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Le mélange, grand problème des industries chimiques, a pour but de créer des échanges moléculaires entre produits miscibles, ou particulaires entre produits en suspensiono
Il existe : des mélangeurs fixes, et des mélangeurs amovibles.
Ces derniers effectuent des échanges : par rotation, ou encore verticaux.
Le présent mélangeur est du genre amovible ; il complète les échanges déjà cités, par 'apports de phénomènes vibra- toires, de turbulence, de broyage à haute fréquence.
La ligure 1 donne une vue d'ensemble de l'appareil, supposé plongé en cuve.Il est essentiellement constitué
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par : a) un moteur électriquel;' b) un corps de mélangeur en deux parties., 2 et 3 c) un arbre 4, son écrou 5, son roulement 6 et la turbine 7 disposée à son extrémité inférieure ; d) quatre tiges 8, un palier 9, un cône 10, un diffuseur 11, le tout assemblé au corps 2-3 pour assurer une grande rigidité, nécessaire à l'ensemble ; e)'de différents accessoires.
Le moteur 1 repose dans un logement de centrage de ,la partie 2 du corps de mélangeur, et y est boulonné.
Le corps de mélangeur est conçu en deux parties centrées entre elles (2 et 3) pour permettre éventuellement' un montage sur couvercle A-A d'une cuve étanche, dans le cas de mélange sous vide ou sous pression. Il contient tous les organes d'accouplement du moteur 1 avec l'arbre 4, et notamment? un manchon cylindrique 12. claveté en bout de l'arbre moteur, mais tournant librement dans le corps 2, sa partie femelle inférieure étant prévue avec quatre ou six pans, afin dé pouvoir transmettre le mouvement rotatif du moteuro
Les poignées P ne servent qu'à maintenir l'appareil pour vaincre la réaction, au démarrage, et encore pour faciliter sa manutentiono
L'arbre 4, comporte à l'extrémité supérieure, un - roulement oscillant 6,
à double rangée de billes et bloqué par l'écrou-spécial à quatre'ou six pans 5, rendant ainsi solidaire l'ensemble : arbre-roulement-écrou.
. L'écrou 5 pénètre librement dans le logement femelle à quatre ou six pans, correspondant, du manchon 12.
. Ce système d'accouplement est 'conçu dans unbut d'amo- vibilité facile et rapide du moteur.
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Z' e¯tré:¯:its inférieure due l'arbre 4 comporte un cône normal sur lequel est bloquée la surbine 7
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L'ensemble .lj--:>-6-7 est lui-L:.ê:::o bloqué :;n ;l =1ce dcjis le corps 3 par l'écrou spécial 15 jourant aussi le rôle de presse-étoupe.
La turbine.7 représentée à la figure 2 esg de concepticn nouvelle très étudiée dont le rôle est important.
Son sens de rotation est indiqué par la flèche F. Elle est à six pales, disposées tangentiellement à un moyeu idéal à six pans, pour s'incurver au plus tôt, et exercer ainsi une force radiale maximum sur les particules.
Trois pales comportent' en haut et en bas, une partie rabattue a Les rabats sont fait selon un pli B-B , non situé dans un plan horizontale constituant une hélice qui fraise les couches en contact, et créant ainsi une aspiration de bas en haut, et de haut en'bas, parallèle à l'arbre de rotationo
Ces trois pales comportent chacune un trou b La diffé- rence de pression entre les faces de ces pales, oblige une partie des particules aspirées, à passer par les trous, réa- lisant de cette façon, un prémélange
Les trois autres pales c appuyant sur les masses déjà
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nélangées, les poussent;
vers les barreaux du dif:f.,.s.eur' 11 (dont il est question au paragraphe suivant) mais, d'entre part, les pales étant reliés deux à deux entre allés, sur le cercle extérieur de la turbine par un segment d'anneau d on biseau avec tranchent vers l'intérieur de la turbine;, des effets conjugués considérables de chocs, vibrations,
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broyages, cisaill'3J21ents et 12l.,:
inase.3, se produisent, sur les particules' eu cela en rapport-. avec la vitesse donnée au moteur, et agissant sur les différents niveaux de le. cuve, ainsi mis en contact intime
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Les quatre tiges 8.sont épaulées et filetées deux fois à leur extrémité supérieure, dans le but d'un centrage et d'une rigidité idoine de l'ensemble.
Leur extrémité inférieure est épaulée. sur une grande longueur afin d'y pouvoir monter et bloquer le palier 9, le cône 10 et le diffuseur 11.
Le palier 9,. servant de guidage à l'arbre 4, comporte une douille amovible 14, en plastique ou en bronze. Au droit de cette douille, l'arbre 4 comporte un revêtement solidaire , en acier dur, évitant ainsi son usure.
Le cône 10 concentre les veines d'aspiration et évite un freinage, par l'application du principe VENTURI @
Le diffuseur 11 a pour but de laminer les masses prémélangées et projetées par les pales de,la turbine 7.
Sa forme rappelle une cage d'écureuil ; un anneau supérieur ' et un anneau-inférieur, plats et circulaires, sont reliés entre eux par de nombreux barreaux ronds, distants les uns des autres, afin de laisser entre eux des passages rectangeu laires allongés en hauteur, et par où sortiront, laminés, les mélanges éjectés du diffuseur par la turbine. La figure 3 montre le couple diffuseur- turbine.
Accessoirement, le mélangeur comporte ? .
Des gaines de circulation 15, rapidement démontables et constituées de denx demi-tubes.verticaux, en tôle, avec charnières et broche de fermeture, Elles canalisent les produits des différents niveaux de la cuve, vers la zone de travail. : turbine 7- diffuseur 11.
Un cône de chargement 16 est constitué à sa partie infé- rieure par un tube en tôle, perforé de trous, et à sa partie supérieure par un entonnoir en tôle, disposé pour que la partie inférieure demeure immergée (niveau C-C
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Cette nouveauté permet d'effectuer, en certains cas, les ajouts de produits à disperser ou µdissoudre, en les .canalisant rapidement vers la z8ne de travail, sans gêner aux échanges de niveau des produits dans la cuve, échanges s'effectuant par les trous de la partie inférieure. Le tube.perforé et les gaines amovibles sont-.montés à l'extérieur des tiges 8.sur lesquelles ils sont guidés.
Enfin, une hélice d'aspiration 17, à deux ou plusieurs pales, montée solidairement sur l'arbre 4 constitue un relai aspirant, permettant d'augmenter la vitesse de circulation des fluides dans les gaines 15, notamment pour les produits visqueux.
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Mixing, a major problem in the chemical industries, aims to create molecular exchanges between miscible products, or particles between products in suspension.
There are: fixed mixers, and removable mixers.
The latter carry out exchanges: by rotation, or vertical.
The present mixer is of the removable type; it supplements the exchanges already mentioned, by contributions of vibratory phenomena, turbulence, high frequency grinding.
Figure 1 gives an overview of the apparatus, supposedly immersed in a tank. It is essentially made up of
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by: a) an electric motor; ' b) a mixer body in two parts., 2 and 3 c) a shaft 4, its nut 5, its bearing 6 and the impeller 7 arranged at its lower end; d) four rods 8, a bearing 9, a cone 10, a diffuser 11, all assembled to the body 2-3 to ensure high rigidity, necessary for the assembly; e) 'various accessories.
The motor 1 rests in a centering housing of part 2 of the mixer body and is bolted to it.
The mixer body is designed in two parts centered between them (2 and 3) to possibly allow mounting on cover A-A of a sealed tank, in the case of mixing under vacuum or under pressure. It contains all the coupling components of the engine 1 with the shaft 4, and in particular? a cylindrical sleeve 12 keyed at the end of the motor shaft, but rotating freely in the body 2, its lower female part being provided with four or six sides, in order to be able to transmit the rotary movement of the motor.
The handles P are only used to hold the device to overcome the reaction, when starting, and again to facilitate its handling.
The shaft 4, has at the upper end, a - oscillating bearing 6,
with double row of balls and blocked by the special four-sided or hexagonal nut 5, thus securing the whole: shaft-bearing-nut.
. The nut 5 penetrates freely into the corresponding female housing with four or six sides of the sleeve 12.
. This coupling system is designed for the easy and quick movability of the engine.
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Z 'ētré: ¯: its inferior due to the shaft 4 has a normal cone on which the surbine 7 is blocked
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The whole .lj -:> - 6-7 is itself-L: .ê ::: o blocked:; n; l = 1ce dcjis the body 3 by the special nut 15 also acting as a gland .
The turbine.7 shown in Figure 2 is a new concepticn very studied whose role is important.
Its direction of rotation is indicated by arrow F. It has six blades, arranged tangentially to an ideal hexagonal hub, to bend as soon as possible, and thus exert a maximum radial force on the particles.
Three blades have 'at the top and bottom, a folded part a The flaps are made in a BB fold, not located in a horizontal plane constituting a propeller which mills the layers in contact, and thus creating a suction from bottom to top, and up and down, parallel to the rotating shaft
These three blades each have a hole b The difference in pressure between the faces of these blades forces some of the particles sucked up to pass through the holes, thereby producing a premix.
The other three blades c pressing on the masses already
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mixed, push them;
towards the bars of the dif: f.,. s.eur '11 (which is discussed in the following paragraph) but, on the other hand, the blades being connected two by two between aisles, on the outer circle of the turbine by a ring segment of bevel with cut towards the inside of the turbine;, considerable combined effects of shocks, vibrations,
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grinding, shearing'3J21ents and 12l.,:
inase. 3, occur, on the particles' had this in relation-. with the speed given to the motor, and acting on the different levels of the. tank, thus placed in intimate contact
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The four rods 8 are shouldered and threaded twice at their upper end, for the purpose of centering and suitable rigidity of the assembly.
Their lower end is shouldered. over a long length in order to be able to fit and block the bearing 9, the cone 10 and the diffuser 11.
Level 9 ,. serving as a guide for the shaft 4, comprises a removable bush 14, made of plastic or bronze. In line with this bush, the shaft 4 has an integral coating, made of hard steel, thus preventing wear.
The cone 10 concentrates the suction veins and prevents braking, by applying the VENTURI @ principle
The purpose of the diffuser 11 is to roll the premixed masses projected by the blades of the turbine 7.
Its shape is reminiscent of a squirrel cage; an upper ring 'and a lower ring, flat and circular, are connected to each other by numerous round bars, distant from each other, in order to leave between them rectangular passages elongated in height, and through which will exit, rolled, the mixtures ejected from the diffuser by the turbine. Figure 3 shows the diffuser-turbine pair.
Incidentally, the mixer has? .
Circulation ducts 15, quickly removable and made up of ten vertical half-tubes, made of sheet metal, with hinges and closing pin, They channel the products from the different levels of the tank to the work area. : turbine 7- diffuser 11.
A loading cone 16 is formed at its lower part by a sheet metal tube, perforated with holes, and at its upper part by a sheet funnel, arranged so that the lower part remains submerged (level C-C
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This novelty makes it possible to carry out, in certain cases, the additions of products to be dispersed or µdissolved, by channeling them rapidly towards the working area, without hindering the level exchanges of the products in the tank, exchanges taking place through the holes of the lower part. The perforated tube and the removable sleeves are. Mounted on the outside of the rods 8. on which they are guided.
Finally, a suction propeller 17, with two or more blades, mounted integrally on the shaft 4 constitutes a suction relay, making it possible to increase the speed of circulation of the fluids in the ducts 15, in particular for viscous products.