CH633457A5

CH633457A5 - MIXING APPARATUS.

Info

Publication number: CH633457A5
Application number: CH193280A
Authority: CH
Inventors: Yvan-Leon Caffari
Original assignee: Coparem Sa
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1982-12-15
Also published as: GB2083369A; WO1981002531A1; CA1188679A; IT8167339A0; IT1144851B; ES8206985A1; ES500274A0; DE3137622A1; FR2477901A1; GB2083369B; FR2477901B3

Description

La présente invention a pour objet un appareil de malaxage dont les caractéristiques générales ressortent du préambule de la revendication 1. The subject of the present invention is a kneading apparatus whose general characteristics appear from the preamble of claim 1.

Les appareils de malaxage actuels comprennent souvent des instruments de brassage du mélange, tels que pales, hélices, turbines, etc., disposés dans un récipient souvent rotatif, avec le risque, inhérent à ces moyens, de rupture des particules entrant dans la composition du mélange, ce qui entraîne la modification des rapports de base entre les produits malaxés et, par là, une modification du mélange final. Current mixing devices often include mixing instruments for mixing the mixture, such as blades, propellers, turbines, etc., placed in an often rotating container, with the risk, inherent in these means, of rupture of the particles entering into the composition of the mixing, which results in the modification of the basic ratios between the kneaded products and, thereby, a modification of the final mixture.

On connaît aussi des appareils de mélange dans lesquels la matière est transportée horizontalement ou verticalement et rencontre des obstacles destinés à aider au mélange. Une telle disposition peut présenter de forts risques de sédimentation, ce qui peut également modifier les rapports entre les produits, tout en créant des obstacles supplémentaires pouvant aller jusqu'à l'obstruction de canalisations, par exemple. Mixing devices are also known in which the material is transported horizontally or vertically and encounters obstacles intended to aid mixing. Such an arrangement can present high risks of sedimentation, which can also modify the relationships between the products, while creating additional obstacles which can go as far as obstructing pipes, for example.

Le but de la présente invention est de permettre une hydratation harmonieuse et optimale d'un liant hydraulique en supprimant pratiquement les risques énoncés ci-dessus. The object of the present invention is to allow a harmonious and optimal hydration of a hydraulic binder by practically eliminating the risks stated above.

L'appareil selon l'invention est défini par la revendication 1. The apparatus according to the invention is defined by claim 1.

L'un des avantages de l'appareil selon l'invention est de pouvoir provoquer le phénomène de thixotropie dans une matière telle qu'un mortier réalisé à l'aide de ciments spéciaux, tels que les ciments alumineux, ce qui, jusqu'à ce jour, n'avait pas pu être réalisé, notamment en raison de la modification des rapports entre composants, comme exposé précédemment, modification qui provoque presque instantanément une prise prompte et prématurée avant la fin du malaxage. One of the advantages of the apparatus according to the invention is that it can cause the phenomenon of thixotropy in a material such as a mortar produced using special cements, such as aluminous cements, which, up to to date, had not been able to be carried out, in particular because of the modification of the relationships between components, as explained previously, modification which almost immediately causes a prompt and premature setting before the end of the mixing.

Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil de malaxage selon l'invention. The accompanying drawing shows schematically and by way of example, an embodiment of a kneading apparatus according to the invention.

La fig. 1 est une vue en coupe de cet appareil. Fig. 1 is a sectional view of this device.

La fig. 2 représente un dispositif pour le prélèvement intermittent de la matière. Fig. 2 shows a device for the intermittent removal of the material.

La fig. 3 est une vue en coupe d'une vanne. Fig. 3 is a sectional view of a valve.

L'appareil représenté à la fig. 1 comprend un récipient 1 cylindrique, présentant des orifices 2 et 3 pour l'approvisionnement des produits secs et liquides, et un passage 4 pour l'évacuation de la matière malaxée. The apparatus shown in fig. 1 comprises a cylindrical container 1, having orifices 2 and 3 for the supply of dry and liquid products, and a passage 4 for the evacuation of the kneaded material.

A l'orifice 2 est adapté un dispositif 5 de dispersion des produits secs et, à l'orifice 3, un diffuseur 6 des produits liquides. Le passage 4 est commandé par une vanne pneumatique ou hydraulique 7 et conduit à une pompe d'évacuation 8 suivie d'une conduite d'évacuation 9. To the orifice 2 is adapted a device 5 for dispersing the dry products and to the orifice 3, a diffuser 6 for the liquid products. The passage 4 is controlled by a pneumatic or hydraulic valve 7 and leads to an evacuation pump 8 followed by an evacuation pipe 9.

Deux canalisations 10,11 hélicoïdales entourent le récipient 1 et relient le bas de celui-ci au haut, de manière que la matière prélevée au bas du récipient et transférée par des pompes 12,13 du type péristaltique retombe à l'intérieur du récipient. Two helical pipes 10, 11 surround the container 1 and connect the bottom of the latter to the top, so that the material taken from the bottom of the container and transferred by pumps 12, 13 of the peristaltic type falls back inside the container.

Le volume du récipient, délimité par le fond de ce dernier et par les extrémités supérieures des canalisations 10,11, forme une chambre 14 de recyclage et de brassage pour la matière en cours d'élaboration. Les canalisations 10 et 11 sont de même pas et débouchent dans la chambre de brassage 14 par des ouvertures placées de telle manière que les flux dirigés s'interpénétrent. L'apport de nouveaux produits se fait dans cette chambre 14. Ainsi, chaque canalisation avec la chambre 14 forme un circuit de brassage. The volume of the container, delimited by the bottom of the latter and by the upper ends of the pipes 10, 11, forms a chamber 14 for recycling and stirring for the material being produced. The lines 10 and 11 are similarly and open into the mixing chamber 14 through openings placed in such a way that the directed flows interpenetrate. New products are brought into this chamber 14. Thus, each pipe with the chamber 14 forms a brewing circuit.

Le fonctionnement de cet appareil est le suivant: The operation of this device is as follows:

Le transfert de la matière par la pompe péristaltique 12 s'opère par la rotation de galets écrasant des sections en matière souple de la canalisation 10, ce qui provoque une mise en pression de la matière dans la canalisation 10. Les produits en présence étant de densité, grosseur et nature très différentes, ils vont se mouvoir à des vitesses inégales, favorisant le malaxage dans la canalisation. La matière provenant des deux canalisations va, en s'interpénétrant et en retombant dans la chambre de recyclage, être encore brassée naturellement. The transfer of the material by the peristaltic pump 12 takes place by the rotation of rollers crushing sections of flexible material of the pipe 10, which causes a pressurization of the material in the pipe 10. The products present being of density, size and nature very different, they will move at unequal speeds, promoting mixing in the pipeline. The material from the two pipes will, by interpenetrating and falling back into the recycling chamber, be still naturally brewed.

Ce malaxage naturel se poursuit, sans que les rapports de base entre les produits se modifient, jusqu'à ce que soit réalisé le degré d'homogénéité à partir duquel la matière est prête à l'emploi. L'intensité du malaxage peut être réglée en variant la vitesse des pompes 12 et 13, cette intensité étant déterminée pour chaque type de matière à élaborer, et les pompes étant réglées à la même vitesse. This natural mixing continues, without the basic ratios between the products changing, until the degree of homogeneity from which the material is ready for use is achieved. The intensity of the kneading can be adjusted by varying the speed of the pumps 12 and 13, this intensity being determined for each type of material to be produced, and the pumps being adjusted at the same speed.

En raison des risques de rupture précédemment énoncés, les pompes à pistons ou à vis d'Archimède sont à proscrire, et les canalisations doivent être parfaitement lisses à l'intérieur. Ces canalisations sont semi-rigides et faites en matières diverses spiralées ou armées. Due to the risks of rupture previously stated, pistons or Archimedes' screw pumps are to be avoided, and the pipes must be perfectly smooth inside. These pipes are semi-rigid and made of various spiraled or reinforced materials.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

633457 633457

Afin d'accentuer l'agitation, on peut prévoir un dispositif de vibration à fréquence et amplitude variables adaptées à chaque type de matière. La chambre de recyclage peut être munie d'une prise d'air 15 qui permet soit d'introduire de l'air comprimé pour obtenir un mélange expansé, soit d'effectuer le malaxage sous dépression en pompant l'air compris dans le récipient. In order to accentuate the agitation, a vibration device with variable frequency and amplitude adapted to each type of material can be provided. The recycling chamber can be provided with an air intake 15 which makes it possible either to introduce compressed air to obtain an expanded mixture, or to carry out the kneading under vacuum by pumping the air included in the container.

Si l'on désire prélever d'une manière intermittente de la matière en cours de malaxage, ou simplement prélever une partie de la matière lorsque le malaxage est terminé et qu'un brassage continu est nécessaire (pour éviter une prise, par exemple), on peut prévoir un dispositif de prélèvement comme représenté à la fig. 2. If you want to take off intermittently from the material being kneaded, or simply take a part of the material when the kneading is finished and continuous stirring is necessary (to avoid setting, for example), a sampling device can be provided as shown in FIG. 2.

Ce dispositif comprend une canalisation 16 de recyclage destinée à être reliée à la conduite d'évacuation 9 et débouchant par l'autre extrémité dans la chambre 14 de recyclege, cette canalisation 16 comprenant une vanne 17. Entre la pompe 8 et la vanne 17, la canalisation 16 présente une portion sensiblement horizontale dont la paroi de la partie supérieure présente un orifice 18. Une tubulure distributrice 19 en forme générale de U inversé débouche dans une canalisation 16 par cet orifice 18. La branche 20 descendante de cette tubulure 19 est prolongée jusqu'en dessous de la canalisation 16 de recyclage et comprend une vanne 21 de sortie. Cette vanne 21 doit être fermée lorsque la vanne 17 est ouverte et réciproquement. This device comprises a recycling pipe 16 intended to be connected to the evacuation pipe 9 and opening through the other end into the chamber 14 for recycling, this pipe 16 comprising a valve 17. Between the pump 8 and the valve 17, the pipe 16 has a substantially horizontal portion, the wall of the upper part of which has an orifice 18. A distributor pipe 19 in the general shape of an inverted U opens into a pipe 16 through this orifice 18. The branch 20 descending from this pipe 19 is extended up to below the recycling pipe 16 and includes an outlet valve 21. This valve 21 must be closed when the valve 17 is open and vice versa.

Tant qu'on ne prélève pas de la matière, les vannes 7 et 17 sont ouvertes. La matière circule donc constamment à travers la canalisation 16 et la chambre 14 de recyclage. Lorsqu'on désire prélever de la matière, on ferme la vanne 17 et on ouvre simultanément la vanne 21. Grâce à l'emplacement de l'orifice 18 à la partie supérieure de la canalisation 16, aucune sédimentation ne se produit dans la zone de l'orifice, sédimentation qui se produirait inévitablement si l'orifice était pratiqué à la partie inférieure de la canalisation, comme c'est le cas dans les installations actuelles. As long as no material is taken, the valves 7 and 17 are open. The material therefore constantly circulates through the pipe 16 and the recycling chamber 14. When it is desired to take material, the valve 17 is closed and the valve 21 is simultaneously opened. Thanks to the location of the orifice 18 at the top of the pipe 16, no sedimentation occurs in the region of the orifice, sedimentation which would inevitably occur if the orifice were made at the bottom of the pipeline, as is the case in current installations.

Un tel dispositif est donc particulièrement recommandé pour les produits sédimenteux et pour atténuer, voire supprimer, dans une distribution discontinue, le phénomène dit de paroi. Such a device is therefore particularly recommended for sediment products and to attenuate, or even eliminate, in a discontinuous distribution, the so-called wall phenomenon.

Les vannes sont de préférence du type représenté à la fig. 3. Cette vanne comprend une conduite tubulaire 22 en matière souple déformable, cette conduite pouvant être une portion des canalisations 9,16 ou 20, un support rigide 23 qui porte ladite conduite 22. Deux membranes 24 et 25 solidaires du support 23 sont disposées de part et d'autre de la conduite 22. The valves are preferably of the type shown in FIG. 3. This valve comprises a tubular pipe 22 made of deformable flexible material, this pipe possibly being a portion of the pipes 9, 16 or 20, a rigid support 23 which carries said pipe 22. Two membranes 24 and 25 integral with the support 23 are arranged on either side of line 22.

La fig. 3 représente ces membranes en position de repos, la conduite n'est pas déformée, la vanne est ouverte. Lors de la fermeture de la vanne, les membranes sont déformées sous l'action d'une surpression créée dans une chambre 26 délimitée par le support 23 et la conduite 22. Les deux membranes vont être déplacées l'une vers l'autre, pinçant la conduite souple jusqu'à ce que le passage soit fermé. Une telle disposition permet d'avoir un passage à travers la vanne parfaitement lisse, ce qui permet à nouveau d'éviter toute sédimentation. Fig. 3 shows these membranes in the rest position, the pipe is not deformed, the valve is open. When the valve is closed, the membranes are deformed under the action of an overpressure created in a chamber 26 delimited by the support 23 and the pipe 22. The two membranes will be moved towards each other, pinching the flexible pipe until the passage is closed. Such an arrangement allows a passage through the perfectly smooth valve, which again avoids any sedimentation.

5 On pourrait prévoir un appareil comprenant un dispositif de prélèvement comme décrit ci-avant et dans lequel la vanne 7 serait supprimée, la canalisation 16 de recyclage pourrait alors former un circuit de brassage supplémentaire. On pourrait aussi prévoir un dispositif de prélèvement tel que représenté à la fig. 2 sur une des 10 canalisations 10 ou 11 de brassage, les pompes 12 ou 13 pouvant être utilisées comme pompe d'évacuation. 5 An apparatus could be provided comprising a sampling device as described above and in which the valve 7 would be eliminated, the recycling line 16 could then form an additional stirring circuit. One could also provide a sampling device as shown in FIG. 2 on one of the 10 mixing pipes 10 or 11, the pumps 12 or 13 can be used as an evacuation pump.

L'appareil décrit est un ensemble compact dont la capacité peut varier dans de grandes proportions, la seule limitation étant fixée par le rapport section/débit des pompes. Les différents éléments de 15 l'appareil pourraient également être répartis sur une chaîne de fabrication. The apparatus described is a compact assembly, the capacity of which can vary within large proportions, the only limitation being fixed by the section / flow ratio of the pumps. The various elements of the apparatus could also be distributed over a production line.

Le récipient déterminant la chambre de recyclage n'est pas nécessairement cylindrique; il pourrait aussi être de forme sphérique, ce qui est particulièrement indiqué dans le cas de matières à sédimentation rapide. The container determining the recycling chamber is not necessarily cylindrical; it could also be spherical, which is particularly indicated in the case of materials with rapid sedimentation.

La vanne d'évacuation 7 n'est pas nécessairement située à la partie inférieure du récipient 1. Elle pourrait par exemple être disposée à la partie supérieure dudit récipient, ce qui permet d'éviter 25 toute sédimentation entre le point de fermeture de la vanne et l'orifice d'évacuation. On pourrait alors utiliser cette vanne 7, lorsqu'elle est ouverte, pour l'apport des produits à mélanger. Lorsqu'elle est fermée, elle permet d'effectuer le malaxage sous dépression. Il est évident qu'il faut alors prévoir des moyens pour 30 faire basculer le récipient 1 de manière à amener la vanne 7 d'évacuation en une position située vers le bas de la chambre de recyclage. Pendant que la matière malaxée est évacuée, on peut faire tourner à l'envers les pompes 12 et 13 de brassage pour vider les canalisations 10 et 11, une jonction étanche avec la vanne pouvant en 35 outre être prévue. The discharge valve 7 is not necessarily located at the bottom of the container 1. It could for example be arranged at the top of said container, which makes it possible to avoid any sedimentation between the point of closure of the valve and the discharge opening. This valve 7 could then be used, when it is open, for supplying the products to be mixed. When closed, it allows mixing under vacuum. It is obvious that it is then necessary to provide means for tilting the container 1 so as to bring the discharge valve 7 to a position located towards the bottom of the recycling chamber. While the kneaded material is discharged, the stirring pumps 12 and 13 can be turned upside down to empty the pipes 10 and 11, it being also possible to provide a tight connection with the valve.

Il est évident qu'on peut prévoir plus de deux circuits de brassage, chaque circuit étant muni d'une pompe, la chambre de recyclage étant commune. It is obvious that more than two mixing circuits can be provided, each circuit being provided with a pump, the recycling chamber being common.

Il est intéressant de noter que les circuits de brassage peuvent 40 servir de chambre de stockage de la matière malaxée. Il suffit de maintenir une activité ralentie, afin de ne pas permettre la prise de certaines matières. It is interesting to note that the stirring circuits can serve as a storage chamber for the kneaded material. It is enough to maintain a slower activity, so as not to allow the taking of certain materials.

L'appareil décrit peut notamment être utilisé dans l'industrie du bâtiment pour le malaxage de mortiers, dans les industries chimiques 45 et pharmaceutiques, ou même en pâtisserie. The apparatus described can in particular be used in the building industry for the mixing of mortars, in the chemical and pharmaceutical industries, or even in pastry making.

R R

1 feuille dessin 1 drawing sheet

Claims

633457

1. Mixing device for a material made from dry particles of various particle size and liquids, comprising a chamber for supplying dry particles and liquids, a container in which mixing takes place and a valve closing the passage between the container and a device for evacuating the kneaded material, characterized in that it comprises at least two pipes connecting the bottom of the container to a zone located higher, these two pipes opening into the container through openings placed in such a way so that the directed flows interpenetrate, two pumps making it possible to transfer the material taken from the bottom of the container through the pipes, the volume which is between the openings and the bottom of the container constituting a recycling chamber which, with the pipes, forms two mixing circuits.

2. Apparatus according to claim 1, comprising at least one device for the intermittent removal of material, this device comprising a recycling pipe connecting the bottom of the container to a point located higher, a pump ensuring the transfer of the material through the pipe and a distribution tube, one end of which opens out through an orifice in a substantially horizontal portion of the recycling pipe and the other end of which is located below the pipe, characterized in that the orifice is provided on the upper part of the wall of the pipe and in that the distributor pipe has a general shape of inverted U, the descending branch of which is extended to below the recycling pipe and includes a valve at its lower end.

2

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one of the stirring pipes forms the recycling pipe.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that a second valve is arranged in the recycling pipe downstream of the dispensing tube, this second valve being open when the first is closed and vice versa.

5. Apparatus according to claims 3 and 4, characterized in that the device for sampling is arranged so that the stirring pump serves as an evacuation pump.

6. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the valve comprises a tubular pipe made of flexible material, a rigid support carrying the pipe and a closure element connected to the support and movable relative to the latter and to the pipe between an open position in which the pipe is substantially non-deformed, and a closed position in which the closing element transversely crushes the flexible pipe so as to prevent the passage of the material, the thickness of the pipe absorbing the grains, in order to obtain a tight closure.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the recycling chamber has a spherical shape.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the discharge valve is disposed at the upper part of the mixing container, means being provided for moving the container so as to bring the valve to a position allowing the evacuation of the kneaded material.