Brevet FR2523474A1 — publié le 19830923

La présente invention concerne un dispositif diviseur et mélangeur pour matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides, tels que par exemple l'argile et le ciment. L'argile avant d'être divisée se présente sous forme de petites lamelles compactes légèrement humides. Lorsque l'argile est mélangée au ciment, le ciment séche l'argile ce qui facilite la division des lamelles d'argile et permet d'obtenir une granulométrie identique des deux matériaux et donc leur mélange intime. Si les organes mélangeurs tournent à petite vitesse, les lamelles d'argile sont imparfaitement divisées et donc amènent un mélange médiocre. Il est préférable pour obtenir une division parfaite et donc un mélange intime de les effectuer avec une grande vitesse de rotation des organes diviseurs et mélangeurs. Cependant, il en résulte un inconvénient celui d'émanation de poussière due à la structure des matériaux à mélanger qui sont pulvérulents et secs ou légèrement humides. La présente invention vise à obvier à cet inconvénient en réalisant un appareil diviseur mélangeur ds produits pulvérulents secs ou légèrement humides par l'usage duquel ne se produige aucune émanation de poussières. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif diviseur et mélangeur de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides comportant un ensemble diviseur mélangeur rotatif dans une chambre dotée d'un orifice d'alimentation et d'un orifice d'évacuation, le dit dispositif étant remarquable en ce que 1' ori- fice d'alimentation est doté de moyens d'obturation du type distributeur et que l'orifice d'évacuation est doté de moyens de fermeture et/ou d'un moyen constituant chicane à la progression des poussières, le dit moyen étant une vis sans fin rotative dans un carter cylindrique en bout duquel est ménagé l'orifice d'évacuation qui est ainsi éloigné de l'ensemble diviseur mélangeur. D'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description et à la vue des figures annexées, données à titre d'exemple non limitatif en lesquelles : - La figure 1est une vue d'ensemble du dispositif selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe selon AA du dispositif selon l'invention. Tel que représenté en fig. 1 et 2, le dispositif comporte une chambre de mélange 1 contenant un ensemble diviseur et mélangeur-2 et associée à au moins une trémie de stockage 3 de matériaux pulvéru- lents secs ou légèrement humides au moins une ouverture d'alimenta tion 4 de la chambre de mélange 1 et à au moins un organe d'év2~ cuation 5 amenant les matériaux divisés et mélangés vers un orifice d'évacuation 6. La ch-ambre de mélange 1 est toujours maintenue fermée au niveau de l'ouverture d'alimentation par des organes obturateurs disposés selon la forme d'un distributeur, et au niveau de l'orifice d'évacuation 6 par un élément de fermeture doté de moyens permettant l'actionnement du dit élément et/ou par un-dispositif constituant une chicane, ce rôle étant joué par l'organe d'évacuation, afin qu'il n'y ait pas d'émanation de poussières hors du dispositif pendant son fonctionnement. Les organes obturateurs sont constitués par au moins trois palettes 7 fixées sur un arbre 3 horizontal par un de leur bord longitudinal et espacées l'une par rapport à l'autre, par un même angle. De préférence, comme on peut le voir en figure 2, les palettes 7 sont au nombre de quatre et il s'ensuit que l'angle les séparant est logiquement de 90g. Les palettes 7 sont entraînées en rotation par l'arbre 8 sur lequel elles sont fixées dans un espace cylindrique 9 horizontal, ouvert du côté de la trémie 3 et du côté de l'ouverture d'alimentation 4 conformé par les parois de la dite trémie. Le mouvement de rotation des dites palettes 7 est assuré par un moteur 10 muni d'un variateur de vitesse Il de type connu permettant le réglage de la vitesse de rotation des palettes 7. Le mouvement de rotation des palettes 7 est transmis à un réducteur de vitesse 12 par courroie, le dit réducteur 12 transmettant directement le mouvement rotatif a l'arbre 8. L'espace entre deux palettes 7 se remplit de matériaux pulvérulents secsiou légèrement humides lorsqu'il est orienté vers l'ouverture de espace cylindrique 9 communiquant avec la trémie 3. La rotation des palettes amène la quantité de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides vers l'autre ouverture-de l'espace cylindrique 9 Bt la quantité des dits matériaux--tom- be par gravité dans la chambre dè mélan-ge l en passant par l'ou- verture d'alimentation 4. Les parois définissant l'espace cylindrique 3, retiennent lors de la rotation des palettes la quantité des matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides. Au cours de la rotation-, il n'existe jamais de relation directe entre la trémie 3 et l'ouverture d'alimentation 4 grâce aux palettes 7 qui interdisent continuellement toutes relations. La trémie 3 de stockage est constituée de deux parois latérales 13 et 14 représentées en figure 1; inclinées l'une vers l'autre et vers le bas dans la partie supérieure de la trémie 3, puis verticales, parallèles dans la partie inférieure de celleci. Les dites parois 13 ét 14 délimitent latéralement l'ouverture d'alimentation 4. De plus, la paroi 13 porte dans sa partie verticale et à l'ex- térieur le réducteur de vitesse 12. L'arbre 8 des palettes 7 est monté entre les parois 13 et 14 de la trémie 3 perpendiculairement à celles-ci. Les parois 13 et 14 constituent les paliers du dit arbre 8. L'arbre 8 est bloqué-en translation du côté de la paroi latérale 14 par tous moyens connus. Les parois antérieure 15 et postérieure 16 de la trémie 3 présentent une inclinaison identique aux parois latérales 13 et 14 visibles en figure 2, afin que l'ensemble des parois per met le guidage des matériaux pulvérulents secs ou légère ment humides vers l'espace cylindrique 9. Les parois antérieure 15 et postérieure 16 sont cintrées en sorte de former à elles deux l'espace cylindrique 9 dans lequel tourne les palettes 7. Selon une forme de réalisation préférentlile, la paroi antérieure 15 après l'espace cylindrique 9 est inclinée et délimite la partie inférieure de l'ouverture d'alimentation 4. De préférence, la paroi postérieure 16 auprès l'espace cylindrique 9 est horizontale et délimite l'ouverture 4 en sa partie supérieure. Les parois délimitant l'ouverture d'alimentation 4 sont ainsi conformées afin de procurer un guidage des matériaux vers l'ouverture 4 alimentant la chambre de mélange 1. Selon une forme préférentielle da réalisation, la trémie 3 est bordée latéralement par deux éléments de soutenément et de protection 17 et 17' identiques, verticaux. Les dits éléments 17 et 17' sont fixés perpendiculairement sur une des parois de la chambre de mélange 1 et sur le haut de la trémie sur les parois 13 et 14 de celle-ci. L'élément de fermeture au niveau de l'orifice d'évacuation 6 est constitué par la combinaison d'un élément d'obturation 15 de l'orifice 6 et par un dispositif antérieur à l'orifice 6 faisant fonction de chicane, le dit dispositif étant l'organe d'évacuation 5 ou parun seul des dits éléments et dispositifs. L'orifice d'évacuation 6 est ménagé à ltextrémité d'un carter 19 cylindrique horizontal dans lequel est placé l'orga- ne d'évacuation 5 de matériaux divisés et mélangés. Le dit orifice d'évacuation 6 éloigné de l'élément de mélange est, de préférence, de forme rectangulaire et est orienté vers le bas. L'organe d'évacuation 5 est une vis sans fin en rotation avec de préférence un faible jeu dans le carter 19 dont les spires forment chicane d'arrêt des poussières. Le carter 19 prolonge le fox de la chambre de mélange. L'orifice 6 d'évacuation est ainsi éloigné de la chambre de mélange 1, ce qui évite la dortie de poussières émanant de la dite chambre par le dit orifice. La vis sans fin 5 est animée d'un mouvement de rotation par un moto-réducteur 20 placé à l'extrémité opposée à l'orifice d'évacuation 6. La vis sans fin 5 agit dans le fond de la chambre de mélange 1 sur une grande longueur afin que la quantité de matériaux divisés et mélangés, évacuée soit maximale. La chambre de mélange I étanche est formé par deux parois latérales 21 et 22 verticales, parallèles puis inclinées l'une vers l'autre et vers le bas afin de-former le fond arrondi de la chambre 1 et sur lequel repose la vis sans fin 5. Sur la paroi 22 sont fixés la trémie 3 et les éléments de soutenement et de protection 17 et 17'. L'ouverture d'alimentation 4 est ménagée dans la dite paroi latérale 22. Les parois antérieure 23 et postérieure 24 sont inclinées l'une vers l'autre et vers le haut dans la partie supérieu re de la chambre de mélange 1. La paroi antérieure 23 est ensuite verticale jusqu'au fond de la chambre 1 et supporte en sa partie inférieure le motoréducteur 20 actionnant la vis sans fin 5. Le dit moto-réducteur 20 est placé à l'extérieur de la dite paroi 26 et son arbre de sortie animant la vis 5 passe par un orifice pratique dans la paroi 23. S La paroi antérieure 24 est ensuite verticale sur une faible hauteur puis est inclinée vers l'avant et vers le bas. Sur son extrémité inférieure est fixé le carter 19 de la vis sans fin 5. La chambre de mélange 1 comporte une telle partie inférieure afin d'offrir à la vis sans fin 5 une grande surface d'action. Sur l'extrémité des bords supérieurs de l'ensemble de ces parois est fixée une paroi 25 horizontale fermant la chem- bre de mélange 1 et assurant ainsi l'étancheité de celle-ci. La chambre de mélange 1 contient un ensemble diviseur et mélangeur 2 rotatif représentée en figure 2. Le dit ensemble 2 est constitué de deux cages concentriques rotatives en sens inverse l'une par rapport à l'autre et par rapport à un axe horizontal. Une des dites cages possède une ouverture 26 en regard de l'ouverture d'alimentation 4 de la chambre de mélange 1 en sorte que la quantité de matériaux aux pulvéruints secs ou légèrement humides déversée dans la dite chambre 1 subisse dans sa totalité l'action des rotations'inverses permettant la division et la mélange. Les matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides sont dé- versés dans l'ouverture 26 de l'ensemble diviseur et mélangeur 2, leur division et leur mélange se font grecs aux cages concentriques dont les rotations sont inverses. Les rotations inverses sont de même vitesse, de préférence la vitesse linéaire varie de 15 à 35 mbtres/seconde selon les dimensions du dispositif. Les matériaux divisés et mélangés sortent de l'ensemble divi- seur et mélangeur par gravité et/ou sous l'action de la force centrifuge crée par les rotations du dit ensemble 2. Les cages de l'ensemble diviseur et mélangeur rotatif 2 sont constituées par plusieurs couronnes circulaires, parallèles, rotatives, par rapport à leur m8me axe central horizontal et entre lesquelles sont fixés perpendiculairement selon au moins une circonférence des dites couronnes, des éléments droits 27 parallèles à l'axe de rotation et par exemple de section transver sale carrés. L'ouverture 26 de l'ensemble diviseur et mélangeur rotatif est ménagée par une' couronna circulaire 28 de grand diamètre et de grande largeur. La dite couronne 28 est proche de la paroi latérale 15 de la chambre de mélange 1 dans laquelle est ménagée l'ouverture d'alimentation 4 et parallèle a.celle-ci. Sur la face tournée vers l'intérieur de la chambre de mélange 1 sont fixés perpendiculairement des éléments droits 27 selon deux circonférences proches des bords de la couronne 28. Sur les extrémités libres des éléments droits 27 fixés sur le circonférence de plus grand diamètre est fixée une couronne 29 de faible largeur mais de grand diamètre. Les éléments droits 27 plus courts que les précédents, fixés sur la circonférence de faible diamètre portent sur leur ex trémie libre une couronne motrice 30. Derrière la couronne 30 est disposée une couronne 31 de plus grand diamètre. La couronne 31 et la couronne 29 sont disposées dans le-meme plan vertical. La couronne31 possède tin diamètre extérieur légèrement plus faible que le diamètre intérieur de la couronne 29 de manièreà ce que la dite couronne 31 tourne librement dans la couronne 31. Sur une circonférence proche du bord de la couronne 31 sont fixés des éléments droits 27 orientés vers l'intérieur de la chambre de mélange 1, portant en leur extrémité libre une cou-ronne 32 de faible largeur. Les éléments droits 27 portés par la couronne motrice 31 et la couronne 32 tournent dans l'espace défini par les éléments droits 27 placés sur les deux circonférences de la couronne 2d et en sens inverse de ceux-ci. Les couronnes motrices 30 et 31 tournent en sens inverse et sont fixées sur deuxaarbres différents coaxiaux entraînés en rotation chacun par une courroie agissant sur une poulie solidaire des arbres sus-dits. Un des arbres est entrain8 par le moteur 10 tandis que l'autre est entraîné par un moteur 33. Les moteurs 10 et 33 sont portés par un chassies 34 horizontal entourant totalement la chambre de mélange 1 et constitué par aes longerons et des traverses. Le dispositif mélangeur et diviseur présentant des organes d'obturation et d'introduction de la matière animé d'une rotation permanente et un organe d'évacuation de la manière divisée et mélangée animée également d'une rotation permanente permet le traitement en continu de la dite matière. Le dispositif tel que décrit permet de diviser et de mélanger des matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides en vase clos sans émanation de poussière hors du dispositif et à grande vitesse. il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Dispositif diviseur et mélangeur de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides comportant une chambre de mélan ge (1), contenant au moins un ensemble diviseur et mélangeur rotatif (2), et associée à au moins une trémie de stockage (3), à au moins une ouverture d'alimentation (4) en maté riaux pulvérulents secs ou légèrement humides et à au moins un organe d'évacuation (5) amenant les matériaux divisés et mélangés vers un orifice d'évacuation (6), le dit disposi tif étant caractérisé en ce que la chambre de mélange (1) est toujours maintenue fermée, au niveau de l'ouverture d'alimentation (4) par des organes obturateurs disposés se lon la forme d'un distributeur et au niveau de l'évacuation par un dispositif constituant chicane d'arrêt de poussières. R2/ Dispositif diviseur et mélangeur de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides selon la revendication 1, carac térisé en ce que les organes obturateurs sont constitués par au moins trois palettes (7) fixées sur un arbre (8) horizon tal par un de leur bord longitudinal et espacées l'une par rapport à l'autre suivant un même angle. R3/ Dispositif diviseur mélangeur selon la revendication i, ca ractérisé en ce que le dispositif constituant chicane d'arr8t est une vis (5) sans fin d'évacuation rotative dans un car ter cylindrique en bout duquel est ménangée l'ouverture (6) d'évacuation. R4/ Dispositif diviseur et mélangeur de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides selon les RI et R2 caractérisé en ce que les palettes (7) sont entraînées en rotation par l'arbre (8) sur lequel elles sont fixées dans un espace cylindrique (9) horizontal ouvert du côté de l'ouverture d'alimentation et du côté de la trémie, conformé par les parois de la dite trémie. R5/ Dispositif diviseur et mélangeur de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides selon la RI caractérisé en ce que l'ensemble diviseur (2) mélangeur rotatif est consti tué de deux parties concentriques rotatives en sens inver se l'une par rapport à l'autre et par rapport à un axe ho rizontal dont un des dites parties possède une ouverture (26) se trouvant en regard de l'ouverture d'alimentation de la chambre de mélange en sorte que la quantité des ma- tériaux pulvérulents secs ou légèrement humides déversée dans la dite chambre subisse dans sa totalité l'action des rotations inverses permettant la division et le mélange. R6/ Dispositif diviseur et mélangeur de matériaux pulvérulents secs ou légèrement humides selon la RI et la R6 caracté risé en ce que les parties constituées par plusieurs cou ronnes circulaires parallèles coaxiales entre lesquelles sont fixés perpendiculairement selon au moins une circon férence des dites couronnes, des éléments droits (27) parallèles à l'axe de rotation.