Brevet FR2320134A1 — publié le 19770304

La présente invention concerne les mélangeurs pour les matériaux pulvérulents ou granuleux et a notamment pour objet un mélangeur à action continue pour matériaux pulvérulents ou granuleux, utilisé notamment pour l'humectation de matériaux granuleux tels que les granules de copolymère de styrène et de divinylbenzol humectés de dichlorure d'éthane . Le mélangeur proposé à action continue peut être utilisé également pour malaxer efficacement les matériaux granuleux friables dans l'industrie pharmaceutique, l'industrie alimentaire ou dans d'autres branches de l'industrie, ainsi que dans l'agriculture, par exemple pour la désinfection du blé. On connaît un mélangeur à action continue comportant un corps cylindrique dans lequel sont pratiquées deux ouvertures (une ouverture pour le chargement et une autre pour le déchargement du matériau à malaxer) sur ses extrémités opposées. Le corps renferme un arbre de commande horizontal portant un dispositif à malaxer et transporter simultanément le matériau pulvérulent ou granuleux depuis l'ouverture d'entrée jusqu'à l'ouverture de sortie. Les dispositifs servant à malaxer et à transporter le matériau pulvérulent ou granuleux sont réalisés sous forme de pales en forme de soc. Une haute qualité du mélange des matériaux pulvérulents ou granuleux dans lesdits mélangeurs est obtenue grace aux mouvements centrifuge et tourbillonnaire intensifs des particules.Les matériaux pulvérulents ou granuleux chargés à travers l'ouverture de chargement sont entraînés par les pales en soc en rotation et rejetés énergiquement vers les parois du copps, puis, en rebondissant sur les parois du corps et des pales en soc voisines, ils sont de nouseau AZame par les pales et rejetés sous l'action des forces centrifuges. Les particules de matériau à malaxer entrent alors en collision entre elles plusieurs fois et en meme temps avec lesparois du corps et les pales en soc en rotation. ta nature du mouvement des particules de matériau à malaxer ne rend pas possible l'utilisation des mélangeurs en question pour malaxer les matériaux fiables, tels que les granules de copolymère de styrène et de divinylbenzol humectés de bichlorure d'éthane. Au cours du brassage et du transport des granules le long du mélangeur, ils gonflent sous l'action du bichlorure d'éthane et leur couche extérieure se ramollit. Le brassage actif et l'impact énergiques des granules à grande vitesse contre les parois du corps et contre les pales en rotation peut provoquer l'usure des granules, leur déforation et parfois leur décomposition, ce qui aboutit à la détérioration de la qualité du produit fini. En plus, les écarts entre les durées de séjour des granules individuels dans le mélangeur connu et l'impossibilité d'obtenir une même durée de séjour pour tous les granules influent défavorableent sur l'homogénéité du produit fini. De ce fait, certains granules passent vite et sans entraves vers l'ouverture de sortie sans autre gonflés sous l'action de l'humecteur, étant donné que, parfois, le gonflement d'un produit granulé nécessite une heure. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés. On s'est donc proposé de mettre au point un mélangeur à action continue pour matériaux pulvérulents ou granuleux, dont la conception permettrait d'obtenir un brassage intensif des granules de matériau sans leur détérioration pendant toute la durée de séjour des granules dans le méla%Xur et d'assurer une durée égale de séjour des granules dans le mélangeur, ce qui permettrait d'obtenir un produit fini homogène et d'une haute qualité. Ce problème est résolu du fait que dans un mélangeur à action continue pour matériaux pulvérulents ou granuleux, comportant un corps creux cylindrique horizontal dans lequel sont pratiquées, à ses deux extrémités opposées, une ouverture de chargement et une ouverture de déchargement, et dans lequel est placé un arbre de commande horizontal portant des dispositifs à malaxer et transporter simultanément le matériau pulvérulent ou granuleux depuis l'ouverture de chargement jusqu'à l'ouverture de déchargement, suivant l'invention les dispositifs de malaxage et de transport sont réalisés sous forme d'une rangée de disques coniques disposés suivant toute la longueur de l'arbre à une certaine distance l'un de l'autre de sorte que leurs faces intérieures soient orientées vers l'ouverture de déchargement, chaque disque étant doté d'une pale ménagée sur sa face extérieure et étant percé d'un orifice se trouvant en avant (suivant le sens de rotation du disque conique) de ladite pale, les pales et les orifices des disques coniques voisins étant réciproquement décalés. Une telle réalisation du mélangeur contribue au transfert progressif des granules de matériau de la zone d'action d'un disque conique dans la zone d'action d'un autre disque conique en se déplaçant, les granules se mélangent activement sans frottement ni détérioration. La quantité d'humidité dans les granules, par exemple dans les granules de bichlorure d'éthane en cas de traitement d'un copolymère de styrène et de divinylbenzol, atteint une valeur moyenne. Le déplacement des granules de matériau à malaxer dans le mélangeur décrit rappelle le déplacement des particules dans les mélangeurs à brassage discontinu du type "Tumbledryer" et assure en même temps la continuité du processus de brassage. En se déplaçant intensivement dans la zone d'action de chaque disque conique, les granules se déplacent lentement le long du mélangeur vers l'ouverture de déchargement.De la sorte on supprime le passage rapide de certains granules de matériau et on assure obligatoirement leur gonflement. Il est rationnel que les extrémités périphériques des pales soient courbées de 90 --suivant le sens de rotation des disques coniques. Une telle réalisation des pales assure une prise complète des granules de matériau et supprime la destruction des granules entrant dans l'espacement entre le bord de la pale et la paroi du corps. Il est rationnel aussi d'installer dans le corps, en amont de l'ouverture de déchargement, une cloison percée d'un orifice et une roue à aubes de transport, fixée en amont de celle-ci. Ladite cloison contribue à l'accumulation du matériau dans le mélangeur, tandis que labsuteur à laquelle est disposé l'orifice pratiqué dans la cloison détermine le niveau du matériau à la sortie du mélangeur. Il est possible également d'installer une seule cloison avec un orifice pour le passage du matériau pulvérulent, ladite paroi divisant le corps en sections, et de placer en amont de celle-ci une roue à aubes en spirale pour le transport. A l'aide de ces cloisons supplémentaires, on peut maintenir un niveau relativement constant du matériau dans tout le mélangeur ou régler son niveau dans les différentes sections du mélangeur. Ci-après, l'invention est expliquée par la description d'exemples de réalisation non limitatifs, avec références ax dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale, du mélangeur à action continue conforme à l'invention - la figure 2 montre une vue en coupe longitudinale d'un disque conique à plus grande échelle, conformdment à l'invention ; - la figure 3 est une vue suivant la flèche III de la figure 2. Le mélangeur à action continue pour matériaux pulvérulents ou granuleux comporte un corps cylindrique horizontal 1 (figure 1) à l'intérieur duquel est installé un arbre de commande horizontal 2. Aux extrémités du corps 1 sont pratiquées une ouverture d'entrée 3 pour le chargement du matériau pulvérulent ou granuleux et une ouverture de sortie 4 pour son déchargement. L'arbre de commande 2 porte des dispositifs destinés à malaxer et transporter le matériau puivérulent ou granuleux de l'ouverture de chargement 3 vers l'ouverture de déchargement 4, et réalisés sous forme d'une rangée des disques coniques 5 disposés le long de l'arbre 2à une certaine distance l'un de l'autre et orientés par leurs faces intérieures vers l'ouverture de déchargement 4. Chaque disque 5 est doté dte pale 6 (figures 1 2) ménagée sur sa surface extérieure et un orifice 7 (figures 2 3) pratiqué en amont de ladite pale (suivant le sens de rotation du disque 5). Pour assurer une prise optimale du matériau pulvérulent ou granuleux, les extrémités périphériques des pales sont courbées de 900 dans le sens de rotation des disques 5. Les pales 6 et les orifices 7 des disques voisins sont décalés d'un certain angle dont la valeur est déterminée par la durée voulue de séjour du matériau pulvérulent ou granuleux dans la zone d'action de chaque disque 5, et qui peut atteindre 2700 et plus. Dans le mélangeur représenté sur la figure 1, l'angle de décalage des pales 6 et des orifices 7 des disques voisins 5 est égal à 1800. En amont de l'ouverture de déchargement 4, dans le corps 1, on a prévu une cloison 8 percée d'un orifice 9. En amont de cette cloison est montée une roue à aubes en spirale 10, fixée sur l'arbre 2. Ia cloison 8 est destinée à contribuer à l'accumulation du matériau dans le corps 1, tandis que la hauteur de l'orifice 9 de la cloison 8 détermine le niveau du matériau, à la sortie du mélangeur. En plus, dans le corps 1, on a installé une cloison transversale intérieure 11 avec un orifice 12 pour le passage du matériau. Cette cloison partage le corps I en deux sections 13 et 14. En amont de la cloison 11, du côté de l'arrivée du matériau, est installée une roue à aubes de transport 15.Dans le corps 1 du mélangeur, il est possible d'installer plusieurs cloisons divisant le corps 1 en plusieurs sections, les hauteurs des orifices de ces cloisons étant différentes, ce qui permet, dans chaque section du corps 1 du mélangeur, de maintenir un niveau déterminé et la quantité requise de matériau qui, au fur et à mesure de l'avancement le long du mélangeur, augmente de volume à la suite du gonflement des granules de matériau. Le corps 1 est doté égalenient d'une tubulure i6 qui sert à évacuer par lavage le matériau pulvérulent ou granuleux ou à purger l'ouverture de déchargement 4 au cas où le matériau est suspendu dans le corps au-dessus de l'ouverture de déchargement 4. Le mélangeur proposé fonctionne de lanière suivante. Le matériau humecté, par exemple les granules de copolymère de styrène et de divinylbenzol humectés de bichlorure d'éthane, arrive dans le corps 1 par l'ouverture de chargement 3 directement dans la zone d'action du premier disque conique 5. Au cours de lia rotation de l'arbre 2, la pale 6 dudit disque conique 5 entraîne les granules de matériau et les amène vers le haut sans les-endommager. Une partie des granules arrivar l'orifice 7 dans la zone d'action du second disque conique 5. L'autre partie des granules reste dans la zone d'action du premier disque conique 5, où arrive une nouvelle portion de matériau. Les granules se trouvant dans la zone d'action du second disque conique 5 sont également déplacés vers le haut par sa pale 6, et une partie de ces granules arrive par l'orifice 7 dans la zone d'action du disque conique 5 suivant, tandis que les granules qui restent dans la zone d'action duit disque se mélangent avec une nouvelle portion de matériau arrivant de la zone d'action du disque 5 précédent. Quand ils atteignent la cloison 11, les granules passent par l'orifice 12 et arrivent dans l'autre section 14 du corps 1.En passant de la torte de la zone d'action d'un disque 5 à la zone d'action d'un autre disque, et d'une section du corps I dans l'autre, les granules de matériau se déplacent suivant une trajectoire compliquée en étant en même temps, brassés tandis que la teneur en humidité dans les granules devient moyenne. Au cours du déplacement et du brassage les granules së gonflent uniformément. Les granules de matériau séjournent dans le mélangeur pendant une durée égale, l'usure et la destruction des granules par les disques coniques 5 pendant le transport sont pratiquement supprimées, ce qui rend possible l'obtention d'un produit fini homogène et de haute qualité. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci- sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. RELITDICATIQNS 1. Mélangeur à action continue pour matériaux pulvérulents ou granuleux, du type comportant un corps creux cylindrique horizontal dans lequel sont pratiquées, à ses extrémités opposées, une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie destinées au chargement et au déchargement du matériau pulvérulent ou granuleux, et dans lequel est placé un arbre de commande horizontal portant des dispositifs de malaxage et de transport simulbdb dudit matériau depuis l'ouverture de chargement jusqu'a-l'ouverture de déchargement, caractérisé en ce que les dispositifs de malaxage et de transport du matériau sont réalisés sous forme d'une rangée de disques coniques montés le long de l'arbre de commande, à une certaine distance l'un de l'autre et orientés par leurs faces intérieures respectives vers l'ouverture de déchargement, chaque disque comportant une pale ménagée sur sa surface extérieure conique et un orifice se trouvant en amont (suivant le sens de rotation du disque conique) de ladite pale, la pale et l'orifice de chaque disque conique étant décalés par rapport à ceux des disques voisins. 2. Mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités périphériques des pales sont courbées de 900 dans le sens de rotation des disques coniques. 3. Mélangeur suivant l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'en amont de l'ouverture de déchargement du corps précité est montée une cloison percée d'un orifice et en amont de laquelle est fixée sur l'arbre de commande une roue à aubes en spirale de transport. 4. Mélangeur suivtnt l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps du mélangeur est équipé d'au moins une cloison transversale intérieure percés d'un orifice pour le passage du matériau pulvérulent ou granuleux et partageant ledit corps en sections, et en ce qu'en amont de cette cloison, sur l'arbre de commande, est montée une roue à aubes de transport.