EP2525952A1 - Mixeur pour pate de platre - Google Patents

Mixeur pour pate de platre

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Publication number
EP2525952A1
EP2525952A1 EP11706297A EP11706297A EP2525952A1 EP 2525952 A1 EP2525952 A1 EP 2525952A1 EP 11706297 A EP11706297 A EP 11706297A EP 11706297 A EP11706297 A EP 11706297A EP 2525952 A1 EP2525952 A1 EP 2525952A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixer
rotation
axis
mixer according
plaster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP11706297A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Fabrice Pourcel
Fabrice Marandeau
Olga Volkova
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Etex France Building Performance SA
Original Assignee
Lafarge Platres SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lafarge Platres SA filed Critical Lafarge Platres SA
Publication of EP2525952A1 publication Critical patent/EP2525952A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B28C5/1238—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 for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices
    • B28C5/1269—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 for materials flowing continuously through the mixing device and with incorporated feeding or discharging devices for making cellular concrete
    • 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
    • B28C5/38—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected both by the action of a fluid and by directly-acting driven mechanical means, e.g. stirring means ; Producing cellular concrete
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
    • B01F25/74—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material with rotating parts, e.g. discs
    • B01F25/741—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material with rotating parts, e.g. discs with a disc or a set of discs mounted on a shaft rotating about a vertical axis, on top of which the material to be thrown outwardly is fed
    • 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
    • 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
    • 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
    • B28C5/38—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected both by the action of a fluid and by directly-acting driven mechanical means, e.g. stirring means ; Producing cellular concrete
    • B28C5/381—Producing cellular concrete
    • B28C5/386—Plants; Systems; Methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/16—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement

Definitions

  • the present invention relates to an industrial mixer for gypsum and a method of manufacturing gypsum board.
  • the problem to be solved by the invention is to provide a new industrial mixer adapted to prepare a gypsum paste of increased fluidity, for example by controlling the mixing intensity by adjusting the configuration and geometry of the elements. the component.
  • a mixer comprising a rotor having a minimum of elements in relief or protruding entrainer and / or mixer of the dough, that is to say a smooth rotor associated with a lateral tangential outlet for preparing a gypsum slurry of increased fluidity.
  • the present invention provides a mixer for gypsum paste comprising:
  • a stationary part delimiting a mixing chamber comprising an upper part with at least one feed orifice, a lower part, a lateral part with at least one outlet orifice defining on the lateral part two end points Pm and Pv in a plane parallel to the lower part and the outlet orifice is situated in the angular sector formed by the center of the stationary part and by the two points Pm and Pv, the angle a of this sector being less than or equal to 90 °;
  • a movable portion having an axis of rotation, disposed in the stationary portion, the movable portion being smooth;
  • At least one output means comprising at least:
  • tubular element oriented tangentially to the stationary portion along an axis whose projection in a plane perpendicular to the axis of rotation is comprised in the sector formed by the acute angle between the projections, in said perpendicular plane, of the two tangents to the lateral part passing through the end points Pm and Pv;
  • a collector element connecting the outlet orifice of the lateral part to the tubular element.
  • the invention also proposes a method of manufacturing a plasterboard, characterized in that the gypsum slurry of the slab is obtained by the mixer described above.
  • the invention provides at least one of the critical advantages described below.
  • the mixer according to the invention makes it possible to prepare a generally lighter plaster paste.
  • the invention offers another advantage that the mixer according to the invention may in some cases have a reduced rotational speed of its rotor compared to conventional mixers known for the same type of application, which represents an energy saving.
  • Another advantage of the present invention is that the mixer according to the invention makes it possible to reduce the volume of the mixing chamber, and thus to minimize the impact of the filling rate of the mixer on the fluidity of the dough.
  • Another advantage of the invention is that the mixer according to the invention makes it possible to reduce the water used in the plants necessary for the manufacture of drywall.
  • the mixer according to the invention has other advantages of decorrelating the rotation speed of the mobile part and the filling rate of the mixer so as to optimize the mixing energy necessary for the homogenization of the dough.
  • the mixer according to the invention has another advantage of limiting the presence of dead zones (the dead zones are areas where the speed of the plaster paste is zero or almost zero) in the mixing chamber and thus reducing the risk of clogging the mixer.
  • the geometry of the mixer and its modularity are such that it can be adapted to a new forming line of plasterboard as on an existing line.
  • the invention has the advantage of being able to be implemented in at least one of the industries, such as the building industry or the plaster component construction industry, or in the construction markets ( building, civil engineering or prefabrication plant).
  • hydraulic binder is meant according to the present invention any compound having the property of hydrating in the presence of water and whose hydration makes it possible to obtain a solid having mechanical characteristics.
  • the term hydraulic binder also refers to water binders.
  • the hydraulic binder according to the invention may in particular be a hydraulic binder based on calcium sulphate.
  • the hydraulic binder according to the invention is plaster.
  • calcium sulfate hydraulic binders is meant according to the invention the hydraulic binders based on partially anhydrous or totally anhydrous calcium sulfate.
  • plaster slurry a mixture of water and hydraulic binder based on calcium sulphate (preferably plaster), foamed or unsulphurized, and optionally other compounds (for example for example, fillers, additions, additives, etc.).
  • plaster paste also refers to grout or mortar.
  • setting is meant according to the present invention the transition to the solid state by chemical reaction of hydration of the binder.
  • the setting is usually followed by the hardening period.
  • air gap is meant according to the present invention the distance between the movable part and the lower part of the stationary part or the distance between the movable part and the lateral part of the stationary part.
  • the plasterboard includes different categories of water.
  • the water of hydration represents the water necessary for the hydration of anhydrous or partially anhydrous calcium sulphate.
  • the plasterboard comprises excess water which represents the water necessary to obtain the consistency of the dough before it is set. This water is not taken into account in the water of hydration.
  • the invention relates to a mixer for gypsum paste comprising:
  • a stationary portion delimiting a mixing chamber comprising an upper part with at least one feed orifice, a lower part, a lateral part with at least one outlet orifice defining on the lateral part two end points Pm and Pv in a parallel plane at the lower part and the outlet orifice is situated in the angular sector formed by the center of the stationary part and by the two points Pm and Pv, the angle a of this sector being less than or equal to 90 °;
  • a movable portion having an axis of rotation disposed in the stationary portion, the movable portion being smooth;
  • At least one output means comprising at least:
  • tubular element oriented tangentially to the stationary portion along an axis whose projection in a plane perpendicular to the axis of rotation is comprised in the sector formed by the acute angle between the projections, in said perpendicular plane, of the two tangents to the lateral part passing through the end points Pm and Pv;
  • a collector element connecting the outlet orifice of the lateral part to the tubular element.
  • the mixer according to the invention comprises a stationary part, also called stator, which delimits or defines an internal volume called mixing chamber.
  • the stator is generally cylindrical but other shapes may be suitable.
  • the stator includes an upper part, a lower part and a lateral part.
  • the upper portion of the stator includes at least one supply port or plurality of supply ports. These orifices are adapted to allow liquids, powders, foams or solids to be introduced into the mixing chamber, such as, for example, water, plaster, surfactants, inert mineral fillers or mixtures thereof. .
  • the feed orifices may be circular, semi-circular, square or parallelogram-shaped.
  • the positioning of the water supply port can make it possible to use the kinetic energy of the water as a mixing agent for all the other constituents.
  • the water flow can allow a water table to be formed on the surface of the rotor so as to maximize the centrifugal force transmitted to the water by the rotor in order to give the maximum energy kinetic.
  • This configuration also makes it possible to limit the clogging of the rotor at the point of introduction of the plaster.
  • the inner or inner face of the upper part of the stator may optionally be scraped using a mechanical means such as the scrapers commonly used in the mixers currently used in the plasterboard industry.
  • the lower portion of the stator generally does not include orifices.
  • openings or openings to the lower part in order to introduce fluids which make it possible, for example, to clean the underside of the rotor or to prevent the paste from entering the air gap, but also to introduce fluid constituents of the paste (water, admixtures in solution, air or foam) if the optimization of the space requirement of the apparatus requires it.
  • the lateral part of the mixer according to the invention may also comprise openings or orifices for introducing constituents of the plaster paste so as to optimize the bulk of the mixer.
  • the stator may also have a connecting means between the lateral part and the upper part.
  • This connecting means may be in curved form or in a rounded form.
  • This connecting means preferably makes it possible to guide the dough during mixing during its upward flow from the lateral part to the upper part, avoiding the formation of a dead zone.
  • This connecting means preferably has a radius of curvature between 0 m and a value equal to the height of the lateral part, more preferably between values equal to one tenth of the height of the lateral part to the distance between the part. upper rotor and the upper part of the stator.
  • the mixer according to the invention comprises a mobile part, that is to say non-stationary, also called rotor, disposed in the stator.
  • the moving part is smooth, which means that the moving part has little or no raised or protruding elements for driving and / or mixing the plaster paste such as teeth, protruding fingers, furrows or grooves.
  • the rotor is rotatably disposed, preferably about an axis of rotation.
  • the movable part is a rotor whose direction of rotation allows the direction of flow of the dough ejected from the stationary part at the exit orifice to be identical to the direction of flow of the dough in the output means.
  • the moving part is a smooth disc.
  • the moving part is a smooth disc whose thickness is preferably decreasing with the distance to the axis of rotation. Even more preferentially, the moving part is a smooth disc of constant thickness.
  • the distance between the movable part and the lower part or the lateral part (the gap) is between 0.1 and 5 mm. The diameter of the rotor is determined with respect to the dimensions of the stator taking into account the gap.
  • the side portion includes at least one outlet port.
  • This or these outlet orifices are adapted to allow the output of a more or less fluid liquid from the mixing chamber such as for example liquid plaster paste before setting.
  • Their form can be whatever.
  • the outlet orifice is a rectangular-shaped hole located in the lateral portion of the stator.
  • the outlet is located in the angular sector formed by the center of the stationary part and by the two points Pm and Pv, the angle a of this sector being less than or equal to 90 °, preferably less than or equal to 70 °, more preferably less than or equal to at 50 °.
  • the angle a of this sector can never be zero.
  • the apex of said angular sector is the center of the stationary part.
  • the mixer comprises at least one output means comprising at least one tubular element and at least one collecting element.
  • the tubular element is oriented tangentially to the stationary portion along an axis whose projection in a plane perpendicular to the axis of rotation of the mobile part is included in the sector formed by the acute angle between the projections in said perpendicular plane of the two tangents passing through the extreme points Pm and Pv.
  • This tubular element preferably makes it possible to orient or guide the flow of the paste in a direction parallel to the plane formed by the lower face of the rotor, the walls of the tubular element being able to be rigid or flexible.
  • the collector element may be hollow.
  • the inner section of the collector element in said perpendicular plane is preferably wholly or partly between the two tangents passing through the end points Pm and Pv.
  • the collector element provides the connection between the lateral portion of the stator and the tubular element of the output means.
  • the collecting element may be for example a tubular part, a square section tube, a sleeve, a cone fixed on the outlet orifice of the lateral part of the stator.
  • the collector element may comprise means for injecting fluids, such as, for example, a pressurized water injector.
  • the mixer comprises at least one output means according to a variant of the invention comprising at least one pressure regulating element.
  • This element allows in particular to adjust the pressure drop in the mixer so as to control its filling rate.
  • a pressure regulating element there may be mentioned for example a pinch valve.
  • the mixer comprises at least one output means that, according to a variant of the invention, can comprise at least one transport element: this element makes it possible to bring the dough from the outlet of the last element to the zone of use, its length being the shortest possible and its maximum curvature being less than 45 °.
  • the mixer comprises at least one output means comprising four elements: a tubular element, a collector element, a pressure regulating element and a transport element.
  • the outlet means advantageously makes it possible to collect, direct, regulate the pressure and to transport the plaster paste from the outlet orifice to the place of use of the paste, for example a gypsum board forming line.
  • the output means may have tubular and transport elements whose section, symmetrical or not, of any shape, is preferably circular, and whose output diameter of the transport element ensures a pulp ejection speed compatible with the spreading of the dough, preferably without splashing on the forming line of the plates of plaster.
  • the same output means may have variable shapes.
  • an outlet means having a collecting element providing the connection between a rectangular-shaped outlet orifice and a tubular element having a cylindrical shape which is itself connected to the transport element having a bent tubular shape. via a pinch valve to regulate the pressure.
  • the shape of the transport element of the outlet means is such that the changes of direction imposed on the flow of the plaster paste do not significantly increase the pressure drop of the paste, whether by pressure losses. singular or regular.
  • the curvatures such as for example a bend in a tubular part, must not have an angle greater than 45 ° so as not to cause significant singular losses.
  • the total length of the output means is preferably as short as possible to avoid the appearance of significant regular pressure losses of the dough flowing in the output means.
  • the total length of the output means is preferably less than 2 times the diameter of the rotor, more preferably less than 1 times the diameter of the rotor.
  • the narrowest section of the output means is preferably the widest possible.
  • the area of the section of the outlet means is at most equal to the area of the section of the outlet orifice made in the side wall of the stator.
  • the mixer according to the invention can be positioned on the gypsum board production line by taking the axis of rotation of the rotor, the position and the axis of the outlet orifice of the lateral part as a reference.
  • the axis of rotation of the rotor is in a vertical plane perpendicular to the direction of the forming line of the plasterboard. In this plane, the axis of rotation of the rotor can make an angle ⁇ with the vertical. This angle can vary from 0 ° to 90 °, more preferably from 0 to 45 °.
  • the position of the outlet orifice of the lateral part may take a position varying from one end to the other of the cardboard serving as facing for the plasterboard, more preferably in the center of the carton.
  • the orientation of the output means can take all possible directions, since the flow direction of the dough follows a path from the top (the mixer) down (the forming line of the plates). In the case of an existing gypsum board forming line, the choice of its orientation is guided by the size of the mixer and the available space on the gypsum board forming line.
  • the speed of rotation of the rotor as well as the size of the outlet orifice can be modified, statically (requiring the stop of the installation to modify the settings) or dynamic (modifications of the settings during operation of the mixer).
  • the operation of such a mixer can mix or spoil plaster to obtain a plaster paste.
  • the raw materials are introduced into the mixer preferably by its upper part.
  • the plaster is introduced in divided form by a supply port near the side wall, the mixing water is introduced by one or more other supply ports near the axis of rotation of the rotor.
  • the water comes into contact with the plaster and forms a mud or paste in the mixing chamber.
  • the plaster paste is projected towards the side wall of the stator and discharged through the outlet orifice present at this side wall.
  • foam is introduced into the mixing chamber, in addition to plaster and water in order to obtain a foamed plaster paste.
  • the mixer according to the invention can be incorporated into a continuous production line of plasterboard.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a plasterboard characterized in that the gypsum slurry of the plate is obtained by the mixer according to the invention and described above.
  • the method according to the invention comprises the following steps:
  • step (iii) ejecting by centrifugal forces the mixture obtained in step (ii) in a direction tangential to the movable portion and included in the angular sector including the output means.
  • the angular sector of step (iii) is the sector formed by the acute angle between the projections in a plane perpendicular to the axis of rotation of the moving part of the two tangents passing through the end points Pm and Pv.
  • the process according to the invention is a continuous process in which steps (i), (ii) and (iii) take place simultaneously.
  • the method according to the invention uses the mixer according to the invention positioned in such a way that the axis of rotation of the rotor is in a vertical plane perpendicular to the direction of the forming line of the gypsum board, and in this plane, the axis of rotation of the rotor can make an angle ⁇ with the vertical, this angle varying from 0 ° to 90 °, more preferably from 0 to 45 °.
  • Figure 1 is a partial schematic perspective view of an embodiment of the mixer according to the invention.
  • FIG. 2 is a partial schematic side view of an exemplary embodiment of the mixer according to the invention.
  • Figure 3 is a partial schematic perspective view of an embodiment of the mixer according to the invention with an output comprising a pressure regulating element and a transport element.
  • Figure 4 is a partial schematic top view of an embodiment of the mixer according to the invention.
  • Figure 5 is a partial schematic perspective view of an exemplary embodiment of the rotor according to the invention.
  • Figure 6 is a partial schematic side view of an embodiment of the mixer according to the invention in a gypsum board production line.
  • the mixer according to the invention comprises a stationary portion, the stator (1) of cylindrical shape and wider than high.
  • This stator (1) delimits a mixing chamber (2) in which are mixed the constituents for obtaining a plaster paste.
  • the upper part (3) of the stator (1) comprises a water supply port (4a) and a supply port of calcium sulphate hemihydrate (4b).
  • the section of the orifices (4a) and (4b) is circular in shape.
  • the stator (1) comprises a lower part (5) which in this embodiment does not comprise orifices.
  • the stator (1) comprises a lateral portion (6) having an outlet (7).
  • the mixer comprises a non-stationary part (8), the rotor (8) disposed in the stator (1), this part being smooth.
  • the mixer comprises a tubular element (9) which is in the form of a flexible material sleeve of variable length. This tubular element (9) is tangential to the lateral part (6).
  • the mixer comprises a collector means (15).
  • the gap (10) has the smallest possible volume.
  • the rotor (8) is positioned in the lower part of the mixing chamber (2).
  • the water and the calcium sulphate hemihydrate arrive simultaneously continuously in the mixing chamber (2).
  • the speed of arrival of the water transmits to this water a kinetic force which is transformed into centrifugal force when it comes into contact with the rotor (8) and thus making it possible to create a sheet of water on the rotor (8).
  • the orifice (4a) is located near the axis of rotation (1 1) of the rotor.
  • the orifice (4b) is located furthest from the axis (1 1) of the rotor.
  • the gypsum paste formed in the mixing chamber (2) is driven by the rotor (8) to the outlet (7) and conveyed to the forming line of the plates via the sleeve (9).
  • the mixer also has a connecting means (13) between the lateral part and the upper part.
  • This connecting means (13) is in a rounded shape in its portion in contact with the mixing chamber (2).
  • This connecting means preferably makes it possible to channel the dough during mixing during its upward flow from the lateral part to the upper part, avoiding the formation of a dead zone.
  • This connecting means preferably has a radius of curvature between 0m and a value equal to the height of the lateral part, more preferably between values equal to one tenth of the height of the lateral part and the distance between the upper part. rotor and the upper part of the stator.
  • the mixer has an output means comprising the tubular element (9), the collector element (15) connecting the outlet orifice (7) of the lateral part (6) to the tubular element (9), a pressure regulating element (16) and a transport element (17).
  • the tubular element (9) is oriented along an axis whose projection in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor (8) is between the projections in said perpendicular plane of the two tangents passing through the extreme points Pm and Pv.
  • the rotor (8) is a metal smooth disc pivoting about the axis of rotation (1 1) of the rotor.
  • the mixer according to the invention is positioned above the production line of gypsum board (14).
  • the plasterboards (14) appear in profile.
  • the angle ⁇ is 6 °.
  • the position of the outlet orifice (7) is equidistant from the edges of the forming line of the plates.
  • the position of the tubular element (9) is in the direction of travel of the forming line of the plates, its output being closer to the conveyor belt to limit projections.

Landscapes

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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un mixeur industriel pour pâte de plâtre comprenant une partie stationnaire (1 ) délimitant une chambre de mélange (2) comprenant une partie supérieure (3) avec au moins un orifice d'alimentation (4), une partie inférieure (5), une partie latérale (6) avec au moins un orifice de sortie (7) définissant sur la partie latérale (6) deux points extrêmes Pm et Pv dans un plan parallèle à la partie inférieure (5) et l'orifice de sortie (7) est situé dans le secteur angulaire formé par le centre de la partie stationnaire (1 ) et par les 2 points Pm et Pv, l'angle oc de ce secteur étant inférieur ou égal à 90°; caractérisé en ce que une partie mobile (8) ayant un axe de rotation (1 1 ), disposée dans la partie stationnaire (1 ), la partie mobile (8) étant lisse; et au moins un moyen de sortie comprenant au moins: un élément tubulaire (9) orienté tangentiellement à la partie stationnaire (1 ) suivant un axe dont la projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (1 1 ) est compris dans le secteur formé par l'angle aigu entre les projections, dans ledit plan perpendiculaire, des deux tangentes à la partie latérale (6) passant par les points extrêmes Pm et Pv; un élément collecteur (15) reliant l'orifice de sortie (7) de la partie latérale (6) à l'élément tubulaire (9).

Description

MIXEUR POUR PATE DE PLATRE
La présente invention se rapporte à un mixeur industriel pour pâte de plâtre ainsi qu'un procédé de fabrication de plaques de plâtre.
Les usines de fabrication de plaques de plâtre se sont engagées dans une démarche économique et écologique de réduction d'« eau perdue ». En effet, le séchage des plaques de plâtre, qui vise à éliminer l'eau excédentaire, est une étape qui nécessite beaucoup d'énergie et dont le coût n'est pas négligeable. Aussi, afin de réduire les coûts de production engendrés par le séchage des plaques et augmenter les cadences de production, cette réduction d'eau est devenue indispensable.
La typologie des mixeurs industriels représente aujourd'hui une solution dans la démarche économique de réduction d'« eau perdue » engagée dans les usines de fabrication de plaques de plâtre.
Cependant la mise en œuvre de pâtes de plâtre contenant moins d'eau devient vite difficile, voir impossible, la fluidité de la pâte de plâtre diminuant fortement lorsque l'intensité de malaxage augmente, avec les mixeurs conventionnels pour pâte de plâtre, comme ceux par exemple décrits dans la demande WO 02/092307.
Afin de répondre aux exigences des industriels il est devenu nécessaire de trouver un autre moyen pour mélanger une pâte de plâtre en continu au cours d'un procédé industriel de fabrication de plaques de plâtre.
Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir un nouveau mixeur industriel adapté pour préparer une pâte de plâtre de fluidité augmentée, grâce par exemple à la maîtrise de l'intensité de malaxage en adaptant la configuration et la géométrie des éléments le composant.
De manière inattendue, les inventeurs ont mis en évidence qu'il est possible d'utiliser un mixeur comprenant un rotor présentant un minimum d'éléments en relief ou en saillie entraîneur et/ou mélangeur de la pâte, c'est-à-dire un rotor lisse associé à une sortie latérale tangentielle pour préparer une pâte de plâtre de fluidité augmentée.
Dans ce but la présente invention propose un mixeur pour pâte de plâtre comprenant :
- une partie stationnaire délimitant une chambre de mélange comprenant une partie supérieure avec au moins un orifice d'alimentation, une partie inférieure, une partie latérale avec au moins un orifice de sortie définissant sur la partie latérale deux points extrêmes Pm et Pv dans un plan parallèle à la partie inférieure et l'orifice de sortie est situé dans le secteur angulaire formé par le centre de la partie stationnaire et par les 2 points Pm et Pv, l'angle a de ce secteur étant inférieur ou égal à 90° ;
caractérisé en ce que une partie mobile ayant un axe de rotation, disposée dans la partie stationnaire, la partie mobile étant lisse ; et
au moins un moyen de sortie comprenant au moins:
o un élément tubulaire orienté tangentiellement à la partie stationnaire suivant un axe dont la projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation est compris dans le secteur formé par l'angle aigu entre les projections, dans ledit plan perpendiculaire, des deux tangentes à la partie latérale passant par les points extrêmes Pm et Pv ;
o un élément collecteur reliant l'orifice de sortie de la partie latérale à l'élément tubulaire.
L'invention propose également un procédé de fabrication d'une plaque de plâtre caractérisé en ce que la pâte de plâtre de la plaque est obtenue par le mixeur décrit ci- dessus.
L'invention offre au moins un des avantages déterminants décrit ci-après.
Avantageusement, le mixeur selon l'invention permet de préparer une pâte de plâtre généralement plus légère.
L'invention offre comme autre avantage que le mixeur selon l'invention peut présenter dans certains cas une vitesse de rotation de son rotor réduite par rapport aux mixeurs conventionnels connus pour le même type d'application, ce qui représente un gain d'énergie.
Un autre avantage de la présente invention est que le mixeur selon l'invention permet de réduire le volume de la chambre de mélange, et ainsi minimiser l'impact du taux de remplissage du mixeur sur la fluidité de la pâte.
L'invention offre comme autre avantage que le mixeur selon l'invention permet de réduire l'eau engagée dans les usines nécessaire pour la fabrication de plaques de plâtre.
Egalement, le mixeur selon l'invention présente comme autres avantages de décorréler la vitesse de rotation de la partie mobile et le taux de remplissage du mixeur de façon à optimiser l'énergie de malaxage nécessaire à l'homogénéisation de la pâte.
De plus, le mixeur selon l'invention présente comme autre avantage de limiter la présence de zones mortes (les zones mortes sont des zones où la vitesse de la pâte de plâtre est nulle ou quasiment nulle) dans la chambre de mélange et ainsi réduire les risques d'encrassement du mixeur.
En outre, la simplicité de la géométrie des éléments constitutifs du mixeur rend sa fabrication et sa maintenance simples et peu coûteuses.
Par ailleurs, la géométrie du mixeur et sa modularité sont telles qu'il peut être adapté sur une nouvelle ligne de formage des plaques de plâtre comme sur une ligne existante. Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être mise en œuvre dans au moins l'une des industries, telles que l'industrie du bâtiment ou l'industrie de la construction d'éléments en plâtre, ou dans les marchés de la construction (bâtiment, génie civil ou usine de préfabrication).
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des figures données à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre.
Par l'expression « liant hydraulique », on entend selon la présente invention tout composé ayant la propriété de s'hydrater en présence d'eau et dont l'hydratation permet d'obtenir un solide ayant des caractéristiques mécaniques. L'expression liant hydraulique désigne également les liants hydriques. Le liant hydraulique selon l'invention peut en particulier être un liant hydraulique à base de sulfate de calcium. De préférence, le liant hydraulique selon l'invention est du plâtre.
Par l'expression « liants hydrauliques à base de sulfate de calcium », on entend selon l'invention les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium partiellement anhydre ou totalement anhydre.
Par les termes et expressions suivants, on entend selon la présente invention :
- Gypse ou sulfate de calcium hydraté : CaSCU^h^O) ;
- Plâtre ou sulfate de calcium semihydrate ou sulfate de calcium hémihydraté ou sulfate de calcium partiellement anhydre: CaSCv0.5H2O ;
- Sulfate de calcium anhydre ou anhydrite (type II ou type III) ou sulfate de calcium totalement anhydre : CaS04.
Par l'expression « pâte de plâtre », on entend selon la présente invention un mélange d'eau et de liant hydraulique à base de sulfate de calcium (préférentiellement du plâtre), moussé ou non moussé, et éventuellement d'autres composés (par exemple, des charges, des ajouts, des adjuvants etc .). L'expression pâte de plâtre désigne également des coulis ou des mortiers.
Par le terme « prise », on entend selon la présente invention le passage à l'état solide par réaction chimique d'hydratation du liant. La prise est généralement suivie par la période de durcissement.
Par le terme « entrefer», on entend selon la présente invention la distance entre la partie mobile et la partie inférieure de la partie stationnaire ou la distance entre la partie mobile et la partie latérale de la partie stationnaire.
La plaque de plâtre comprend différentes catégories d'eau. Tout d'abord, l'eau d'hydratation représente l'eau nécessaire pour l'hydratation du sulfate de calcium anhydre ou partiellement anhydre. D'autre part, la plaque de plâtre comprend de l'eau excédentaire qui représente l'eau nécessaire pour l'obtention de la consistance de la pâte avant sa prise. Cette eau n'est pas prise en compte dans l'eau d'hydratation. L'invention se rapporte à un mixeur pour pâte de plâtre comprenant :
une partie stationnaire délimitant une chambre de mélange comprenant une partie supérieure avec au moins un orifice d'alimentation, une partie inférieure, une partie latérale avec au moins un orifice de sortie définissant sur la partie latérale deux points extrêmes Pm et Pv dans un plan parallèle à la partie inférieure et l'orifice de sortie est situé dans le secteur angulaire formé par le centre de la partie stationnaire et par les 2 points Pm et Pv, l'angle a de ce secteur étant inférieur ou égal à 90° ;
caractérisé en ce que
- une partie mobile ayant un axe de rotation, disposée dans la partie stationnaire, la partie mobile étant lisse ; et
au moins un moyen de sortie comprenant au moins:
o un élément tubulaire orienté tangentiellement à la partie stationnaire suivant un axe dont la projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation est compris dans le secteur formé par l'angle aigu entre les projections, dans ledit plan perpendiculaire, des deux tangentes à la partie latérale passant par les points extrêmes Pm et Pv ;
o un élément collecteur reliant l'orifice de sortie de la partie latérale à l'élément tubulaire.
Le mixeur selon l'invention comprend une partie stationnaire, appelée également stator, qui délimite ou définit un volume interne appelé chambre de mélange. Le stator est généralement de forme cylindrique mais d'autres formes peuvent convenir. Le stator comprend une partie supérieure, une partie inférieure et une partie latérale.
La partie supérieure du stator comprend au moins un orifice d'alimentation ou plusieurs orifices d'alimentation. Ces orifices sont adaptés pour permettre d'introduire dans la chambre de mélange des liquides, des poudres, des mousses ou encore des solides, comme par exemple de l'eau, du plâtre, des tensio-actifs, des charges minérales inertes ou leurs mélanges. Les orifices d'alimentation peuvent être de formes circulaires, semi circulaires, carrées ou en forme de parallélogrammes. Le positionnement de l'orifice d'alimentation en eau peut permettre d'utiliser l'énergie cinétique de l'eau comme agent de mélange de l'ensemble des autres constituants. Préférentiellement, l'écoulement d'eau peut permettre qu'une nappe d'eau puisse être formée à la surface du rotor de façon à maximiser la force centrifuge transmise à l'eau par le rotor afin d'y donner le maximum d'énergie cinétique. Cette configuration permet également de limiter l'encrassement du rotor au point d'introduction du plâtre. La face interne ou intérieure de la partie supérieure du stator peut éventuellement être raclée à l'aide d'un moyen mécanique tel que les racleurs couramments utilisés dans les mixeurs actuellement exploités dans l'industrie de la plaque de plâtre. La partie inférieure du stator ne comprend généralement pas d'orifices. Cependant, il est tout à fait possible d'ajouter à la partie inférieure des ouvertures ou orifices pour introduire des fluides permettant par exemple de nettoyer le dessous du rotor ou d'éviter à la pâte de pénétrer dans l'entrefer, mais également d'introduire des constituants fluides de la pâte (eau, adjuvants en solution, air ou mousse) si l'optimisation de l'encombrement de l'appareil le nécessite.
La partie latérale du mixeur selon l'invention peut comprendre également des ouvertures ou orifices pour introduire des constituants de la pâte de plâtre de façon à optimiser l'encombrement du mixeur.
Le stator peut présenter également un moyen de liaison entre la partie latérale et la partie supérieure. Ce moyen de liaison peut se présenter sous forme courbe ou sous une forme arrondie. Ce moyen de liaison permet de préférence de guider la pâte en cours de mélange lors de son écoulement ascendant de la partie latérale vers la partie supérieure, en évitant la formation d'une zone morte. Ce moyen de liaison présente de préférence un rayon de courbure compris entre 0 m et une valeur égale à la hauteur de la partie latérale, plus préférentiellement compris entre des valeurs égales à un dizième de la hauteur de la partie latérale à la distance entre la partie supérieure du rotor et la partie supérieure du stator.
Le mixeur selon l'invention comprend une partie mobile, c'est-à-dire non stationnaire, appelée également rotor, disposée dans le stator. La partie mobile est lisse, ce qui signifie que la partie mobile ne comprend peu ou pas d'éléments en relief ou en saillie permettant d'entraîner et/ou de mélanger la pâte de plâtre comme par exemple des dents, des doigts saillants, des sillons ou des cannelures. Le rotor est disposé de manière rotative, de préférence autour d'un axe de rotation. De préférence, la partie mobile est un rotor dont le sens de rotation permet que le sens de l'écoulement de la pâte éjectée de la partie stationnaire au niveau de l'orifice de sortie soit identique au sens de l'écoulement de la pâte dans le moyen de sortie. De préférence, la partie mobile est un disque lisse. De préférence, la partie mobile est un disque lisse dont l'épaisseur est de préférence décroissante avec la distance à l'axe de rotation. Encore plus préférentiellement, la partie mobile est un disque lisse d'épaisseur constante. De préférence, la distance entre la partie mobile et la partie inférieure ou la partie latérale (l'entrefer) est comprise de 0,1 à 5 mm. Le diamètre du rotor est déterminé par rapport aux dimensions du stator en prenant en compte l'entrefer.
La partie latérale comprend au moins un orifice de sortie. Ce ou ces orifices de sortie sont adaptés pour permettre la sortie d'un liquide plus ou moins fluide de la chambre de mélange tel que par exemple de la pâte de plâtre liquide avant sa prise. Leur forme peut être quelconque. Préférentiellement, l'orifice de sortie est un trou de forme rectangulaire, localisé dans la partie latérale du stator. L'orifice de sortie est situé dans le secteur angulaire formé par le centre de la partie stationnaire et par les 2 points Pm et Pv, l'angle a de ce secteur étant inférieur ou égal à 90°, de préférence inférieur ou égal à 70°, plus préférentiellement inférieur ou égal à 50°. L'angle a de ce secteur ne peut jamais être nul. Le sommet dudit secteur angulaire est le centre de la partie stationnaire.
Le mixeur comprend au moins un moyen de sortie comprenant au moins un élément tubulaire et au moins un élément collecteur.
L'élément tubulaire est orienté tangentiellement à la partie stationnaire suivant un axe dont la projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie mobile est compris dans le secteur formé par l'angle aigu entre les projections dans ledit plan perpendiculaire des deux tangentes passant par les points extrêmes Pm et Pv. Cet élément tubulaire permet de préférence d'orienter ou de guider le flux de la pâte selon une direction parallèle au plan formé par la face inférieure du rotor, les parois de l'élément tubulaire pouvant être rigide ou souple.
L'élément collecteur peut être creux. La section interne de l'élément collecteur dans ledit plan perpendiculaire est de préférence en tout ou partie comprise entre les deux tangentes passant par les points extrêmes Pm et Pv. L'élément collecteur assure la liaison entre la partie latérale du stator et l'élément tubulaire du moyen de sortie. L'élément collecteur peut être par exemple une partie tubulaire, un tube de section carrée, une manche, un cône fixé sur l'orifice de sortie de la partie latérale du stator. Selon une variante de l'invention, l'élément collecteur peut comprendre des moyens d'injection de fluides, tel que par exemple un injecteur d'eau sous pression.
Le mixeur comprend au moins un moyen de sortie pouvant selon une variante de l'invention comprendre au moins un élément de régulation de pression. Cet élément permet notamment d'ajuster la perte de charge dans le mixeur de façon à maîtriser son taux de remplissage. A titre d'élément de régulation de pression, on peut citer par exemple une vanne à pincement.
Le mixeur comprend au moins un moyen de sortie pouvant selon une variante de l'invention comprendre au moins un élément de transport : cet élément permet d'amener la pâte de la sortie du dernier élément vers la zone d'utilisation, sa longueur étant la plus courte possible et sa courbure maximale étant inférieure à 45°.
Selon une variante préférée de l'invention, le mixeur comprend au moins un moyen de sortie comprenant quatre éléments : un élément tubulaire, un élément collecteur, un élément de régulation de pression et un élément de transport. Le moyen de sortie permet avantageusement de collecter, de diriger, de réguler la pression et de transporter la pâte de plâtre de l'orifice de sortie vers le lieu de mise en œuvre de la pâte, par exemple une ligne de formage des plaques de plâtre. Le moyen de sortie peut présenter des éléments tubulaires et de transport dont la section, symétrique ou non, de forme quelconque, est de préférence circulaire, et dont le diamètre de sortie de l'élément de transport garantit une vitesse d'éjection de la pâte compatible avec l'étalement de la pâte, de préférence sans éclaboussures sur la ligne de formage des plaques de plâtre. Selon un mode de réalisation particulier, un même moyen de sortie peut présenter des formes variables. On peut citer à titre d'exemple un moyen de sortie présentant un élément collecteur assurant la liaison entre un orifice de sortie de forme rectangulaire et un élément tubulaire ayant une forme cylindrique lui-même relié à l'élément de transport ayant une forme tubulaire coudée par l'intermédiaire d'une vanne à pincement permettant de réguler la pression. La forme de l'élément de transport du moyen de sortie est telle que les changements de direction imposés à l'écoulement de la pâte de plâtre n'augmentent pas significativement la perte de charge de la pâte, que cela soit par des pertes de charge singulières ou régulières. Typiquement, les courbures, comme par exemple un coude dans une partie tubulaire, ne doivent pas présenter un angle supérieur à 45° afin de ne pas provoquer de pertes de charges singulières significatives. La longueur totale du moyen de sortie est de préférence la plus courte possible pour éviter l'apparition de pertes de charge régulières significatives de la pâte en écoulement dans le moyen de sortie. La longueur totale du moyen de sortie est préférentiellement inférieure à 2 fois le diamètre du rotor, plus préférentiellement inférieure à 1 fois le diamètre du rotor. De même la section la plus étroite du moyen de sortie est de préférence la plus large possible. Par exemple la surface de la section du moyen de sortie est au maximum égale à la surface de la section de l'orifice de sortie pratiqué dans la paroi latérale du stator.
Le mixeur selon l'invention peut être positionné sur la ligne de fabrication des plaques de plâtre en prenant pour référence l'axe de rotation du rotor, la position et l'axe de l'orifice de sortie de la partie latérale. L'axe de rotation du rotor s'inscrit dans un plan vertical perpendiculaire à la direction de la ligne de formage des plaques de plâtre. Dans ce plan, l'axe de rotation du rotor peut faire une angle δ avec la verticale. Cet angle peut varier de 0° à 90°, plus préférentiellement de 0 à 45°. La position de l'orifice de sortie de la partie latérale peut prendre une position variant d'une extrémité à l'autre du carton servant de parement pour les plaques de plâtre, plus préférentiellement au centre du carton. L'orientation du moyen de sortie peut prendre toutes les directions possibles, dans la mesure où le sens d'écoulement de la pâte suit une trajectoire du haut (le mixeur) vers le bas (la ligne de formage des plaques). Dans le cas d'une ligne de formage des plaques de plâtre existante, le choix de son orientation est guidé par l'encombrement du mixeur et la place disponible sur la ligne de formation de la plaque de plâtre.
De façon à garantir l'adaptabilité du mixeur aux différents débits de pâte nécessaires à la fabrication des plaques de plâtre de calibres différents, la vitesse de rotation du rotor ainsi que la dimension de l'orifice de sortie peuvent être modifiées, de façon statique (nécessitant l'arrêt de l'installation pour modifier les réglages) ou dynamique (modifications des réglages en cours de fonctionnement du mixeur).
Le fonctionnement d'un tel mixeur permet de mélanger ou de gâcher du plâtre pour obtenir une pâte de plâtre. Les matières premières sont introduites dans le mixeur de préférence par sa partie supérieure. Selon une variante, le plâtre est introduit sous forme divisée par un orifice d'alimentation proche de la paroi latérale, l'eau de gâchage est introduite par un ou plusieurs autres orifices d'alimentation proche de l'axe de rotation du rotor. Par effet de rotation du rotor dans le stator, l'eau entre en contact avec le plâtre et forme une boue ou pâte dans la chambre de mélange. Toujours par effet de rotation du rotor dans le stator, la pâte de plâtre est projetée vers la paroi latérale du stator et évacuée par l'orifice de sortie présent au niveau de cette paroi latérale. Selon une autre variante, de la mousse est introduite dans la chambre de mélange, en sus du plâtre et de l'eau afin d'obtenir une pâte de plâtre moussée.
Avantageusement, le mixeur selon l'invention peut être incorporé dans une ligne de fabrication en continu de plaques de plâtre.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une plaque de plâtre caractérisé en ce que la pâte de plâtre de la plaque est obtenue par le mixeur selon l'invention et décrit ci-avant.
De préférence, le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes :
(i) introduire dans la partie stationnaire du mixeur selon l'invention au moins de l'eau et du plâtre et éventuellement de 0 à 25 % d'additifs, pourcentage en masse ;
(ii) entraîner l'eau et le plâtre par rotation de la partie mobile du mixeur selon l'invention ; et
(iii) éjecter par les forces centrifuges le mélange obtenu à l'étape (ii) dans une direction tangentielle à la partie mobile et comprise dans le secteur angulaire incluant le moyen de sortie.
Le secteur angulaire de l'étape (iii) est le secteur formé par l'angle aigu entre les projections dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie mobile des deux tangentes passant par les points extrêmes Pm et Pv.
De préférence, le procédé selon l'invention est un procédé en continu où les étapes (i), (ii) et (iii) ont lieu simultanément.
De préférence et selon une variante, le procédé selon l'invention utilise le mixeur selon l'invention positionné de manière à ce que l'axe de rotation du rotor s'inscrit dans un plan vertical perpendiculaire à la direction de la ligne de formage des plaques de plâtre, et dans ce plan, l'axe de rotation du rotor peut faire une angle δ avec la verticale, cet angle variant de 0° à 90°, plus préférentiellement de 0 à 45°. Brève description des figures :
Les figures suivantes illustrent l'invention sans en limiter la portée.
La figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'un exemple de réalisation du mixeur selon l'invention.
La figure 2 est une vue schématique partielle de profil d'un exemple de réalisation du mixeur selon l'invention.
La figure 3 est une vue schématique partielle en perspective d'un exemple de réalisation du mixeur selon l'invention avec une sortie comprenant un élément de régulation de pression et un élément de transport.
La figure 4 est une vue schématique partielle de dessus d'un exemple de réalisation du mixeur selon l'invention.
La figure 5 est une vue schématique partielle en perspective d'un exemple de réalisation du rotor selon l'invention.
La figure 6 est une vue schématique partielle de profil d'un exemple de réalisation du mixeur selon l'invention dans une ligne de fabrication de plaques de plâtre.
Description de modes de réalisation de l'invention :
Les modes de réalisation suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée.
En faisant référence dans un premier temps aux figures 1 et 2, le mixeur selon l'invention comprend une partie stationnaire, le stator (1 ) de forme cylindrique et plus large que haut. Ce stator (1 ) délimite une chambre de mélange (2) dans laquelle sont mélangés les constituants permettant d'obtenir une pâte de plâtre. La partie supérieure (3) du stator (1 ) comprend un orifice d'alimentation en eau (4a) et un orifice d'alimentation en sulfate de calcium semi-hydraté (4b). La section des orifices (4a) et (4b) est de forme circulaire. Le stator (1 ) comprend une partie inférieure (5) qui dans ce mode de réalisation ne comprend pas d'orifices. Le stator (1 ) comprend une partie latérale (6) présentant un orifice de sortie (7). Le mixeur comprend une partie non stationnaire (8), le rotor (8) disposé dans le stator (1 ), cette partie étant lisse. Le mixeur comprend un élément tubulaire (9) qui est sous forme d'une manche en matière souple de longueur variable. Cet élément tubulaire (9) est tangentielle à la partie latérale (6). Le mixeur comprend un moyen collecteur (15). L'entrefer (10) présente un volume le plus réduit possible. Dans ce but le rotor (8) est positionné dans la partie inférieure de la chambre de mélange (2). De préférence, l'eau et le sulfate de calcium semi-hydraté arrivent simultanément en continu dans la chambre de mélange (2). La vitesse d'arrivée de l'eau transmet à cette eau une force cinétique se transformant en force centrifuge lorsqu'elle vient au contact du rotor (8) et permettant ainsi de créer une nappe d'eau sur le rotor (8). L'orifice (4a) est localisé près de l'axe de rotation (1 1 ) du rotor. Par contre l'orifice (4b) est localisé au plus loin de l'axe (1 1 ) du rotor. La pâte de plâtre formée dans la chambre de mélange (2) est entraînée par le rotor (8) vers l'orifice de sortie (7) et transportée vers la ligne de formage des plaques via la manche (9).
En faisant référence à la figure 2, le mixeur présente également un moyen de liaison (13) entre la partie latérale et la partie supérieure. Ce moyen de liaison (13) se présente sous une forme arrondie dans sa partie en contact avec la chambre de mélange (2). Ce moyen de liaison permet de préférence de canaliser la pâte en cours de mélange lors de son écoulement ascendant de la partie latérale vers la partie supérieure, en évitant la formation d'une zone morte. Ce moyen de liaison présente de préférence un rayon de courbure compris entre 0m et une valeur égale à la hauteur de la partie latérale, plus préférentiellement compris entre des valeurs égales à un dizième de la hauteur de la partie latérale et la distance entre la partie supérieure du rotor et la partie supérieure du stator.
En faisant référence à la figure 3, le mixeur présente un moyen de sortie comprenant l'élément tubulaire (9), l'élément collecteur (15) reliant l'orifice de sortie (7) de la partie latérale (6) à l'élément tubulaire (9), un élément de régulation de pression (16) et un élément de transport (17).
En faisant référence à la figure 4, l'élément tubulaire (9) est orienté selon un axe dont la projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor (8) est compris entre les projections dans ledit plan perpendiculaire des deux tangentes passant par les points extrêmes Pm et Pv.
En faisant référence à la figure 5, le rotor (8) est un disque lisse en métal pivotant autour de l'axe de rotation (1 1 ) du rotor.
En faisant référence à la figure 6, le mixeur selon l'invention est positionné au dessus de la ligne de fabrication des plaques de plâtre (14). Les plaques de plâtres (14) apparaissent de profil. L'angle δ est de 6°. La position de l'orifice de sortie (7) est à equi- distance des bords de la ligne de formage des plaques. La position de l'élément tubulaire (9) est dans le sens de défilement de la ligne de formage des plaques, sa sortie étant au plus proche de la bande de convoyage pour limiter les projections.

Claims

REVENDICATIONS
Mixeur pour pâte de plâtre comprenant :
une partie stationnaire (1 ) délimitant une chambre de mélange
(2) comprenant une partie supérieure
(3) avec au moins un orifice d'alimentation
(4), une partie inférieure
(5), une partie latérale (6) avec au moins un orifice de sortie (7) définissant sur la partie latérale
(6) deux points extrêmes Pm et Pv dans un plan parallèle à la partie inférieure (5) et l'orifice de sortie
(7) est situé dans le secteur angulaire formé par le centre de la partie stationnaire (1 ) et par les 2 points Pm et Pv, l'angle a de ce secteur étant inférieur ou égal à 90° ;
caractérisé en ce que
une partie mobile (8) ayant un axe de rotation (1 1 ), disposée dans la partie stationnaire (1 ), la partie mobile
(8) étant lisse ; et
au moins un moyen de sortie comprenant au moins:
o un élément tubulaire (9) orienté tangentiellement à la partie stationnaire (1 ) suivant un axe dont la projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (1 1 ) est compris dans le secteur formé par l'angle aigu entre les projections, dans ledit plan perpendiculaire, des deux tangentes à la partie latérale (6) passant par les points extrêmes Pm et Pv ; o un élément collecteur (15) reliant l'orifice de sortie (7) de la partie latérale (6) à l'élément tubulaire
(9).
Mixeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie inférieure (5) ne comprend pas d'orifices.
Mixeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie mobile (8) ne comprend peu ou pas d'éléments en relief ou en saillie permettant d'entraîner et/ou de mélanger la pâte de plâtre comme par exemple des dents, des doigts saillants, des sillons ou des cannelures.
Mixeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie mobile (8) est un disque lisse.
Mixeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie mobile (8) est un rotor dont le sens de rotation permet que le sens de l'écoulement de la pâte éjectée de la partie stationnaire (1 ) au niveau de l'orifice de sortie (7) soit identique au sens de l'écoulement de la pâte dans le moyen de sortie. Mixeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la distance entre la partie mobile (8) et la partie inférieure (5) ou la partie latérale (6) est comprise de 0,1 à 5
Mixeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de sortie comprend au moins un élément de régulation de pression.
Procédé de fabrication d'une plaque de plâtre caractérisé en ce que la pâte de plâtre de la plaque est obtenue par le mixeur selon l'une des revendications 1 à 7.
Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce le mixeur est positionné de manière à ce que l'axe de rotation du rotor s'inscrive dans un plan vertical perpendiculaire à la direction de la ligne de formage des plaques de plâtre, et dans ce plan, l'axe de rotation du rotor faisant un angle δ avec la verticale, cet angle variant de 0° à 90°, plus préférentiellement de 0 à 45°.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
(i) introduire dans la partie stationnaire (1 ) du mixeur selon la revendication 1 au moins de l'eau et du plâtre et éventuellement de 0 à 25 % d'additifs, pourcentage en masse ;
(ii) entraîner l'eau et le plâtre par rotation de la partie mobile (8) du mixeur selon la revendication 1 ; et
(iii) éjecter par les forces centrifuges le mélange obtenu à l'étape (ii) dans une direction tangentielle à la partie mobile (8) et comprise dans le secteur angulaire incluant le moyen de sortie.
1 1 . Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il s'agit d'un procédé en continu où les étapes (i), (ii) et (iii) ont lieu simultanément.
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