Brevet FR2213092A1 — publié le 19740802

La présente invention a pour objet un empateur-disperseur sous vide et pression qui combine, en un seul ensemble, plusieurs appareils existants. On utilise fréquemment, pour la fabrication des peintures, des turbines rapides comportant des aubes inclinées en forme de dents de scie rabattues, disposées perpendiculairement à un disque, entraînées par un arbre. Ces aubes sont réalisées en incisant radialement le disque, puis en rabattant vers le-haut et vers le bas une dent triangulaire dont la base, dans le plan du disque, part du fond dlune incision pour aller au début de llincision voisine. Ces aubes ont le triple rôle d'aspirer des produits, de produire des effets de cisaillementet de réaliser des compressions et des décompressions qui permettent d'obtenir la désintégration d'une proportion importante des aggrégats et agglomérats de poudre. Toutefois, un certain pourcentage de ces aggrégats peut dchap- per à la désintégration. D'autre part, dans les milieux moussants, lXair amené par la poudre ou par admission de la turbine, peut provoquer une émulsion air-produit par division des bulles dont la viscosité du milieu ou la tension superficielle empêche ra ultérieurement la séparation. Flair ainsi inclus empêchera le mouillage correct de la poudre et modifiera, éventuellement, la densité du produit fini, son comportement au stockage et la variation de viscosité du produit dans le temps, laquelle tend, d'ailleurs, à évoluer de façon vagabonde. D'autre part, il est connu que les turbines en question cavitent G partir des viscosités moyennes. La présente invention est destinée à remédier à ces inconvénients. L'invention est caractérisée principalement par la combinaison de l'emploi, dans un récipient étanche, cylindrique, à section circulaire, à axe vertical de 1Q/ plusieurs turbines calées sur un arbre coaxial au ré ci- pient comportant. a) dans la partie centrale des pales d'hélices assurant la succion des produits, soit du haut vers le bas en tournant dans un sens, soit du bas vers le haut en tournant dans l'autre sens, b) à la périphérie, des aubes tangentielles en forme de dents de scie. 20) un cadre composé de bras passant au plus près des parois intérieures de la cuve et présentant des racles plus ou moinsinclinées par rapport à la paroi fixe, 30) moyens propres à faire le vide dans le récépient. 4 ) moyens propres à mettre le récépient sous pression. Suivant une forme préférée de réalisation, les racles sont composées sur la périphérie du cadre qui réalise une section droite intérieure du cylindre, par des lames racleuses disposées en quinconce et articulées autour dune charnière située sur le bras, parallèlement à ltaxe du cylindre, afin que le produit provoque le plaquage de la lame racleuse sur la paroi lors de la rotation du cadre. La description ci-apres donne un exemple non limitatif de réalisation de 11 appareil de l'invention, exemple qui est illustré dans le dessin joint dans lequel La figure 1 est une coupe verticale schématique de lensem- ble de l'appareil La figure 2 est une vue en perspective dune roue de turbine La figure 3 est une vue en perspective dtune lame racleuse La figure 4 est une vue en plan en même lame racleuse. Cet appareil est constitué par un récipient étanche, cylindrique 1, à section circulaire, à axe vertical, qui comporte, dans son axe, un arbre vertical 2 coaxial au récipient sur lequel sont calées les turbines 3. Arbre 2 est maintenu à.la base par une crapaudine 4 et, à la partie supérieu re, dans une douille 5 sur lesquelles sont calés les bras 6 et 7 du cadre 8 dont on reparlera plus loin. Arbre 2 passe, au-delQ de la douille 5, à travers la paroi supérieure du récipient 1 pour aboutir à un motoréducteur 9 qui peut entras ner en rotation, ledit arbre 2.La vites-se angulaire de rotation de l'arbre 2 est de llordre de 4 à 500 tours/mn la douille 5 passe aussi à travers la paroi supérieure du récipient 1 pour être entraînée par une roue dentée 10, une chaine 11, un pignon 12, et le moteur 13. -Le taux de réduction de cet entranement est calculé pour que la douille 5 tourne à une vitesse très nettement inférieure à celle de arbre 2 et qui est de l'ordre de 15 tours/mn. Des joints d'étanchéité sont prévus entre l'arbre 2, la douille 5, et la paroi supérieure du récipient 1 pour que l'on puisse réaliser des différences de pression relativement importantes entre l'intérieur et les térieur dudit récipient tout en assurant la rotation dudit arbre 2 et de la douille 5. Les bras 6 et 7 font partie du cadre 8 qui comprend, par ailleurs, des montants 14-15, et des bras inférieurs 26-27 qui sont connectés à une bague de la crapaudine 4 qui supporte, non seulement l'arbre 2, mais aussi le cadre 8. Les montants 14 et 15 comportent des lames racleuses 16, 17, 18, 19, 20 qui sont articulées sur des charnières 21 disposées verticalement sur le bord extérieur des montants 14-15. Les lames racleuses'l6, 17, 18, 19, 20 sont tournées légèrement vers lavant et leur dimension est telle que, dans le sens de la rotation de la flèche 22 de la figure 4, la résistance hydrodynamique du fluide situé dans le récipient 1 tende à appliquer lesdites lames contre la paroi interne du récipient 1.Cette application est assurée par une lame de ressort 23 qui,-même à llarret assure une certaine pression de chaque lame racleuse contre la paroi du récipient 1. De même, la paroi inférieure conique 24 du réci- pient 1 peut être raclée intérieurement par des lames racleuses 25 et 26 qui sont articulées, de façon similaire, aux lames racleuses 16, 17, 18 et 19, aux bras 26 et 27 du cadre 8. La lame 16 est décalée vers le bas par rapport àla lame 18. Il en est de mime de la lame 17 par rapport à la lame 19 et la lame 20 est décalée vers le bas par rapport à la lame 17. De meme la lame 25 est située vers le centre du fond conique 24, tandis que la lame 26 est située à la périphérie de la paroi 24. On peut dire que les lames racleuses 16, 17, 18, 20, 25 et 26 sont disposées en quincone de manière à pouvoir balayer toute la surface interne du récipient 1 qui est cylindrique ou conique. Chaque turbine 3 est composée d'un moyeu 29 autour duquel partent des pales radiales 30, 31, 32 inclinées à la manière dlune hélice marine. Les pales 30, 31, 32 supportent, à la périphérie une couronne 33 sur le bord extérieur de laquelle sont découpés et pliées des aubes 34 en dents de scie qui sont déjà bien connues et qui ont été décrites en tête du présent mémoire. Le récipient comporte, en outre, une tubulure de remplissage 35 équipée dlune vanne 56, une vanne de vidan ge 37, une tubulure d'admission d'air comprimé 38 avec une vanne 39, une tubulure d'aspiration 40 avec une vanne 41. La mise en pression du récipient est assurée par le compresseur 42 et la mise sous vide est assurée par la pompe à vide 43. Ce dispositif permet d'assurer, à grande vitesse, liincorporation des poudres dans les liquides. I1 assu-re aussi la dispersion et la désintégration des aggrégats et agglomérats, le décollement des parois et le recyclage continuel des poudres ayant échappé à l'action des turbines dans le champ de travail de celle-ci, la mise sous vide après ou durant llincorporation des poudres afin d'extraire liait inclus et permettre le contact de liquide sur le solide, et enfin la mise sous pression, à plusieurs, atmosphres, pour provoquer la pénétration du liquide dans le solide. Les avantages de cette invention sont a) de donner des produits sans air ou gaz inclus et sans bulles qui confèrent la porosité aux films appliqués, b) de donner des produits plus faciles à broyer Si llopération doit être suivie dlun broyage ayant pour but de réduire la taille des particules solides, c) de stabiliser la viscosité des produits finis, ainsi que leur densité, d) de lui conférer une rhéologie constante aux produits par suppression de lXeffet émulsion air-produit qui modifie la présentation,- Iraeoulement, la tension du produit, e) de supprimer éventuellement des pompes de remplissage ou de soutirage des produits par utilisation du vide et de la pression, f) traite des produits de haute viscosité. La pression peut être réaliser à l'air comprimé pour les produits à base doleau ou les produits ininflammables, mais elle peut être aussi réalisée par un gaz inerte pour les produits inflammables. FENDI CATI ONS 1 / Empateur-disperseur sous vide et pression, c a r a c t é r i s é par la combinaison, dans un récipient étanche, cylindrique, à section circulaire, à axe vertical de: - plusieurs turbines -calées sur un arbre coaxial au récipient comportant a) dans la partie centrale, des pales d'hélice assurant la suceion des produits, soit du haut vers le bas en tournant dans un sens, soit du bas vers le haut en tournant dans l'au tre sens, b) à la périphérie des aubes tangentielles en forme de dents de scie, - un cadre compos de bras passant au plus près des parois intérieures de la cuve et présentant des racles plus ou moins inclinées par rapport à la paroi fixe, - moyens propres à faire le vide dans le récipient, - moyens propres à mettre le récipient sous pression. 20/ Empateur-disperseur sous vide et pression, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i sé par le fait que les racles disposées sur le cadre sont composées par des lames racleuses disposées en quinconce et articulées autour dgune charnière située sur les bras et -les montants du cadre afin que le produit provoque le plaquage desdites racles sur la paroi de par le sens de rotation du cadre.