Appareil pour fragmenter et brasser des substances en suspension dans un liquide La présente invention a pour objet un appareil communément dénommée mixer et destiné à frag menter et brasser des substances en suspension dans un liquide et notamment des aliments en sus pension dans un bouillon de cuisson ou, d'une façon générale, des substances dans une prépara tion présentant une certaine fluidité.
L'appareil, selon l'invention, comporte un moteur logé dans un carter prolongé par un corps tubu laire traversé par un arbre entraîné par le moteur et portant en bout une hélice, le corps tubu laire étant terminé par une calotte dont la face concave orientée vers l'hélice est solidaire de cloi sons protectrices radiales formant pieds et s'oppo sant à la rotation du liquide autour de l'axe,
est caractérisé en ce que le corps tubulaire se prolonge au-delà de la calotte par un moyeu se raccordant à la face interne de cette dernière de façon à cons tituer avec elle un déflecteur torique rejetant le liquide aspiré de bas en haut par l'hélice suivant une nappe conique orientée vers le bas, tandis que les cloisons radiales, solidaires du moyeu,
sont pourvues d'ajourages dont les bords coopèrent au cisaillement des substances en suspension dans le liquide, lesdites cloisons étant interrompues à une distance de l'axe permettant, ainsi que lesdits ajou- rages, la mise en place et le montage de l'hélice.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'appareil selon l'invention La fig. 1 est une vue en élévation de la partie inférieure d'une première forme d'exécution ; la fig. 2 en est une coupe parallèle à l'axe sui vant II-II ; la fig. 3 en est une vue de dessous ; la fig. 4 en est une coupe axiale avec élévation partielle d'une seconde forme d'exécution;
les fig. 5 et 6 sont des coupés à plus grande échelle par V-V de la fig. 4, respectivement de l'axe porte-hélice et d'un manchon de centrage ; les fig. 7 et 8 sont des- vues respectivement en plan et en élévation avec arrachement et coupe partielle d'une variante dudit manchon de centrage ; les fig. 9 et 1.1 sont des vues respectivement en plan et en élévation d'une autre variante du man chon de centrage ; les fi-. 10 et 12 sont des vues respectivement en plan et en élévation d'encore une autre variante du manchon de centrage ;
la fig. 13 est une vue à plus grande échelle, en élévation, d'une hélice; la fig. 14 est une coupe par XIV-XIV de la fi-. 13 ; et la fig. 15, une coupe avec élévation partielle de la partie inférieure d'une troisième forme d'exé cution de l'appareil.
L'appareil représenté aux fig. 1, 2 et 3 com prend un corps tubulaire 1 prolongeant le carter d'un moteur et terminé à sa partie inférieure par une calotte 2 et par un moyeu 5 dans lequel est logé un palier de sortie 6 en bronze fritté autolu- brifiant de l'arbre 7 du moteur sur l'extrémité duquel est fixée, par un écrou borgne 9, une hélice 8.
La face interne de la calotte est solidaire de trois cloisons radiales- équidistantes 10, ajourées en _11 afin de permettre la rotation avec un jeu suffisant de l'hélice 8 et jouant le rôle de pieds destinés à reposer sur le fond d'un récipient ; leurs tranches inférieures forment avec le prolongement de l'axe un angle inférieur à 90ô afin d'assurer une assise satisfaisante par trois points seulement.
Leurs tran ches internes 10a de raccordement avec les évide ments 11 laissent entre elles, au voisinage de l'axe, un espace juste suffisant pour permettre la mise en place de l'hélice et le serrage de l'écrou 9.
L'hélice 8 est bipale et à faible pas afin d'évi ter la cavitation, .étant donné sa grande vitesse de rotation qui est dè l'ordre de vingt mille tours par minute. Les bords d'attaque 12 de ses deux pales, concourant sur l'axe de rotation, sont affûtés afin d'augmenter leur pouvoir tranchant et inclinés vers le bas de façon à décrire un cône de révolution de demi angle au sommet a voisin de 70".
L'hélice 8 tournant dans le sens de la flèche n (fig. 3) entraîne axialement le liquide et les parti cules solides depuis le fond du récipient vers le haut. Le profil du moyeu 5 et le profil interne 4 de la calotte 2 sont tels qu'ils forment un déflec teur torique évitant une turbulence, qui diminuerait la circulation du fluide et favoriserait la cavita- tion,-et renvoyant le liquide, après passage à tra vers l'hélice, suivant un cône de révolution de demi- angle au sommet b d'environ 50,
1. Le trajet moyen du fluide est représenté par la flèche f (fig. 2).
Les trois cloisons radiales 10 qui jouent le rôle de pieds sont, en outre, destinées à éviter l'entraî nement en rotation d'ensemble, du liquide avec for mation d'un puits tout en permettant, par leur espa cement suffisant, l'entrée des morceaux de subs tances<B>;</B> les bords des ajourages 11 de ces cloisons coopèrent avec l'hélice à la subdivision de ces mor ceaux par cisaillement.
L'appareil représenté aux fig. 4, 5 et 6 comprend un corps tubulaire 17 traversé par un axe 18 tour nant dans un palier 19. L'axe 18 présente une extré mité filetée 20 sur laquelle une hélice 21 est fixée par un écrou borgne 22. Le palier 19 est monté oscillant dans son logement de façon à faciliter le centrage de l'extrémité opposée de l'axe 1,8.
Le corps tubulaire 17 est solidarisé de façon amovible d'un carter 13 de l'appareil par son extré mité filetée 23 coopérant avec une partie filetée correspondante 16 dudit carter 13 de l'appareil. Le corps tubulaire présente une collerette 24 qui vient prendre appui sur l'extrémité 25 du carter 13 et assure le blocage des deux parties dans une posi tion relative convenable.
L'axe moteur 1.4 tournant dans un palier 15 est solidaire, par son extrémité libre, d'un manchon 26 constitué en une matière plastique à haute résistance mécanique, en nylon par exemple.
Le manchon 26 présente à sa partie extrême opposée à l'axe un alésage cylindrique 27 coaxial à l'axe 14 de section correspondant à celle de l'axe 18, de telle façon que celui-ci puisse y être engagé à frottement gras. Le manchon présente également sur sa face interne des -cannelures longitudinales 28 aménagées pour recevoir des saillies radiales en forme d'oreil les 29 ménagées sur l'axe 18.
L'axe 18 présente à son extrémité un chanfrein 30 qui réalise, lors de l'introduction de cette extré mité dans le manchon, un jeu progressivement décroissant jusqu'à frottement gras et facilite ainsi cette opération et le centrage dudit axe.
Lorsque le manchon 26 entraîné par l'axe moteur entre en rotation, il entraîne l'axe 18 dont il est solidaire en rotation par les oreilles 29 de ce der nier, engagées dans ses cannelures 28.
La séparation du corps tubulaire du carter de l'appareil s'effectue en dévissant les parties file tées 16, 25; l'axe 18 coulisse dans le manchon 26 dont il est séparé par simple traction.
Le remontage s'effectue par l'opération inverse. Après avoir assuré la coïncidence des oreilles 29 de l'axe avec les cannelures 28 du manchon, le chan frein 30 permet l'engagement aisé de l'extrémité de l'axe dans l'alésage du manchon, le montage oscil lant de l'axe dans le corps tubulaire par son palier oscillant 19 facilite l'opération. Le centrage de l'axe 18 s'effectue de lui-même par l'effet du jeu progres sivement décroissant réservé par le chanfrein 30 entre cet axe et l'alésage axial 27 du manchon au cours de la pénétration de l'axe 18 dans cet alé sage.
Le corps tubulaire peut ainsi être aisément démonté et lavé à grande eau extérieurement et intérieurement et remonté avec précision, avec la même facilité.
Le manchon 31 représenté aux fig. 7 et 8 consti tue 'une variante destinée à coopérer avec un axe porte-hélice à oreilles tel que celui représenté aux fig. 4 et 5. Ce manchon 31 présente deux canne lures longitudinales 32 précédées chacune de deux rampes de guidage 33 facilitant l'introduction des oreilles jusqu'à leur position d'entraînement entre les parois des cannelures 32.
Une telle disposition dispense l'usager d'avoir à réaliser une orientation relative convenable du manchon et des oreilles avant de procéder à l'introduction de l'extrémité de l'axe dans l'alésage central du manchon.
Le manchon 34 représenté aux fig. 9 et 11 com porte deux cannelures 35 et présente un chanfrein 37 à la partie extrême de son alésage centrai 36 destiné à faciliter l'introduction de l'axe porte- hélice.
Le manchon 38 représenté aux fig. 10 et 12 pré sente un alésage central 39 de section carrée des tiné à coopérer avec une extrémité d'axe porte- hélice de section correspondante, ledit alésage pré sentant sur ses faces internes, au voisinage de sa partie extrême, un chanfrein 40.
La fig. 13 montre une variante d'hélice dont le bord d'attaque prolongé en zz' de la pale fait avec l'axe géométrique de rotation pp' de l'hélice un angle A compris entre 65 et 75 et, de préférence, voisin de 70 , correspondant au rendement maxi mum.
La fig. 14 montre que le plan xx' de la pale de cette hélice fait avec le plan radial yy' tangent au bord d'attaque de la pale un angle B compris entre 65 et 751, et, de préférence, voisin de 700, corres pondant au rendement maximum de l'appareil, la rotation s'effectuant dans le sens de la flèche R.
Dans la forme d'exécution de l'appareil- partiel lement représentée en fig. 15, les bords intérieurs et extérieurs des cloisons radiales 43 prolongés res pectivement selon aa' <I>et</I> bb' font avec les parallè les ac et<I>bd</I> à l'axe géométrique de rotation<I>mm',</I> des angles caa' et dbb' respectivement compris entre 4 et 8o et 1 à 3o, les prolongements ad et bb' concourant en un point non représenté,
situé à l'opposé du carter de l'appareil par rapport aux- dites cloisons. Enfin, sur une surface plane P, les cloisons 43 portent, chacune en un point 44, voisin de sa périphérie.
Apparatus for fragmenting and mixing substances in suspension in a liquid The present invention relates to an apparatus commonly known as a mixer and intended to fragment and stir substances in suspension in a liquid and in particular food suspended in a cooking broth or , in general, substances in a preparation having a certain fluidity.
The apparatus, according to the invention, comprises a motor housed in a casing extended by a tubular body crossed by a shaft driven by the motor and carrying a propeller at the end, the tubular body being terminated by a cap whose concave face oriented towards the propeller is integral with radial protective partitions forming feet and opposing the rotation of the liquid around the axis,
is characterized in that the tubular body is extended beyond the cap by a hub connecting to the internal face of the latter so as to constitute with it a toric deflector rejecting the liquid sucked from the bottom up by the propeller following a conical layer oriented downwards, while the radial partitions, integral with the hub,
are provided with cutouts the edges of which cooperate in the shearing of substances in suspension in the liquid, said partitions being interrupted at a distance from the axis allowing, as well as said additions, the positioning and assembly of the propeller .
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the apparatus according to the invention. FIG. 1 is an elevational view of the lower part of a first embodiment; fig. 2 is a section parallel to the following axis II-II; fig. 3 is a bottom view; fig. 4 is an axial section with partial elevation of a second embodiment;
figs. 5 and 6 are cross-sections on a larger scale by V-V of FIG. 4, respectively of the propeller shaft and of a centering sleeve; figs. 7 and 8 are respectively shown in plan and in elevation with cutaway and partial section of a variant of said centering sleeve; figs. 9 and 1.1 are views respectively in plan and in elevation of another variant of the centering sleeve; the fi-. 10 and 12 are respectively plan and elevational views of yet another variant of the centering sleeve;
fig. 13 is a view on a larger scale, in elevation, of a propeller; fig. 14 is a section through XIV-XIV of the fi-. 13; and fig. 15, a section with partial elevation of the lower part of a third embodiment of the apparatus.
The apparatus shown in Figs. 1, 2 and 3 com takes a tubular body 1 extending the casing of an engine and terminated at its lower part by a cap 2 and by a hub 5 in which is housed an output bearing 6 made of self-lubricating sintered bronze. 'shaft 7 of the motor on the end of which is fixed, by a cap nut 9, a propeller 8.
The inner face of the cap is integral with three radial-equidistant partitions 10, perforated in _11 in order to allow rotation with sufficient play of the propeller 8 and playing the role of feet intended to rest on the bottom of a container; their lower edges form with the extension of the axis an angle of less than 90 ° in order to ensure satisfactory seating by only three points.
Their internal cutters 10a for connection with the recesses 11 leave between them, near the axis, a space just sufficient to allow the propeller to be fitted and the nut 9 to be tightened.
The propeller 8 is two-bladed and low-pitch in order to avoid cavitation, given its high speed of rotation which is of the order of twenty thousand revolutions per minute. The leading edges 12 of its two blades, converging on the axis of rotation, are sharpened in order to increase their cutting power and inclined downwards so as to describe a cone of revolution of half angle at the top a close to 70 ".
The propeller 8 rotating in the direction of the arrow n (fig. 3) axially drives the liquid and the solid particles from the bottom of the container upwards. The profile of the hub 5 and the internal profile 4 of the cap 2 are such that they form a toric deflector avoiding turbulence, which would reduce the circulation of the fluid and promote cavitation, -and returning the liquid, after passing through tra towards the helix, following a cone of revolution of half-angle at the apex b of about 50,
1. The average path of the fluid is represented by the arrow f (fig. 2).
The three radial partitions 10 which play the role of feet are, moreover, intended to prevent the overall rotational driving of the liquid with the formation of a well while allowing, by their sufficient spacing, the entry of the pieces of substance <B>; </B> the edges of the openings 11 of these partitions cooperate with the helix in the subdivision of these pieces by shearing.
The apparatus shown in Figs. 4, 5 and 6 comprises a tubular body 17 traversed by an axis 18 turning into a bearing 19. The axis 18 has a threaded end 20 on which a propeller 21 is fixed by a cap nut 22. The bearing 19 is mounted oscillating in its housing so as to facilitate the centering of the opposite end of the axis 1,8.
The tubular body 17 is removably secured to a housing 13 of the device by its threaded end 23 cooperating with a corresponding threaded portion 16 of said housing 13 of the device. The tubular body has a flange 24 which comes to bear on the end 25 of the casing 13 and ensures the locking of the two parts in a suitable relative position.
The motor axis 1.4 rotating in a bearing 15 is secured, by its free end, to a sleeve 26 made of a plastic material with high mechanical strength, nylon for example.
The sleeve 26 has at its end part opposite the axis a cylindrical bore 27 coaxial with the axis 14 with a section corresponding to that of the axis 18, so that the latter can be engaged therein with heavy friction. The sleeve also has on its internal face longitudinal -cannelures 28 arranged to receive the radial projections in the form of an eye 29 formed on the axis 18.
The axis 18 has at its end a chamfer 30 which produces, during the introduction of this end into the sleeve, a progressively decreasing play until fatty friction and thus facilitates this operation and the centering of said axis.
When the sleeve 26 driven by the motor shaft starts to rotate, it drives the shaft 18 to which it is fixed in rotation by the ears 29 of the latter, engaged in its grooves 28.
The tubular body is separated from the housing of the apparatus by unscrewing the threaded parts 16, 25; the axis 18 slides in the sleeve 26 from which it is separated by simple traction.
Reassembly is carried out by the reverse operation. After ensuring the coincidence of the ears 29 of the axis with the grooves 28 of the sleeve, the brake chan 30 allows easy engagement of the end of the axis in the bore of the sleeve, the oscillating mounting of the axis in the tubular body by its oscillating bearing 19 facilitates the operation. The centering of the axis 18 is carried out by itself by the effect of the progressively decreasing play reserved by the chamfer 30 between this axis and the axial bore 27 of the sleeve during the penetration of the axis 18 in. this wise hazard.
The tubular body can thus be easily disassembled and washed with plenty of water on the outside and inside and reassembled with precision, with the same ease.
The sleeve 31 shown in FIGS. 7 and 8 constitute a variant intended to cooperate with a lugged propeller shaft such as that shown in FIGS. 4 and 5. This sleeve 31 has two longitudinal smooth rods 32 each preceded by two guide ramps 33 facilitating the introduction of the ears to their driving position between the walls of the grooves 32.
Such an arrangement frees the user from having to achieve a suitable relative orientation of the sleeve and of the ears before proceeding with the introduction of the end of the pin into the central bore of the sleeve.
The sleeve 34 shown in FIGS. 9 and 11 com carries two splines 35 and has a chamfer 37 at the end part of its central bore 36 intended to facilitate the introduction of the propeller shaft.
The sleeve 38 shown in FIGS. 10 and 12 has a central bore 39 of square section of the tines to cooperate with a propeller shaft end of corresponding section, said bore having on its internal faces, in the vicinity of its end part, a chamfer 40.
Fig. 13 shows a variant of the propeller whose leading edge extended in zz 'of the blade forms with the geometric axis of rotation pp' of the propeller an angle A between 65 and 75 and, preferably, close to 70 , corresponding to the maximum efficiency.
Fig. 14 shows that the plane xx 'of the blade of this propeller makes with the radial plane yy' tangent to the leading edge of the blade an angle B between 65 and 751, and, preferably, close to 700, corresponding to the maximum efficiency of the device, rotation being in the direction of arrow R.
In the embodiment of the device partially shown in FIG. 15, the inner and outer edges of the radial partitions 43 extended respectively along aa '<I> and </I> bb' make with the parallels ac and <I> bd </I> to the geometric axis of rotation < I> mm ', </I> angles caa' and dbb 'respectively between 4 and 8o and 1 to 3o, the extensions ad and bb' concurrent at a point not shown,
located opposite the housing of the appliance with respect to said partitions. Finally, on a flat surface P, the partitions 43 each bear at a point 44, close to its periphery.