EP1449576A1 - Dispositif d'agitation à pales axiales et lames latérales - Google Patents

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EP1449576A1 EP04290355A EP04290355A EP1449576A1 EP 1449576 A1 EP1449576 A1 EP 1449576A1 EP 04290355 A EP04290355 A EP 04290355A EP 04290355 A EP04290355 A EP 04290355A EP 1449576 A1 EP1449576 A1 EP 1449576A1
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    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
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    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/192—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements

Definitions

  • the present invention relates to a device for agitating a liquid, pasty or particulate product contained in a tank comprising a cylindrical side wall, this device comprising a central shaft arranged coaxially with the side wall of the tank and provided at its lower end with a set of blades angularly equidistant.
  • Agitation devices of this type are arranged in tanks intended to receive products to be homogenized or brewed before being marketed and / or used.
  • the present invention proposes to provide a solution to this problem and, to do so, it has as its object a device agitation having the structure indicated in the first paragraph above, this device being characterized in that it comprises in addition to at least one inclined blade extending near the wall side of the tank and twisted evenly from one to the other of its ends, this blade having a length representing approximately 20 to 100% of the circumference of the side wall of the tank.
  • the product is subjected to an action of mixing in addition to that of the blades and is therefore better homogenized.
  • the device according to the invention comprises two blades arranged symmetrically with respect to to the central tree and each having a length representing approximately 10 to 50% of the circumference of the side wall of the tank
  • the product contained in the tank can thus be subjected to a more vigorous mixing, which further improves its homogenization.
  • each of the blades are preferably connected by first and second rods, respectively to the tree central and to one of the blades.
  • the stirring device is in this case very solid and can easily withstand stresses during rotation often that the product exerts on it.
  • the middle part of each of the blades can also be connected to the central tree by a third rod.
  • the second rods can also be located in the extension of each other, just like the third rods.
  • the stirring device according to the invention comprises a second set of blades angularly equidistant, this second set being fixed on the tree, approximately at the height of the upper ends of the two blades.
  • the stirring device according to this embodiment can advantageously be used in a deep tank in which the product to be homogenized extends over a significant height.
  • each of the blades is connected to one of the blades of the first assembly by a first rod, while the upper end of each of these blades is connected to one of the blades of the second set by a second rod.
  • each of the blades can be connected to the central shaft by a third rod, the third rods extending radially and being located in the extension one from the other.
  • the device stirring according to the invention comprises two other blades arranged symmetrically with respect to the central tree and each having a length representing approximately 10 to 50% of the circumference of the side wall of the tank, the lower end of these other blades being connected to one of the blades of the second set by a fourth rod while the upper end of these others blades is connected to the central shaft by a fifth rod.
  • the middle part of each of said other blades can be connected to the central shaft by a sixth stem.
  • the fifth rods can be located in the extension of each other, as do the sixth rods.
  • the stirring device according to the invention is characterized by further in that its blades are of rectangular section and are twisted so that the long sides of the section of their lower end extend radially, while the large sides of the section of their upper terminal part form an acute angle with the direction of the central shaft.
  • the blades subject the product, during rotation of the stirring device, at a radial movement towards the shaft as well as a movement ascending.
  • the stirring device according to the invention is particularly effective for homogenizing a large quantity of product placed in a large diameter tank.
  • the stirring device visible in Figures 1 and 2 first comprises a vertical shaft 1 arranged along the axis longitudinal of a cylindrical tank 2 intended to contain the product to be homogenized.
  • the shaft 1 is connected at the level of its upper end to a not shown drive member located outside the tank and intended to drive it in rotation in the direction of arrow F.
  • the stirring device also includes three blades 4 attached to the lower end of the shaft 1, these blades being equidistant angularly and shaped to move the product contained in the tank, vertically downwards when the shaft is rotated in the direction of arrow F.
  • It also comprises two inclined blades 5 extending to near the side wall 3 of the tank and twisted evenly along their entire length.
  • the blades 5 are arranged symmetrically with respect to the tree 1 and have a length which corresponds to approximately 40 to 50% of the circumference of the side wall 3.
  • the lower ends of the blades 5 are each connected to a pale 4 via a first rod 6 extending horizontally.
  • the upper ends of these blades are further connected each to shaft 1 via a second rod horizontal 7.
  • the second rods 7 are located in the extension of one another and fixed on the shaft 1 by through a cylindrical sleeve 8.
  • each of the blades 5 is connected to the shaft 1 via a third rod horizontal 9.
  • the third rods 9 are located in the extension of one another and fixed on the shaft by means of another cylindrical sleeve 10.
  • the blades 5 are formed by flat sections rectangular and are twisted regularly over their entire length, their twist being such that the long sides of the section of their lower terminal part extend radially, and therefore horizontally, while the long sides of the section of their upper end form a acute angle ⁇ with the direction of the tree.
  • the blades 5 move the product contained in the tank 2 radially towards inside and vertically upward when the tree is rotated in the direction of arrow F.
  • the combined action of the blades 4 and the blades 5 ensures a intense mixing of the product and therefore allows homogenization of the latter.
  • the stirring device shown in Figure 3 differs of the one just described in that it comprises three blades 11 fixed on the shaft 1, approximately at the height of the upper ends of the blades 5.
  • the blades 11 are angularly equidistant and ensure the same function as the blades 4 of the stirring device shown in Figures 1 and 2.
  • the second rods 7 of the embodiment visible in FIGS. 1 and 2 have been replaced by two rods 12 each connecting a blade 11 to the upper end of a blade 5.
  • stirring device shown in Figure 4 differs from that visible in FIG. 3 in that it comprises two additional blades 13 identical to blades 5 of device visible in Figures 1 and 2.
  • the lower end of the blades 13 is connected to one of the blades 11 by a fourth rod 14.
  • the upper end and the middle part of these blades are further connected to the shaft 1, respectively by a fifth rod 15 and a sixth rod 16.
  • rods 14, 15 and 16 correspond respectively to rods 6, 7 and 9 of the first embodiment and exercise the same functions as these.
  • terminal parts upper and lower blades 13 are oriented as the upper and lower end portions of the blades 5, i.e. as shown in Figures 5 and 6.

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Abstract

Le dispositif selon l'invention est destiné à agiter un produit liquide, pâteux ou particulaire contenu dans une cuve (2) comportant une paroi latérale cylindrique (3). Il comprend un arbre central (1) disposé coaxialement avec la paroi latérale de la cuve et pourvu à son extrémité inférieure d'un ensemble de pales (4) équidistantes angulairement, et est caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une lame inclinée (5) s'étendant à proximité de la paroi latérale (3) de la cuve (2) et vrillée uniformément de l'une à l'autre de ses extrémités, cette lame ayant une longueur représentant environ 20 à 100 % de la circonférence de la paroi latérale de la cuve.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour agiter un produit liquide, pâteux ou particulaire contenu dans une cuve comportant une paroi latérale cylindrique, ce dispositif comprenant un arbre central disposé coaxialement avec la paroi latérale de la cuve et pourvu à son extrémité inférieure d'un ensemble de pales équidistantes angulairement.
Les dispositifs d'agitation de ce type sont disposés dans des cuves destinées à recevoir des produits devant être homogénéisés ou brassés avant d'être commercialisés et/ou utilisés.
Il arrive cependant que ces dispositifs n'assurent qu'une action imparfaite sur les produits, en particulier lorsque ces derniers sont introduits en grande quantité dans des cuves de grande contenance.
La présente invention se propose d'apporter une solution à ce problème et, pour se faire, elle a pour objet un dispositif d'agitation ayant la structure indiquée au premier paragraphe ci-dessus, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une lame inclinée s'étendant à proximité de la paroi latérale de la cuve et vrillée uniformément de l'une à l'autre de ses extrémités, cette lame ayant une longueur représentant environ 20 à 100 % de la circonférence de la paroi latérale de la cuve.
Grâce à cette lame, le produit est soumis à une action de brassage s'ajoutant à celle des pales et est par conséquent mieux homogénéisé.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention comprend deux lames disposées symétriquement par rapport à l'arbre central et ayant chacune une longueur représentant environ 10 à 50 % de la circonférence de la paroi latérale de la cuve
Le produit contenu dans la cuve peut ainsi être soumis à un brassage plus vigoureux, ce qui améliore encore son homogénéisation.
Dans le mode de réalisation ci-dessus, les extrémités inférieure et supérieure de chacune des lames sont de préférence reliées par des première et deuxième tiges, respectivement à l'arbre central et à l'une des pales.
Le dispositif d'agitation est dans ce cas très solide et peut résister sans problème, pendant sa rotation, aux contraintes souvent élevées que le produit exerce sur lui.
Afin d'augmenter encore la solidité du dispositif d'agitation, la partie médiane de chacune des lames peut également être reliée à l'arbre central par une troisième tige.
Les deuxièmes tiges peuvent en outre être situées dans le prolongement l'une de l'autre, tout comme les troisièmes tiges.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif d'agitation selon l'invention comprend un deuxième ensemble de pales équidistantes angulairement, ce deuxième ensemble étant fixé sur l'arbre, approximativement à la hauteur des extrémités supérieures des deux lames.
Le dispositif d'agitation selon ce mode de réalisation peut avantageusement être utilisé dans une cuve profonde dans laquelle le produit à homogénéiser s'étend sur une hauteur importante.
De préférence, l'extrémité inférieure de chacune des lames est reliée à l'une des pales du premier ensemble par une première tige, tandis que l'extrémité supérieure de chacune de ces lames est reliée à l'une des pales du deuxième ensemble par une deuxième tige.
En outre, la partie médiane de chacune des lames peut être reliée à l'arbre central par une troisième tige, les troisièmes tiges s'étendant radialement et étant situées dans le prolongement l'une de l'autre.
Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif d'agitation selon l'invention comprend deux autres lames disposées symétriquement par rapport à l'arbre central et ayant chacune une longueur représentant environ 10 à 50 % de la circonférence de la paroi latérale de la cuve, l'extrémité inférieure de ces autres lames étant reliée à l'une des pales du deuxième ensemble par une quatrième tige, tandis que l'extrémité supérieure de ces autres lames est reliée à l'arbre central par une cinquième tige.
Selon ce mode de réalisation, la partie médiane de chacune desdites autres lames peut être reliée à l'arbre central par une sixième tige.
Par ailleurs, les cinquièmes tiges peuvent être situées dans le prolongement l'une de l'autre, tout comme les sixièmes tiges.
Le dispositif d'agitation selon l'invention se caractérise en outre en ce que ses lames sont de section rectangulaire et sont vrillées de telle sorte que les grands cotés de la section de leur partie terminale inférieure s'étendent radialement, tandis que les grands cotés de la section de leur partie terminale supérieure forment un angle aigu avec la direction de l'arbre central.
Grâce à leur vrillage particulier, les lames soumettent le produit, pendant la rotation du dispositif d'agitation, à un mouvement radial en direction de l'arbre ainsi qu'à un mouvement ascendant.
Etant donné que les pales fixées sur l'arbre sont normalement conformées pour soumettre le produit à un mouvement descendant, on conçoit aisément que le dispositif d'agitation selon l'invention est particulièrement efficace pour homogénéiser une importante quantité de produit disposée dans une cuve de grand diamètre.
Trois modes d'exécution de la présente invention seront décrits ci-après à titre d'exemples nullement limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif d'agitation selon un premier mode de réalisation, la cuve dans laquelle ce dispositif d'agitation est utilisé étant esquissée par des traits mixtes ;
  • la figure 2 est une vue de dessus schématique du dispositif d'agitation visible sur la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue en élévation schématique d'un dispositif d'agitation selon un deuxième mode de réalisation ;
  • la figure 4 est une vue en élévation schématique d'un dispositif d'agitation selon un troisième mode de réalisation ;
  • la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 2 ; et
  • la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 2.
Le dispositif d'agitation visible sur les figures 1 et 2 comprend tout d'abord un arbre vertical 1 disposé suivant l'axe longitudinal d'une cuve cylindrique 2 destinée à contenir le produit à homogénéiser.
D'une manière connue en soi, l'arbre 1 est relié au niveau de son extrémité supérieure à un organe moteur non représenté situé à l'extérieur de la cuve et destiné à l'entraíner en rotation dans le sens de la flèche F.
Il est normalement suspendu à l'organe moteur mais son extrémité inférieure pourrait éventuellement prendre appui contre le fond de la cuve afin qu'il demeure dans une position parfaitement coaxiale avec la paroi latérale 3 de la cuve.
Le dispositif d'agitation comprend également trois pales 4 fixées à l'extrémité inférieure de l'arbre 1, ces pales étant équidistantes angulairement et conformées pour déplacer le produit contenu dans la cuve, verticalement vers le bas lorsque l'arbre est entraíné en rotation dans le sens de la flèche F.
Il comprend par ailleurs deux lames inclinées 5 s'étendant à proximité de la paroi latérale 3 de la cuve et vrillées uniformément sur toute leur longueur.
Les lames 5 sont disposées symétriquement par rapport à l'arbre 1 et ont une longueur qui correspond à environ 40 à 50 % de la circonférence de la paroi latérale 3.
Les extrémités inférieures des lames 5 sont reliées chacune à une pâle 4 par l'intermédiaire d'une première tige 6 s'étendant horizontalement.
Les extrémités supérieures de ces lames sont en outre reliées chacune à l'arbre 1 par l'intermédiaire d'une deuxième tige horizontale 7.
Dans l'exemple représenté, les deuxièmes tiges 7 sont situées dans le prolongement l'une de l'autre et fixées sur l'arbre 1 par l'intermédiaire d'un manchon cylindrique 8.
Par ailleurs, la partie médiane de chacune des lames 5 est reliée à l'arbre 1 par l'intermédiaire d'une troisième tige horizontale 9.
Toujours dans l'exemple représenté, les troisièmes tiges 9 sont situées dans le prolongement l'une de l'autre et fixées sur l'arbre par l'intermédiaire d'un autre manchon cylindrique 10.
En se référant maintenant aux figures 5 et 6, on remarquera que les lames 5 sont constituées par des plats de section rectangulaire et sont vrillées régulièrement sur toute leur longueur, leur vrillage étant tel que les grands côtés de la section de leur partie terminale inférieure s'étendent radialement, et donc horizontalement, tandis que les grands côtés de la section de leur partie terminale supérieure forment un angle aigu α avec la direction de l'arbre.
Grâce à leur configuration vrillée particulière, les lames 5 déplacent le produit contenu dans la cuve 2 radialement vers l'intérieur et verticalement vers le haut lorsque l'arbre est entraíné en rotation dans le sens de la flèche F.
L'action combinée des pales 4 et des lames 5 assure un brassage intense du produit et permet par conséquent une homogénéisation de ce dernier.
Le dispositif d'agitation représenté sur la figure 3 diffère de celui qui vient d'être décrit en ce qu'il comprend trois pales 11 fixées sur l'arbre 1, approximativement à la hauteur des extrémités supérieures des lames 5.
Les pales 11 sont équidistants angulairement et assurent la même fonction que les pales 4 du dispositif d'agitation représenté sur les figures 1 et 2.
Compte tenu de la présence des pales 11, les deuxièmes tiges 7 du mode de réalisation visible sur les figures 1 et 2 ont été remplacées par deux tiges 12 reliant chacune une pale 11 à l'extrémité supérieure d'une lame 5.
Quant au dispositif d'agitation représenté sur la figure 4, il diffère de celui visible sur la figure 3 en ce qu'il comporte deux lames supplémentaires 13 identiques aux lames 5 du dispositif visible sur les figures 1 et 2.
L'extrémité inférieure des lames 13 est reliée à l'une des pales 11 par une quatrième tige 14. L'extrémité supérieure et la partie médiane de ces lames sont en outre reliées à l'arbre 1, respectivement par une cinquième tige 15 et une sixième tige 16.
On conçoit aisément que les tiges 14, 15 et 16 correspondent respectivement aux tiges 6, 7 et 9 du premier mode de réalisation et exercent les mêmes fonctions que celles-ci.
Pour être complet, on précisera que les parties terminales supérieure et inférieure des lames 13 sont orientées comme les parties terminales supérieure et inférieure des lames 5, c'est-à-dire comme représenté sur les figures 5 et 6.
Les deux modes de réalisation représentés sur les figures 3 et 4 sont destinés à homogénéiser des quantités de produit plus grandes que celles que peut agiter le dispositif visible sur les figures 1 et 2. Les cuves dans lesquelles ils sont utilisés doivent nécessairement être plus profonde que la cuve 2 pour que la totalité des pales et des lames exercent convenablement leurs fonctions.

Claims (12)

  1. Dispositif pour agiter un produit liquide, pâteux ou particulaire contenu dans une cuve (2) comportant une paroi latérale cylindrique (3), dispositif comprenant un arbre central (1) s'étendant coaxialement avec la paroi latérale de la cuve, un ensemble de pales équidistantes angulairement (4) prévu à l'extrémité inférieure de l'arbre central, et deux lames inclinées (5) s'étendant à proximité de la paroi latérale de la cuve, ces deux lames ayant une section rectangulaire et étant disposées symétriquement par rapport à l'arbre central, caractérisé en ce que les deux lames (5) sont uniformément vrillées de l'une à l'autre de leurs extrémités, les grands cotés de la section de leur partie terminale inférieure s'étendant radialement, tandis que les grands cotés de la section de leur partie terminale supérieure forment un angle aigu avec la direction de l'arbre central.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux lames (5) ont chacune une longueur représentant environ 10 à 50 % de la circonférence de la paroi latérale (3) de la cuve (2).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités inférieure et supérieure de chacune des lames (5) sont reliées par des première et deuxième tiges (6,7), respectivement à l'une des pales (4) et à l'arbre central (1).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie médiane de chacune des lames (5) est reliée à l'arbre central (1) par une troisième tige (9).
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les deuxièmes tiges (7) s'étendent radialement et sont situées dans le prolongement l'une de l'autre, tout comme les troisièmes tiges (9).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième ensemble de pales (11) équidistantes angulairement, ce deuxième ensemble étant fixé sur l'arbre (1), approximativement à la hauteur des extrémités supérieures des deux lames (5).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de chacune des lames (5) est reliée à l'une des pales (4) du premier ensemble par une première tige (6), tandis que l'extrémité supérieure de chacune de ces lames est reliée à l'une des pales (11) du deuxième ensemble par une deuxième tige (12).
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie médiane de chacune des lames (5) est reliée à l'arbre central (1) par une troisième tige (9), les troisièmes tiges s'étendant radialement et étant situées dans le prolongement l'une de l'autre.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend deux autres lames (13) disposées symétriquement par rapport à l'arbre central (1) et ayant chacune une longueur représentant environ 10 à 50 % de la circonférence de la paroi latérale de la cuve, l'extrémité inférieure de ces autres lames (13) étant reliée à l'une des pales (11) du deuxième ensemble par une quatrième tige (14), tandis que l'extrémité supérieure de ces autres lames est reliée à l'arbre central (1) par une cinquième tige (15).
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie médiane de chacune desdites autres lames (13) est reliée à l'arbre central (1) par une sixième tige (16).
  11. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les cinquièmes tiges (15) sont situées dans le prolongement l'une de l'autre, tout comme les sixièmes tiges (16).
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les lames (13) ont une section rectangulaire et son vrillées de telle sorte que les grands côtés de la section de leur partie terminale inférieure s'étendent radialement, tandis que les grands côtés de la section de leur partie terminale supérieure forment un angle aigu avec la direction de l'arbre central.
EP04290355A 2003-02-19 2004-02-11 Dispositif d'agitation à pales axiales et lames latérales Expired - Lifetime EP1449576B1 (fr)

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EP1449576A1 true EP1449576A1 (fr) 2004-08-25
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EP (1) EP1449576B1 (fr)
AT (1) ATE307663T1 (fr)
DE (1) DE602004000148D1 (fr)
FR (1) FR2851177B1 (fr)

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