Appareil pour préparer des mélanges de substances solides en poudre
Tous les appareils connus à ce jour et destinés à préparer des mélanges de substances solides en poudre, présentent l'un ou l'autre les inconvénients suivants:
Leur déchargement est difficile ; leur effet de broyage est nul ou difficilement réglable; les mélanges obtenus ne sont pas homogènes lorsque les densités des composants sont très différentes ; des transmissions ou des paliers existent à l'intérieur des appareils ; dans le cas des appareils à enveloppe rotative, il est impossible de procéder au chargement en cours de marche; et les risques d'accidents sont nombreux.
La présente invention concerne un mélangeur simple et économique qui ne présente aucun des inconvénients précités. I1 est caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe conique et un dispositif d'agitation comprenant un arbre s'étendant le long de l'axe de l'enveloppe, des bras reliant l'arbre à une hélice, le plan de sa pale étant incliné vers l'extérieur et vers le bas, les surfaces supérieures de l'enveloppe, des bras et de l'hélice destinées à se trouver au contact des substances à mélanger formant avec le plan horizontal des angles au moins égaux à 450.
Deux formes d'exécution de l'objet de l'invention sont décrites, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé. Conformément aux fig. 1 à 4 le mélangeur comprend une enveloppe conique (a) suspendue par quatre biellettes (b) à un bâti, le cône étant dirigé vers le sol. Les biellettes permettent en outre de régler la position de l'enveloppe dans le sens de la hauteur. Le mélangeur comprend intérieurement un dispositif d'agitation constitué par une hélice (cl), à un pas, portées par un arbre vertical (d) par l'intermédiaire de bras (e, D. Les bras sont disposés de façon à ne présenter aucune surface horizontale susceptible de retenir une partie de la charge au moment de la vidange. Ils peuvent tre, par exemple, de section carrée ou triangulaire.
Leurs surfaces sont alors inclinées sur le plan horizontal de façon à former avec celui-ci des angles égaux ou supérieurs à 450. Le plan de la pale de l'hélice (cul), d'une part, et la surface de l'enveloppe conique, d'autre part, sont en outre fortement inclinés en vue d'assurer un déchargement total lors de la vidange.
Pour que celui-ci ait lieu facilement, il est avantageux que les angles formés avec le plan horizontal soient supérieurs à 45o ; toutes les autres surfaces intérieures en contact avec les produits à mélanger doivent de préférence satisfaire à cette condition d'in clinaison.
La pale de l'hélice et la surface intérieure de l'enveloppe conique forment un angle a (fig. 3).
Lorsque cet angle est voisin de 900, le mélange se fait avec la vitesse maxima. Par contre, quand cet angle est plus petit, l'effet de broyage est augmenté.
La forme de la pale de l'hélice, qui dépend de la valeur de l'angle a, est t choisie en fonction de l'effet recherché. A cet égard, il peut tre avantageux pour l'utilisateur de posséder plusieurs dispositifs d'agitation.
L'effet de broyage dépend en outre du réglage en hauteur de l'enveloppe par rapport à l'hélice, c'est-à-dire de l'espace libre compris entre le cône engendré par la rotation du dispositif d'agitation. Le broyage est plus efficace quand cet espace est plus faible.
Des amortisseurs (h) hydrauliques ou à ressort fournissent une suspension souple à l'enveloppe co nique. Une suspension souple rend particulièrement favorable l'emploi de vibreurs (i). Les vitesses de mélange ou de réaction - dans le cas où le mélangeur est utilisé pour des réactions - peuvent en effet tre augmentées par vibration. I1 suffit d'une vibration ayant une amplitude de l'ordre de quelque dixième de millimètre par exemple. Ces vibreurs, fixés sur l'enveloppe à l'extérieur, peuvent tre des vibreurs mécaniques, électro-magnétiques ou à ultrasons.
Une base (j) de l'enveloppe conique est amovible de façon à permettre les échanges d'agitateurs.
Elle comporte en particulier une goulotte (k) pour le chargement et un orifice pour le passage de l'arbre (d). La vidange se fait vers le bas par le sommet de l'enveloppe conique. L'arbre (dut) comporte un manchon d'accouplement (1). L'arbre qui le prolonge est supporté, par exemple, par un palier de butée logé dans le réducteur de vitesse d'un groupe moto-réducteur. Ce groupe repose sur le bâti.
Les bras de l'agitateur peuvent tre horizontaux ou inclinés à partir de l'arbre (d). L'inclinaison des bras inférieurs (t) permet d'obtenir avec une plus grande facilité le déchargement total lors de la vidange.
Dans la seconde forme d'exécution selon les fig.
5 et 6, l'hélice (c) est remplacée par des sections d'hélice (c,) montées sur des supports (g) qui sont fixés à des bras (e).
Apparatus for preparing mixtures of solid powdered substances
All the devices known to date and intended for preparing mixtures of solid substances in powder, have one or the other of the following drawbacks:
Their unloading is difficult; their grinding effect is zero or difficult to adjust; the mixtures obtained are not homogeneous when the densities of the components are very different; transmissions or bearings exist inside the devices; in the case of devices with a rotating enclosure, it is not possible to load while running; and the risks of accidents are numerous.
The present invention relates to a simple and economical mixer which does not have any of the aforementioned drawbacks. It is characterized in that it comprises a conical casing and a stirring device comprising a shaft extending along the axis of the casing, arms connecting the shaft to a propeller, the plane of its blade being inclined outwards and downwards, the upper surfaces of the casing, of the arms and of the propeller intended to be in contact with the substances to be mixed, forming angles at least equal to 450 with the horizontal plane.
Two embodiments of the object of the invention are described, by way of example, with reference to the accompanying drawing. In accordance with fig. 1 to 4 the mixer comprises a conical casing (a) suspended by four links (b) from a frame, the cone being directed towards the ground. The rods also make it possible to adjust the position of the casing in the direction of the height. The mixer internally comprises a stirring device consisting of a propeller (cl), with one pitch, carried by a vertical shaft (d) by means of arms (e, D. The arms are arranged so as to have no horizontal surface capable of retaining part of the load when emptying They can, for example, have a square or triangular section.
Their surfaces are then inclined on the horizontal plane so as to form angles equal to or greater than 450 with the latter. The plane of the propeller blade (butt), on the one hand, and the surface of the envelope conical, on the other hand, are furthermore strongly inclined in order to ensure complete unloading during emptying.
For this to take place easily, it is advantageous for the angles formed with the horizontal plane to be greater than 45o; all other interior surfaces in contact with the products to be mixed should preferably satisfy this inclination condition.
The propeller blade and the inner surface of the conical casing form an angle a (fig. 3).
When this angle is close to 900, the mixing is done with the maximum speed. On the other hand, when this angle is smaller, the crushing effect is increased.
The shape of the propeller blade, which depends on the value of the angle α, is chosen as a function of the desired effect. In this regard, it may be advantageous for the user to have several stirring devices.
The grinding effect also depends on the height adjustment of the casing relative to the propeller, that is to say on the free space between the cone generated by the rotation of the stirring device. Grinding is more efficient when this space is smaller.
Hydraulic or spring shock absorbers (h) provide flexible suspension to the conical shell. A flexible suspension makes the use of vibrators (i) particularly favorable. The mixing or reaction rates - in the case where the mixer is used for reactions - can in fact be increased by vibration. It suffices for a vibration having an amplitude of the order of a few tenth of a millimeter, for example. These vibrators, attached to the casing on the outside, can be mechanical, electromagnetic or ultrasonic vibrators.
A base (j) of the conical casing is removable so as to allow the exchange of agitators.
It comprises in particular a chute (k) for loading and an orifice for the passage of the shaft (d). The emptying is done downwards through the top of the conical casing. The shaft (dut) has a coupling sleeve (1). The shaft which extends it is supported, for example, by a thrust bearing housed in the speed reducer of a motor-reduction unit. This group is based on the frame.
The agitator arms can be horizontal or inclined from the shaft (d). The inclination of the lower arms (t) makes it easier to obtain total unloading during emptying.
In the second embodiment according to FIGS.
5 and 6, the propeller (c) is replaced by sections of the propeller (c,) mounted on supports (g) which are attached to arms (e).