Brevet FR2397225A1 — publié le 19790209

La présente invention se rapporte à un appareil broyeurmélangeur pour la mise en solution de produits pulvérulents ou granuleux, à l'échelle industrielle, s appliquant plus particu fièrement, quoique non exclusivement, à la préparation des solutions contenues dans des cuves ou réservoirs d'installations de traitement de surfaces ou autres installations, et à la fabrication de divers produits chimiques. Il existe dans l'industrie un nombre croissant dtinstalla- tions comportant des cUves,souvent de grande capacité,qui contiennent des solutions aqueuses et sont en relation avec des rampes d'aspersion ou autres circuits. La pratique montre que lorsqu'on doit constituer ces solutions, ou les retitrer,on rencontre couramment les difficultés suivantes Le produit en poudre qui doit être mis en solution se présente souvent d'une manière imparfaite: on observe des " prises en mottes ", ou du moins la présence de grumeaux plus ou moins importants, et même, dans le meilleur des cas, une granulométrie un peu trop forte; toutes ces conditions rendent la dissolution difficile. Même si cette granulométrie est idéale, la mise en solution d'une quantité de produit en poudre pouvant s'élever à plusieurs centaines de kilogrammes, dans des cuves dont la contenance peut atteindre plusieurs milliers de l-itres, est malaisée et toujours très longue. En effet,on doit actuellement preparer,dans des récipients de faible volume, une pré-solution fortement concentrée,avec agitation mécanique, le plus souvent manuelle, pré-solution qui, la plupart du temps, sera sursaturée et présentera des dE- p8ts de produitnon dissous. L'opération doit être renouvelée un grand nombre de fois pour parvenir à mettre en solution toute la quantité de produit pulvérulent déterminée en fonction du dosage recherché, et cela cotte très cher, en main-d'oeuvre mais surtout en temps d'immobilisation de l'installation. De plus, trop souvent, étant conscient de cette pré-dilution imparfaite, on met en marche les pompes de l'installation elle-même, en comptant sur le brassage qui en résultera dans les propres circuits de celle-ci,pour achever la dilution. En réalité on encourt ainsi de série risques de colmatage des crépi nes, ou même des buses d'aspersion si l'installation en comporte, et il en résulte de longues et coûteuses interventions. Ce dernier inconvénient devient majeur si, pour gagner du temps", on déverse directement les sacs de produits pulvérulents ou granuleux dans les cuves Lorsqu'il s'agit de la fabrication de produits chimiques où de grosses concentrations de pulvérulents sont à réutiliser dans différents liquides, on retrouve les mêmes difficultés. Il a donc paru utile de concevoir un appareil remédiant à l'ensemble de ces inconvénients. A cet effet, la présente invention fournit un appareil broyeur-mélangeur pour la mise en solution de produits pulvérulents ou granuleux, apte à être relié à une installation existante mais indépendant de cette installation, qui est composé essentiellement, en combinaison,d'une trémie munie de rouleaux de broyage avec leurs moyens d'entraSnement en rotation,et d'une chambre de cavitation qui est disposée au-dessous de la trémie précitée et qui est associée à une Pompe aspirante et une pompe refoulante,aptes à être raccordées ltune et l'autre à la cuve de l'installation, avec leurs moyens d'entrainement, la pompe aspirante étant reliée à une buse débouchant dans ladite chambre de cavitation, tandis qu'une crépine placée dans ladite chambre de cavitation-est reliée à la pompe refoulante. De préférence, cette chambre de cavitation que surmonte la trémie est de forme cylindrique,la buse reliée à la pompe aspirante étant disposée tangentiellement par rapport à ladite chambre de cavitation, de manière à créer un effet de tourbillon favorisant la dissolution des produits broyés. Cet appareil réalise simultanément trois fonctions,grâce à sa combinaison d'organes mécaniques et hydrauliques; 1. Le broyage des mottes de produits granuleux ou pulvérulents, quels que soient leur état ou leur granulation. 2. La mise en solution rapide et effective des produits,dans une chambre de cavitation, gracie à l'action d'un fort jet tangentiel agissant sur le produit pulvérulent qui tombe du broyeur surmontant ladite chambre. 3. La mise en communication de ladite chambre avec la cuve de l'installation considérée, et le recyclage continu de la solution jusqu'à parfaite dissolution, à la concentration désirée. Avantageusement, l'ensemble formé par la trémie, la chambre de cavitation et les divers accessoires est monté sur un chariot mobile, facilement déplaçable par un seul homme,de sorte que l'appareil, qui est indépendant de l'installation à alimenter, peut autre déplacé par exemple pour desservir plusieurs installations. De toute façon,l'invention sera mieux comprise,et d'autres caractéristiques seront mises en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme particulière d'exécution de cet appareil broyeur-mélangeur: Figure 1 est une vue de face de l'appareil; Figure 2 en est une vue de coté; Figure 3 en est une vue en plan par dessus, à plus grande échelle. L'appareil représenté comprend un chariot,constitué par un plateau 1 de forme carrée,monté sur trois roues. Les deux roues arrière 2 ont leurs axes tenus dans des chapes 3 fixées sous le plateau 1, tandis que l'unique roue avant 4 a son axe tenu dans une chape 5 montée pivotante,autour d'un axe vertical 6, sous le plateau 1. Un timon relevable 7, articulé en 8 sur la chape pivotante 5 et se terminant par une poignée 9,permet à un seul homme de déplacer et guider l'appareil. Le plateau 1 supporte une chambre de cavitation 10,délimi tée par une cuve Il de forme cylindrique et d'axe vertical.Oette cuve est surmontée d'une trémie 12, qui normalement ferme la chambre de cavitation 10 dans sa partie supérieure, mais est articulée en 13 au bord supérieur de la cuve 17 de manière à pouvoir entre relevée,comme indiqué par la flèche 14. Un dispositif de verrouillage 15 maintient normalement la partie inférieure de la trémie 12 appliquée sur le bord supérieur de la cuve 11. La trémie 12 comprend une partie supérieure évasée et allongée 16,sur laquelle est posé le sac 17 contenant le produit pulvérulent ou granuleux à mettre en solution. Dans sa partie centrale rétrécie,la trémie 12 comporte une grille 18, sur laquelle peut éventuellement s'appuyer le sac 17,surmontant deux rouleaux de broyage 19 et 20 d'axes horizontaux et parallèles. La grille 18 est prévue amovible. Une console 21, fixée sur un des côtés de la trémie 12, supporte un groupe moto-réducteur 22 dont l'arbre de sortie est accouplé à l'un des rouleaux de broyage 19. Un preml8 pi gnon 23, calé sur l'axe de ce rouleau 19, est en prise avec un deuxième pignon 24 calé sur l'axe de l'autre rouleau de broyage 20. Ces moyens permettent d'entraîner en rotation les deux rouleaux de broyage 19 et 20 en sens opposés. Les deux pignons 23 et 24 sont logés sous un carter 25. Le moteur électrique du groupe moto-réducteur 22 est avantageusement un moteur à vitesse variable, ou un moteur associé à un variateur de vitesse, permettant un réglage du débit de produit passant entre les rouleaux de broyage 19 et 20 pour alimenter la chambre de cavitation 10. Sur le coté de la cuve Il qui délimite ladite chambre de cavitation 10 est fixé un support 26,portant une pompe d'aspiration 27 et une pompe de refoulement 28,avec leurs moteurs électriques d'entrarnement respectifs 29 et 30,qui peuvent être remplacés par un moteur commun à double sortie d'arbre.La pompe d'aspiration 27 est reliée à un conduit d'arrivée 31,sur lequel est placée une vanne d'arrêt et de réglage 32, et à un conduit de refoulement 33, qui aboutit à une buse 34 débouchant tangentiellement dans la chambre de cavitation 10.Une vanne à trois voies 35 est intercalée sur le conduit de refoulement 33 qui relie la pompe d'aspiration 27 à la buse 34.La pompe de refoulement 28 est reliée à un conduit de départ 36,sur lequel est placée une vanne d'arrêt et de réglage 37, et elle est alimentée par un conduit 38 qui part d'une crépine 39 disposée au fond de la chambre de cavitation 10 et qui traverse la cuve 11. Les pompes 2? et 28 sont dn type à basse pression et gros ffiébit. il est en outre prévu,sur le côté de la cuve 11,un tube transparent 40 communiquant avec la chambre de cavitation 10 et permettant un contrôle visuel du niveau dans cette chambre,et enfin un orifice de vidange 41 est ménagé dans la partie inférieure de la cuve 11. Eous less éléments de l'appareil venant en contact avec les produits et la solution sont en acier inoxydable. L'appareil comprend,par ailleurs,des commandes électriques du groupe moto-réducteur 22 et des moteurs 29 et 301 réalisées suivant des techniques bien connues.Ces commandes sont soit du type basse tension à distance,avec relais blindés électromécaniques dans un coffret incorporé à ltéquipement,soit du type contacteurs blindés à commande mécanique directe de sécurité. Le fonctionnement de l'appareil est la suivant Le conduit d'amenée 31 est raccordé à une tuyauterie sou ple d'alimentation venant de la cuve de l'installation, et le conduit de départ 36 est raccordé à une tuyauterie souple de refoulement,revenant à la même cuve. Les sacs de produit 17 sont placés successivement sur la partie supérieure 16 de la trémie 12. Le groupe moto-réducteur 22 est mis en route,pour entraîneur en rotation les rouleaux de broyage 19 et 20, ainsi que les moteurs 29 et 30 des pompes d'aspiration 27 et de refoulement 28. Le débit du broyeur se règle par commande de la variation de vitesse du groupe moto-réducteur 22, ou par son arrêt momentané, un obturateur de charge pouvant être prévU à la place de la variation de vitesse. Le niveau dans la chambre de cavitation 10, contrôlé grâce au tube 40, est réglé par le degré d'ouverture des vannes 32 et 37,montées sur les conduits d'arrivée 31 et de départ 36 et commandées manuellement. La qualité de la solution obtenue est contrôlée soit visuellement, à travers le tube 40 indicateur de niveau, soit par un prélèvement facilement réalisable sur un piquage raccordé à la vanne à trois voies 35. Un tel piquage peut aussi servir au branchement d'une tuyauterie souple permettant le nettoyage par jet de liquide de l'installation alimentée,notamment de sa cuve,comme des différentés parties (trémie, rouleaux de broyage,cuve) de l'appareil lui-même,en fin d'opération. Pour cette dernière utilisation, la trémie 12 est relevée suivant la flèche 14,pour permettre d'accéder aisément à l'intérieur de la chambre de cavitation 10. L'appareil broyeur-mélangeur selon la présente invention est destiné principalement à alimenter les installations nécessitant un dosage de produits pulvérulents ou granuleux dans un liquide ou une solution. Il peut être utilisé dans de nombreuses applications, comme par exemple: la préparation des bains de traitement de surfaces, le traitement des eaux usées;la chaptalisation des moûts de raisin avant fermentation, etc... Il pourra en outre être utilisé pour tous travaux nécessitant un jet ou une vidange par aspiration, notamment avec retraitement des effluents avant rejet. Sa mobilité lui pérmet de rendre de multiples services à l'intérieur d'une entreprise industrielle,et sa constitution en éléments inoxydables,pour toutes les parties venant en contact avec les produits et la solutien,le rend utilisable pour les produits les plus alcalins comme les plus acides. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet appareil broyeur-mélangeur qui a été décrite ci-dessus à t-itre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application comportant des moyens équivalents. -REVENDICAtIONS 1.-Appareil broyeur-mélangeur pour la mise en solution de produits pulvérulents ou granuleux,apte à etre relié à une installation existante mais indépendant de cette installation, caracterl- sé en ce qu'il est composé essentiellement, en combinaison, d'une trémie munie de rouleaux de broyage avec leurs moyens d'entraînement en rotation, et d'une chambre de cavitation qui est disposée au-dessous de la trémie précitée et qui est associée à une pompe aspirante et une pompe refoulante,aptes à être raccordées l'une et l'autre à la cuve de l'installation, avec leurs moyens d'entraînement, la pompe aspirante étant reliée à une buse débouchant dans ladite chambre de cavitation, tandis qu'une crépine placée dans ladite chambre de cavitation est reliée à la-pompe refolanter 2.- Appareil broyeur-mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trémie comprend une grille surmontant les rouleaux de broyage. 3.- Appareil broyeur-mélangeur selon la revendication 2,caractérisé en ce que la trémie comprend une partie supérieure évasée et allongée apte à recevoir un sac contenant le produit pul vérulent ou granuleux à mettre en solution. 4.- Appareil broyeur-mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisé en ce que la trémie est articulée au bord supérieur de la cuve quoi délimite la chambre de cavitation. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre de cavitation que surmonte la trémie est de forme cylindrique,la buse reliée à la pompe aspirante étant disposée tangentiellement par rapport à ladite chambre de cavitation. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une vanne à trois voies,permettant de réaliser un piquage, est intercalé sur le conduit qui relie la pompe d'aspiration à la buse débouchant dans la chambre de cavitation. 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la trémie,la chambre de cavitation et les divers accessoires est monté sur un chariot mobile.