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"Dispositif pour obtenir des dispersions de matières solides dans des liquides."
L'invention est relative à un dispositif pour obtenir des dispersions de matières solides dans des liquides, telles que des peintures, des crûmes, des produits chimiques et analogures, dans des moulins fonctionnant d'une manière continue ou discontinue; et elle concerne plus spécialement des moulins avec organes agitateurs dans lesquels les
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tftlt1bl' moulue. $ont disperades à l'aide de corps de mouture luxU1a1r.. 3\\'CI,u'à avoir une Il'anulom'tI'1e d'environ Ot2 k 3 mm.
On oonna1t des dispositif a ee ce Cetwal oomportant par exemple une cuve ou auto F. .1f)utve piao4a horizontalement et dans laquelle sont p3.aea de 1%140..- nismes agitateurs comprenant des disques lissent des disques annulaires, des disques perforés ou des barres*
Tous ces dispositifs connus présentent en commun un inconvénient fondamental.
Les mécanismes
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m4iangeUrJ, qui tournent à une vitesse êlevêep ont des vitesses angulaires qui augmentent progressivement$ depuis le centre jusqu'à la périphérie. A la périphérie la vitesse angulaire doit être choisie de manière telle que,on obtienne l'effet de la mouture et de la disper- sion; mais que les corps de mouture auxiliaires eux- marnes ne soient pas sollicites d'une manière excessive ou ne risquent pas d'être détérioras. Par cette restriction nécessaire, la révolution totale favorable
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learret de dispersion, est également limitée.
L'invention a pour but de rendre ces disposi-
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1i tels que la révolution totale pnîsse être augmen- , te lans que lton ait k craîndre la destruction des corps de mouture auxiliaires.
A cet effet et conformant à l'invention,
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on fait comporter aux mëcsmismea agitateurs des 414- ments agitateurs additionnels qui rendent la révolu- tion des matières à moudre et des corps de mouture
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r, '; t\.1S.ialre$ plus :tntei18!h Selon un mode de réalisation avantageux de
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1.'invent1on, -Q t:1lS& e01l1m6 41.n..ttltftcJt#8 additionnels plusieurs fentes ménagées dans les organe* agitateurs en forme de disque, ces fentes s'étendant depuis la périphérie du disque jusque proximité de son moyeu. Ces fentes peuvent être orientées radiale- ment. Selon un autre mode de réalisation avantagea, les tentes sont orientées vers le moyeu en étant en substance tangentes à celui-ci suivant des sécantes.
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Les tentes qui débouahent à la périphérie doivent, à. cet endroit, tout au moins, être relative- ment étroites afin que les corps de mouture auxiliai- res, entraînes en prédominance par sollicitation hydrodynamique, ne viennent pas buter contre la partie du bord de la fente du disque qui se trouve en arrière de celui-ci. Pour éviter de toute manière les chocs contre ces bords arrière des :rentes du disque, le bord avant de celles-ci se trouve, de toute façon, en retrait par rapport au bord arrière de la fente dans le sens de la rotation du disque.
Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les fentes vont en s'élargissant vers le centre du disque. Dans cette région les sollicitations se trouvent pratiquement au-dessous de la limite de ruptu- re des corps de mouture auxiliaires à cause des vites- ses angulaires réduites qui existent en cet endroit.
@ on d'autres variantes de l'invention, les section. transversales des fentes peuvent être perpendiculaires ou inclinées par rapport au plan du disque pour faire agir, le cas échéant, sur les matières à moudre, une composante additionnelle perpendiculaire au plan du
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disque* Selon un autre mode de réalisation de l'inven- tion, on .établit sur les disques coasse éléments agita- teurs additionnels constitués par des ailettes inten- sificatrices établies sur les deux faces du disque.
Ces ailettes peuvent, en substance, être analogues à des aubes de pompes centrifuges et peuvent, en principe, avoir toutes formes appropriées* Chaque ailette commence au moyeu et aboutit à peu près dans la région corres- pondant au diamètre moyen du disque, car, généralement, la vitesse angulaire dans cette région est encore assez faible pour que la destruction par choc des corps de mouture additionnels ne puisse pas se produi- re. Plus spécialement pour la fonctionnement continu des moulins de ce genre, il est bon de donner aux ailettes, analogues aux aubes des pompes centrifuges, de..:formes différentes à la face supérieure et à la face inférieure du disque.
Dans ce cas, un mode de réalisation avanta- geux consiste à donner aux ailettes de la face supé- rieure et de la face intérieure une forme telle qu'elles procurent$ aux matières à moudre ou à mélan- ger, une vitesse radiale aussi élevée que possible alors que les ailettes, prévues sur la face inférieure) n'ont qu'à assurer la révolution tout en maintenant la vitesse radiale à une valeur appréciable. L'avan- tage, obtenu par cette disposition, réside dans le fait que l'on diminue ainsi l'entraînement des corps de mouture auxiliaires, cet entraînement étant à craindre pour les procédés continu. pour les valeurs
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de débit supérieures.
Le mouvement statique ascendant moyen des matières à moudre est la cause de l'entraînement des corps de mouture auxiliaires. Cette vitesse statique moyenne vers le haut est la plus grande dans l'inter- valle existant entre les disques agitateurs et la paroi de la cuve. En entraînant les corps de mouture auixliaires à la face supérieure du disque à des, vitesses radiales élevées, on procure à ces corps une énergie cinétique tellement élevée qu'ils ne partici- pent pas complètement à la vitesse ascendante des matières à moudre dans l'intervalle.
La vitesse radiale réduite à la face inférieure du disque ne permet pas, à la plus grande partie des corps de mouture auxiliai- res d'atteindre la région de l'intervalle existant entre le disque et la cuve et ces corps continuent leur révolution dans les chemins limités pnr les bourrelets internes.
Finalement, l'invention a aussi pour objet des éléments agitateurs en forme de disque, ces élé- ment. étant constitués par des ailettes ayant la forme d'aubes pour pompes centrifuges, ces ailettes pouvant également avoir la forme d'une spirale et, dans ce cas, l'ailette complète en spirale a des spires courbées à l'extrême sans former un disque continu.
D'autres détails et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description donnée ci- dessous de plusieurs modes de réalisation de l'inven- tion montrés, à titre d'exemples, sur les dessins ci-annexés.
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Les fig. 1 et 2 mentrent. respectivemetn en ovation et en plan, un disque agitateur avec tente,-
Les fige 3, 4 et 5 Montrent. en coupe, des variantes différentes d'un détail de ce disque
Les fige 6 et 7 montrent, petivement en élévation et en plan, un disque agitateur muai d'aube.. , de pompe centrifuge ayant des formes différentes.
Les tige 8 et 9 moutrer, respectivement en coupe axiale et en plan, un disque agitateur pour lequel l'ailette est constituée uniquement par une spirale à courbre extrême.
Un disque 1 avec un moyeu 2 comporte, comme Montra sur. les fige 1 et 2, des fentes radiales 3.
La fig. 2 montre, en outre, des fontes différentes, un même disque pouvant comporter des fontes selon un mode de réalisation, ou des fentes ayant des formes différentes* Ces fentes peuvent être tangentielles au moyeu comme montra en 4 en s'étendant le long de sécantes ou elles peuvent aller en s'élargissant comme montré en 5. Ces fermes de fentes peuvent être utili- sées à elles seules ou en combinai*= de même que lour nombre peut varier.
La fig. 3 montre$ en coupe, une partie d'un disque agitateur avec une tente perpendiculaire au disque. Sur la fig.4, la fente est inclinée par rap- port au disque et sur la fige 5 la tenta a une section en forme de double cône ou de diabolo.
Les tentes sont avantageusement constituées de manière telle que leur bord avantvu dans le séné de la rotation, se trouve à une distance radiale plus
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grande que le bord arrière.
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. - - 1a$t i!'' "et 7 lI1Qntt.et. ².q\W agitateur urt; 'ots ... 'e, au"1 do pompas centr1tugee9 les ailettes prévues sur la face 8àp4- rieure et sur la face inférieure du disque 1 avec moyeu 2 ayant des profils différents.
On désigne par
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6 un alésage pour y loger l'arbre d$entralnemente La face supérieure du disque porte deux ailettes 7 cour- b4Vs 16gèrement vers l'avant dans ie sens de rotation du disque. Les ailettes 8, montrées en trait,% inter-
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rt)mpt1s sont 6tbl1\9s sur la face Inférieure du disque et sont courbées plus fortement en étant orientées en sens inverse. La courbure et le nombre des ailettes peuvent être choisie à volonté.
Les fig. 8 et 9 montrent, respectivement en coupe et en plan, un disque agitateur forme uniquement par une ailette 9 en forme de spirale à courbure extrême qui est attachée au moyeu 2.
Dans des dispositifs mélangeurs à mouture, on peut établir sur un arbre entraîneur commun, plusieurs organes agitateurs en forme de disque qui sont égaux ou différents et qui sont plaoés de la même manière ou alternativement sur cet arbre.
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"Device for obtaining dispersions of solids in liquids."
The invention relates to a device for obtaining dispersions of solids in liquids, such as paints, crimes, chemicals and the like, in mills operating in a continuous or discontinuous manner; and it relates more especially to mills with agitator members in which the
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tftlt1bl 'ground. $ have disperades using luxU1a1r .. 3 \\ 'CI grinding bodies, u'à have an Il'anulom'tI'1e of about Ot2 k 3 mm.
We oonna1t device has ee this Cetwal oomportant for example a tank or car F. .1f) utve piao4a horizontally and in which are p3.aea of 1% 140 ..- agitating mechanisms comprising smooth discs annular discs, perforated discs or bars *
All of these known devices have one fundamental drawback in common.
The mechanisms
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m4iangeUrJ, which rotate at a high speed, have angular speeds which gradually increase from the center to the periphery. At the periphery, the angular speed must be chosen in such a way that the effect of the grinding and the dispersion is obtained; but that the auxiliary grinding bodies themselves are not over-stressed or liable to be damaged. By this necessary restriction, the favorable total revolution
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dispersal learret, is also limited.
The object of the invention is to make these devices
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1i such that the total revolution can be increased, so that it has to cause the destruction of the auxiliary grinding bodies.
For this purpose and in accordance with the invention,
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the agitators are made to include 414 additional agitators which make the revolution of the materials to be ground and of the grinding bodies
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r, '; t \ .1S.ialre $ plus: tntei18! h According to an advantageous embodiment of
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1.'invent1on, -Q t: 1lS & e01l1m6 41.n..ttltftcJt # 8 additionally several slots formed in the disc-shaped agitator members *, these slots extending from the periphery of the disc to near its hub. These slots can be oriented radially. According to another advantageous embodiment, the tents are oriented towards the hub while being substantially tangent to the latter along secants.
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The tents which emerge on the outskirts must, at. this place, at the very least, be relatively narrow so that the auxiliary grinding bodies, driven predominantly by hydrodynamic stress, do not come into abutment against the part of the edge of the disc slot which is located behind it. -this. In order to avoid any impact against these rear edges of the disc rents, the front edge of these is, in any case, set back from the rear edge of the slot in the direction of rotation of the disc.
According to another characteristic of the invention, the slits widen towards the center of the disc. In this region the stresses are practically below the failure limit of the auxiliary grinding bodies because of the reduced angular speeds which exist there.
@ on other variants of the invention, the section. transverse slots may be perpendicular or inclined with respect to the plane of the disc to cause, where appropriate, to act on the materials to be ground, an additional component perpendicular to the plane of the
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disc * According to another embodiment of the invention, additional stirring elements consisting of intensifying fins established on both sides of the disc are established on the discs.
These vanes may in substance be analogous to the vanes of centrifugal pumps and may in principle be of any suitable shape * Each fin begins at the hub and ends roughly in the region corresponding to the mean diameter of the disc, since, generally the angular velocity in this region is still low enough that impact destruction of the additional grind bodies cannot occur. More especially for the continuous operation of mills of this kind, it is advisable to give the vanes, similar to the vanes of centrifugal pumps, of ... different shapes on the upper face and the underside of the disc.
In this case, an advantageous embodiment consists in giving the fins of the upper face and of the interior face such a shape as to provide the materials to be ground or mixed with such a high radial speed. as possible while the fins, provided on the underside) only have to ensure the revolution while maintaining the radial speed at an appreciable value. The advantage obtained by this arrangement resides in the fact that the drive of the auxiliary grinding bodies is thus reduced, this drive being to be feared for continuous processes. for values
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higher flow rates.
The average upward static movement of the material to be ground is the cause of the drive of the auxiliary grinding bodies. This mean static upward velocity is greatest in the gap between the agitator discs and the wall of the vessel. By driving the grinding bodies parallel to the top face of the disc at high radial speeds, these bodies are provided with such a high kinetic energy that they do not fully participate in the upward speed of the material to be ground in the disc. interval.
The reduced radial speed at the underside of the disc does not allow most of the auxiliary grinding bodies to reach the region of the gap between the disc and the bowl and these bodies continue their revolution in the limited paths through the internal beads.
Finally, a subject of the invention is also disc-shaped agitator elements, these elements. being constituted by fins having the shape of blades for centrifugal pumps, these fins also being able to have the shape of a spiral and, in this case, the complete spiral fin has turns curved at the extreme without forming a disc continued.
Other details and advantages of the invention will become apparent from the description given below of several embodiments of the invention shown, by way of example, in the accompanying drawings.
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Figs. 1 and 2 enter. respectively in ovation and in plan, a stirrer disc with tent, -
Freezes 3, 4 and 5 show. in section, different variants of a detail of this disc
Figs 6 and 7 show, small in elevation and in plan, a stirring disc muai blade .., centrifugal pump having different shapes.
The rods 8 and 9 grind, respectively in axial section and in plan, a stirring disc for which the fin is formed only by a spiral with an extreme curvature.
A disc 1 with a hub 2 behaves, like Montra on. freezes 1 and 2, radial slots 3.
Fig. 2 also shows different cast irons, the same disc possibly comprising cast irons according to one embodiment, or slots having different shapes * These slots may be tangential to the hub as shown in 4, extending along secants or they can go widening as shown in 5. These slot trusses can be used singly or in combination as the number may vary.
Fig. 3 shows $ in section, part of an agitator disc with a tent perpendicular to the disc. In fig. 4 the slot is inclined with respect to the disc and on the pin 5 the tent has a section in the form of a double cone or a diabolo.
The tents are advantageously constructed in such a way that their front edge, seen in the senna of the rotation, is at a more radial distance.
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larger than the rear edge.
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. - - 1a $ ti! '' "And 7 lI1Qntt.et. ².q \ W agitator urt; 'ots ...' e, at" 1 do pompas centr1tugee9 the fins provided on the face 8àp4- and on the face lower disc 1 with hub 2 having different profiles.
We denote by
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6 a bore to house the drive shaft. The upper face of the disc carries two 7-curved fins 16 slightly forward in the direction of rotation of the disc. The fins 8, shown in line,% inter-
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rt) mpt1s are 6tbl1 \ 9s on the underside of the disc and are curved more strongly when facing in the opposite direction. The curvature and the number of fins can be chosen at will.
Figs. 8 and 9 show, respectively in section and in plan, a stirrer disc formed only by a fin 9 in the form of an extremely curved spiral which is attached to the hub 2.
In milling mixing devices, it is possible to establish on a common drive shaft, several disc-shaped agitating members which are equal or different and which are placed in the same way or alternately on this shaft.