FR2850879A1 - Powder surface treatment reactor has rotating circular basket containing vaned stirring wheel with at least one rotary surface smoothing vane - Google Patents

Powder surface treatment reactor has rotating circular basket containing vaned stirring wheel with at least one rotary surface smoothing vane Download PDF

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Abstract

The reactor consists of a circular basket (1) containing a powder to be treated, rotated by a driven cog (4) engaging with a peripheral toothed ring (3), and an inner wheel with one or more stirring vanes that rotate about their horizontal axes and at least one surface smoothing vane that turns relative to the basket's axis. Each stirring vane has a double curved cross-section with tapered edges that meet the surface of the basket at a tangent, while the smoothing vane has a semi-parabolic shape/.

Description

SYSTEME DE BRASSAGE DE POUDREPOWDER BREWING SYSTEM

L'invention se rapporte à l'amélioration d'un réacteur de traitement de surface de poudre et, plus 5 particulièrement, à l'amélioration du système mélangeur de la poudre.  The invention relates to the improvement of a powder surface treatment reactor and, more particularly, to the improvement of the powder mixing system.

Parmi les systèmes de brassage utilisés dans les réacteurs de traitement de poudre, on peut citer le tambour rotatif ou le plateau vibrant. Ces dispositifs de 10 l'art antérieur présentent un certain nombre d'inconvénients majeurs, tels que la formation de poussières lors de la mise en rotation ou en vibration de la charge, l'inhomogénéité du traitement lui-même provoquée par l'interposition de divers écrans entre la 15 source de traitement (par exemple, une électrode) et la charge, le manque d'adaptation des systèmes de l'art antérieur à un grand nombre de réacteurs et le faible volume de la charge à traiter.  Among the stirring systems used in the powder treatment reactors, mention may be made of the rotary drum or the vibrating plate. These prior art devices have a number of major drawbacks, such as the formation of dust when the load is rotated or vibrated, the inhomogeneity of the treatment itself caused by the interposition of various screens between the processing source (for example, an electrode) and the load, the lack of adaptation of the systems of the prior art to a large number of reactors and the small volume of the load to be treated.

La présente invention apporte des solutions aux 20 problèmes susdits de l'art antérieur.  The present invention provides solutions to the above problems of the prior art.

La présente invention est relative à un réacteur de traitement de surface de poudre, ledit traitement de surface mettant en oeuvre au moins une source de traitement ponctuelle de type radiant, comportant un 25 système mélangeur caractérisé en ce que ledit système comporte: - un panier circulaire contenant la poudre à traiter, - au moins une aile de brassage, constituée d'une roue à aubes à axe horizontal en rotation par rapport au 30 panier selon deux axes: l'axe du panier et l'axe horizontal.  The present invention relates to a powder surface treatment reactor, said surface treatment using at least one point treatment source of radiant type, comprising a mixer system characterized in that said system comprises: - a circular basket containing the powder to be treated, - at least one stirring wing, consisting of an impeller with a horizontal axis in rotation relative to the basket along two axes: the basket axis and the horizontal axis.

- au moins une pale de lissage en rotation par rapport au panier selon l'axe du panier.  - At least one smoothing blade in rotation relative to the basket along the axis of the basket.

Le réacteur selon l'invention présente l'avantage d'exposer à la source la totalité de la charge à traiter en toute uniformité. En effet, la présence de(s) aile(s) 5 de lissage permet de conserver la planéité de la charge à traiter, et celle de(s) pale(s) de brassage permet d'exposer avec la même pertinence de chacun de grains de la charge à traiter, le tout en évitant au maximum la présence d'éventuel écran entre la source et la charge.  The reactor according to the invention has the advantage of exposing at source all of the charge to be treated in all uniformity. Indeed, the presence of smoothing wing (s) 5 makes it possible to preserve the flatness of the load to be treated, and that of stirring blade (s) makes it possible to exhibit with the same relevance of each of grains of the load to be treated, all while avoiding as much as possible the presence of any screen between the source and the load.

Plus particulièrement, la roue à aubes de l'aile de brassage du réacteur selon l'invention comporte au moins deux pales en forme d'ailettes de section en arc de cercle dont l'extrémité distale est amincie, cette extrémité arrivant tangentiellement au contact de la 15 surface du panier.  More particularly, the impeller of the stirring wing of the reactor according to the invention comprises at least two blades in the form of fins of arcuate section, the distal end of which is thinned, this end arriving tangentially in contact with the surface of the basket.

Une telle aile de brassage permet de supprimer toute projection de la matière et d'éviter l'érosion de la charge lors du brassage.  Such a mixing wing makes it possible to suppress any projection of the material and to avoid erosion of the charge during mixing.

Pour un fonctionnement optimum, lors du chargement 20 du réacteur, le niveau de la poudre à traiter ne doit pas dépasser le niveau de l'axe de l'aile de brassage.  For optimum operation, when the reactor is loaded, the level of the powder to be treated must not exceed the level of the axis of the stirring wing.

De manière avantageuse, la pale de lissage a une forme semi-parabolique afin d'éviter l'accumulation de charges sur les bord du panier.  Advantageously, the smoothing blade has a semi-parabolic shape in order to avoid the accumulation of loads on the edges of the basket.

Pour un fonctionnement optimum, lors du chargement du réacteur, le niveau bas de(s) pale(s) de lissage doit se trouver au niveau haut de la couche de poudre à traiter.  For optimum operation, when loading the reactor, the low level of smoothing blade (s) must be at the high level of the powder layer to be treated.

Selon un mode de réalisation préférentiel, le 30 réacteur selon l'invention est caractérisé en ce que le panier est en rotation au tour de son axe, au moyen d'un engrenage situé sur la surface extérieur du rebord du panier et relié à un moteur; la (ou les) aile(s) de brassage et pale(s) de lissages étant solidaire(s) l' (les) une(s) de(s) 1' autre(s) par l'intermédiaire d'un cerclage périphérique, l'ensemble aile(s)-pale(s) cerclage étant placé à l'intérieur du panier et étant 5 fixe par rapport au réacteur, un second moyen d'engrenage situé sur la surface intérieure du rebord du panier permettant l'entraînement de la roue à aubes de(s) l'aile(s) de brassage.  According to a preferred embodiment, the reactor according to the invention is characterized in that the basket is in rotation around its axis, by means of a gear located on the outside surface of the rim of the basket and connected to a motor ; the (or) wing (s) of stirring and smoothing blade (s) being integral (s) one (s) of (s) 1 'other (s) via a strapping peripheral, the wing (s) - blade (s) hoop assembly being placed inside the basket and being fixed relative to the reactor, a second gear means located on the inner surface of the rim of the basket allowing the paddle wheel drive of the brewing wing (s).

Le cerclage permet d'éviter à la charge d'atteindre 10 le système d'engrenages. L'intérêt du système mélangeur est qu'il est adaptable à un très grand nombre de réacteurs et qu'il présente une capacité de traitement très importante.  The hooping prevents the load from reaching the gear system. The advantage of the mixing system is that it is adaptable to a very large number of reactors and that it has a very large processing capacity.

Le réacteur selon l'invention est particulièrement 15 adapté pour le traitement de poudre lorsque celui-ci met en oeuvre une source de traitement ponctuelle de type électrode, en particulier pour un traitement de type activation de surface des poudres, préférentiellement métallisation de charbon actif.  The reactor according to the invention is particularly suitable for the treatment of powder when the latter implements a point treatment source of the electrode type, in particular for a treatment of the surface activation type of the powders, preferably metallization of activated carbon.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un mode préféré de réalisation en relation avec les figures dans lesquelles: La figure 1 représente une vue en perspective du montage du système de brassage sur la base du réacteur.  The invention will be better understood on reading the description of a preferred embodiment in relation to the figures in which: FIG. 1 represents a perspective view of the mounting of the stirring system on the base of the reactor.

La figure 2 représente une vue en perspective du montage d'un mode de réalisation du système de brassage.  FIG. 2 represents a perspective view of the mounting of an embodiment of the stirring system.

La figure 3 représente des détails des pales de lissage de l'invention.  Figure 3 shows details of the smoothing blades of the invention.

La figure 4 représente des détails de l'ailette de 30 brassage de l'invention.  Figure 4 shows details of the brewing fin of the invention.

La figure 5 représente les différents mouvements mis en oeuvre lors du fonctionnement de l'invention.  FIG. 5 represents the various movements implemented during the operation of the invention.

DESCRIPTION DU MODE PREFERE DE REALISATION DE L'INVENTION Le système de brassage est composé comme suit.  DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION The stirring system is composed as follows.

Un panier 1, représenté dans les figures 1 et 2, de forme circulaire, contient le matériau à traiter. Le panier 1 est animé d'un mouvement de rotation par rapport à la base 2 qui correspond à la partie inférieure du réacteur.  A basket 1, shown in Figures 1 and 2, of circular shape, contains the material to be treated. The basket 1 is rotated relative to the base 2 which corresponds to the lower part of the reactor.

Le mouvement de rotation est commandé par un engrenage 3 situé à la périphérie extérieure basse du panier et coopérant avec un axe de moteur 4, présent à l'extérieur de l'enceinte du réacteur. Cette rotation s'effectue autour de l'axe vertical VV' du système. Pour 15 ce faire, le panier est posé sur une série, non représentée, de roulements à billes ou à aiguilles disposée à l'intérieur d'un support central 7 de telle façon que le panier soit centré par l'ensemble ailette de brassage-pale de lissage, décrit ci-dessous.  The rotational movement is controlled by a gear 3 located at the lower outer periphery of the basket and cooperating with a motor shaft 4, present outside the reactor enclosure. This rotation takes place around the vertical axis VV 'of the system. To do this, the basket is placed on a series, not shown, of ball or needle bearings disposed inside a central support 7 so that the basket is centered by the stirring fin assembly. smoothing blade, described below.

Le panier dispose donc d'un degré de liberté par rapport à la base. La figure 2 met en évidence un second engrenage 5 situé sur la surface intérieure du bord supérieur du panier 1 qui coopérera avec la rotation du panier pour mettre en rotation les ailettes de brassage 25 autour d'un axe longitudinal.  The basket therefore has a degree of freedom from the base. Figure 2 shows a second gear 5 located on the inner surface of the upper edge of the basket 1 which will cooperate with the rotation of the basket to rotate the stirring fins 25 around a longitudinal axis.

On notera que toutes les sorties de l'enceinte, telles que celles liées au moteur extérieur, sont isolées électriquement et équipées de joint à double paroi pompée.  It will be noted that all the outputs of the enclosure, such as those linked to the external motor, are electrically insulated and fitted with a pumped double wall seal.

Une pale de lissage 6 ou, de préférence, deux pales de lissage comme dans les figures 1 et 2, sont rendues solidaires du support central 7 et restent donc fixes par rapport à la chambre de réaction.  A smoothing blade 6 or, preferably, two smoothing blades as in Figures 1 and 2, are made integral with the central support 7 and therefore remain fixed relative to the reaction chamber.

A ces pales est fixée une paroi interne de protection (cerclage) 8 qui permet d'éviter que la poudre à traiter ne se dépose sur les engrenages.  To these blades is attached an internal protective wall (strapping) 8 which makes it possible to prevent the powder to be treated from being deposited on the gears.

Chaque pale de lissage présente une forme semi5 parabolique, telle que représentée dans la figure 3, tout à fait appropriée pour que la poudre à traiter 9 ne puisse pas s'accumuler sur les bords du panier en raison de la force centrifuge exercée lors de la rotation. Ce lissage uniformise sur une grande surface la couche de 10 matériau à traiter et en conserve la planéité.  Each smoothing blade has a semi-parabolic shape, as shown in FIG. 3, completely suitable so that the powder to be treated 9 cannot accumulate on the edges of the basket due to the centrifugal force exerted during the rotation. This smoothing standardizes over a large area the layer of material to be treated and retains its flatness.

Dans ces conditions, le niveau bas de la pale de lissage doit correspondre au niveau haut de la charge à traiter.  Under these conditions, the low level of the smoothing blade must correspond to the high level of the load to be treated.

Une double ailette de brassage 9 ou, de préférence, 15 comme dans les figures 1, 2 et 4, deux ailettes doubles constituent, chacune, une roue à deux aubes. Chaque roue tourne autour de son axe horizontal XX' et ce mouvement est commandé de la façon suivante.  A double stirring fin 9 or, preferably, as in FIGS. 1, 2 and 4, two double fins each constitute a wheel with two blades. Each wheel rotates around its horizontal axis XX 'and this movement is controlled as follows.

L'axe XX' porte dans un plan perpendiculaire à ce 20 dernier un engrenage au niveau de son extrémité voisine de la paroi circulaire du panier et situé entre celle-ci et le cerclage de protection. Cet engrenage coopère avec le second engrenage 5 porté par le panier sur son bord interne supérieur pour entraîner les ailettes de brassage 25 en rotation lorsque le panier tourne lui-même autour de l'axe vertical du système. L'autre extrémité de l'axe des ailettes de brassage est fixée sur le support central comme chaque pale de lissage.  The axis XX 'carries in a plane perpendicular to the latter a gear at its end close to the circular wall of the basket and located between the latter and the protective hoop. This gear cooperates with the second gear 5 carried by the basket on its upper internal edge to drive the stirring fins 25 in rotation when the basket itself rotates around the vertical axis of the system. The other end of the axis of the stirring fins is fixed to the central support like each smoothing blade.

Les ailettes de brassage sont, en conséquence, 30 maintenues entre le support central et la paroi interne de protection.  The stirring fins are therefore held between the central support and the internal protective wall.

La section des ailettes, particulièrement visible sur la figure 4, présente une forme d'arc de cercle, l'épaisseur de la paroi de l'ailette s'amincissant régulièrement en se dirigeant vers l'extrémité distale 10 de l'ailette.  The section of the fins, which is particularly visible in FIG. 4, has the shape of an arc of a circle, the thickness of the wall of the fin regularly thinning as it moves towards the distal end 10 of the fin.

De plus, lors de la rotation, cette extrémité de 5 plus faible épaisseur arrive tangentiellement à la partie inférieure du panier. Une telle caractéristique associée à une vitesse de rotation appropriée permet de soulever délicatement la poudre à traiter sans l'agiter, de qui évite la formation de poussière, l'érosion des particules 10 de la poudre et, en conséquence, tout risque de phénomène d'arc électrique.  In addition, during rotation, this thinner end 5 arrives tangentially to the lower part of the basket. Such a characteristic associated with an appropriate speed of rotation makes it possible to gently lift the powder to be treated without agitating it, which avoids the formation of dust, the erosion of the particles of the powder and, consequently, any risk of phenomenon of 'electric arc.

Procédé de fonctionnement La charge est placée à l'intérieur du panier 1, de 15 façon homogène, en vérifiant que le niveau ne dépasse pas le bas de l'axe de rotation XX' des ailettes de brassage (quelques millimètres sous le milieu de l'ailette).  Operating method The load is placed inside the basket 1, in a homogeneous manner, checking that the level does not exceed the bottom of the axis of rotation XX 'of the stirring fins (a few millimeters below the middle of the 'fin).

Lors du cycle, le moteur extérieur entraîne l'engrenage porté par son axe 4 et fait tourner le 20 panier. En tournant, ce dernier met en rotation les ailettes de brassage 9 et la charge à traiter. Lors de la rotation de cette charge, les différences de niveaux dues au brassage sont égalisées par les pales de lissage.  During the cycle, the external motor drives the gear carried by its axis 4 and rotates the basket. By turning, the latter rotates the stirring fins 9 and the load to be treated. When rotating this load, the level differences due to mixing are equalized by the smoothing blades.

Durant tout le cycle, la charge est retournée 25 délicatement et exposée à la source de traitement, par exemple, une cathode dans le cas d'un réacteur à plasma.  Throughout the cycle, the charge is gently returned and exposed to the processing source, for example, a cathode in the case of a plasma reactor.

En fin de cycle, il suffit de retirer le panier et d'extraire la poudre traitée.  At the end of the cycle, simply remove the basket and extract the treated powder.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Réacteur de traitement de surface de poudre, ledit traitement de surface mettant en oeuvre au moins une 5 source de traitement ponctuelle de type radiant, comportant un système de brassage caractérisé en ce que ledit système comporte: - un panier circulaire (1) contenant de la poudre à traiter (11); - au moins une aile de brassage (9) constituée d'une roue à aubes à axe horizontal en rotation par rapport au panier selon deux axes: l'axe du panier et l'axe horizontal (XX'); - au moins une pale de lissage (6) en rotation par 15 rapport au panier selon l'axe du panier.  1. Powder surface treatment reactor, said surface treatment using at least one point treatment source of the radiant type, comprising a stirring system characterized in that said system comprises: - a circular basket (1) containing powder to be treated (11); - at least one stirring wing (9) consisting of a paddle wheel with a horizontal axis in rotation relative to the basket along two axes: the basket axis and the horizontal axis (XX '); - At least one smoothing blade (6) in rotation relative to the basket along the axis of the basket. 2. Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue à aubes comporte au moins deux pales en forme d'ailettes, de section en arc de cercle dont l'extrémité 20 distale (10) est amincie, cette extrémité arrivant tangentiellement au contact de la surface du panier.  2. Reactor according to claim 1, characterized in that the impeller comprises at least two blades in the form of fins, of section in an arc of a circle whose distal end (10) is thinned, this end arriving tangentially to the contact with the basket surface. 3. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pale de lissage (6) 25 a une forme semiparabolique.  3. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the smoothing blade (6) has a semi-parabolic shape. 4. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panier est en rotation autour de son axe (VV'), au moyen d'un engrenage 30 (3) situé sur la surface extérieure du rebord du panier (1) et relié à un moteur (4) ; la (ou les) aile(s) de brassage et pale(s) de lissage étant solidaire(s) 1' (les) une(s) de(s) autre(s) par l'intermédiaire d'un cerclage périphérique (8), l'ensemble aile(s)-pale(s) cerclage étant placé à l'intérieur du panier et étant fixe par rapport au réacteur, un second moyen d'engrenage (5) situé à la surface intérieure du rebord du panier 5 permettant l'entraînement en rotation de(s) la roue à aubes de l'aile(s) de brassage (9).  4. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the basket is in rotation about its axis (VV '), by means of a gear 30 (3) located on the outer surface of the rim of the basket ( 1) and connected to a motor (4); the (or) wing (s) of stirring and smoothing blade (s) being integral (s) 1 (the) one (s) of (s) other (s) via a peripheral strapping ( 8), the wing (s) - blade (s) hoop assembly being placed inside the basket and being fixed relative to the reactor, a second gear means (5) located on the inner surface of the rim of the basket 5 allowing the rotational drive of the paddlewheel of the stirring wing (s) (9). 5. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de 10 traitement ponctuelle est une électrode.  5. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the source of point treatment is an electrode. 6. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement est une activation de surface des poudres. 15  6. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the treatment is an activation of the surface of the powders. 15 7. Réacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement est la métallisation de poudres.7. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the treatment is the metallization of powders.
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