Brevet FR2233090A1 — publié le 19750110

La présente invention est~relative aux dispositifs de mélange destinés plus particulièrement, bien que non exclusivement, à permettre de mélanger au moins deux produits de caractéristiques très différentes. Les dispositifs connus du genre en question sont généralement constitués par un arbre entrainé par un moteur et sur lequel est fixé un système de brassage composé d'une hélice ou analogue présentant différents reliefs. Ces dispositifs ne permettent généralement pas d'exécuter le mélange intime de plusieurs composants dont les paramètres propres présentent des différences importantes. C'est ainsi que pour obtenir un bon résultat, les mélangeurs connus doivent etre pourvus dtun système de brassage dont les passages et les organes d 'agitation sont particuliers en fonction des débits, de la viscosité et autres caractéristiques de chaque produit à me- langer.Il est difficilement possible de modifier les caractéristiques propres des dispositifs de mélange connus sans changer leur système de brassage. Ceci entrain des dépenses non négligeables, d'autant plus que ces dispositifs sont de construction croûteuse. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'un dispositif de mélange pratique comportant un système de brassage peu comateux, et dont le démonta-ge puisse être réalisé très facilement soit pour son nettoyage, soit en vue de son échange. Le dispositif suivant l'invention comprend deux plateaux pré- sentant chacun une tubulure axiale, une frette disposée entre ces deux plateaux en vue de constituer entre eux une chambre de mélange cylindrique dans laquelle est disposée une turbine munie d'organes d'agitation. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention. Fiv. 2 est une vue par dessous de la turbine du disposi- tif montré en fig. 1. Le dispositif de mélange montré en fig. 1 comprend essentiellement deux plateaux cIrculaires 1, 2, maintenus espacés l'un par rap port à l'autre au moyen d'une frette annulaire 3 en vue de consti- tuer une chambre cylindrique 4 dans laquelle est placé un système de brassage ou turbine 5. Les faces en vis-à-vis des plateaux 1 et 2 sont usinées de manière à présenter chacune un bossage la, 2a qui détermine un épaulement circulaire lb, 2b, chacun des bossages précités s'enga- geant à l'intérieur de la frette 3. La face interne de celle-ci se trouve donc en appui contre les épaulements lb, 2b. Des boulons 6 permettent d'assembler Iles plateaux 1 et 2 et la frette 3 ; comme montré sur le dessin, ces boulons sont disposés à l'extérieur de ladite frette. Le plateau 1 est solidaire d'-une tubulure axiale 7 orientée vers l'extérieur perpendiculairement au plan général du plateau considéré et pourvue d'une perforation centrale 7a dans l-aquelle débouchent des trous radiaux 8, 9 dans chacun desquels est engagé un tube 10, respectivement 11. Ces tubes 10 et Il sont préférablement soudés à la tubulure 7. La partie supérieure de cette dernière présente une cloison transversale 7b percée d'un alésage central à travers lequel passe de manière étanche un arbre 12 grâce à des joints appropriés tels que 13. L'extrémité extérieure de l'arbre 12 est convenablement reliée à un moteur électrique 14, tandis que son extrémité inférieure, qui se termine dans la chambre 4, est associée à la turbine 5.En dessous du débouché des trous 8 et 9 et dans la perforation centrale 7a de la tubulure 7, l'arbre 12 porte deux ailettes 15, 16 diamétralement opposées. La turbine 5 se présente sous la forme d'un disque plat pourvu d'une ouverture centrale polygonale destinée à coopérer avec un embout de même forme prévu sur l'extrémité inférieure de l'arbre 12. Le diamètre de cette turbine est prévu inférieur à celui intérieur de la frette 3. Une vis 17 permet d'assembler les turbines 5 et l'arbre 12. Le plateau 2 est solidaire d'une tubulure 18 orientée perpendiculairement par rapport a son plan général en direction de l'extérieur. La tubulure 18 est creusée d'un alésage central 19 présentant préférablemenentia forme d'un "Venturi". La turbine 5 présente sur sa face tournée vers le plateau 1 des organes d'agitation 20 réalisés par exemple sous la forme de picots disposés en rangées concentriques et déterminant des passages radiaux. En vue d'améliorer le brassage, la face interne du plateau 1 peut présenter des reliefs 21 disposés de manière concentrique afin que pendant la rotation de la turbine 5 les organes20 passent entre ces reliefs. On prévoit-préférablement de ménager sur la périphéxrie de la turbine 5 des rainures inclinées 22 pour des raisons qu'on expliquera mieux plus loin. La face inférieure de la turbine 5 peut être organisée de manière semblable à celle de sa face supérieure tandis que la face correspondante du plateau 2 peut être agencée de manière identique à celle intérieure du plateau 1. Lorsqu'on introduit sous pression des produits fluides par les tubes 1Q et Il ils se déversent au-dessus des ailettes 15 et 16 qui par leur rotation provoquent un pré-mélange de ces produits. Ils passent ensuite de manière centrifuge entre le plateau 1 et la turbine 5, puis entre la périphérie de la turbine 5 et la face interne de la frette 3 pour arriver entre le plateau 2 et ladite turbine. Ce passage vers l'aval du dispositif est facilité par la présence des rainures 22 à condition que leur orientation soit prévue convenablement en fonction du sens de rotation de la turbine. La pression qui règne dans les tubes 10 et 11 force les produits à revenir vers le centre entre la turbine et le plateau 2 de manière que le mélange intime obtenu stécoule par le "Venturi" 19 qui a pour but de réduire sa pression. Comme on lta représenté en fig. 2 la face inférieure de la turbine 5 pourrait comprendre au moins une rainure 23 en forme de spirale partant de la périphérie. de cette turbine et aboutissant dans une dépression 5a prévue au centre de celle-ci. On obtient ainsi que les - produits soit "pompés n de manière centripète à partir de la périphérie de la turbine et en direction de son centre. Cette disposition permet de vider convenablement la chambre 4 lorsqu'on ne déverse plus de produits sous pression par les tubes 10 et 11. Le dispositif de mélange ainsi obtenu est très facilement démontAble, on peut faire varier aisément le volume de la chambre 4 en modifiant la hauteur de la frette 3 tandis que l'échange de la turbine 5 s'effectue très rapidement. Les faces intérieures des plateaux ainsi que les faces de la turbine peuvent être munies de reliefs de formés très variées ; de plus elles pourraient recevoir un revêtement anti-adhérent, ou etre réalisées directement en un tel matériau. En outre, les faces intérieures des plateaux 1 et 2 et celles de la turbine pourraient ne pas être parallèles de manière à obtenir en cas de besoin des compressions et des dépressions successives des produits en cours de mélange. Bien entendu et comme il va de soi il est possible d'exécuter un dispositif de mélange à plusieurs étages en prévoyant plusieurs chambres en dessous les unes des autres et en prolongeant l'arbre 12 vers le bas afin qu'il porte un nombre correspondant de turbines. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier on comprend aisément qu'un tel dispositif de mélange peut être utilisé pour mélanger un nombre quelconque de composants, ceuxci arrivant par des tubes semblables à ceux 10, 1I et qui debouchent dans la perforation centrale 7a de la tubulure 7. En outre, dans le cas ou ledit dispositif est prévu à plusieurs étages, on pourrait amener des composants, de la façon sus-indiquée, au niveau de chaque étage. La turbine 5 pourrait bien entendu être réalisée sous la forme de deux plaques superposées et j-ointives au lieu de ne comporter qu'un seul disque comme décrit ci-dessus. De cette manière et grâce à des moyens de démontage appropriés des deux plaques, on pourrait rapidement modifier la forme géométrique de la face supérieure et/ ou celle de la face inférieure de la turbine. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mélange, caractérisé en ce qu'il comprend -deux plateaux circulaires comportant l'un et l'autre une tubulure creuse orientée vers 1' extérieur -une frette annulaire placée entre les deux plateaux afin de constituer une chambre -des moyens d'assemblage des plateaux et de la frette -un système de brassage disposé dans la chambre et entraîné à partir de l'extérieur. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'un des plateaux comporte une perforation axiale que traverse un arbre qui porte le système de brassage à son extrémité inférieure tandis que son extrémité opposée est associée à des moyens d'entrainement en rotation. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le système de brassage-est constitué par une turbine en forme de disque, portant sur ses faces des organes d'agitation. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ee que les faces intérieures des plateaux sont pourvues de reliefs coopérant avec les organes d'agitation de la turbine. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les produits à mélanger arrivent dans la tubulure du plateau supérieur au-dessus de pales portées par l'arbre d'entratnement du système de brassage. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la face du plateau située en vis-à-vis de la tubulure de sortie est munie dau moins une gorge en spirale destinée à communiquer un mouvement centripète aux produits introduits dans ledit dispositif. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la face périphérique de la turbine comporte des rainures inclinées facilitant le passage des produits en direction de l'aval. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le système de brassage est réalisé sous la forme de deux plaques superposées et jointives assemblées entre elles de manière démontable. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que certains au moins de ses éléments constitutifs sont réalisés en matériaux anti-adhérents. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que certains de ses éléments comportant un revêtement anti-adhérent. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précedentes, caractérise en ce que les faces en vis-à-vis des plateaux et de la turbine ne sont pas parallèles. 12. Mélangeur, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs dispositifs suivant l'une quelconque des revendications précédentes montés en série.