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La présente invention concerne un dispositif pour mélange et réduire des matières solides se trouvant dans un liquide. On connaît un tel dispositif de mélange;, constitué par un récipient dans le fond duquel est monté un disque rotatif centrifuge.
La face supérieure de ce disque présente des nervures radiales ou courbées vers l'arrière. Au-dessus de ce disque, s'en trouve un autre, de forme annulaire et fixe, dont la face inférieure présente des protubérances, par exemple également des nervures.
Ce dispositif permet déja un bon mélange de matières solides avec un liquide ainsi qu'une certaine réduction des dimensions de ces matières.
Avec un tel dispositif on peut, par exemple, mélanger des peintures tout en réduisant le pigment à une plus grande finesse.
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La présente invention vise à améliorer l'efficacité des dispositifs connus. Suivant l'invention, le disque centrifuge monté près du fond du récipient est entouré à peu de distance par un anneau fixe qui comporte, du côté intérieur, des évidements par.allèles à l'axe géométrique.-du disque rotatif, ou inclinés sur cet -axe.
L'efficacité du nouveau dispositif est due à l'intense tourbillonnement de la matière à mélanger, qui se produit dans les évidements. Ce tourbillonnement est d'autant plus fort que la dis- tance entre la périphérie extérieure du disque rotatif et la pé- riphérie intérieure du disque fixe est faible, et que la vitesse périphérique du disque rotatif est élevée.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale médiane du dis,po- sitif de mélange et de réduction; cette coupe passe aussi par les con' duits du disque centrifuge, la fig. 2 est une coupe horizontale par la ligne II-II, la fig. 3 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation de la partie centrale du dispositif, la fig. 4 est une coupe horizontale par la ligne IV-IV, la fig. 5 est une coupe verticale d'une autre variante de la partie centrale du dispositif, la fig. 6 montre à plus grande échelle une autre forme de réalisation de l'anneau fixe, la fig. 7 est une coupe verticale par l'anneau extérieur montrant différentes formes de réalisation des évidements, et la fig. 8 montre, à plus grande échelle et schématiquement un détail de la fig. 4.
Dans un récipient 1, est monté un arbre de commande rota- tif central 2, tourillonné à l'extérieur du récipient; il porte à sor
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extrémité inférieure un disque centrifuge 3 ; dernier est pourvu de conduits 6 recourbés vers l'extérieur et est entouré par un anneau fixe 4, fixé au fond du récipient par des brides et des fer- rures de retenue 5. La distance entre le disque centrifuge et l'anneau extérieur est d'environ 2 à 3 mm. L'anneau fixe est relié à un disque de recouvrement annulaire 7 ,qui surplombe partiellement le disque centrifuge et laisse subsister au mileu une ouverture 17.
Dans l'anneau extérieur sont ménagés des évidements 8 en forme de rainures à section transversale sensiblement carrée ; ces rainu- res sont parallèles.à l'axe géométrique de l'arbre 2.
Les rainures peuvent aussi avoir une section transversale en forme de parallélogramme, comme montré en 8a et 8b sur la fig. 7, ou semi-circulaire comme montré sur la partie de droite de la fige 7. Enfin, au lieu de rainures on peut aussi prévoir des évidements en forme de poches obtenues par exemple par forage, sur le côté intérieur de l'anneau fixe (voir fig. 6).
Lorsque le disque 3 tourne, par exemple à une vitesse périphérique d'environ 16 à 20 m/sec, et que le récipient 1 est rem pli d'un mélange d'un liquide et de matières solides en grains, qui après mélange forment une peinture dont les constituants solides sont- les pigments, ce mélange est aspiré par l'ouverture supérieure 17 de l'anneau fixe et guidé par les conduits 6. Ce mélange est alors projeté à très grande vitesse contre la périphérie intérieure de l'anneau fixe et particulièrement dans les rainures 8.
Dans ces rainures se produit un tourbillonnement intense, en- gendré principalement par la forme des rainures, comme le montre la fig. 8. Ce tourbillonnement provoque un mélange très intime des phases solide et liquide du mélange¯et également une réduction des constituants solides, c'est-à-dire une réduction des dimensions de ces constituants. Le mélange quitte alors l'anneau fixe en bas, entre l'anneau et le fond du récipient, et suit le parcours indiqué
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par les flèches sur la fig. 1. Il se produit donc un mouvement continu du liquide et du pigment en suspension dans celui-ci, par exemple du liant et du pigment de la peinture qui les fait constamment repasser par la partie centrale du dispositif.
Le mélange reste dans le récipient par exemple de 10 à 15 minutes aussi longtemps que nécessaire pour réaliser un mélange suffisant et en même temps aussi pour réduire les dimensions des matières solides, par exemple des pigments. Le mélange est ensuite évacué par la tubulure 9 pourvue d'un robinet,, non représenté. Dans le cas de la fabrication de.peinture, c'est donc la peinture finie qui est évacuée à cet endroit.
Le pouvoir de mélange et de réduction du dispositif peut encore être amélioré, en prévoyant également des évidements dans la périphérie extérieure du disque rotatif. Cela permet d'obtenir un mélange plus rapide du contenu du récipient et aussi une réduction plus rapide des dimensions des matières solides.
Le disque centrifuge montré sur la fig. 3 a une forme légèrement différente de celui de la fig, 1. Il est constitué par un disque 10 ayant au-dessus plusieurs nervures 11. Dans la périphérie plus épaisse du disque sont ménagées des rainures rectan- gulaires 13 parallèles à l'axe. La suspension à mélanger et à rédui- re pénètre également ici par l'ouverture supérieure 17 puis est projetée à grande vitesse vers l'extérieur, par les nervures 11; elle arrive ensuite dans les rainures 8'de l'anneau fixe et les rainures 13 du disque centrifuge.
Dans cette forme de réalisa- tion aussi, le disque centrifuge est entouré à peu de distance par l'anneau fixe 4; on remarquera qu'il se produit à cet endroit une réduction très rapide et efficace des constituants solides et qu'ils sont en même temps mélangés avec le liquide.
La forme de réalisation de la fig. 5 ressemble beaucoup à celle de la fig. 1, c'est-à-dire qu'elle comporte aussi un disque centrifuge à conduits 18. On remarquera les rainures 14 parallèles
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à l'axe, découpées dans le bord extérieur du disque centrifuge.
La figure 7 montre différentes autres formes de réalisa- tion des évidements ou rainures aménagés dans l'anneau fixe 4; la ligne en traits mixtes 16 indique le diamètre extérieur du disque centrifuge. Le disque centrifuge peut, ici aussi comporter des évidements ou rainures, ce qui augmente l'effet de mélange et de réduction, comme déjà dit.
Les nervures montrées sur la fig. 4 peuvent aussi être cour bées vers l'arrière.
Le fond et l'enveloppe du récipient 1 peuvent avantageu- sement être réalisés à double paroi pour permettre d'y faire cir- culer un liquide de refroidissement.
La distance entre le disque centrifuge et le disque fixe est de préférence très faible, comme décrit plus haut.
La figure 8 montre, schématiquement et à plus grande échelle, un détail de la fige 4 et on y voit nettement les tourbillons dans les rainures 8 et 13. Ces tourbillons se forment aussi dans les autres rainures montrées sur les figures 1, 2, 5, 7 et également, de façon analogue, dans les trous en forme de poche 15 de la fig. 6.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif pour mélanger un liquide avec une ou plu- sieurs matières solides, particulièrement pour la fabrication de peintures et de peintures laquées, constitué par un récipient près du fond duquel est mohté un disque centrifuge, caractérisé en ce que ce disque est entouré à peu de distance par un anneau fixe qui présente du côté intérieur des évidements parallèles à l'axe géo- métrique du disque centrifuge, ou inclinés sur cet axe.
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The present invention relates to a device for mixing and reducing solids in a liquid. Such a mixing device is known ;, consisting of a container in the bottom of which is mounted a centrifugal rotating disc.
The upper face of this disc has radial or rearward curved ribs. Above this disc is another, of annular and fixed shape, the underside of which has protuberances, for example also ribs.
This device already allows a good mixing of solids with a liquid as well as a certain reduction in the dimensions of these materials.
With such a device it is possible, for example, to mix paints while reducing the pigment to a greater fineness.
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The present invention aims to improve the efficiency of known devices. According to the invention, the centrifugal disc mounted near the bottom of the container is surrounded at a short distance by a fixed ring which has, on the inside, recesses par.alleles to the geometric axis.-of the rotating disc, or inclined on this axis.
The efficiency of the new device is due to the intense swirling of the material to be mixed, which occurs in the recesses. This swirling is all the stronger as the distance between the outer periphery of the rotating disc and the inner periphery of the fixed disc is low, and as the peripheral speed of the rotating disc is high.
The accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of the invention.
Fig. 1 is a median longitudinal section of the device for mixing and reducing; this section also passes through the ducts of the centrifugal disc, FIG. 2 is a horizontal section on the line II-II, FIG. 3 is a vertical section of another embodiment of the central part of the device, FIG. 4 is a horizontal section on the line IV-IV, FIG. 5 is a vertical section of another variant of the central part of the device, FIG. 6 shows on a larger scale another embodiment of the fixed ring, FIG. 7 is a vertical section through the outer ring showing different embodiments of the recesses, and FIG. 8 shows, on a larger scale and schematically a detail of FIG. 4.
In a container 1, there is mounted a central rotary control shaft 2, journaled outside the container; he carries to sor
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lower end a centrifugal disc 3; The latter is provided with conduits 6 curved outwards and is surrounded by a fixed ring 4, fixed to the bottom of the container by flanges and retaining brackets 5. The distance between the centrifugal disc and the outer ring is d 'about 2 to 3 mm. The fixed ring is connected to an annular covering disc 7, which partially overhangs the centrifugal disc and leaves an opening 17 in the middle.
In the outer ring are formed recesses 8 in the form of grooves with a substantially square cross section; these grooves are parallel to the geometric axis of shaft 2.
The grooves may also have a cross section in the form of a parallelogram, as shown at 8a and 8b in FIG. 7, or semi-circular as shown on the right-hand part of the pin 7. Finally, instead of grooves, it is also possible to provide pocket-shaped recesses obtained for example by drilling, on the inner side of the fixed ring ( see fig. 6).
When the disc 3 rotates, for example at a peripheral speed of about 16 to 20 m / sec, and the container 1 is filled with a mixture of a liquid and granular solids, which after mixing form a paint whose solid constituents are pigments, this mixture is sucked through the upper opening 17 of the fixed ring and guided by the ducts 6. This mixture is then projected at very high speed against the inner periphery of the fixed ring and particularly in the grooves 8.
Intense swirling occurs in these grooves, generated mainly by the shape of the grooves, as shown in fig. 8. This swirling causes a very intimate mixing of the solid and liquid phases of the mixture and also a reduction of the solid constituents, that is to say a reduction in the dimensions of these constituents. The mixture then leaves the fixed ring at the bottom, between the ring and the bottom of the container, and follows the indicated route.
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by the arrows in fig. 1. There is therefore a continuous movement of the liquid and of the pigment suspended therein, for example of the binder and the pigment of the paint which makes them constantly pass through the central part of the device.
The mixture remains in the container for example 10 to 15 minutes as long as necessary to achieve sufficient mixing and at the same time also to reduce the size of solids, eg pigments. The mixture is then discharged through the pipe 9 provided with a valve, not shown. In the case of the manufacture of paint, it is therefore the finished paint which is discharged at this location.
The mixing and reducing power of the device can be further improved by also providing recesses in the outer periphery of the rotating disc. This allows for faster mixing of the contents of the container and also a faster reduction in the size of the solids.
The centrifugal disc shown in fig. 3 has a shape slightly different from that of FIG. 1. It is formed by a disc 10 having above several ribs 11. In the thicker periphery of the disc are formed rectangular grooves 13 parallel to the axis. The suspension to be mixed and reduced also enters here through the upper opening 17 and is then projected at high speed towards the outside, through the ribs 11; it then arrives in the grooves 8 ′ of the fixed ring and the grooves 13 of the centrifugal disc.
In this embodiment too, the centrifugal disc is surrounded at a short distance by the fixed ring 4; it will be noted that at this point a very rapid and efficient reduction of the solid constituents takes place and that they are at the same time mixed with the liquid.
The embodiment of FIG. 5 closely resembles that of FIG. 1, that is to say that it also comprises a centrifugal disc with ducts 18. Note the parallel grooves 14
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to the axis, cut in the outer edge of the centrifugal disc.
FIG. 7 shows various other embodiments of the recesses or grooves made in the fixed ring 4; the dashed line 16 indicates the outside diameter of the centrifugal disc. The centrifugal disc can here also include recesses or grooves, which increases the mixing and reducing effect, as already mentioned.
The ribs shown in fig. 4 can also be bowed towards the rear.
The bottom and the casing of the receptacle 1 can advantageously be made with a double wall to allow a cooling liquid to circulate therein.
The distance between the centrifugal disc and the fixed disc is preferably very small, as described above.
Figure 8 shows, schematically and on a larger scale, a detail of the pin 4 and we clearly see the vortices in the grooves 8 and 13. These vortices also form in the other grooves shown in Figures 1, 2, 5 , 7 and also, similarly, in the pocket-shaped holes 15 of FIG. 6.
CLAIMS
1.- Device for mixing a liquid with one or more solid substances, particularly for the manufacture of paints and lacquer paints, consisting of a receptacle near the bottom of which a centrifugal disc is mounted, characterized in that this disc is surrounded at a short distance by a fixed ring which has, on the inner side, recesses parallel to the geometric axis of the centrifugal disc, or inclined on this axis.