Brevet FR2197634A1 — publié le 19740329

La présente invention est relative aux agitateurs et aux homogénéiseurs de liquides, de mélanges de liquides ou de suspensions, On sait déjà agiter un liquide en déplaçant répétitivement un corps d'agitateur de bas en haut et inversement au sein du liquide. Ce procédé est efficace, mais onéreux. I1 faut consommer de l'énergie, tant pour tirer l'agitateur que pour le repousser. On peut régler la durée d'un mouvement alterné complet en agissant sur la vitesse de déplacement de l'agitateur à l'aide de circuits complexes. I1 est difficile d'obtenir une plage de réglage très large qui permettrait, suivant les besoins, d'agiter énergiquement et rapidement ou d'assurer un simple maintien de l'homogénéité d'une suspension qui a déjà été fortement agitée. L'invention vise un procédé d'agitation et un agitateur simple, économique et qui cependant convient bien pour effectuer des opérations de mélange rapide suivies d'un simple maintien de l'homogénéité. Ce procédé d'agitation, par déplacements répétitifs d'un objet dans le sein d'un liquide jusqu'en une position qui n'est plus une position d'équilibre quand cesse de s'appliquer la force qui a provoqué le déplacement, consiste à laisser l'objet revenir de lui-même vers une position d'équilibre. Aucune énergie n'est consommée pour ce retour. Compte tenu de la forme et de la masse volumique de l'ob- jet, il est aisé de prévoir la durée du retour. Ainsi se succèdent un aller brusque de brassage énergique, puis un retour lent de maintien des résultats acquis auparavant. Pour améliorer encore le rendement, il vaut mieux laisser l'objet se déplacer de lui-mdme, sur sa lancée, sur la fin de son déplacement vertical hors de sa position d'équilibre jusqu a ce qu'il soit freiné par l'action des forces de frottement et de la force d'Archimède s'il est moins dense que le liquide, la pesanteur remplaçant la force d'Archimède si, comme on le préfère, l'objet a une masse volumique supérieure à celle du liquide . Dans les deux cas, la vitesse de retour de l'objet est inférieure à sa vitesse à l'aller. Pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, on peut faire appel à un agitateur dont le corps est lié à des moyens pour le déplacer en translation, la liaison cessant pour l'une des directions de déplacement. Bien qu'on puisse prévoir que le corps comporte un aimant permanent attiré par un aimant temporaire, un mode de réalisation préféré consiste à former la liaison par un lien souple qui reste tendu à l'aller, du moins tant que la vitesse du corps n'est pas supérieure à celle d'un élément en mouvement de translation faisant partie de la channe des moyens de déplacement0 La mise en action de cet élément ou de l'aimant temporaire est retardée, de manière que le corps soit laissé libre pendant un temps suffisant pour continuer sur sa lancée et effectuer le mouvement de retour. Si le corps affecte la forme d'un cône creux dont le sommet est dirigé dans la direction du déplacement pour laquelle la liaison est maintenue, le déplacement dans cette direction à grande vitesse en est facilité. Pour obtenir un meilleur mélange, le corps est percé d'orifices, deux contours de la projection des orifices sur un plan perpendiculaire à la direction de l'un des déplacements ne se chevauchant pas. Le filet vertical de liquide, délimité par le déplacement vertical d'un orifice,reste à peu près immobile lorsque le corps est éloigné de sa position d'équilibre, alors que les portions de liquide adjacentes à ce filet sont déplacées et se modifient. Le filet et ces portions se trouvent en contact et ont tendance à se mélanger. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : les figures 1 à 5 sont des schémas illustrant un agitateur suivant l'invention en ses diverses positions, et La figure 6 est une vue en plan d'un corps d'agitateur suivant l'invention. La mouvette représentée au dessin sert à homogénéiser du lait L contenu dans une cuve ou citerne C Elle comprend un corps 1 d'agitateur, en forme de cône creux, suspendu, par son sommet, à l'extrémité d'une corde 2. l'autre extrémité de celle-ci est accrochée à un crochet 3 solidaire d'un noyau 4 mobile d'un électro-aimant disposé au-dessus de la citerne. Un appendice 5 du noyau 4 est dans le prolongement d'une tige 6 solidaire d'un contacteur 7. L'électro-aimant est alimenté par un circuit qui se ferme quand le contacteur 7 relie deux bornes 8, 9 Le contacteur 7 est mu, vers le haut, par le déplacement de la tige ó eous l'action de i'appendice X et, vers le bas, pr le déplacement de la tige 4 poussée par un temporisateur 10 pne- mati use Le corps est percé d'orifices 11. La surface 12 entourée par les contours 13 de la projection des orifices 11 sur un plan horizontal en supérieure ala surface 14 qui est hors des contours (figure 6). A la figure 1, l'agitateur est au repos Le corps 1 est, en position d'équilibre, suspendu à la corde 2 tendue Le noyau 4 est en sa position la plus basse. Le contacteur 7 relie les bornes 8 et 9 parce que la tige 6 est dans sa position la plus basse. Cependant, l'électro-aimant n'est pas excité, parce que l'alimentation est interrompue par un interrupteur 15. Lorsqu'on ferme celui-ci, l'électro-aimant est excité Le noyau 4 s'élève. il entrasse, par la corde 2 tendue, le corps 1. Le déplacement est très rapide. L'appendice 5 pousse la tige 6. Le contacteur 7 s'écarte des bornes 8, 9 et ouvre le circuit L'élévation de la tige 6 arme le temporisateur 10. La mouvette se trouve dans la position représentée à la figure 2. Dès l'interruption ou le freinage du mouvement ascendant du noyau 4, la corde 2 s'est distendue. Le corps 1 continue sur sa lancée, (figure 3) est freiné peu à peu,puis redescend librement dans le liquide en prenant les diverses positions illustrées en lignes pointillées à la figure 4. Cependant, le temporisateur a commencé à repousser la tige 6 (figures 3 et 4). A la figure 5, le contacteur 7 rétablit le contact entre les bornes 8, 9, alors que le corps i a atteint ou presque sa position d'éqailibre pour laquelle la corde 2 est tendue. Les mouvements précè'ents se répètent RiVENDICATIONS 1. Procédé pour agiter un liquide par déplacements répétitifs d'un objet au sein d'un liquide jusqu'en une position qui n'est pas une position d'équilibre quand cesse d'être appliquée la force qui a provoqué le mouvement, caractérisé en ce qu'on laisse l'objet revenir de lui-meme vers une position d'équilibre. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on laisse l'objet se déplacer sur sa lancée sur la fin de son déplacement hors d'une position d'équilibre. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on déplace l'objet hors d'une position d'équilibre à une vitesse plus grande que celle avec laquelle il revient vers une position d'équilibre. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on laisse l'objet plus dense que le liquide s'abaisser dans ce dernier en direction d'une position d'équilibre. 5. Agitateur à corps lié à des moyens pour le déplacer en translation, caractérisé en ce que la liaison cesse pour l'une des directions de déplacement. 6. Agitateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la liaison affecte la forme d'un lien souple. 7. Agitateur suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend un temporisateur pour retarder la mise en action des moyens de déplacement. 8. Agitateur suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le corps affecte la forme d'un cône creux dont le sommet est dirigé dans la direction du déplacement pour laquelle la liaison est maintenue. 9. Agitateur suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le corps est percé d'orifices. 10. Agitateur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que deux contours de la projection des orifices sur un plan perpendiculaire à la direction de l'un des déplacements ne se chevauchent pas.