EP0677323A1 - Appareil mélangeur pour matériaux - Google Patents

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EP0677323A1
EP0677323A1 EP95420085A EP95420085A EP0677323A1 EP 0677323 A1 EP0677323 A1 EP 0677323A1 EP 95420085 A EP95420085 A EP 95420085A EP 95420085 A EP95420085 A EP 95420085A EP 0677323 A1 EP0677323 A1 EP 0677323A1
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blades
shaft
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Camille Fraisse
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/14—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a horizontal or substantially horizontal axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/071—Fixing of the stirrer to the shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/09—Stirrers characterised by the mounting of the stirrers with respect to the receptacle
    • B01F27/091—Stirrers characterised by the mounting of the stirrers with respect to the receptacle with elements co-operating with receptacle wall or bottom, e.g. for scraping the receptacle wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of devices used for mixing various materials arranged in bulk in a closed enclosure and which, using tools, scrapers and the like, allow the mixing of the different inserted products.
  • mixers for treating powdered materials, or in other applications, and which essentially comprise a closed enclosure receiving an upper opening for introducing the products and a lower emptying valve after mixing them.
  • mixers generally have a very long, cylindrical configuration, and receive, through their transverse ends by means of connection and rolling bearings, a very long axis passing through the mixer.
  • This axis is coupled with a known drive member of any suitable type, said axis receiving along its length support arms of tools of the plowshares type, scrapers, allowing the mixing of the materials collected and a homogenization of all the products contained. .
  • the low efficiency of the tools used to date is such as to reduce the quality of the work performed or therefore requires extremely long brewing times, which in some cases have been measured for capacities given at around 240 seconds.
  • the aim sought after according to the invention was therefore to remedy these drawbacks by proposing a new solution in the production of the tools associated with the mixer rotor, making it possible to obtain greater mixing efficiency, better recovery of the materials treated with inside the mixer to homogenize the diffusion and distribution of the different material compositions.
  • Another object sought after according to the invention was to produce tools which can be used both in mixers operating continuously, only discontinuously.
  • Continuous operation corresponds to an uninterrupted mixing of the materials composing the mixture which enter simultaneously at one end of the mixer at a given flow rate, progress in a continuous flow inside the tank and come out after homogenization at the other end, according to the same flow.
  • the batch operation is carried out charge by charge and comprises three successive phases: filling the tank, mixing, emptying the tank.
  • the mixer is of the type comprising a very long casing forming an interior chamber for the collection of different types of products to be mixed, having a filling opening and a product drain opening, and including a rotating shaft associated with a motor, said shaft being arranged along its length to receive stirring tools characterized in that said stirring tools fixed to each arm, are constituted by a blade having a profile combining a helical shape in its length according to a given angular sector, and a flared transverse shape allowing a lifting and gathering of the products to be brewed in the mixer.
  • the blades with a double helical and flared profile are metallic and receive an anti-corrosion treatment.
  • the blades with double helical and flared profile are arranged on the motor shaft in a particular configuration and in different angular orientations to allow complete and continuous mixing of the mass of materials inside the mixer.
  • the mixer is referenced as a whole by (1) and is of any known type, of any length and dimensions appropriate as required, and according to the mixing applications of the products.
  • These products can be powdered, granular or other.
  • the mixer is hollow internally with advantageously a cylindrical shape (1.1). It receives at its transverse ends bearings (2) allowing the support and the rolling guide of a shaft (3) of great length, said shaft being coupled to a drive member (4) arranged outside the mixer, being supported in any suitable manner.
  • the shaft (3) is arranged along its length with a plurality of supports (5) attached and welded or fixed in any suitable manner on the shaft.
  • these supports (5) are arranged to receive and allow the coupling of long radial arms (6), substantially less than a radius of the cylindrical mixer, and having tools at the end stirring (7) in the form of blades having a double helical and flared profile.
  • This particular double helical profile in its sense longitudinal and flared in its transverse plane, allows the blade to overturn in contact with the mixer tank.
  • the angulation given of the helical movement is established on variable angles from 30 to 45 ° and the vertical movement given by the reversal of the blade is accompanied by a suction effect given by the speed of rotation of the shaft. thus causing a takeoff of the products in contact with the tank, and restoring these products in an overall vortex movement.
  • the tools in the form of blades are thus arranged as close as possible to the inner wall of the tank.
  • the blades thus produced are established on appropriate lengths in correlation with the dimensions of the mixer and the applications of the products to be mixed.
  • the blades are metallic and receive an abrasion-resistant coating, and more particularly, it is arranged to the scraper end of the blade, an additional buffer layer (8) having an anti-abrasion effect.
  • the blades are fixed by welding in the middle part to their support arms, said arms possibly being able to receive a complementary transverse stirring fin (11).
  • the arms are fixed by bolting (9) to the support arranged on the shaft.
  • Elongated slots (10) can be provided at the connection zone of the arms on their supports, allowing adjustment in depth position of the stirring blades relative to the internal tank of the mixer.
  • the supports have a U-shaped profile (5.1) allowing self-centering of the arm fixing ends.
  • Some successive blades may partially overlap to have an effect of mixing the mass of materials collected in the mixer.
  • Some of the blades can be mounted on the right or left relative to the arms, giving a different inclination in opposition and thus allowing a combination of movements and swirling of the materials.
  • the anti-corrosion coatings of the blades are of any suitable nature.
  • the angular variation of the propeller pitch is established according to needs and applications.

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  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

L'Appareil mélangeur pour matériaux, du type comprenant un carter (1) de grande longueur formant chambre intérieure pour la collecte de différents types de produits à mélanger, en présentant une ouverture de remplissage et une ouverture de vidange des produits, et incluant un arbre (3) tournant associé à un moteur, ledit arbre étant agencé sur sa longueur pour recevoir des outils de brassage, est remarquable en ce que lesdits outils (7) de brassage fixés à chaque bras (6), sont constitués par une pale ayant un profil combinant une forme hélicoïdale dans sa longueur selon un secteur angulaire donné, et une forme transversale évasée permettant un soulèvement et ramassage des produits à brasser dans le mélangeur. <IMAGE>

Description

  • L'invention se rattache au secteur technique des appareils servant au mélange de divers matériaux disposés en vrac dans une enceinte fermée et qui, à l'aide d'outils, râcleurs et autres, permettent le mélange des différents produits insérés.
  • Différents types de mélangeurs sont connus pour traiter des matériaux en poudre, ou dans d'autres applications, et qui comprennent essentiellement une enceinte fermée recevant une ouverture supérieure d'introduction des produits et une vanne de vidange inférieure après mélange de ceux-ci.
  • Ces types de mélangeurs présentent généralement une configuration de grande longueur, cylindrique, et reçoivent de par leurs extrémités transversales à l'aide de paliers de liaison et de roulement, un axe de grande longueur traversant le mélangeur.
  • Cet axe est accouplé avec un organe moteur connu de tout type approprié, ledit axe recevant sur sa longueur des bras support d'outils du type socs de charrue, râcleurs, permettant le brassage des matériaux collectés et une homogénéisation de l'ensemble des produits contenus.
  • Le problème posé sur ce type de mélangeurs réside essentiellement dans le choix des outils utilisés pour déplacer les masses de matériaux à mélanger, les socs ayant généralement des angles d'attaque très faibles se traduisant par des déplacements transversaux des masses très réduits.
  • On doit par ailleurs considérer que ces mélangeurs à usage industriel permettent le travail et le brassage de masses de matériaux particulièrement importantes, nécessitant alors des dépenses d'énergie importantes.
  • La faible efficacité des outils utilisés à ce jour, est de nature à réduire la qualité du travail effectué ou exige alors des durées de brassage extrêmement longues, qui dans certains cas, ont été mesurées pour des capacités données à environ 240 secondes.
  • Le but recherché selon l'invention était donc de remédier à ces inconvénients en proposant une solution nouvelle dans la réalisation des outils associés au rotor du mélangeur, permettant d'obtenir une plus grande efficacité de brassage, une meilleure remontée des matériaux traités à l'intérieur du mélangeur pour homogénéiser la diffusion et la répartition des différentes compositions de matériaux.
  • Un autre but recherché selon l'invention était de réaliser des outils qui puissent être utilisés aussi bien dans des mélangeurs fonctionnant en continu, qu'en discontinu.
  • Le fonctionnement continu correspond à un brassage ininterrompu des matériaux composant le mélange qui entrent simultanément à une extrémité du mélangeur à un débit donné, progressent suivant un flux continu à l'intérieur de la cuve et ressortent après homogénéisation à l'autre extrémité, suivant le même débit.
  • Le fonctionnement discontinu s'effectue charge par charge et comporte trois phases successives : remplissage de la cuve, mélange, vidange de la cuve.
  • Selon une première caractéristique de l'invention, le mélangeur est du type comprenant un carter de grande longueur formant chambre intérieure pour la collecte de différents types de produits à mélanger, en présentant une ouverture de remplissage et une ouverture de vidange des produits , et incluant un arbre tournant associé à un moteur, ledit arbre étant agencé sur sa longueur pour recevoir des outils de brassage
    caractérisé en ce que lesdits outils de brassage fixés à chaque bras, sont constitués par une pale ayant un profil combinant une forme hélicoïdale dans sa longueur selon un secteur angulaire donné, et une forme transversale évasée permettant un soulèvement et ramassage des produits à brasser dans le mélangeur.
  • Selon une autre caractéristique, les pales à double profil hélicoïdal et évasé sont métalliques et reçoivent un traitement anti-corrosion.
  • Selon une autre caractéristique, les pales à double profil hélicoïdal et évasé sont disposées sur l'arbre moteur dans une configuration particulière et dans des orientations angulaires différentes pour permettre un brassage complet et continu de la masse de matériaux à l'intérieur du mélangeur.
  • Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
  • Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux dessins où :
    • la figure 1 est une vue à caractère schématique d'un mélangeur selon l'invention
    • la figure 2 est une vue de l'arbre seul avec la représentation des différents support des bras d'outils dans une configuration donnée
    • les figure 3a à 3l sont des vues en coupe au niveau de chaque support de bras d'outil
    • la figure 4 est une vue partielle illustrant le profil d'un support de bras d'outil fixé sur l'arbre
    • la figure 5 est une vue en coupe par rapport à la ligne VV de la figure 4
    • la figure 6 est une vue de dessus selon la figure 4
    • la figure 7 est une vue à caractère schématique illustrant la configuration et positionnement des outils sur l'arbre
    • la figure 8 est une vue en plan de l'outil selon l'invention solidaire de son bras support
    • la figure 9 est une vue illustrant le double profil hélicoïdal et évasé de l'outil selon l'invention
    • la figure 10 est une vue de profil en coupe selon la ligne XX de la figure 8.
  • Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins.
  • Le mélangeur est référencé dans son ensemble par (1) et est de tout type connu, de toute longueur et dimensions appropriées selon les besoins, et selon les applications de mélange des produits.
  • Ces produits peuvent être en poudre, granuleux ou autres.
  • Le mélangeur est creux intérieurement avec avantageusement une forme cylindrique (1.1). Il reçoit à ses extrémités transversales des paliers (2) permettant le support et le guidage à roulement d'un arbre (3) de grande longueur, ledit arbre étant accouplé à un organe moteur (4) disposé à l'extérieur du mélangeur, en étant supporté de toute manière appropriée.
  • L'arbre (3) est aménagé sur sa longueur avec une pluralité de supports (5) rapportés et soudés ou fixés de toute manière appropriée sur l'arbre.
  • Selon l'originalité de l'invention, ces supports (5) sont agencés pour recevoir et permettre l'accouplement de bras (6) radiaux de grande longueur, sensiblement moindres qu'un rayon du mélangeur cylindrique, et présentant en bout des outils de brassage (7) sous forme de pales ayant un double profil hélicoïdal et évasé.
  • Ce double profil particulier hélicoïdal dans son sens longitudinal et évasé dans son plan transversal, permet un renversement de la pale au contact de la cuve du mélangeur.
  • L'angulation donnée du mouvement hélicoïdal s'établit sur des angles variables de 30 à 45° et le mouvement vertical donné par le renversement de la pale s'accompagne d'un effet d'aspiration donné par la vitesse de rotation de l'arbre entraînant ainsi un décollage des produits en contact avec la cuve, et restituant ces produits dans un mouvement global tourbillonnaire.
  • Les outils sous forme de pales sont ainsi disposés au plus près de la paroi intérieure de la cuve.
  • La combinaison des profils évasé et hélicoïdal des pales permet d'obtenir des conditions de rendement très nettement supérieures aux mélangeurs équipés d'outils de brassage classiques.
  • Les pales ainsi réalisées sont établies sur des longueurs appropriées en corrélation avec les dimensions du mélangeur et les applications des produits à mélanger.
  • Les pales sont métalliques et reçoivent un revêtement anti-abrasion, et plus particulièrement, il est disposé à l'extrémité de râclage de la pale, une couche tampon supplémentaire (8) ayant un effet anti-abrasion.
  • Les pales sont fixées par soudure dans la partie médiane à leurs bras supports, lesdits bras pouvant le cas échéant recevoir une ailette (11) complémentaire transversale de brassage.
  • Les bras sont fixés par boulonnage (9) sur le support disposé sur l'arbre.
  • Il peut être prévu à la zone de liaison des bras sur leurs supports, des lumières oblongues (10) permettant un réglage en position de profondeur des pales de brassage par rapport à la cuve intérieure du mélangeur. Les supports ont un profil en U (5.1) permettant un auto-centrage des extrémités de fixation des bras.
  • En se référant maintenant à la figure 7 des dessins, on a représenté une répartition angulaire des pales le long d'un arbre moteur.
  • Certaines pales successives peuvent se chevaucher partiellement pour avoir un effet de brassage de la masse de matériaux collectés dans le mélangeur.
  • Certaines des pales peuvent être montées à droite ou à gauche par rapport aux bras, donnant une inclinaison différente en opposition et permettant ainsi une combinaison de mouvements et de brassages tourbillonnaires des matériaux.
  • Les avantages ressortent bien de l'invention.
  • On souligne la simplicité mécanique, la fiabilité, et surtout la meilleure homogénéisation des produits qui s'effectue dans un temps très court de 60 à 120 secondes, avec une garantie d'uniformité très supérieure aux résultats obtenus avec l'art antérieur.
  • Les revêtements anti-corrosion des pales sont de toute nature appropriée.
  • La variation angulaire du pas de l'hélice est établie selon les besoins et les applications.

Claims (7)

  1. -1- Appareil mélangeur pour matériaux, du type comprenant un carter (1) de grande longueur formant chambre intérieure pour la collecte de différents types de produits à mélanger, en présentant une ouverture de remplissage et une ouverture de vidange des produits, et incluant un arbre (3) tournant associé à un moteur, ledit arbre étant agencé sur sa longueur pour recevoir des outils de brassage, caractérisé en ce que lesdits outils (7) de brassage fixés à chaque bras (6), sont constitués par une pale ayant un profil combinant une forme hélicoïdale dans sa longueur selon un secteur angulaire donné, et une forme transversale évasée permettant un soulèvement et ramassage des produits à brasser dans le mélangeur.
  2. -2- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pales à double profil hélicoïdal et évasé sont métalliques et reçoivent un traitement anti-corrosion.
  3. -3- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, et 2, caractérisé en ce que l'angulation du mouvement hélicoïdal de la pale est établie sur des angles variables de 30 à 45°.
  4. -4- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, et 2, caractérisé en ce qu'à l'extrémité de raclage de chaque pale, est prévue une couche-tampon (8) anti-abrasion.
  5. -5- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, et 2, caractérisé en ce que les bras reçoivent une ailette complémentaire (11).
  6. -6- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras (6) sont fixés sur des supports (5) profilés en U (5.1) disposés le long de l'arbre (3) selon des angulations données, des moyens de liaison (9 - 10) et de réglage en position permettant l'ajustement des profils des outils (7) par rapport à la cavité intérieure du mélangeur.
  7. -7- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bras supports des pales sont fixés à droite ou à gauche sur les supports (5) en fonction de l'orientation souhaitée des pales dans le mélangeur.
EP95420085A 1994-04-12 1995-04-06 Appareil mélangeur pour matériaux Expired - Lifetime EP0677323B2 (fr)

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EP0677323B1 EP0677323B1 (fr) 1999-06-30
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