Brevet FR2402471A1 — publié le 19790406

La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux dispositifs permettant la fabrication de melanges divers, dispositifs qui seront désignés par mesure de simplification dans la suite de la description par l'expression "mélangeurs",qui fonctionnent en enceinte fermée, de préférence sous vide, à chaud ou à froid et qui sont utilisés pour traiter convenablement toute préparation de liquides, laits, crèmes, pâtes.Elle a trait plus particulièrement à un perfectionnement apporté aux dispositifs permettant de réaliser un mélange et une homogénéisation poussée des divers constituants entrant dans la composition de l'article à réaliser et qui comportent des organes permettant le mélange et l'homogénéisation qui sont entraînés à la fois en rotation sur eux-mêmes et selon un mouvement planétaire a l'intérieur de l'enceinte dans laquelle le mélange est réalisé. Les dispositifs mélangeurs fonctionnant en enceinte fermée, de préférence sous-vide, et dans lesquels les éléments actifs permettant de réaliser le mélange, sont animés à la fois dans un mou -vement de rotation sur eux-mêmes et d'un déplacement planétaire a l'intérieur de l'enceinte sont des dispositifs bien connus et sont commercialisés depuis longtemps par la Demanderesse, notamment sous les marques Cyclorex et Clyclomix. Pratiquement, ces dispositifs mélangeurs comportent essentiellement une enceinte fermée réalisée en deux parties séparables, la partie inférieure formant cuve et la partie supérieure couramment appelée "tête d'agitation" formant un carter étanche qui regroupe les organes d'entraSnement mécaniques des outils de mélange, ces outils étant montés de manière amovible auxdits organes d'entratne- ment et étant animés, comme dit précédemment, a la fois d'un mouvement de rotation sur eux-mêmes et d'un déplacement planétaire à l'intérieur de l'enceinte. Eventuellement, au mouvement planétaire est associé un racle qui s'appuie sur la paroi latérale de l'enceinte. Les outils de travail sont choisis en fonction des mélanges à réaliser et peuvent se présenter sous la forme de crochets, de palettes, de fouets. Dans le cas où l'on désire préparer des mélanges pour lesquels une émulsion préalable ou un affinage en fin d'opération est nécessaire, il est avantageux d'utiliser un agitateur disperseur à haute fréquence-tel que celui commercialisé par la Demanderesse sous la marque Ultramix. Dans ce cas, l'entrainement-des divers outils de travail est de préférence obtenu au moyen de deux moteurs distincts, l'un commandant l'entraInement en rotation du mélangeur et un déplacement planétaire à une vitesse lente et l'autre commandant I'entraenement en rotation de l'agitateur disperseur. Ces dispositifs donnent de très bons résultats mais, lorsque le mélange est réalisé, la vidange est assez délicate à réaliser.Par ailleurs, après vidange, le nettoyage de l'enceinte et notamment celui de la partie supérieure- est difficile & réaliser correctement. Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif mélangeur du type précité qui surmonte ces inconvénients et permet également d'assurer une vidange et un lavage rapide et efficace de l'enceinte dans laquelle le mélange a été effectué. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention facilite l'opération de mélange elle-même. L'invention concerne donc un dispositif mélangeur du type constitué par une enceinte fermée formée de deux parties séparables, la partie inférieure formant cuve et la partie supérieure formant tête d'agitation et regroupant les organes d'entrainement des outils de mélange qui sont montés de façon amobible auxdits organes d'entrainement.Selon l'invention, les outils de mélange sont cons titués par au moins un agitateur disperseur comportant un élément susceptible d'être entraîné en rotation sur lui-même et d'être déplacé selon un mouvement planétaire a l'intérieur de la cuve, l'élément susceptible d'être entraîné en rotation étant constitué essentiellement d'une pompe formée par une turbine rotor montée à l'extrémité d'un arbre et disposée a l'intérieur de la cuve de mélange, ladite turbine étant entourée sur toute sa périphérie par une cage fixe, non rotative,formant stator,reliée à la partie supérieure de l'enceinte par l'intermédiaire de barreaux espacés et supportés par un palier fixe à l'intérieur duquel tourne l'arbre d'entrainement en rotation de la turbine.Cet agitateur disperseur est caractérisé par le fait que la cage fixe entourant la turbine est continue et est associée d'une part - a sa partie inférieure a un conduit dont l'extrémité ouverte débouche au voisinage de la partie basse de la cuve, - et d'autre part, a sa partie supérieure à un conduit, dirigé vers le haut, a extrémité ouverte duquel sont susceptibles d'être adaptés : - soit un conduit dont l'extrémité libre de sortie est dirigé vers le haut, - soit un conduit dont l'extrémité libre de sortie est dirigée vers le bas, - soit un conduit dont l'extrémité libre de sortie est dirigée latéralement et peut être reliée à un circuit d'évacuation du mél lange hors de l'enceinte. Avantageusement, de manière connue, le dispositif mélangeur selon l'invention comporte des moyens de chauffage ou de refroidissement de l'enceinte, des moyens permettant de faire le vide à l'interieur de ladite enceinte et éventuellemment de travailler en atmosphère neutre. De plus, il peut également comporter des outils de mélange conventionnels, tels que des palettes, fouets, crochets ainsi qutun racle s'appuyant sur la paroi latérale de l'enceinte. L'invention ét les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise gracie l'exemple. de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexes dans lesquels - la figure 1 montre une vue schématique d'ensemble d'un dispositif mélangeur conforme a l'invention, - les figures 2 et 3 montrent schématiquement la commande des outils de mélange et les mouvements qu'ils reçoivent, - la figure 4 est une vue détaillée en coupe longitudinale d'un agitateur disperseur réalisé conformément à l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, le dispositif mélan- geur selon l'invention comporte essentiellement une enceinte fermée constituée de deux parties séparables 1,2, la partie inférieure 1 formant cuve de traitement et la partie supérieure 2 comportant un carter 3 étanche, regroupant les organes d'entratnement des outils de mélange 4,5, reliés de manière amovible auxdits moyens d'entraI- nement. Selon ce mode de réalisation, de manière connue-, la partie supérieure 2 peut être écartée de la partie inférieure 1, cette position écartée de la partie supérieure 2 étant.représentée en pointillés sur la figure 1. Avantageusement, selon ce mode réalisation, la partie inférieure formant cuve de mélange peut être montée sur-un chariot 6 qui permet de ia déplacer plus facilement. De plus, la fixation de la-partie inférieure avec la partie supérieure 2 se fera avantageusement de manière étanche et sera réalisée par tout moyen approprié. La partie inférieure formant cuve 1 peut comporter une enve loppe-7 permettant soit son chauffage, soit son refroidissement. La commande des différents outils de mélange est représentée plus en détail à la figure 2. Dans le cas présent, les outils de mélange sont constitués d'une 'part par.un mélangeur. à palettes 4 et un agitateurdisperseut, 5 réalisé conformément à l'invention . La réalisation de l'agitateur disperseur 5 est montrée en détail a la figure 4. Ainsi que le montre la figure :2, les organes d'entraînement des outils de mélange sont regroupés à l'intérieur d'un carter étanche 3 et-sont commandés par l'intermédiaire de deux moteurs. 8-9. De manière connue, ces moyens d'entraînement permettent d'une part de faire tourner les outils de mélange 4,5 et, d'autre-part, de communiquer un mouvement -planétaire a l'intérieur de l'enceinte. Pour cella, un moteur 9 transmet par l'intermédiaire de poulies lO,ll et d'une courroie 12, son-mouvement de rotation à des pignons 13,14,15. Le pignon 15 prenant appui sur une couronne dentée 16 portée par le carter 3 communique donc -a l'outil 4 un mouvement de rotation sur lui-même ét un déplacenient planétaire dudit outil à l'intérieur de la cuve. A cet effet, le carter fixe 3 est associé à un boitier étanche 17 susceptible de tourner a l'intérieur du carter 3, boitier qui est traversé par l'axe d'entraînement, de l'outil 4. Par ailleurs un moteur 8 permet, par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraInement à pignon et chaire 18 disposé à l'intérieur du boitier étanche 17 l'entraînement en rotation de l'axe 19 de l'agitateur disperseur 5. Par suite, lorsque les deux moteurs 8,9 fonctionnent , les axes 4 et 19 se déplacent, ainsi que le montre la figure 3, selon un mouvement planétaire à I'intérieur de la cuve et-sont également entraînés en rotation sur eux-memes. Conformément à I'invention, ainsi que celà est montré en détail à la figure 4, l'agitateur disperseur 5 est constitué essentiellement par une pompe comportant une turbine 20 montée à l'extrémité de l'arbre 19,ladite pompe 20 étant entourée par une enceinte fixe 21 formant stator, supportée par des barreaux 22 maintenus par un palier fixe 23 à l'intérieur duquel tourne-l'arbre-l9-lequel peut être relié à l'arbre de sortie commandé par le moteur 8. L'enceinte 21 qui entoure la turbine 20 est associée à sa partie inférieure à un conduit 24 dont ltextrémite ouverte débouche au voisinage de la partie basse de la cuve.Par ailleurs, cette enceinte fixe 21 est également associée à sa partie supérieure a un conduit 26 dirigé vers le haut, à l'extrémité 27 duquel peut être adaptée - soit un conduit 28 dont l1extrémité libre est dirigée vers le haut, - soit un conduit -29 dont l'extrémité libre est dirigée vers le bas, - soit un conduit 30 dont l'extrémité libre est dirigée la téralement et peut être adaptée a un circuit d'évacuation hors de l'enceinte. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. Comme dit précédemment, lorsque les moteurs fonctionnent, le moteur 8 permettra l'entraînement en rotation de l'arbre 19 commandant la turbine 20 et le moteur 9 permettra d'une part l'entraine- ment en rotation de l'outil 4 et d'autre part, un déplacement pla nétaire des outils 4,5 a l'intérieur de la cuve. Après fermeture des deux parties 1 et 2 constituant l'enceinte, mise sous vide, introduction des constituants à mélanger, on met tout d'abord le moteur 9 en route, ce qui provoque l'entraînement en rotation de l'outil 4 et le déplacement planétaire du boitier 17. Simultanément, ou après une période de temps déterminée, on met également le moteur 8 en route, ce qui provoque l'entraînement en rotation de l'arbre 19 commandant la turbine 20. Par suite, le liquide est aspiré par le tube 24, passe a l'in térieur du conduit 26 et est recyclé, par l'intermédiaire du conduit 29 à l'intérieur du mélange .Avantageusement, l'extrémité du conduit 29 débouche à l'intérieur même du mélange, ce qui améliore encore l'action du mélangeur. Lorsque le mélange est terminé, après arrêt des moteurs 8 et 9, on remplace le conduit 29 par le conduit 30. L'extrémité du conduit 30 est alors reliée à un conduit d'évacuation à l'extérieur de l'enceinte. Le moteur 8 est alors mis en route et entraîne l'arbre 19 de la turbine 20. Comme l'extrémité du conduit 24 est disposée à proximité de la partie basse de l'en- ceinte 1, le mélange est progressivement et totalement évacué hors de l'enceinte.Lors de cetteopération, le moteur 9 est maintenu a l'arrêt et par suite, il n'y a pas de mouvement planétaire.. Ceci étant fait, pour nettoyer la cuve, après arrêt- du moteur 8, on remplace le conduit 30 par le conduit 28 dirigé vers le haut. Après introduction du liquide nettoyant, on met en marche les moteurs 9 et 8, ce qui provoque la rotation des outils 4,5 et leur déplacement planétaire. Le liquide qui passe à l'intérieur du conduit 24 est éjecté par l'intermédiaire du conduit 26 et I'extrémité de sortie 28, contre la partie supérieure de l'enceinte, ce qui permet de nettoyer parfaitement cette zone, le nettoyage des parois latérales étant avantageusement renforcé en utilisant également un racle. Le dispositif selon l'invention est simple, efficace, et permet d'effectuer des opérations de mélange, vidange, et lavage en maintenant les enceintes fermées. Il est évident que l'exemple précédent ne limite pas la portée de l'invention, elle couvre également toutes les variantes réalisées dans le même esprit. R E V E N D T C A T I O N S 1/ Dispositif mélangeur du type constitué par une enceinte fermée constituée de deux parties séparables, la partie inférieure formant cuve et la partie supérieure formant tete d'agitation et regroupant les organes d'entraînement des outils de mélange, outils montés de façon amovible auxdits organes d'entraînement, et constitués par au moins un agitateur disperseur comportant un élément susceptible d'être entraîné en rotation sur lui-même et déplacé selon un mouvement planétaire à l'intérieur de la cuve, cet élément étant constitué essentiellement d'une pompe formée par une turbine rotor montée à l'extrémité d'un arbre et disposée b l'intérieur de la cuve de mélange, ladite turbine étant entourée sur toute sa périphérie par une cage fixe, non rotative,formant stator,reliée à la partie supérieure de l'enceinte par l'intermédiaire de barreaux espacés supportés par un palier fixe à l'intérieur duquel tourne l'arbre d'entraînement en rotation de la turbine, caractérisé par le fait que la cage fixe entourant la turbine est continue et est associée d'une part : - à sa partie inférieure un conduit dont l'extrémité ouverte débouche au voisinage de la partie basse de la cuve, - et d'autre part, a sa partie supérieure à un conduit, dirigé vers le haut, a l'extremité ouverte duquel sont susceptibles d'être adaptés différents types de conduits de formes différentes. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conduit adapté à l'extrémité ouverte du conduit disposé à la partie supérieure de la cage, présente une extrémité libre de sortie dirigée vers le haut. 3/ Dispositif- selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conduit adapté a l'extrémité ouverte du conduit disposé a'la partie supérieure de la cage, présente une extrémité libre de sortie dirigée vers le bas. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conduit adapté à l'extrémité ouverte du conduit disposé à la partie supérieure de la cage, présente une extrémité libre de sortie dirigée latéralement et peut être reliée à un circuit d'évacuation du mélange hors de l'enceinte. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'enceinte est étanché. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractéri sé par le fait que l'enceinte peut être chauffée. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, carctérisé par le fait'que l'enceinte peut être refroidie. 8/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'enceinte peut être associée à des moyens permettant de travailler sous vide.