Brevet FR2307571A1 — publié le 19761112

La présente invention est relative à un dispositif de mélange et de dosage de liquides. le mélange de deux liquides ayant des viscosités différentes, dans des proportions données nécessite, pour obtenir un mélange homogène, l'utilisation d'appareils mécaniques ainsi que des opérations de mesure, et la dispersion régulière d'un volume de liquide ayant une viscosité donnée dans un volume plus grand d'un liquide ayant une viscosité bien supérieure est extrêmement difficile à réaliser. L'invention a en conséquence pour but de fournir un dispositif simple et peu couteux, essentiellement statique, permettant de réaliser un tel mélange, de façon parfaitement homogène, et automatiquement. L'invention a pour objet à cet effet un dispositif mélangeur, pour mélanger ensemble au moins deux liquides ayant des viscosités différentes, dans des proportions données, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un corps tubulaire allongé ayant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie et comportant intérieurement des moyens pour imprimer à un premier liquide visqueux se déplaçant axialement un premier et un second mouvements giratoires de sens inverses successivement, et des moyens disposés au voisinage de l'extrémité d'entrée du corps pour commander l'admission dans celui-ci d'un second liquide, moins visqueux, à mélanger au premier et un ensemble d'admission à débit réglable au voisinage de l'extrémité d'entrée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens pour imprimer au premier liquide des mouvements giratoires de sens inverses sont constitués par une première et une seconde lames héli cotidales de pas inverses fixées sur la surface interne de la paroi du corps, ces lames hélicoïdales s'étendant chacune sur une partie de la longueur du corps et leurs extrémités adjacentes étant espacées axialement. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens pour commander l'admission, au voisinage de l'extrémité d'entrée du corps, d'un second liquide, moins visqueux, à mélanger au premier comprennent un clapet libre s'ouvrant vers l'intérieur du corps et agissant, en position d'ouverture, sur un obturateur d'un orifice d'admission. De préférence, la surface dudit clapet est inférieure à la section de passage du corps tubulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple: la Fig. 1 est une vue en élévation latérale avec arrachement partiel d'un mélangeur suivant l'invention, montrant son agencement intérieur; la Fig. 2 en est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1. L'invention sera décrite, à titre d'exemple non limitatif, dans son application au mélange de lisier avec un produit désodorisant, afin d'éviter les émanations nauséabondes du lisier lorsqu'il est épandu dans les champs comme fertilisant organique. Ce lisier provenant des étables sans paille se présente suivant son origine et sa nature sous la forme d'un mélange d'urine et de bouse de viscosité variable allant de l'état liquide à l'état pâteux et doit etre mélangé à un fluide désodarisant beaucoup moins visqueux. En se référant au dessin, le dispositif mélangeur et doseur suivant l'invention comprend un corps tubulaire creux allongé 1 de forme cylindrique ayant une extrémité d'entrée 2 et une extrémité de sortie 3, comportant chacune un organe d'étanchéité 4,4' adapté pour permettre leur raccordement avec une conduite souple (non représentée). Le corps 1 comporte un dispositif d'admission 5 au voisinage de son extrémité d'entrée 2. Ce dispositif d'admission 5 comprend une vanne régulatrice 6, d'un type quelconque connu, adaptée pour permettre de régler suivant un étalonnage prédéterminé le débit d'un liquide à introduire dans le corps pour le mélanger à un liquide traversant celui-ci. Dans l'exemple décrit, ce liquide est un additif désodorisant destiné à être mélange en petite quantité avec un lisier. La vanne 6, raccordée en amont à une source de liquide externe par un tuyau 7, débouche, en aval, dans le corps 1 par l'intermédiaire d'un orifice normalement formé par un pointeau obturateur 8. Ce pointeau 8 est actionné par un clapet libre 9 articulé en 10 à l'intérieur du corps 1, entre le pointeau et l'extrémité d'entrée 2, de façon à s' ouvrir vers l'intérieur du corps, et présente une surface plus petite que l? section interne du corps, laissant ainsi subsister latéralement des espaces libres 11 entre ses bords et la paroi du corps, comme représenté à la Fig. 2. Entre le clapet 9 et l'extrémité de sortie 2 du corps 1 sont prévus des moyens pour imprimer un mouvement giratoire à une matière liquide ou pâteuse traversant le corps axialement. Ces moyens comprennent une première lame hélicoïdale 11 fixée par exemple par soudage sur le surface interne du corps 1. Cette lame 11 peut s'étendre par exemple sur une longueur à peu près égale a un quart de celle du corps 1 et forme une vis ayant par exemple un pas à droite, sur au moins une demi révolution, et une seconde lame hélicoïdale 12, analogue à la première, mais ayant un pas de sens opposé, les extrémités adjacentes des lames 11 et 12 étant espacées axialement d'une distance inférieure à leur longueur. le dispositif comprend enfin, à peu près au niveau de la lame 12, une vanne 13 de mise à l'air libre et, au voisinage de I'extré- mité de sortie 3, un regard transparent 14 destiné à permettre de surveiller et de contrôler l'écoulement du fluide à travers le dispositif. Le dispositif suivant l'invention fonctionne de la façon suivante: On fait passer un premier fluide relativement visqueux dans le corps du dispositif, dans le sens de la flèche F, après avoir relié le tuyau 7 de l'ensemble 5 à un réservoir d'un- second liquide, moins visqueux, à mélanger au premier, et après avoir réglé la vanne de dosage pour obtenir le débit désiré dans le temps voulu. le clapet 9 est ouvert sous l'action de la pression du fluide entrant dans le corps par l'extrémité d'entrée 2 et vient s'appliquer sur l'extrémité inférieure du pointeau 8 ouvrant ainsi ltori- fice d'admission du second fluide, qui est ainsi entraîné par le premier. le courant de fluides passe alors en suivant le trajet hélico- dal de pas à droite défini par la lame il qui lui imprime un mouvement giratoire de même sens, mélangeant ainsi les deux fluides. Ce mouvement giratoire se ralentit alors dans l'intervalle libre 15 entre les extrémités des lames 11 et 12 et le courant de fluide reçoit alors un mouvement giratoire de sens inverse en passant suivant le trajet hélicoïdal de pas inverse défini par la lame 12, et sort ensuite du dispositif par l'extrémité de sortie 3 du corps 1. te regard transparent 14 permettant de contrôler l'écoulement du fluide. On comprend que le renversement du sens de rotation du courant de fluide achève l'opération de mélange. 2 'ans un exemple pratique d'application, on a utilisé un dispositif suivant l'invention pour mélanger un liquide désodorisant et. du lisier. Le dispositif a été relié par son extrémité d'entrée 22 au moyen d'un tuyau souple, à une cuve de lisier et par son extrémité de sortie 3 à une vanne à la partie supérieure d'une tonne mobile d'une contenance de 4 000 litres, au moyen d'un autre tuyau souples. Le tuyau 7 de la vanne régulatrice 6 a été relié à un récipient contenant le liquide désodorisant et ls vanne 6 a été réglée pour un débit d'à peu près un tiers de litre par minute. Après avoir fait le vide dans la tonne , on a ouvert lD vanne de celle-ci afin d'aspirer le lisier de la cuve à travers le dispositif, en surveillant le débit par le regard 14. A la fin de l'opé- ration ou a ouvert la vanne 13 pour provoquer un reflu du lisier dans la cuve. Sous l'action de ce reflux s'écoulant de chaque côté du clapet 9 par les espaces 11, le clapet a repris sa position initiale, libérant le pointeau 8 et arretant ainsi l'écoulement du liquide par le dispositif d'admission 5. La cuve a été remplie en à peu près trois minutes d'un mélange qui, après épandage, ne réé ait aucune émanation nauséabonde, démontrant ainsi la parfaite répartition du liquide désodorisant dans la masse de 4 000 litres de lisier. Le dispositif utilisé avait un diamètre interne de 15 cma une longueur d'environ 60 cm et chaque lame hélicoïdale s'étendait à l'inté- rieur du corps sur une longueur d'environ 15 cm, leurs extrémités adjacentes étant espacées d'environ 5 m. Revendications 1 - Dispositif mélangeur, pour mélanger ensemble au moins deux liquides ayant des viscosités différentes, dans des proportions données, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un corps tubulaire allongé ayant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie et comportant intérieurement des moyens pour imprimer à un premier liquide visqueux se déplaçant axialement un premier et un second mouvements giratoires de sens inverses successivement, et des moyens disposés au voisinage de l'extrémité d'entrée du corps pour commander l'admission dans celui-ci d'un second liquide, moins visqueux, à mélanger au premier et un ensemble d'admission à débit réglable au voisinage de l'extrémité d'entrée. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits moyens pour imprimer au premier liquide des mouvements giratoires de sens inverses sont constitués par une première et une seconde lames hélicoïdales de pas inverses fixées sur la surface interne de la paroi du corps, ces lames hélicoïdales s'étendant chacune sur une partie de la longueur du corps et leurs extrémités adjacentes étant espacées axialement. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour commander l'admission, au voisinage de l'extrémité d'entrée du corps, d'un second liquide, moins visqueux, à mélanger au premier comprennent un clapet libre s'ouvrant vers l'intérieur du corps et agissant, en position d'ouverture, sur un obturateur d'un orifice d'admission. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la surface dudit clapet est inférieure à la section de passage du corps tubulaire. 5 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble d'admission comprend une vanne régulatrice à débit réglable débouchant dans le corps par un orifice d'entrée obturé par un pointeau, ce pointeau étant adapté pour être actionné par ledit clapet lorsque celui-ci-est en position d'ouverture. 6 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites lames hélicoldales de pas inverses forment chacune au moins une demi-révolution. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chaque lame s'étend sur une longueur à peu près égale au quart de la longueur du corps du dispositif, leurs extrémités adjacentes étant espacées axialement d'une distance inférieure å leur longueur. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne de mise à l'air libre au voisinage de son extrémité de sortie. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un regard transparent permettant d'observer le passage du fluide.