétrant par tubulure 10 s'écoule sous l'effet de la force centrifuge le long de la
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partie supérieure du diaphragme 8 pour revenir l'intérieur de l'arbre creux 3 après avoi r refroidi par l'intérieur la surface 6 du rotor, et être ensuite évacuée en 12.
Le rotor porte d'autre part à sa partie supérieure des ailettes 13 reliées à leur partie supérieure à un disque
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14 dont le liuriètre est 1.<Fci:i<.ù:enL inférieur au diarnctre du stator 7 à cet endroit, ainsi qu'il sera exposé ci-après, et dont la partie centrale placée au-dessus des aile!,tes est évidée.
Le stator 7 qui a la forme d'un cône renversé, com- me cela a été représenté, est porté par le couvercle 15 du bâti par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage qui va être décrit. A cet effet, le cône 7 du stator se prolonge à sa partie supérieure par une partie cylindrique 16 suscep- tible de coulisser dans la partie cylindrique correspondante
17 du couvercle. Dans la partie cylindrique 16 du stator vient se fixer une vis 18 portant une guette 19 et qui traverse une fente hélicoïdale 20 (voir en particulier fig. 3) ménagée dans la partie cylindrique 6 du couvercle.
Il s'ensuit que lorsque la manette et la vis se déplacent à l'intérieur de la fente hélicoïdale, ce .ouvrent a pour effet de soulever ou d'abaisser le stator 7 par rapport au bâti de l'appareil et de rapprocher, par suite, ou d'éloigner ce stator 7 du rotor 2.
Ce déplacent est obtenu de la manière suivante : un ressort 21 appuie d'une part sur la partie 16 du couvercle par l'intermédiaire d'une butée réglable 22, et d'autre part sur la partie 16 du stator par l'intermédiaire de la manette 19 ; en réglant la position de la butée 22, au moyen d'un dispositif a vis, par exemple, on règle la position du stator 7 par rapport au rotor 6, ledit stator pouvant toutefois s'écarter légèrement, le cas échéant, du rotor, en comprimant le ressort 21. Une trémie 23 permet l'introduction de la manière à traiter à l'intérieur des ailettes 13. Par ailleurs le bâti
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comporte une goulotte d'évacuation 24 pour les substances traitées.
Voici comment fonctionne le dispositif qui vient d'être décrit.
Tout d'abord la position du stator par rapport au rotor est réglée au moyen du dispositif de réglage ci-dessus décrit, de manière à laisser entre ces deux pièces un "entrefer" 27 correspondant à la finesse des grains de poudre que l'on veut obtenir. A cet entrefer correspond d'ailleurs, entre le disque 4 et le stator 7, un autre entrefer 26, légèrement supérieur à l'entrefer 27 (fi g. 2).
Les matières pulvérulentes à mélanger sont amenées par la goulotte 23, soit après un pré-mélange grossier, soit séparément au moyen d'un appareil doseur approprié quelconque non représenté. L'ensemble tombe sur les ailettes 13 ; entraînés par ces dernières, les constituants du mélange viennent, sous l'effet de la force centrifuge, frotter énergiquement contre la paroi du stator 7. Sous l'effet de la poussée centrifuge et de l'action stabilisatrice du stator 7, les constituants, en plus du mouvement circulaire, cheminent entre le disque 14 et le stator 7 à travers l'entrefer 26 (voir en particulier fig. 2) pour retourner ensuite par-dessus le disque 14 à l'intérieur des ailettes 13.
Ainsi se crée une circulation intense, indiquée par des flèches sur la fig. 2 et qui crée un pré-mélange et empêche tout tassement à l'endroit de l'entrefer 27. Les parties les plus fines résultant du pré-mélange s'engagent dans l'entrefer 27 où elles subissent un mouvement sous pression qui tend, d'une part, à uniformiser les grains et, d'autre part, à les distribuer d'une façon homogène. La masse traitée est ensuite récoltée dans la goulotte d'évacuation 24, d'où elle peut être envoyée dans des caissons munis de manchons d'aération.
Le procédé et le dispositif qui viennent d'être
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décrits peuvent être utilisés pour le mélange, l'affinage, calibrage, etc....de toutes matières pulvérulentes, et en particulier pour les produits de beauté an poudre, les pro- duits pharmaceutiques en poudre, les poudres colorantes pas- tel s, poudres chimiques, produits agricoles, engrais, poudres insecticides, etc...
La vitesse de rotation du bol pourra varier dans de larges limites suivant la nature des matières à mélanger et le résultat que l'on cherche à atteindre. Cette vitesse pourra par exemple être de l'ordre de 1.000 à 3.000 tours/minute pour un diamètre de bol de 18 cms. L'invention n'est toute- fois nullement limitée à cette vitesse de rotation.
On pourra bien entendu, en outre, apporter de non- breuses modifications au dispositif décrit sans sortir du domaine de le dite invention.
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"Improvement in prodddés and devices to refine, mix, calibrate, etc ... the pulvru3eutes materials." Priority of a patent application MUJ.VJ.'L '.'- "' -" - ¯4 "0. AA% 77" rr A rt-c t '\ J't à'l'f rnm It is known that when powders of different natures must be mixed, homogenization can only be obtained if the particles have, as far as possible, the same dimensions.
The object of the present invention is to allow the homogenization of the dimensions of the grains of a powder, or to obtain a suitably dosed mixture of two or more powders with particles of very great fineness and well calibrated, from Mixing powders which may have uneven particles and larger dimensions. Its purpose is also to ensure at the same time a uniform distribution of the various grains of the constituent powders.
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These different results are obtained, in accordance with the invention, by subjecting this or these powders to the action of centrifugal force between two surfaces, at least one of which is in rotation, and the distance of which, preferably adjustable, is equal to the dimensions of the grains of the final powder that is to be obtained.
In addition, according to the invention, it will preferably be created in the vicinity of the place through which the granules of pulverulent materials enter between the surfaces indicated above, swirling movements having the effect, on the one hand, of activating the mixing of the powders, and other pert, to prevent any accumulation of the powders in this location, which facilitates the sliding of said powders between the two calibration surfaces.
In practice, a device in accordance with the invention may include two surfaces of revolution, and in particular conical surfaces centered on the same axis, and at least one of which will rotate at sufficient speed, the pulverulent materials to be mixed being introduced between the two surfaces at the place where they are closer to their axis to be driven between them under the effect of the centrifugal force due to the rotation. Particles larger in diameter than the distance between the two surfaces are either discarded, or crushed, so as to give rise to smaller particles which, in turn, can be entrained, so that the distance between the two surfaces allows to calibrate said particles which are evacuated.
Furthermore, the vortex movement ire that we want to produce at the place where the particles penetrate between the two surfaces will be created for example by means of a finned rotor comprising a disc whose dimensions will be chosen so as to obtain the effect which will be explained below.
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Other objects and characteristics of the present invention will emerge from the following description relating to the accompanying drawings which represent, by way of non-limiting example, a particular embodiment of the invention.
In this drawing, Figure 1 is a vertical section of a metering device, mixer, refiner, sizer, according to the present invention.
Figure 2 shows a sectional detail on a larger scale.
FIG. 3 represents another detail, seen from the front, viewed along the axis of line III-III of FIG. 1.
In FIG. 1, 1 designates the frame of the apparatus on which a rotor 2 with a vertical axis rotates. The shaft 3 of this tubular rotor is carried by the frame, by means of ball bearings 4. It is driven in rotation by any suitable means, by means of a pulley. drive 5, for example. The actual rotor 2 consists of a sort of hollow disc in the form of a very flattened truncated cone, the conical outer surface of which 6 cooperates with a surface of the same shape of a stator 7, as will be explained below.
Inside the rotor is provided a diaphragm 8, the diameter of which is smaller than the internal diameter of this rotor 5 and which comprises in its center a hole 9 intended to allow the passage of a tube 10 centered inside. of the hollow shaft 3. This tubing is intended to be placed in communication, via a valve 11, with a stream of cold water. At the bottom of the hollow shaft 3 is provided, on the other hand, a discharge chute 12.
The purpose of this arrangement is to allow cooling water to circulate inside the rotor which penetrates through tubing 10 flows under the effect of centrifugal force along the
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upper part of the diaphragm 8 to return to the interior of the hollow shaft 3 after having cooled from the inside the surface 6 of the rotor, and then to be evacuated at 12.
The rotor also carries at its upper part fins 13 connected at their upper part to a disc
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14 whose liuriètre is 1. <Fci: i <.ù: enL less than the diameter of stator 7 at this location, as will be explained below, and whose central part is placed above the wings!, Your is hollowed out.
The stator 7 which has the shape of an inverted cone, as has been shown, is carried by the cover 15 of the frame by means of an adjusting device which will be described. For this purpose, the cone 7 of the stator is extended at its upper part by a cylindrical part 16 capable of sliding in the corresponding cylindrical part.
17 of the cover. In the cylindrical part 16 of the stator is fixed a screw 18 carrying a watch 19 and which passes through a helical slot 20 (see in particular Fig. 3) formed in the cylindrical part 6 of the cover.
It follows that when the handle and the screw move inside the helical slot, this opening has the effect of raising or lowering the stator 7 with respect to the frame of the apparatus and of bringing closer, by continued, or move this stator 7 away from the rotor 2.
This displacement is obtained as follows: a spring 21 bears on the one hand on part 16 of the cover via an adjustable stop 22, and on the other hand on part 16 of the stator via the lever 19; by adjusting the position of the stop 22, by means of a screw device, for example, the position of the stator 7 with respect to the rotor 6 is adjusted, said stator being able however to deviate slightly, if necessary, from the rotor, by compressing the spring 21. A hopper 23 allows the introduction of the manner to be treated inside the fins 13. Furthermore, the frame
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comprises a discharge chute 24 for the treated substances.
Here is how the device which has just been described works.
First of all, the position of the stator relative to the rotor is adjusted by means of the adjustment device described above, so as to leave between these two parts an "air gap" 27 corresponding to the fineness of the grains of powder which are wants to get. To this air gap corresponds, moreover, between the disc 4 and the stator 7, another air gap 26, slightly greater than the air gap 27 (fi g. 2).
The pulverulent materials to be mixed are fed through the chute 23, either after coarse premixing, or separately by means of any suitable metering device not shown. The assembly falls on the fins 13; driven by the latter, the constituents of the mixture come, under the effect of centrifugal force, rub vigorously against the wall of the stator 7. Under the effect of the centrifugal thrust and the stabilizing action of the stator 7, the constituents, in addition to the circular movement, travel between the disc 14 and the stator 7 through the air gap 26 (see in particular fig. 2) to then return over the disc 14 inside the fins 13.
This creates an intense circulation, indicated by arrows in fig. 2 and which creates a premix and prevents any settling at the location of the air gap 27. The thinnest parts resulting from the premix engage in the gap 27 where they undergo a movement under pressure which tends, on the one hand, to make the grains uniform and, on the other hand, to distribute them in a homogeneous manner. The treated mass is then collected in the discharge chute 24, from where it can be sent into boxes provided with ventilation sleeves.
The method and the device which have just been
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described can be used for mixing, refining, sizing, etc., of all powdery materials, and in particular for powdered beauty products, powdered pharmaceutical products, pasty coloring powders. , chemical powders, agricultural products, fertilizers, insecticidal powders, etc ...
The speed of rotation of the bowl may vary within wide limits depending on the nature of the materials to be mixed and the result that is sought to be achieved. This speed could for example be of the order of 1,000 to 3,000 revolutions / minute for a bowl diameter of 18 cms. The invention is however in no way limited to this speed of rotation.
It is of course also possible to make numerous modifications to the device described without departing from the scope of the said invention.