Procédé pour mélanger des matières, notamment des matières granuleuses
ou pulvérisées, et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Cette invention concerne un procédé pour mélanger des matières, notamment des matières granuleuses ou pulvérisées, et une ins tallation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Lors du mélange de matières à particules solides, par exemple des constituants de produits de boulangerie, de poudre de beauté et de produits chimiques pour l'industrie ou la pharmacie, on se heurte à des difficultés lorsqu'on désire mélanger parfaitement ou disperser les constituants. De même, lorsqu'il s'agit de mélanger ou de disperser des li quides on des gaz dans des matières formées de particules solides en poudre ou en grains, il est difficile d'obtenir une bonne dispersion ou un bon mélange des constituants.
Un pro blème similaire se présente lorsqu'on désire mélanger les constituants de peintures, de vernis, de matières plastiques, de résines, de produits insecticides ou similaires, dans lesquels certains constituants peuvent se présenter sous une forme liquide, tandis que d'autres sont constitués par des poudres, des grains ou des matières semi-liquides.
On a déjà proposé plusieurs appareils ponr Imuise en oevvre du mélange et de la dispersion, mais ces appareils antérieurement connus ne sont en général pas entièrement satisfaisants. Ils travaillent généralement par charges successives, par opposition à une opé- ration continue, c'est-à-dire que des doses prédéterminées des différents constituants destinés à former une charge sont introduites dans un récipient ou une autre chambre, et qu'on fait ensuite intervenir une opération de circulation ou de pétrissage en vue du mélange des constituants. L'opération de mélange est prolongée pendant une durée déter- minée après quoi la charge est évacuée sous forme de produit final. On introduit ensuite une nouvelle charge pour l'opération suivante.
L'appareillage nécessaire pour ce mélange par charges est relativement encombrant et fréquemment inefficace, de sorte que l'opération est lente et coûteuse. D'autre part, pour certains procédés, l'appareillage ne peut effec- tuer un travail idéal parce que le produit est altéré avant l'obtention d'unmélange intime. Le produit commercial est alors de qualité infé- rieure parce que l'opérateur doit choisir entre un mélange imparfait des constituants ou un produit altéré. De plus, il importe de noter que les opérations de mise en oeuvre par charges ne sont pas seulement longues, mais qu'elles peuvent donner un produit dont les propriétés ne sont pas toujours les mêmes.
Par exemple, pour certaines opérations de mise en oeuvre par charges, les produits fi naux peuvent être d'une qualité généralement satisfaisante, mais certaines parties de certaines charges peuvent manquer d'homogé- néité au point de ne pas être satisfaisantes.
Même les variations entre les charges peuvent entraîner des difficultés dans l'emploi ulté- rieur.
Conformément à l'invention, le procédé pour mélanger des fluides, des liquides et des matières granuleuses ou pulvérisées est ca ractérisé en ce qu'on fait passer les produits à mélanger sous forme d'une veine par une zone de traitement et qu'on soumet la veine lors de son passage dans cette zone à un mouvement de turbulence, de manière à mélanger intimement les produits.
Les matières à mélanger peuvent être amenées sous la forme d'une on de plusieurs veines dans la zone de traitement et elles peuvent être animées d'un mouvement giratoire pour être soumises à l'action de la force centrifuge sous la forme d'une veine déplacée rapidement et dispersée dans la zone de traitement, cette veine étant en même temps soumise à un effet de turbulence et de brassage dans la zone de traitement. La veine composée des différentes matières à mélanger et traversant la zone de traitement peut aussi être soumise à une violente action de division et de chocs.
De préférence, les matières sont amenées par gravité au centre d'une zone de traitement annulaire où elles sont animées d'un mouvement de giration pour être projetées vers l'extérieur sous la forme d'un voile déplacé rapidement et dispersé pendant qu'il est soumis à l'action de mélange, ce voile étant ensuite dévié vers le bas à la périphérie de la zone de traitement après le mélange et éva- eué par gravité de la zone de traitement.
L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisée en ce qu'elle comprend des dispositifs adducteurs pour l'in- troduction de quantités dosées des matières à mélanger, sous forme d'au moins une veine, dans une machine centrifuge comprenant un rotor disposé de manière à recevoir ladite veine de matières et à lui transmettre un mouvement rotatif pour la diriger vers l'extérieur par l'action de la force centrifuge, sous la forme d'un voile dispersé se déplaçant rapidement dans une zone de traitement annulaire ménagée à l'intérieur de ladite machine, le rotor étant également susceptible d'opérer une action de mélange par transmission d'un mouvement de turbulence audit voile au cours de son passage à travers ladite zone,
des moyens étant destinés à recevoir la veine de produits mélangés à la sortie de la machine.
Pour certaines opérations de mélange, il est difficile de réaliser une adduction précise et uniforme des différents constituants dans la veine principale avec les proportions désirées. Par exemple, lorsqu'une faible proportion d'un ou de plusieurs constituants auxiliaires doit être mélangée avec des quantités très supérieures d'un ou de plusieurs consti- tuants principaux, il peut être très difficile de réaliser une adduction précise et uniforme des constituants auxiliaires. Une opération de ce genre peut être mise en oeuvre avec toute la sûreté désirée pa. r l'emploi du proeédé de mélange en deux ou plusieurs temps.
Par exemple, une veine de constituant auxiliaire peut être mélangée avec une veine de constituant principal en vue de l'obtention d'un produit intermédiaire dans lequel le consti- tuant auxiliaire se présente avec une concen- tration très supérieure à celle désirée dans le produit final. Ce produit intermédiaire peut contenir plusieurs constituants auxiliaires et il est lui-même utilisé comme constituant auxiliaire dans une deuxième opération de mélange, sous la forme d'une veine destinée à être mélangée avec une veine de constituants principanx, en vue de l'obtention d'nn produit final contenant les différents eonstituants dans les proportions désirées.
De cette manière, même les constituants auxiliaires peuvent être introduits en veines relativement importantes dans la première opération de mélange et on obtient ainsi une adduction précise et uniforme. Les proportions entre'les constituants du produit intermédiaire peuvent être calculées exactement et dosées pour permettre'un réglage simple et précis de l'opération de mélange finale.
Dans certaines conditions, un nombre d'opé- rations de mélange supérieur à deux est souhaitable pour que la proportion des consti- tuants auxiliaires soit graduellement augmentée dun produit intermédiaire au suivant.
D'autre part, on peut préparer un ou plu- sieurs produits intermédiaires lorsque plusieurs constituants auxiliaires doivent être mélangés dans des proportions différentes avec un ou plusieurs constituants principaux.
Par exemple, pour la préparation d'une farine composée destinée à la boulangerie, deux farines différentes peuvent être mélangées dans une proportion prédéterminée, et les dif- férents constituants auxiliaires peuvent être mélangés entre eux dans les proportions appropriées, ou bien ils peuvent êtreg mélangés séparément avee des mélanges préalables de produits intermédiaires, formés chacun par une petite veine de farine et une veine d'un ou plusieurs constituants auxiliaires. Les dif férents produits intermédiaires sont ensuite mélangés ensemble dans les proportions appropriées pour donner le produit final dé- siré.
Quelques exemples d'application sont décrits ci-après en regard du dessin annexé, dans lequel :
La fig. 1 représente schêmatiquement une forme d'exécution de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'inven- tion, dans laquelle une farine doit être mélangée avee les différents constituants servant a l'obtentiom d'une farine composée, par exemple d'ime farine levant d'elle-même.
La fig. 2 est une vue similaire à celle de la tig. 1, mais montle une-forme d'exéelltion de l'installation dans laquelle un certain nombre de produits à particules solides sont mélangés ensemble dans des proportions prédé- terminées en vue de l'obtention de'produits achevés, par exemple d'une poudre de talc, de matières plastiques, de poudres insecticides et de poudres de nettoyage.
La fig. 3 est une vue similaire d'une autre forme d'exécution au moyen de laquelle l'humidité de la farine peut être modifiée.
La fig. 4 est une vue similaire d'une autre forme d'exécution dans laquelle un gaz de blanchiment est dispersé dans la farine.
La fig. I du dessin représente une installation pour le mélange de produits, par exem- ple de farines composées, levant d'ellesmêmes. Dans cette forme d'exécution, le constituant principal est formé par de la farine venant d'une trémie 2, et les constituants auxiliaires sont du sel, de la levure et deux produits d'enrichissement que contiennent respectivement des trémies 4, 6, 8 et 10. Dans le fond de la trémie 2, une veine de farine est entraînée vers la gauche par une vis transporteuse 12 à laquelle est transmis un mou- vement de rotation par un moteur 14, à une vitesse constante déterminée.
Des veines réde de constituants auxiliaires sont in troduites dans la veine de farine du transporteur 12 par des vis transporteuses 18, 20, 22 et 24, qui extraient les constituants du fond des trémies respectives. Ces vis transporteuses sont entraînées à des vitesses constantes par des moteurs distincts et leurs vitesses sont ré glées entre elles et par rapport à eelle du moteur 14. En conséquence, l'extrémité de gauche du transporteur 12 fournit une veine principale qui contient tous les constituants et dont la section transversale est unifomne.
Cette veine principale contient les eonstituants auxiliaires dans des concentrations supérieures à celles désirées dans le produit final.
La veine principale provenant du transporteur 12 est introduite dans un conduit de descente 26 qui l'amené dans une machine centrifuge 28. Cette machine est représentée quelque peu schématiquement. Elle comporte un rotor 30 monté sur l'extrémité inférieure de l'arbre d'un moteur électrique 32 et qui tourne autour d'un axe vertical. Le rotor 30 comporte un moyeu 34 de forme tronconique sur lequel est dirigée la veine du produit.
Sur le moyeu 34 est fixé un plateau inférieur annulaire 36 s'étendant, perpendiculairement à l'axe de rotation, vers l'extérieur en partant de la base du moyeu, et portant un grand nombre de marteaux cylindriques 38 qui sent répartis en deux rangées concentriques. A l'extrémité supérieure de ces marteaux est fixé un plateau annulaire 40 parallèle au plateau u 36 et dont le bord intérieur est à distance du moyeu 34, de façon à ménager un inter- valle annulaire tout autour du moyeu, inter valle à travers lequel le produit pénètre dans la zone de traitement qui est formée entre les deux faces en regard des plateaux 36 et 40.
Le rotor 30 est entouré d'un carter 42 dont la partie inférieure forme une trémie 44. 44.
Dans cet exemple, le rotor 30 tourne à une vitesse de 3500 tours/minute. Aux fur et à mesure que le produit arrive, sur le moyeu 34, il a tendance à participer au mouvement de rotation et à s'écouler vers le bas et radia
Iement vers l'extérieur. Le rotor 30 produit un courant d'air dirigé de l'intérieur vers l'extérieur, de sorte que les particules du produit sont partiellement projetées et partiellement entraînées par le courant d'air vers la zone de traitement sous la forme d'un mince voile annulaire. Ce voile est sectionné par les marteaux 38 solidaires du plateau 36 tour r. ant avec celu-ci, de sorte que les particules sont frappées et déviées tangentiellement. Il en résulte un effet de mélange intime. Cet effet est augmenté par le courant d'air aecompagnant le produit et se déplaçant vers l'extérieur.
Il se forme un courant général se développant suivant une spirale. Au cours de ce déplacement, chaque particule rencontre de nombreuses autres particules et peut effectuer plusieurs centaines de tours avec le rotor. Mais l'action est très rapide, de sorte que le produit traverse en réalité la zone de traitement à une vitesse très élevée.
A la périphérie du rotor, le produit est projeté contre la paroi du carter 42 et tombe dans la trémie 44 pour s'écouler ensuite dans un silo 46. Ce produit est le produit intermédiaire ou mélange préalables du genre indiqué précédemment, dans lequel les constituants auxiliaires sont présents en concentrations très supérieures à celles désirées dans le produit final. Mais les proportions relatives de ces constituants dans ce produit intermédiaire sont celles qui sont désirées dans le produit final. Le produit final peut donc être obtenu par addition d'une veine de ce produit intermédiaire à une veine de farine amenée de la trémie 2 dans un rapport prédé- terminé.
A cet effet, on prévoit dans le fond du silo 46 un transporteur 48 qui extrait une veine du produit intermédiaire et l'introduit dans une machine centrifuge 50 de construe- tion similaire à celle de la machine'28. En même temps, un transporteur 52 extrait une veine de farine de la trémie 2 et l'introduit par un conduit descendant 54 dans la machine 50. Les transporteurs 48 et 52 sont actionnés à une vitesse constante prédéterminée par les moteurs 56 et 58. Les vitesses sont choisies de telle matière que la machine 50 reçoive tous les constituants dans le rapport exact dé- siré dans le produit final.
Les deux veines introduites dans la machine 50 sont intimement mélangées de la manière précédemment décrite, et le produit final est évacué à travers une trémie 60 prévue au fond de la machine 50, pour être introduit dans un siloi 62.
La forme d'exécution représentée à la fig. 2 comporte un agencement permettant le mélange des différents constituants de produits tels qu'une poudre de talc, des matières plastiques, des produits insecticides et des poudres de nettoyage. A titre d'exemple, il est supposé qu'une pondre de nettoyage comporte quatre constituants contenus dans des trémies indiquées en 64, 66, 68 et 70 dans la partie supérieure de la figure.
Dans le fond de ces trémies sont montés des croisillons d'adduction 72, 74, 76 et 78 tournant à une vitesse déterminée, et qui dé- bitent les constituants respectifs dans des proportions déterminées sur un ruban transporteur sans fin 80 se déplaçant à une grande vitesse constante, et monté dans un carter 82.
A son extrémité de droite, le ruban sans fin introduit la veine combinée dans une machine centrifuge 84, de construction similaire à celle de la machine 28, et cette machine 84 soumet le produit à une opération de mélange intime.
Pour certains procédés, il est souhaitable d'assurer un mélange extrêmement intime, et il est envisagé, pour ces cas, de soumettre le produit successivement à l'action de deux ou plusieurs machines centrifuges. En consé quence, en sortant par le fond de la machine 84, Ia. veine de produit traverse une trémie et entre dans un tube de descente 86 qui l'in- trodllit dans une deuxième maehine centri- fuge 88, également de construction similaire à celle de la machine 28. La veine de produit est de nouveau mélangée'et le produit final est évacué de la machine 88 par une trémie 90 dans un silo 92.
La fig. 3 représente une installation destinée au conditionnement de la farine avant sa conservation ou son utilisation. Pratiquement, il peut être sauhaitahle d'augmenter Oll de réduire la teneur en humidité de la farine, ou d'augmenter ou de réduire sa température.
Suivant le procédé objet de la présente invention, l'une quelconque'de ces opérations de conditionnement peut être mise en oeuvre de façon à modifier la température ou la teneur en humidité indépendamment l'une de l'autre, mais la modification de la teneur en humidité peut être effectuée en même temps que le changement de température. Cette opé- ration de conditionnement peut être appliquée à de nombreux produits et convient particulièrement aux produits que l'on désire soumettre à une action de séchage instantanée et uniforme, à l'humidification ou n un autre traitement par contact avec un produit fluide.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, l'humidité est extraite d'une farine provenant d'une trémie 100, cette farine étant extraite à une vitesse constante par un eroisillon d'adduction 102 et introduite par un conduit descendant 103 dans une'machine centrifuge 104 de constructionsimilaireà celle de la machine 28. En même temps, une quantité relativement importante d'air est soufflée par un ventilateur 106 à travers un serpentin de chauffage 108 et introduite par un conduit 110 dans la machine 1. 04. Cet air contient relativement peu d'humidité et se mélange intimeIIlentS à]'intérieur de la machine, avec la veine de farine, de sorte que chaque particule de farine est soumise à une action de séchage intense.
La température, l'humidité et la quantité d'air introduit dans la machine 104 sont réglées par rapport à la quantité de farine traversant la machine, de façon que la farine traitée eontienne exactement la quantité d'humidité désirée.
La veine de farine et d'air sort par le fond de la machine pour pénétrer dans une trémie de séparation 112, dans laquelle la farine est déjà en grande partie séparée de l'air. Cet air est aspiré dans un cyclone séparateur 114 à l'aide d'un ventilateur 116, tandis que la farine accumulée dans la trémie 112 et dans le séparateur 114 est introduite dans un silo, 118 par des croisillons adducteurs 120 et 122.
Dans la forme d'exécution de la fig. 4, la farine est soumise à une opération de blanciment. A cet effet, on la fait passer dans une machine centrifuge 124, de construction similaire à celle de la machine 28. La farine sortant de la trémie 126 descend par un conduit 128 dans la machine 124 et un courant de gaz de blanchiment est introduit dans le conduit 128 par un réservoir 130 muni d'un obturateur régulateur. A l'intérieur de la machine 124, la farine est intimement mélangée avec le gaz de blanchiment, de sorte qu'on obtient ainsi un effet de blanchiment uniforme.
La farine est évacuée par une trémie 1. 32, dans un silo 134. Un conduit d'aération 136 relie la partie supérieure du silo au conduit descendant 128, ce qui permet de remettre en circulation le gaz ayant déjà traversé la machine. Grâce au mélange intime et sûr que permet d'obtenir cette machine, l'opération de blanchiment est mise en oeuvre en un minimum de temps avec la certitude de résultats uniformes.
Il ressort de cette description que les dif férentes opérations de mélange peuvent être effectuées d'une manière efficace et sûre. Des liquides peuvent être dispersés dans des produits à particules solides. Par exemple, on peut pulvériser ces liquides dans une machine centrifuge telle qu'elle est indiquée en 28. au fur et à mesure de l'introduction du produit.
Dans certaines conditions, une proportion très appréciable de liquide peut être ajoutée à un produit à particules solides. Quelle que soit la proportion du liquide, on obtient toujours un mélange intime et un produit d'une haute qualité uniforme. La construction et la vitesse de fonctionnement de la machine peuvent être modifiées pour l'obtention du mé lange désiré en un minimum de temps sans détérioration du produit. On évite ainsi de nombreux inconvénients du traitement par r charges, sans se heurter à des difficultés sup plémentaires.
REVENDICATIONS :
I. Procédé pomr mélanger des matières, notamment des matières granuleuses ou pulvérisées, caractérisé en ce qu'on fait passer les produits à mélanger sous forme d'une veine par une zone de traitement et qu'on soumet la veine lors de son passage dans cette zone à un mouvement de turbulence, de manière à mélanger intimement les produits.
Process for mixing materials, especially granular materials
or sprayed, and installation for the implementation of this process.
This invention relates to a process for mixing materials, in particular granular or pulverized materials, and to an installation for carrying out this process.
When mixing solid particulate materials, for example constituents of bakery products, cosmetic powder, and industrial or pharmaceutical chemicals, difficulties arise when it is desired to thoroughly mix or disperse the constituents. . Likewise, when it comes to mixing or dispersing liquids or gases in materials formed from solid particles in powder or grains, it is difficult to obtain a good dispersion or a good mixing of the constituents.
A similar problem arises when it is desired to mix the constituents of paints, varnishes, plastics, resins, insecticides or the like, in which some constituents may be in liquid form, while others are. consisting of powders, grains or semi-liquid materials.
Several devices have already been proposed for mixing and dispersing, but these previously known devices are generally not entirely satisfactory. They generally work by successive charges, as opposed to a continuous operation, that is to say that predetermined doses of the different constituents intended to form a charge are introduced into a container or another chamber, and that then intervene a circulation or kneading operation with a view to mixing the constituents. The mixing operation is continued for a fixed period after which the feed is discharged as a final product. A new charge is then introduced for the next operation.
The equipment required for this batch mixing is relatively bulky and frequently inefficient, so the operation is slow and expensive. On the other hand, for certain processes, the apparatus cannot perform an ideal job because the product is altered before obtaining an intimate mixture. The commercial product is then of inferior quality because the operator must choose between an imperfect mixture of constituents or a spoiled product. In addition, it should be noted that the operations of processing by charges are not only long, but that they can give a product whose properties are not always the same.
For example, for some batch processing operations, the end products may be of generally satisfactory quality, but parts of some fillers may lack homogeneity to the point of not being satisfactory.
Even variations between loads can cause difficulties in subsequent use.
According to the invention, the process for mixing fluids, liquids and granular or pulverized materials is characterized in that the products to be mixed are passed in the form of a vein through a treatment zone and that subjects the vein as it passes through this zone to a movement of turbulence, so as to thoroughly mix the products.
The materials to be mixed can be brought in the form of one or more veins into the treatment zone and they can be gyrated to be subjected to the action of centrifugal force in the form of a vein. moved rapidly and dispersed in the treatment zone, this vein being at the same time subjected to an effect of turbulence and agitation in the treatment zone. The vein composed of the different materials to be mixed and passing through the treatment zone can also be subjected to a violent action of division and shocks.
Preferably, the materials are brought by gravity to the center of an annular processing zone where they are gyrated to be projected outwards in the form of a web which is moved rapidly and dispersed as it passes. is subjected to the mixing action, this web then being deflected downward to the periphery of the treatment zone after mixing and evacuated by gravity from the treatment zone.
The installation for implementing this process is characterized in that it comprises adductor devices for the introduction of metered quantities of the materials to be mixed, in the form of at least one stream, into a centrifugal machine comprising a rotor arranged so as to receive said stream of material and to transmit to it a rotary movement to direct it outwards by the action of centrifugal force, in the form of a dispersed web moving rapidly in a treatment zone annular formed inside said machine, the rotor also being capable of performing a mixing action by transmitting a turbulent movement to said web during its passage through said zone,
means being intended to receive the stream of mixed products at the outlet of the machine.
For certain mixing operations, it is difficult to achieve precise and uniform adduction of the various constituents in the main stream with the desired proportions. For example, when a small proportion of one or more auxiliary constituents has to be mixed with much greater amounts of one or more main constituents, it can be very difficult to achieve precise and uniform delivery of the auxiliary constituents. . An operation of this type can be carried out with all the safety desired by pa. r the use of the mixing process in two or more stages.
For example, a stream of auxiliary component can be mixed with a stream of main component to obtain an intermediate product in which the auxiliary component is present in a concentration much greater than that desired in the product. final. This intermediate product may contain several auxiliary constituents and it is itself used as an auxiliary constituent in a second mixing operation, in the form of a stream intended to be mixed with a stream of main constituents, with a view to obtaining 'nn final product containing the various constituents in the desired proportions.
In this way, even the auxiliary constituents can be introduced in relatively large streams in the first mixing operation and thus a precise and uniform supply is obtained. The proportions between the constituents of the intermediate product can be calculated exactly and dosed to allow simple and precise adjustment of the final mixing operation.
Under certain conditions, a number of mixing operations greater than two is desirable so that the proportion of auxiliary components is gradually increased from one intermediate to the next.
On the other hand, one or more intermediate products can be prepared when several auxiliary constituents are to be mixed in different proportions with one or more main constituents.
For example, for the preparation of a compound flour intended for baking, two different flours can be mixed in a predetermined proportion, and the different auxiliary constituents can be mixed together in the appropriate proportions, or they can be mixed. separately with prior mixtures of intermediate products, each formed by a small vein of flour and a vein of one or more auxiliary constituents. The various intermediate products are then mixed together in the appropriate proportions to give the desired end product.
Some application examples are described below with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 schematically shows an embodiment of the installation for carrying out the method which is the subject of the invention, in which a flour must be mixed with the various constituents used for obtaining a compound flour, by example of a flour rising by itself.
Fig. 2 is a view similar to that of tig. 1, but shows one embodiment of the plant in which a number of solid particulate products are mixed together in predetermined proportions in order to obtain finished products, for example a powder. talc, plastics, insecticidal powders and cleaning powders.
Fig. 3 is a similar view of another embodiment by means of which the humidity of the flour can be changed.
Fig. 4 is a similar view of another embodiment in which a bleach gas is dispersed in the flour.
Fig. I in the drawing shows an installation for mixing products, for example compound flours, rising by themselves. In this embodiment, the main constituent is formed by flour coming from a hopper 2, and the auxiliary constituents are salt, yeast and two enrichment products which respectively contain hoppers 4, 6, 8 and 10. In the bottom of the hopper 2, a grain of flour is driven to the left by a conveyor screw 12 to which a rotational movement is transmitted by a motor 14 at a determined constant speed.
Red veins of auxiliary components are introduced into the flour vein of conveyor 12 by conveyor screws 18, 20, 22 and 24, which extract the components from the bottom of the respective hoppers. These conveyor augers are driven at constant speeds by separate motors and their speeds are adjusted to each other and to that of motor 14. As a result, the left end of conveyor 12 provides a main stream which contains all of the components. and whose cross section is uniform.
This main stream contains the auxiliary constituents in higher concentrations than those desired in the final product.
The main stream coming from the conveyor 12 is introduced into a downcomer 26 which brings it into a centrifugal machine 28. This machine is shown somewhat schematically. It comprises a rotor 30 mounted on the lower end of the shaft of an electric motor 32 and which rotates around a vertical axis. The rotor 30 comprises a hub 34 of frustoconical shape on which the flow of the product is directed.
On the hub 34 is fixed an annular lower plate 36 extending, perpendicularly to the axis of rotation, outwards starting from the base of the hub, and carrying a large number of cylindrical hammers 38 which are distributed in two rows. concentric. At the upper end of these hammers is fixed an annular plate 40 parallel to the plate u 36 and the inner edge of which is at a distance from the hub 34, so as to leave an annular gap all around the hub, an interval through which the product enters the treatment zone which is formed between the two opposite faces of the plates 36 and 40.
The rotor 30 is surrounded by a housing 42, the lower part of which forms a hopper 44. 44.
In this example, the rotor 30 rotates at a speed of 3500 revolutions / minute. As the product arrives, on the hub 34, it tends to participate in the rotational movement and to flow downward and radiate
Ily outward. The rotor 30 produces a flow of air directed from the inside to the outside, so that the particles of the product are partially projected and partially entrained by the flow of air towards the treatment zone in the form of a thin annular veil. This veil is cut by the hammers 38 integral with the plate 36 tower r. ant with this, so that the particles are hit and deflected tangentially. This results in an intimate blending effect. This effect is increased by the air current accompanying the product and moving outwards.
A general current is formed, developing in a spiral. During this movement, each particle encounters many other particles and can make several hundred revolutions with the rotor. But the action is very fast, so that the product actually passes through the processing area at a very high speed.
At the periphery of the rotor, the product is projected against the wall of the housing 42 and falls into the hopper 44 to then flow into a silo 46. This product is the intermediate product or pre-mixture of the type indicated above, in which the constituents auxiliaries are present in concentrations much higher than those desired in the final product. But the relative proportions of these constituents in this intermediate product are those which are desired in the final product. The final product can therefore be obtained by adding a seam of this intermediate product to a seam of flour supplied from the hopper 2 in a predetermined ratio.
To this end, a conveyor 48 is provided in the bottom of the silo 46 which extracts a stream of the intermediate product and introduces it into a centrifugal machine 50 of similar construction to that of the machine 28. At the same time, a conveyor 52 extracts a grain of flour from the hopper 2 and introduces it through a descending duct 54 into the machine 50. The conveyors 48 and 52 are operated at a predetermined constant speed by the motors 56 and 58. The conveyors Speeds are chosen such that the machine 50 receives all of the components in the exact ratio desired in the final product.
The two veins introduced into the machine 50 are intimately mixed in the manner previously described, and the final product is discharged through a hopper 60 provided at the bottom of the machine 50, to be introduced into a siloi 62.
The embodiment shown in FIG. 2 comprises an arrangement for mixing the different constituents of products such as talcum powder, plastics, insecticide products and cleaning powders. By way of example, it is assumed that a cleaning egg has four components contained in hoppers indicated at 64, 66, 68 and 70 in the upper part of the figure.
In the bottom of these hoppers are mounted adduction braces 72, 74, 76 and 78 rotating at a determined speed, and which discharge the respective constituents in determined proportions on an endless conveyor belt 80 moving at a great speed. constant speed, and mounted in a housing 82.
At its right end, the endless ribbon introduces the combined stream into a centrifugal machine 84, similar in construction to machine 28, and this machine 84 subjects the product to an intimate mixing operation.
For some processes it is desirable to ensure extremely intimate mixing, and it is envisioned for these cases to subject the product successively to the action of two or more centrifugal machines. Consequently, exiting through the bottom of the machine 84, Ia. The product stream passes through a hopper and enters a down tube 86 which enters a second centrifuge machine 88, also similar in construction to machine 28. The product stream is mixed again and the final product is discharged from the machine 88 through a hopper 90 into a silo 92.
Fig. 3 shows an installation intended for packaging the flour before its conservation or its use. Practically, it may be advisable to increase Oll to reduce the moisture content of the flour, or to increase or reduce its temperature.
According to the process which is the subject of the present invention, any one of these conditioning operations can be carried out so as to modify the temperature or the moisture content independently of one another, but the modification of the content in humidity can be carried out at the same time as the temperature change. This conditioning operation can be applied to many products and is particularly suitable for products which it is desired to subject to instantaneous and uniform drying action, humidification or other treatment by contact with a fluid product.
In the embodiment shown in FIG. 3, the moisture is extracted from a flour coming from a hopper 100, this flour being extracted at a constant speed by an intake chick 102 and introduced through a descending duct 103 into a centrifugal machine 104 of similar constructions to that of machine 28. At the same time, a relatively large amount of air is blown by a fan 106 through a heating coil 108 and introduced through a duct 110 into machine 1 04. This air contains relatively little moisture and mixes intimately inside the machine, with the grain of flour, so that each particle of flour is subjected to an intense drying action.
The temperature, humidity and amount of air introduced into machine 104 are controlled with respect to the amount of flour passing through the machine, so that the processed flour has exactly the desired amount of moisture.
The flow of flour and air leaves the bottom of the machine to enter a separation hopper 112, in which the flour is already largely separated from the air. This air is sucked into a separator cyclone 114 using a fan 116, while the flour accumulated in the hopper 112 and in the separator 114 is introduced into a silo, 118 by adductor cross members 120 and 122.
In the embodiment of FIG. 4, the flour is subjected to a bleaching operation. For this purpose, it is passed through a centrifugal machine 124, similar in construction to that of the machine 28. The flour leaving the hopper 126 descends through a duct 128 into the machine 124 and a stream of bleaching gas is introduced into it. the conduit 128 by a reservoir 130 provided with a regulator shutter. Inside the machine 124, the flour is intimately mixed with the bleach gas, so that a uniform bleaching effect is obtained.
The flour is evacuated by a hopper 1.32, in a silo 134. An aeration duct 136 connects the upper part of the silo to the descending duct 128, which makes it possible to recirculate the gas which has already passed through the machine. Thanks to the intimate and safe mixture obtained by this machine, the bleaching operation is carried out in a minimum of time with the certainty of uniform results.
It will be seen from this description that the various mixing operations can be carried out in an efficient and safe manner. Liquids can be dispersed in solid particulate products. For example, these liquids can be sprayed in a centrifugal machine as indicated at 28. as the product is introduced.
Under certain conditions, a very appreciable proportion of liquid can be added to a solid particulate product. Whatever the proportion of the liquid, an intimate mixture is always obtained and a product of uniform high quality. The construction and speed of operation of the machine can be varied to obtain the desired mixture in a minimum of time without deterioration of the product. Numerous drawbacks of the treatment with r fillers are thus avoided, without encountering additional difficulties.
CLAIMS:
I. Process for mixing materials, in particular granular or pulverized materials, characterized in that the products to be mixed are passed in the form of a vein through a treatment zone and that the vein is subjected during its passage through this zone has a turbulent movement, so as to mix the products intimately.