Appareil pour mélanger des substances fluides à l'intérieur d'une cuve.
La présente invention concerne un appareil pour mélanger des substances fluides, par exemple liquides, pulvérulentes, pâteuses, etc., contenues dans une cuve dans laquelle ledit appareil est plongé, et dont le fonctionnement et le rendement sont sensiblement su périeurs à ceux des appareils existants. L'appareil, selon l'invention, comprend un organe rotatif formant pompe centrifuge, plongé dans la masse à traiter et dont l'intérieur communique avec différents niveaux de eette masse, ledit organe coopérant avec ml dispositif fixe, de manière à laminer le mélange éjecté par l'organe formant pompe centrifuge.
L'organe formant pompe centrifuge sera, de préférence, constitué par mie erépine, dont l'épaisseur est suffisamment grande pour donner l'effet de centrifugation désiré, la substance qui se trouve à l'intérieur de ladite erépine tendant à être constamrnent chassée vers l'extérieur par les trous de celle-ci. L'inté- rieur de cette crépine est, de préférence, en communication avec un ou plusieurs tubes plus ou moins longs, présentant chacun un ou plusieurs orifices, disposés à une plus ou moins grande distance de la.
crépine, de fa con que l'effet de pompe centrifuge qui tend à chasser la substance par les trous de la erépine ait pour résultat d'aspirer de la substance à l'intérieur du ou des tubes par les trous plus ou moins éloignés qui y sont ménagés. Cela a pour effet de créer une grande turbulence à l'intérieur de la substance traitée, turbulence qui s'étend à toutes les portions de la. substance contenue dans le récipient où est plongé l'appareil et non plus seulement à la substance disposée au voisinage de l'appareil formant pompe centrifuge comme c'était le cas jusqu'à présent.
De préférence, d'ailleurs, les orifices ménagés dans le ou les tubes seront réglables ou obturables de faeon qu'on puisse faire varier l'effet de turbulence.
L'organe destiné à coopérer avec la crépine mobile, en vue de laminer le mélange éjecté par cette crépine, sera, de préférence, constitué par une crépine fixe placée à une distance réglable de la crépine mobile (résultat qui peut être obtenu facilement dans le cas de deux erépines tronconiques, par cou- plissement relatif d'une des erépines par rapport à l'autre suivant leur axe commun), de manière que la substance centrifugée par la crépine mobile vienne heurter les parois de cette crépine fixe et soit laminée entre la crépine mobile et la erépine fixe, ce qui améliore les qualités du malaxage réalisé et permet, en partieulier, dans le cas où il s'agit de mettre en suspension dans de l'eau une ma- tière pâteuse ou autre,
d'obtenir ime mise en suspension quasi colloïdale. crépine fixe 7 (voir en particnlier la fig. 2), dont la position est réglable sur ce tube, et il est mmii extérieurement d'îm manchon chauf- faut 8 contenant, par exemple, une résistance électrique.
A l'intérieur de la erépine 7 est disposée (fig. 2) ime autre crépine rotative 9 ayant me certaine épaisseur, tomme on peut le voir sur le dessin.
Cette erépine 9 est portée par un arbre 10 ayant une certaine élasticité, logé à l'tinté rieur du tube 5 et entraîné par le moteur 6.
A sa partie inférieure, la erépine 9 comprend, en outre, un diaphragme : 11. Ce diaphragme sera, de préférence, réglable, ou bien on pourra monter sur la crépine plusieurs diaphragmes d'ouvertures différentes.
A la partie supérieure, le tube 5 présente des ouvertures 12, susceptibles d'être plus ou moins obturées par un manehon 14.
Un dispositif de remplissage à entonnoir 13 permet, le cas échéant, d'introduire dans le tube 5 toute substance que l'on voudrait ajouter au liquide ou à la pâte à malaxer.
Voici comment fonctionne le dispositif qui vient d'être décrit:
La a erépine 9 étant mise en rotation par le moteur 6 par l'intermédiaire de l'arbre 10 constitue en quelque sorte une pompe centrifuge qui tend à expulser le liquide contenu à l'intérieur de cette erépine par les trous de ladite erépine et ceux de la crépine 7, dont elle est placée, d'ailleurs, à une distance déterminée, réglable par la position de ladite erépine 7 sur le tube 5.
La présence de. la crépine fixe 7 placée à faible distance de la crépine 9 a pour effet d'obliger le liquide sortant de ladite crépine 9 à subir, d'une part, des effets de choc violent contre les parois de cette crépine fixe et, d'autre part, un effet de laminage qui tend à homogénéiser davantage encore le liquide.
Ce mouvement d'expulsion centrifuge du liquide à travers les crépines 7 et 9 provoque une circnlation intense du liquide dans toute la cuve, circulation indiquée par les flèches.
Dans le cas où l'intérieur de la erépine est relié à lin tube unique, l'extrémité de cette crépine opposée au tnbe pourra être mamie d'im diaphragme. De préférence, on utilisera des diaphragmes interchangeables ayant des orifices de différents diamètres ou un diaphragme réglable, de fanon à régler le débit de substance introduite par l'orifice du diaphragme.
En ce qui concerne l'entraînement de la crépine mobile, il pourra se faire par l'intermédiaire d'im arbre logé à l'intérieur du tube ci-dessus indiqué et qui aura, de préférence, une certaine élasticité. En outre, le tube à l'intérieur duquel tourne l'arbre pourra être amé- nagé on tube chauffant au moyen de résistances électriques chauffantes, par exemple, ou d'une double enveloppe contenant de la vapeur, dans le cas où des substances à mélanger ou à diluer auront besoin d'être chauffées.
Enfin, de préférence, l'ensemble sera suspendu de manière appropriée ou porté par un bras lui-même fixé à un pied ou de tout autre manière appropriée, de façon que l'appareil puisse être plongé dans une cuve de malaxage, de dimensions quelconques.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante de l'appareil faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue d'ensemble avec coupe partielle.
La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, de la crépine et de l'extrémité du tube.
La fig. 3 représente uii détail, en coupe, d'iule variante de l'appareil de la fig. 1.
Sur la fig. 1, 1 désigne une cuve contenant, par exemple, des liquides que l'on veut mélanger ou émulsionner. L'appareil 2 est porté par un bras latéral 3, lui-même supporté par un pied réglable 4, de telle sorte que cet appareil 2 puisse être plongé dans la cuve 1 à Ia profondeur voulue.
Cet appareil 2 comprend un long tube démontable 5 portant à sa partie supérieure un moteur 6, moteur électrique par exemple.
Le tube 5 porte à sa partie inférieure une
Une partie du liquide est chassée vers le haut, à l'extérieur du manchon 8 pour pénétrer à nouveau dans le tube 5 par les trous 12. une autre partie est au contraire chassée vers le bas et pénètre à nouveau à l'intérieur dc la crépine 9 par l'orifice du diaphragme 11.
Il y a lieu de noter que, dans le cas où il s'agit de mélanger deux liquides de densités différentes, le plus léger remonte à l'extérieur du tube pour rentrer par le haut, que le plus lourd est aspiré par le bas, et que tous deux sont mélangés à l'intérieur de la crépine 9.
Dans le cas où on doit incorporer une substance dans une autre substance, dès le début de l'opération, la substance à incorporer sera introduite par l'entonnoir 13 directement dans le tube 5, par les trous 12 du tube 5, cette incorporation se faisant, de préférence, à dosa oc réduit.
La fig. 5 représente une variante de l'a p- pareil représenté sur les fig. 1 et 2. Dans ce cas, au lieu d vme seule crépine 9 de forte tronconique, on prévoit deux crépines 9 et 9' opposées par leurs bases, et montées sur le même arbre. Ces deux crépines sont logées à l'intérieur de deux crépines fixes 7 et 7' de forme correspondante portées par deux tubes placés de chaque côté de l'ensemble des cré pintes 9 et 9'.
On a ainsi un dispositif sensiblement symétrique dans lequel l'appel de liquide se fait de haut en bas dans le tube 5 et de bas en haut dans le tube 5', ces deux liquides se mélangeant dans l'ensemble des deux crépines pour être expulsés au dehors et être ramenés dans les tubes 5 et 5' par les orifices de ceux-ci.
Les orifices en question peuvent être prévus à différents niveaux sur les tubes 5 et 5'. l'un d'entre eux ou tous pouvant être obtnrés de faqon que l'on puisse choisir les endroits par où se fait la r éintroduetion du liquide dans les tubes.
Apparatus for mixing fluid substances inside a tank.
The present invention relates to an apparatus for mixing fluid substances, for example liquids, powders, pastes, etc., contained in a tank in which said apparatus is immersed, and whose operation and efficiency are substantially better than those of existing apparatus. . The apparatus, according to the invention, comprises a rotary member forming a centrifugal pump, immersed in the mass to be treated and the interior of which communicates with different levels of this mass, said member cooperating with a fixed device, so as to roll the mixture. ejected by the centrifugal pump member.
The centrifugal pump member will preferably be constituted by a thorn crumb, the thickness of which is large enough to give the desired centrifugal effect, the substance which is inside said thorny tending to be constantly expelled towards the outside through the holes in it. The interior of this strainer is preferably in communication with one or more tubes of varying length, each having one or more orifices, arranged at a greater or lesser distance from the.
strainer, so that the effect of a centrifugal pump which tends to expel the substance through the holes in the thorn has the result of sucking the substance inside the tube (s) through the more or less distant holes therein are spared. This has the effect of creating a great turbulence inside the treated substance, turbulence which extends to all portions of the. substance contained in the receptacle where the apparatus is immersed and no longer only in the substance placed in the vicinity of the apparatus forming a centrifugal pump as was the case until now.
Preferably, moreover, the orifices formed in the tube or tubes will be adjustable or closable so that the effect of turbulence can be varied.
The member intended to cooperate with the mobile strainer, with a view to rolling the mixture ejected by this strainer, will preferably consist of a fixed strainer placed at an adjustable distance from the mobile strainer (result which can be easily obtained in the case of two frustoconical erépines, by relative coupling of one of the erépines with respect to the other along their common axis), so that the substance centrifuged by the mobile strainer hits the walls of this fixed strainer and is rolled between the mobile strainer and the fixed thorn, which improves the qualities of the mixing carried out and allows, in partieulier, in the case where it is a question of suspending a pasty or other material in water,
to obtain a quasi-colloidal suspension. fixed strainer 7 (see in particnlier FIG. 2), the position of which is adjustable on this tube, and it is mmii externally of a heating sleeve 8 containing, for example, an electrical resistance.
Inside the thorn 7 is arranged (FIG. 2) another rotary strainer 9 having a certain thickness, as can be seen in the drawing.
This thorn 9 is carried by a shaft 10 having a certain elasticity, housed inside the tube 5 and driven by the motor 6.
At its lower part, the erépine 9 further comprises a diaphragm: 11. This diaphragm will preferably be adjustable, or else several diaphragms with different openings can be mounted on the strainer.
At the top, the tube 5 has openings 12, capable of being more or less closed by a manehon 14.
A funnel filling device 13 makes it possible, where appropriate, to introduce into the tube 5 any substance which one wishes to add to the liquid or to the paste to be kneaded.
Here is how the device which has just been described works:
The a erthorn 9 being rotated by the motor 6 through the intermediary of the shaft 10 constitutes in a way a centrifugal pump which tends to expel the liquid contained inside this erthorn through the holes of said erthorn and those of the strainer 7, of which it is placed, moreover, at a determined distance, adjustable by the position of said thepine 7 on the tube 5.
The presence of. the fixed strainer 7 placed at a short distance from the strainer 9 has the effect of forcing the liquid leaving said strainer 9 to undergo, on the one hand, the effects of violent impact against the walls of this fixed strainer and, on the other hand on the other hand, a rolling effect which tends to homogenize the liquid even more.
This centrifugal expulsion movement of the liquid through the strainers 7 and 9 causes intense circulation of the liquid throughout the tank, circulation indicated by the arrows.
In the case where the interior of the thorn is connected to the single tube, the end of this strainer opposite the tnbe may be the same as a diaphragm. Preferably, interchangeable diaphragms will be used having orifices of different diameters or an adjustable diaphragm, in order to adjust the flow rate of substance introduced through the orifice of the diaphragm.
As regards the driving of the mobile strainer, it can be done by means of a shaft housed inside the tube indicated above and which will preferably have a certain elasticity. In addition, the tube inside which the shaft rotates may be fitted as a heating tube by means of electric heating resistors, for example, or a double jacket containing steam, in the case where substances to to mix or dilute will need to be heated.
Finally, preferably, the assembly will be suspended in a suitable manner or carried by an arm itself fixed to a foot or in any other suitable manner, so that the apparatus can be immersed in a mixing tank, of any dimensions. .
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment and a variant of the apparatus forming the subject of the invention.
Fig. 1 is an overview with partial section.
Fig. 2 is a section, on a larger scale, of the strainer and of the end of the tube.
Fig. 3 shows a detail, in section, of a variant of the apparatus of FIG. 1.
In fig. 1, 1 denotes a tank containing, for example, liquids which it is desired to mix or emulsify. The device 2 is carried by a lateral arm 3, itself supported by an adjustable foot 4, so that this device 2 can be immersed in the tank 1 to the desired depth.
This device 2 comprises a long removable tube 5 carrying at its upper part a motor 6, an electric motor for example.
The tube 5 carries at its lower part a
A part of the liquid is forced upwards, outside the sleeve 8 to re-enter the tube 5 through the holes 12. another part is, on the contrary, forced downwards and again penetrates inside the tube. strainer 9 through the orifice of the diaphragm 11.
It should be noted that, in the case where it is a question of mixing two liquids of different densities, the lightest goes up outside the tube to enter from the top, that the heaviest is sucked in from the bottom, and that both are mixed inside the strainer 9.
In the event that a substance has to be incorporated into another substance, from the start of the operation, the substance to be incorporated will be introduced through the funnel 13 directly into the tube 5, through the holes 12 of the tube 5, this incorporation takes place. preferably doing at reduced dosa oc.
Fig. 5 shows a variant of the device shown in FIGS. 1 and 2. In this case, instead of d vme single strainer 9 of strong frustoconical, two strainers 9 and 9 'are provided opposite by their bases, and mounted on the same shaft. These two strainers are housed inside two fixed strainers 7 and 7 'of corresponding shape carried by two tubes placed on each side of the set of cre pints 9 and 9'.
There is thus a substantially symmetrical device in which the liquid is called up from top to bottom in tube 5 and from bottom to top in tube 5 ', these two liquids mixing in all of the two strainers to be expelled. outside and be brought back into the tubes 5 and 5 'through the orifices thereof.
The orifices in question can be provided at different levels on the tubes 5 and 5 '. one or all of them can be obtained so that one can choose the places through which the liquid is reintroduced into the tubes.