Brevet FR2000456A1 — publié le 19690905

i 2000456 La présente invention concerne un appareil pour mélanger un liquide et une matière en particules, notamment un appareil comportant une chambre qui est automatiquement remplie à partir d'amenées respectives d'un liquide et d'une matière en 5 particules. Conformément à l'invention, l'appareil pour mélanger un liquide et une matière en particules comprend un premier récipient de stockage pour le liquide, une chambre de mélange, un dispositif pour transférer le liquide du récipient de stoc-10 kage à la chambre, un second récipient de stockage pour la matière en particules, un organe rotatif pour décharger la matière en particules du second récipient de stockage dans la chambre de mélange, un dispositif pour malaxer ou autrement agiter le second récipient de stockage et/ou l'organe de dé-15 chargement afin de contribuer à la décharge de la matière en particules et un dispositif de réglage qui lors de l'emploi de l'appareil, agit lorsque le mélange dans la chambre de malaxage tombe en dessous d'un niveau prédéterminé, pour provoquer l'ac-tionnement de l'organe de déchargement, du dispositif de trans-20 fert et des dispositifs de malaxage ou d'agitation jusqu'à ce que la chambre de mélange ait été remplie. Avantageusement, le deuxième récipient de stockage présente une partie conique vers la sortie de déchargement qui est fermée par un organe rotatif (constituant ou faisant partie du 25 dispositif de déchargement) dont l'axe de rotation s'étend à travers la sortie, cet élément comportant une surface ou une partie de surface collectrice (qui peut être, par exemple, plan-convexe, concave, angulaire) qui lors de l'emploi de l'appareil et lors de la rotation de 1' élément, recueille la matière en 30 particules du second récipient de stockage au-dessus d'elle et décharge la matière recueillie en dessous de la chambre de mélange . Le dispositif de malaxage peut comprendre une came, de préférence solidaire en rotation avec un organe tournant, et dis-35 posée pour actionner un élément de roulement dont l'axe de rotation est en service, fixe par rapport à. l'appareil de telle sorte que le dispositif de déchargement et la sortie ûvl récipient de stockage subissent une agitation lorsque la matière es. particules est en cours de déchargement. De préférence, le deu- BAD ORIGINAL 09 00839 . £ 2000456 xième récipient de stockage est articulé dans 1'appareil pour que l'agitation provoque un mouvement angulaire de va-et-vier. du récipient. De préférence, pour déclencher et finir le remplissage de 5 la chambre de mélange, on prévoit un interrupteur basculant à mercure, commandé par flotteur. Dans une forme de réalisation particulièrement avanta-geuse de l'appareil de l'invention, de la poudre de lait ou une matière de substitution de poudre de lait est mélangée 10 avec un liquide dans la chambre de mélange et le mélange est retiré de cette chambre et amené par l'intermédiaire de conduites d'alimentation de fluide à des tétines pour nourrir ùzs animaux tels que des veaux, des porcs, des moutons etc ... L'appareil de l'invention n'est toutefois pas limité à une telle 15 application et peut être agencé pour mélanger d'autres substances en poudre ou granulaires avec des liquides pour d'autres emplois« L'invention est représentée à titre d'exemples non limitatifs aux dessins annexés* 20 La fig. 1 est une élévation latérale d'une forme de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. La figo 2 est une élévation de face de la forme de réalisation illustrée à la fig. 1. La figo 3 est une vue en plan à plus grande échelle d'un 25 détail de la fig» 2. La fig. 4 est une vue d'extrémité d'un détail illustré à la fig. 3. La fig. 5 est une vue en plan à plus, grande échelle d'une partie d'un détail de la fig. 2. 30 La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 5« La fig» 1 représente un dispositif de dosage et de mélange supporté par un châssis désigné dans son ensemble par 1. Le récipient à liquide 2 est supporté par ce châssis et est 35 muni d'un élément de chauffage 3 réglé du point de vue therEic-statique pour amener le liquide à une température prédéterminés désirée. Cet élément est avantageusement protégé par un dispositif d'interruption qui coupe automatiquement cet élément dans le cas d'un arrêt de l'alimentation en eau. Dans le cas d'un rnDv 69 00839 *2 2000456 dispositif pour mélanger de la poudre de lait ou une matière de substitution de poudre de lait avec de l'eau, on a trouvé qu'en maintenant la température de l'eau dans le récipient à liquide 2 dans la zone de 37,8°C, des conditions de mélange optimales peuvent- être obtenues» Le liquide est retiré de ce récipient au moyen d'une pompe 4 et est délivré par l'intermédiaire d'line canalisation 5 à une chambre de mélange 6. Cetté dernière est supportée et partiellement enveloppée pour des raisons qui seront décrites plus loin,sur sa moitié inférieure par le récipient à liquide 2 et peut facilement en être retirée à des fins de nettoyage» Le récipient 2 est muni d'une soupape ou d'un robinet 7 comïnandé par un flotteur pour régler l'amenée de liquide au récipient» Habituellement, lorsque le liquide est retiré du récipient par la pompe 4, le niveau de la surface du liquide s'abaisse dans le récipient 2 et la chute subséquente du flotteur à bille ouvre la soupape ou robinet 7 pour permettre l'arrivée de liquide frais dans le récipient. Un arbre en ligne 8 est commandé par un moteur S par l'intermédiaire de poulies 10 et 11 et d'une courroie de commande 12. La pompe 4 est commandée par un arbre en ligne 8 par l'intermédiaire de poulies 42 et 43 et d'une c urrrie de commande 13 (voir fig. 2), la pompe et le moteur étant montés sur des plaques de base articulées 14 et 15 pour maintenir les courroies 12 et 13 suivant une tension convenable» Pour charger des matières en p.udre ou granulaires dans la chambre de malaxage 6 en vue du mélange avec le liquide qui est simultanément délivré, le dispositif comporte une tr-jmie 16 montée à rotation dans des tourillons 17 par l'intermédiaire d'éléments transversaux 18 du châssis 1. Le montage à rotation permet à la trémie 16 d'osciller sur un côté et de subir une secousse lors du retour pendant le chargement et le déchargement de la matière de la chambre de mélange 6 d'une manière qui est décrite ci-après» La sortie de déchargement à l'extrémité inférieure de la trémie 16 est située au-dessus de la chambre de mélange 6 et comprend un organe de dosage 1S. Get organe de dosage 19 est représenté en détail aux fig. 3 et 4 et présente- un corps cylindrique 20 comportant comme dans l'exemple représenté un 69 00839 2000456 avidement 2i. Cet évidement est représenté par urecourbe convexe mais il peut s'agir par exemple, d'une partie plane ou concave et il pourrait y avoir plus d'un évidement sur la surface de l'élément. 5 Comme le montre la fig. 3, le corps cylindrique 20 peut tourner dans un manchon tubulaire 22 par l'intermédiaire d'un arbre de commande 23 qui tourne dans des paliers étanchéifiés 24 montés dans le manchon tubulaire 22 qui s'étend sur un côté au-delà du fond de la trémie 16 à laquelle le manchon 10 22 est fixé. Les paliers 24 sont placés à distance de l'organe de dosage à came 19 et ne sont pas contaminés par la poudre même dans le oas d'un défaut d'étanchéification et n5ont pas besoin d'être remplacés. Le manchon 22 est fixé dans l'ouverture inférieure 25 15 de la trémie 16 et présente une fente 26 qui coïncide exactement avec l'ouverture 25» La fente opposée 26 dans le manchon 22 et une autre fente 27 de dimensions égales forment une sortie de déchargement pour la poudre directement dans la chambre de mélange 6. 20 lorsqu'on désire doser ou mesurer une quantité prédéter minée de matière à partir de la trémie 16 l'organe de dosage disposé dans la sortie de déchargement 27 du manchon tubulaire 22 de la trémie 16, comme le montre la fig. 2, est orienté avec la surface évidée 21 dirigée vers le haut comme 25 le montre la fig. 4 et cette surface évidée 21 est remplie d'une matière granulaire ou en poudre contenue dans la trémie 16. Le corps cylindrique 20 est ensuite tourné de 180° pour amener la surface évidée 21 avec ses contenus à la base du manchon cylindrique 22 et en opposition par rapport à la 30 fente 27, après quoi la matière tombe dans la chambre de mélange 6. Le cette façon, la surface évidée de la came 21 est remplie de matière provenant de la trémie 16 et lors d'une rotation subséquente de 360° , elle décharge cette matière dans 35 la chambre de mélange 6 et la surface évidée est de nouveau remplie. La commande de mise en rotation du corps cylindrique 20 dérivée de l'arbre en ligne 8 par l'intermédiaire de la poulie 28 et de la poulie 29 au moyen d'une courroie de trans 69 00839 2000456 mission 30. La poulie 29 est clavetée ou fixée autrement sur l'arbre 23 pour faire tourner celui-ci qui, à son toux provoque la rotation du corps 20. En vue d'obtenir un déchargement de matière le plus uni-5 forme possible depuis la trémie 16 dans la chambre de mélange 6, cette trémie est soumise à une agitation pendant le remplissage de la surface é\ridée 21 et pendant le déchargement» A cette fin, la poulie 29 montée sur l'arbre 23 comporte un manchon ou came 31 présentant deux méplats 32 à 180° comme 10 le montrent les figo 1 et 6. La rotation de la poulie 29 au moyen de la courroie 30 provoque celle du manchon 31 qui est supportée par un cylindre tournant supporté par un bras réglable mais à position verrouil-lable 34 fixé au châssis 1. Le manchon 31 comporte deux 15 méplats 32 qui agissent comme des guides de came sur le cylindre fixe 33 et provoquent un déplacement par agitation de l'extrémité de décharge inférieure de la trémie 16 deux fois par tour» Le manchon 31 avec les deux méplats 32 est elavetée sur l'arbre 23 dans une position apte à effectuer des dé-20 placements par vibration suivant des durées précises pendant lesquelles 1'évidement 21 du corps cylindrique 20 est dans une position de remplissage et de déchargement. Un seul méplat 32 sur le manchon 31 pour imprimer une secousse à l'extrémité de déchargement de la trémie 16, en 25 réglant les secousses seulement pendant la durée du déchargement s'est montré suffisant pour le cas d'une décharge uniforme où la matière doit être maintenue dans un état anhydre, mais la double action par secousses donnée à la trémie 16 par les deux méplats 32 tant pendant la période de remplissage que 30 de 1Tévidement est désirée lorsque la matière est humidifiée et ceci contribue considérablement à la rupture des grumeaux de poudre humidifiés et à l'écoulement pour le déchargement de la trémie 16. La traction de la courroie de transmission 30 est suf-35 fisante pour maintenir le manchon 31 au contact du cylindre 33 et élimine le besoin de toutes sortes de ressorts de rappel® Le bras verrouillable 34 supportant le cylindre rotatif 33 est réglable pour faciliter une mise sous tension convenable et facile de la courroie de commande 30. Il y a lieu de remarquer BAD ORiGuxAL 69 00839 2000456 quej naturellement» le. manchon 31 pourrait être remplacé . \r toute sorte de cames appropriées montées sur l'arbre 23 et que le cylindre 33 pourrait être remplacé par tous guides came ou paliers convenables»* 5 Pour accroître l'agitation par secousses de la trémie on prévoit une butée 44 agissant sur l'extrémité de décharge ment de la trémie 16 pour arrêter l'oscillation provoquée vax la traction de la courroie 30 sur la poulie 28,lorsque le méplat 32 du manchon sont adjacents au cylindre 33. Cette buô,;e 10 empêche que le méplat 32 du manchon 31 reste en contact ù.ve le cylindre 33 et permet une agitation suffisante de la trémas 16 pour éliminer la cavitation et la rupture de la tension superficielle de la matière en. poudre ou granulaire, tout en maintenant son mouvement descendant vers la sortie de déchargement, 15 25 dans la trémie 16, la fente 26 du manchon 22 et 1'évidement 21 du corps cylindrique 20„ Le liquide provenant du récipient 2 et la matière arrivant de la trémie 16 sont mélangés dans la chambre 6. Ce ma-lc^tage est aidé par la circulation et l'impulsion d'une inverti 20 de liquide depuis la pompe 3 et la disposition de cette pomp^ 3 dans la partie supérieure du récipient 2, le déchargement de cette pompe 3 qui est au-dessus du niveau du liquide dans le récipient 2 empêche l'écoulement du liquide non désiré dans la chambre 6 depuis le récipient 2. 25 On a disposé, en outre, dans la chambre de mélange 6, un flotteur à bille 35 qui est agencé pour être actionné par un interrupteur 36 commandé par du mercure» Le cette façon, lors que le mélange est retiré de la chambre de malaxage 6 et qus le niveau de la surface du liquide s'abaisse, l'interrupteur 30 à mercure 36 est actionné et, par l'intermédiaire de plusieur interrupteurs électriques et conduites d'amenée (non représenté le moteur 9 est actionné pour faire fonctionner la pompe 3 et 1 ' orgsjie rotatif 19, il en résulte. le. remplissage de la eha bre de mélange 6 avec le liquide et la matière en poudre ou 35 granulaire. Le flotteur à bille 35 peut agir également pour inverser le processus et arrêter l'amenée à la chambre de mélan 6 lorsque le niveau de liquide dans cette chambre est rétabli à un niveau prédéterminé. • Pour accélérer le mélange du liquide et de la poudre en 69 00839 7 2000456 trant dans la chambre 6, un petit moteur électrique à grande vitesse 37 dont un malaxeur d'agitation 38 fait saillie vers le bas dans le mélange de la chambre 6, est déclenché et arrêté par le flotteur à bille 35 actionné par l'interrupteur à mercure 36 à l'unisson avec le déclenchement et l'arrêt de la matière en poudre ou granulaire et le liquide dans la chambre 6. le flotteur à bille 35 peut être élevé ou abaissé sur la tige 39 qui le relie à l'interrupteur à mercure 36 afin de donner 'un niveau de mélange variable dans la chambre 6 et de munir une quantité prédéterminée dans cette chambre. Cet agencement permet une bonne solution de mélange dès le début eu retrait du liquide de la chambre 6, pendent cette période de temps il se produit la décharge de la matière en poudre fraîche qui entre et la tombée de liquide dans la chambre 6 , et la solution dé.jà mélangée de remplissage est retirée* la chambre de mélange 6 est su:.portee et partiellement enveloppée par le récipient 2 sur sa moitié inférieure où le niveau prédéterminé de la solution de mélange est maintenu, le liquide dans le .récipient 2 séjourne suivant une température prédéterminée grâce à l'élément de chauffage 3 réglé du point de vue thermostatique, de telle sorte que la chaleur est conduite depuis le liquide chauffé dans le récipient 2 vers le mélange dans la chambre c» Cette disposition maintient, par conséquent, la température du mélange oui est dans la chambre 6. la sortie pour retirer le mélange ou les sorties 40 sont disposées pour que le mélange soit soutiré depuis le niveau pratique le plus bas dans la chaabre.de mélange 60 la chambre 6 est supportée dans un évidement du récipient 2 et en est facilement enlevée à des fins de nettoyage sans gêner le flotteur à bille 35, le malaxeur d'agitation 38 ou les sorties de déchargement- Dans une forme de réalisation préférée de l'appareil conforme à l'invention, en vue de l'obtention d'une solution à base de lait pour nourrir les animaux, le rapport du mélange préféré est de 450 g de poudre de lait ou d'un produit de substitution à base de poudre de lait pour 4,50 1 d'eau. Toutefois, si un mélange plus important ou plus faible est nécessaire, une soupape ou un robinet 41 préalablement mis en place, incorporé dans la conduite d'amenée de liquide 5 entre la pompe 4 et la chambre de mélange, peut être réglé en conséquence. Il y a lieu 69 00839 2000456 de remarquer que la pompe 4 agit conm.e un dispositif de dosage réglable de nême que comme une soupape d'interruption simple et sûre lorsqu'elle est arrêtée, pour l'amenée de liquide dans la chambre 6 et assure une pression constante pour une 5 soupape ou un robinet donné 41 qui s'ouvre, il en résulte un rapport de liquide à la matière en poudre déterminée, de sorte que tant la pompe 3 que l'élément de dosage à came 19 sont en général commandés par le même moteur 9 par l'intermédiaire de l'arbre en ligne 80 10 La graduation du dispositif de dosage et du dispositif de mélange est simple et est décrite maintenant à titre non limitatif par un exemple dans lequel on désire obtenir le rapport de mélange préféré mentionné ci-dessus, à savoir 450 g de matière en poudre pour 4,50 1 d'eau. A cette fin, 450 g 15 de poudre sont introduits dans la trémie 16 et la conduite d'amenée de liquide du récipient 2 est fermée, le moteur est alimenté pour effectuer la rotation du corps cylindrique 20 de l'organe de dosage 19 et simultanément pour imprimer des secousses à la trémie 16. On détermine le temps nécessaire 20 p;.ur le déchargement depuis la trémie 16 de 450 g de poudre, la soupape ou robinet 41 préalablement réglée, qui peut être gradué, est alors réglé de telle sorte que 4,50 1 d'eau soient pompés depuis le récipient 2 pendant cette période» Ainsi si le déchargement de 450 g de poudre dans la trémie prend 25 67 secondes, la-soupape ou robinet 41 gradué est réglé pour que 4,50 1 d'eau soient pompés depuis le récipient 2 en 67 secondes. On peut ainsi obtenir et maintenir, lors du rechargement du dispositif, le rapport en quantité désiré du mélangeo 30 Si l'on désire obtenir un mélange composite avec plusieurs matières granulaires ou en poudre différentes dans une solution commune, plusieurs trémies 16 . soumises à des secousses qui sont munies chacune d'un-organe de dosage 19 dans leur sortie de déchargement peuvent être disposées pour amener 35 des matières granulaires ou en poudre dans une chambre de mélange commune. A titre de variante, si on désire obtenir un mélange composite à partir de plusieurs moteurs différents en poudre ou granulaire avec une combinaison de plusieurs liquides, en plus d'utiliser plusieurs trémies soumises à des se- BAD ORIGINAL 69 00839 s 2000456 cousses , munies chacune d'un organe de dosage 19 dans la sortie de déchargementt on peut prévoir plusieurs récipients à liquide 2 présentant ces pompes de dosage 3, des soupapes ou des robinets 41 qui effectuent une décharge dans la chambre 5 de mélange commune» Le retrait du mélange de la chambre de malaxage 6 peut être effectué par gravité, pompage ou, dans le cas d'animaux, en appliquant une succion par l'intermédiaire des animaux au moyen d'une tétine en caoutchouc d'aspiration appropriée ou de 10 tétines disposées plus haut que le niveau maximal du mélange dans la chambre 6 afin d'empêcher l'obturation de la solution les tétines d'aspiration peuvent être placées à distance du dispositif de mélange et reliées aux sorties de la chambre de mélange 40 par des tubes en caoutchouc ou en matière plastique» 15 Cette disposition de tubes permet le nettoyage journalier nécessaire, à cette fin, on prévoit une conduite ue dérivation (non représentée) depuis la pompe 4 pour devier soit de l'eau chaude soit de l'eau froide du récipient à liquide 2 par la conduite d'alimentation des tétines* Une soupape ou robinet à deux voies 20 (non représenté) inséré à là jonction de la conduite de dérivation et la conduite d'amenée de liquide 5 élimine la nécessité de fermer le robinet 41 et, par conséquent, le besoin de le ramener en position après nettoyage» le corps cylindriçgae20 de l'organe de dosage 19 peut être 25 retiré du manchon tubulaire 22 de la trémie 16 en vue du nettoyage en dévissant l'écrou à ailettes 45 de l'arbre 23 et par coulissement du corps 20 sur l'arbre. Une clavette 46 est prévue sur l'arbre 23 pour venir en prise dans une fente avec l'extrémité du corps 20, l'écrou à ailettes 45 maintient 30 le corps 20 rigidement sur cette clavette 46 pour former la commande entre l'arbre 23 et le corps 20» Si les éléments du châssis 1 sont de configuration carrée les divers conducteurs électriques peuvent être logés dans ces éléments» bko ORiG^^*- 69 00839 2000456 £ E ? E H D I GATIONS 1 - Appareil pour mélanger un liquide et une matière en particules, caractérisé en ce qu'il comporte une première chambre de stockage pour le liquide» une chambre de mélange, un 5 dispositif pour transférer le liquide du récipient de stockage à la chambre, un second récipient de stockage pour la matière en particules, un organe rotatif pour décharger la matière ®n particules du second récipient de stockage dans la chambre de mélange, un organe pour agiter ou secouer autrement le deuxième 10 récipient de stockage et/ou le dispositif de déchargement afin de contribuer à la décharge de la matière en particules, un dispositif de réglage qui, lors du service de l'appareil, agit, lorsque le mélange dans la chambre de malaxage en dessous d'un niveau prédéterminé, pour provoquer l'opération du dispositif 15 de déchargement, de l'organe de transfert et des dispositifs d'agitation ou de secousse jusqu'à ce que la chambre de mélange ait été remplie. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième récipient de stockage présente une partie 20 conique vers la sortie de déchargement qui est fermée par un organe rotatif dont l'axe de rotation s'étend à travers la sortie, cet organe présentant une surface ou une partie de surface collectrice qui, lors de l'emploi de l'appareil et lors de la rotation de l'organe, recueille la matière en particules du 2 5 deuxième récipient de stockage au-dessus d'elle et décharge la matière recueillie en dessous de la chambre de mélange. 3 - Appareil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'agitation ou d'impulsion de secousses comporte une came solidaire en rotation avec l'or- 30 gane de déchargement et disposée pour mettre en prise un élément de roulement dont l'axe de rotation est en service fixe par rapport à l'appareil, de telle sorte que l'organe de déchargement et la sortie du récipient de stockage subissent une agitation ou des secousses lorsque la matière en particules 35 est déchargée. 4 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième récipient de stockage est monté de telle sorte que l'agitation ou l'impulsion de secousses 69 00839 n 2000456 produise un mouvement angulaire alternatif du récipient. 5 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de transfert du liquide comporte une pompe et l'appareil comprend un moteur électrique 5 couplé et en liaison avec la pompe et le dispositif de déchargement rotatif. 6 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de réglage est constitué par un interrupteur basculant, commandé à mercure avec un flotteur 10 pour déclencher et terminer le remplissage de la chambre de mélange. 7 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier récipient de stockage présente un élément de chauffage réglé du point de vue thermostatique. 15 8 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7, ca ractérisé en ce que la chambre de mélange est montée de façon à être en relation de transfert thermique avec le premier récipient de stockage. 9 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 8, ca- 20 ractérisé en ce qu'il est muni d'un agitateur disposé pour le malaxage du mélange dans la chambre de mélange lorsque le remplissage a lieu. 10 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de transfert du fluide peut 25 être réglé de telle sorte que lors du service, on obtienne une vitesse désirée d'écoulement du liquide. 11 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on prévoit un ou plusieurs passages de transfert pour le fluide entre la chambre de mélange et le dis- 30 positif d'arrivée aux animaux, de telle sorte que les animaux peuvent être nourris avec le mélange liquide depuis la chambre par l'intermédiaire du dispositif d'amenée.