Appareil agitateur-mélangeur pour la production d'écumes et produits cellulaires.
L'invention a pour objet un appareil agitateur-mélangeur pour la, production d'écumes et produits cellulaires, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un cylindre pourvu d'aspérités internes, et à l'intérieur duquel est logée une brosse, un moyen étant prévu pour admettre dans. le cylindre un liquide de base additionné d'une substance tensio-active lui conférant ;
la faculté de mousser, la brosse et le-cylindre étant mobiles l'un par rapport à l'autre, de telle facon que, dans ce mouvement, les filaments de la brosse viennent., au passa. ge, se défor- mer et se bander contre les. aspérités du cy- lindre, puis se détendent en se redressant d'ans le liquide, en vue d'assurer à la fois son aération et sa transformation en produit cellu- laire, par l'incorporation des. bulles d'air retenues entre les filaments de la brosse et de l'air entraîné par les mouvements de la. brosse.
La brosse peut être animée d'un mouvement de va-et-vient longitudinal et coopérer avec des aspérités annulaires du cylindre.
Elle peut être animée d'un mouvement rotatif et coopérer avec des bourrelets longitudi- naux de la surface interne du cylindre. Elle peut enfin, tout en étant du type rotattif, pré- senter des filaments implantés en hélice.
Plusieurs eylilndres à bro5ses peuvent être placés en série.
Enfin, l'appareil peut être combiné avec un dispositif de projection et réalisé sous la forme d'un pistolet pulvérisateur.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem- ple, des formes d'exécution de l'objet de l'invention :
La fig. 1 représente, en coupe longitudi- nale, un cylindre. à brosse animée d'un mouvement de va-et-vient.
La fig. 2 représente, en coupe longitudi nale, un eylindre à brosse eylindrique rotative.
La fig. 3 représente, en coupe longitudi- nale, un cylindre à brosse rotative en forme d'éeouviNon à implantation des filaments selon une hélice.
La fig. 4 représente, en coupe verticale. un appareil à, deux cylindres.
La fig. 5 est mie coupe verticale faite se- lon la ligne V-V de la fig. 4.
La fig. 6'mont'reenélévation,avecarrache- ment partiel, un appareil réalisé sous la forme d'un pistolet pulvérisateur.
Dans l'exemple de la fig. 1, une brosse cylindrique 6 est agencée dans l'axe d'un ey- lindre fixe 5 recevant d'ingrédient à traiter, de même diamètre sensib, lement que ee cy- lindre 5 et animée, par rapport à lui, d'un mouvement de va-et-vient analogue à celui d'un piston. Dans. ce cas, le cylindre 5 est garni intérieurement d'anneaux 34 espacés sur sa longueur et formant des aspérités'qui provoquent le bandage des filaments de la brosse 6, comme precedemment expose. Il y a a'l. ors avantage à alimenter le cylindre par sa base en substances a traiter et à le laisser ouvert à la partie supérieure.
A cet effet, la. matière première arrive'en 20 et l'eau chargée d'une mati¯re tensio-active productrice d'écume arrive en 3 (la matière première pouvant être solide ou additionnée d'eau de gâchage).
Les filaments, de la brosse 6 peuvent être, suivant la nature desmatièresà traiter, en acier trempé ou inoxydable, en laiton durci ou eonstitués pa. r des-lame11es flexib4. es ow art culées plus ou moins nombreuses ou encore être formés de crins ou poils d'origine natu- relle'(végétale,minéraleouanimale) ou synthétique.
L'air inclus entre les filaments de la brosse 6 est constamment renouvelé à l'air libre. au cours de ces divers mouvements de va-et-vient. Ceux-ci répétés un nombre de fois suffisant et à vitesses plus ou moins grandes suivant les résultats recherchés, déterminent, dans la matière traitée, la formation de bulles gazeuses'qui y demeurent emprisonnées. Leur n'ombre'augmentant au fur et à mesure du fonctionnementde la machine, des bulles remontent automatiquement à la surface du liquide ou ingrédient utilisé et forment une mousse ou écume qui s'écoule à l'extérieur par la goulotte 25, en vue'de son utilisation, qu'il s'agisse d'écumes seules ou d'écumes oha-rgéesdediversproduits.
Par exemple, si le liquide utilisé au cours de l'opération est un lait de ciment ou de plâtre., le produit qui s,'écoulera de l'appareil après. les mouvements ci-dessus sera'du ci- ment ou du plâtre cellulaire, etc.
Comme matières tensio-actives, on peut utilixser des matières telles que eollloides nwtu- rels ou artificiels, matières albuminoïdes. carbures térébéniques ou autres produits, de synthèse et, en général, tous les produits aptes à communiquer aux'liquides la. faculté de mousser.
Dans l'exemple de'la fig. 2, la brosse 6, toujours cylindrique et de même diamètre sensiblement que. le cylindre fixe 5 dans l'axe duquel elle est agencée, peut tourner autour
de son axe. Dans ce'cas, le cylindre est garni,
s, ur sa surface interne, d'un certain nombre de bourrelets longitudinaux 34 suivant ses
gÉnératricesetquiformentdesaspérités que
les filajments. de la bross. e heurte. nt a. u passage
et qui déterminent, comme précédemment,
aussi bien'le mélange si la chose est utile
que l'aération et la division. en particules
extrêmement fines des bulles d'air existantes.
Il y a alors intérêt à prévoir un cylindre
ouvert aux deux extrémités et agence pour
recevoir par le haut en 20 et 3 les substances
à traiter, l'ouverture du cylindre par le bas
permettant une fabrication continue, sans
aucune interruption, la transformation des
produits traités étant, en effet, suffisante
dans le très court laps de temps nécessaire
à la traversée du cylindre de haut en bas.
Dans l'exemple de'la. fig. 3, la brosse 6
est réalisée à la manière des éoouviillo. ns dans
lesquels l'implantation des filaments est faite
en hélice, ceci dans'le but, d'une part, de com-
biner le brassage longitudinal au brassage
circulaire de la matière et, d'autre part. de
eonlduire les produit, s vers l'évajeuation, ce qui
risquerait de ne pas se produire avec des fi laments implantés cipculairement.
La cylindre 5 présente, a son intérieur.
des aspérités qui peuvent être ou bien des
anneaux concentriques comme dans l'exemple
de la fig. 1, ou bien des bourrelebs, longiXdi-
naux comme dans l'exemple de la fig. 2, ou
mieux encore des bourrelets en hélice, enrou-
lés en sen, s inverse de l'implantation des fila
menbs de la tbrosse-ézouvillon.
Dans les exemples, des fig. 1 à 3, au lieu
que ce soit la brosse 6 qui soit mobile et le
cylindre 5. qui soit fixe, on pourrait adopter
la disposition inverse d'un cylindre 5 mobile
(coulissant ou rotatif selon le cas) et d'une
brosse 6 fixe.
Dans l'exempledesfig. 4 et 5, deux cy
lindres. 5 et 13 (analogues à celui de la fig. 3)
sont placés en série, ce qui permet de créer
une aération plus importante ou une division
plus grande. des cellules obtenues en premier
lieu ou encore, plus simplement, d'assurer un malaxage plu. s parfait des substances en pré nce,. 'il 'agit d'un mélange sans aération.
Bien entendu, l'installation pourrait com- porter plus de deux cylindres à brosses.
Les brosses, respectivement 6 et 14 du type à implantation hélicoïdale des filaments, sont animées d'un mouvement de rotation par leurs arbres 7 et 34 mus, par exemple, par renvoi, s d'angle 11, 12 et arbre 10 entraîné par moteur (non représenté).
Le cylindre 5 est alimenté pa. r un t'uyau 3 contrôlé par une vanne 4 en eau additionnée d'une substa. nce productrice d'écume et. con- tenue dans un bac 2. Ce bac peut être pourvu d'un dispositif maintenant le débit constant et d'agitateurs approp, riés mainbenant-le mé- lange du liquide'moussant.
L'écume ou mousse prod, uite dlans le pre- mier cylindre 5 s'écoule, par la goulotte 15. da, ns le second cylindre 13 dans lequel on fait arriver simultanément de 1'eau de gâchage provenant d'un bac 16 à niveau 17 et la matière solide pulvérulente (plâtre, ciment, mé lange de ciment et de ; sable, etc.) provenant d'une trémie 21 par une goulotte 20.
Dan, la trémie 21 tourne une vis 22 dont l'arbre 23 est entraîné par le moteur d'action-. nement de l'appareil, ladite vis assurant, en coopération avec des bras 35. à la fois le bris des mottes, le brassage et le transport vers la goulotbe 2 (:} des matières premières solides.
La machine comporte finalement une gou- lotte de sortie 25, de préférence une goulotte orientable, à la base du'cylindre 13 par laquelle sort le produit'cellulaire ou autre. obtenu.
Bien entendu, on peut ame-ner au cy- lindre 1. non pas les matières solides et l'eau de gâchage séparément, mais un lait de ciment, de plâtre, etc., préparé à l'avance.
Il va de soi, également, qu'an lieu'de fabriquer directement des produits, tels que ciments, plÔtres, colles cellulaires, etc., l'appareil peut. être utilisé à la production d'écumes ou mousses en vue d'employer oel'ies-ci à tous usia. ges tels que fl, ottagwe, de minerais, mdanges à tous liants, ou adhésifs appropriés en vue d'en faire de. s produit, s eellulaires teli ; que ciments, s, plâtres, eolles, ebe., ou encore être eom-posées de manière belles que ces écumes ou mousses, solidifiées, constituent ellesmêmes des produits cellulaires, ce qui pourrait être le cas d'albuminoïdes devenant ou rendus insolubles après l'opération, etc.
Enfin, on peut. avee la même machine obtenir des produits non cellulaires, c'està-dire la faire fonctionner à 1'a. manière d'une bétonnière, en fermant la vanne 4 du t. uya. u 3 d'arrivée de liquide producteur de mousse.
Enfin, l'appareil à brosse et cylindre peut être combiné à un dispositif de projection, en particulier de projection en pluie, de façon que les produits obtenus soient éjectes sous pression dans une direction définie.
Dans la forme de réalisation de la fig. 6. l'appareil est réalisé sous la forme d'un pistolet pulvérisateur qui comporte, dans le fût tubulaire 5 pourvu d'aspérités 34, une brosse écouvillon 6, celle-ci est animée d'un mouve- ment de rotation par un moteur logé dans la partie arrière 2'8, par exemple un moteur pneumatique, alimenté en. air par'la crosse ou poignée creuse 29 ;
le fût 5 porte deux tubulures 20 et 3, l'une pour l'arrivée de matière solidepulvérulente,l'autrepourl'arrivée'd-'eau ordinaire ou chargée de substance génératrice de mousse,suivantlecas.Latuyèredesortie 3'2 peut comporter, comme l'indique'le dessin. une buse de projection d'air comprimé addi- tionnel 33'.
Si l'on considère, parexemple,l'utTlisatio'n de plâtre comme matière première, le plâtre.
'entraîné dans les filaments de la brosse 6 par le triple effet de la pression d'eau, de la pression de l'air ayant amené le plâtre dans l'appareil et de la propulsionréalisée par les filaments de la brosse montés en forme de vis'd'Ardhimède, se trouve instantanément hydraté ; en marne temps, l'air a. mené dans le 'cylindre avec le plâtre s'incorpore à. ce dernier sous forme de cellules dont la répartition et la division sont d'autant mieux assurées que la vitesse de rotation de la brosse est plus grande.
La force acquise par le mélange à sa sor- tie de l'appareil est alors suffisante pour en assurer la projection et la pulvérisation aux points d'utilisation.
L'appareil équipé pour la projection des produits est particulièrement intéressant lorsque la matière à traiter est le plâtre ; en effet, entre le moment où le plâtre à l'état pulvérulent est introduit dans l'appareil et le moment où il en sort, gâte. @ à l'eau ordinaire < ni transformé en plâtre multicellulaire, il ne se passe que quelques secondes, ce qui permet dles app1iSeations irr@alisa'bles, aarec les an ciens procédés, en raison de la rapidité-de pri'se de ce matériau.
Au lieu de parvenir à l'ëtat pulverulent dans le cylindre'2'6, la ma. tière à transformer peut y arriver souspressionsousformede laitance, par exemple s'il s'a. git de ciment
Cette'laitance se transforme immédiatement en produit cellulaire par son passage dans les s filaments de la brosse comme il a été explique ci-dessus.
Bien entendu, tous dispositifs propres à régulariser le débit et la pression de l'air à son arrivée dans le cylindre peuvent être prévus, en tant que de besoin.
Comme il a été dit p. lus haut, la brosseécouvillon peut être commandé par tous moyens appropriés, tels que moteur électrique, pneumatique ou autre, accouplé directement ou par un intermédiaire tel qu'un flexible.
On peut également, dans le cas du pistolet de projection, réa. liser la commande de cet organe en ut. iliaa, nt la pression de 1'eau d'hydratation et, éventuellement, la pression provenant des matériaux (plâtre, ciment, etc.) amenés dans le corps du pistolet au moyen d'air eemprimé.
A cet effet, l'eau sous pression et les ma tériaux pulsés pneumatiquement se ren contrent à l'entrée d'une turbine, à l'extrsmité et d. ans 1'age de laquelle est montée la brosse eeouvillon tournant dans son cylindre : la puissance disponible sur cette turbine est ainsi suffisante pour assurer la rotation de l'appareil entraînant par suite le malaxage des matériaux en présence, transformés ou non en produits cellulaires et leur pulvérisa- tion à la sortie de l'appareil.
On peut appliquer l'appareil à des fins très diverses, autres que celles qui ont déjà été mentionnées, en particulier :
a) à la fabrication d'écumes à utiliser, par exemple, dans le flottage des minerais, etc.
b) à la fabrication d'écumes, crèmes mélanges et autres produite destinés à l'ali- mentation ou utilisés'dans'les industries les plus diverses et notamment en pharmacie, produits chimiques, etc.
Finalement, l'appareil, sous ses diverses formes de réalisation, peut être alimenté en matières solides et liquides avec l'aide de tous les moyens utilisés dans, les appareils desbinés à des fins semblables, en particulier par voie mécanique, automatiquement ou non.