Brevet FR2574521A1 — publié le 19860613

L'invention a pour objet un dispositif pour mélanger et doser des substances fluides amagnétiques teLles que des liquides, mélanges de liquides et suspensions, plus particulièrement pour mélanger et doser des suspensions de poudres abrasives dans des Liquides destinées aux processus de sciage au moyen d'une scie à fil. On connait déjà un mélangeur-doseur ayant un réservoir vertical constitué par un cylindre en verre acrylique, un couvercle supérieur et un fond à tube d'évacuation. A L'intérieur du cylindre, une longue aiguille est vissée dans le couvercle supérieur le long de l'axe du réservoir, dont le bout conique constitue, avec l'ouverture du tube monté dans te fond, une soupape de dosage de la suspension. En outre, à l'intérieur de ce cylindre est disposée une plaque circulaire à orifices qui peut se déplacer le long de l'aiguille au moyen d'un poussoir monté excentriquement. Cette plaque et le poussoir servent au mélangeage manuel du liquide. Ce mélangeur-doseur présente deux défauts.essentiels. Le premier réside dans le besoin d'un fréquent mélangeage de la suspension abrasive du fait de La séparation rapide des composants. Le second découle de la nécessité d'une surveilLance constante du processus de mélangeage et dedosage des gouttes de la suspension par le tube d'évacuation monté dans le fond, du fait qu'il est fréquemment nécessaire' de dégager le passage d'écoulement de cette soupape à aiguille, laquelle s'obstrue facilement en raison de l'hétérogénéité de La suspension abrasive et de L'irrégularité deson débit, engendrant ainsi des inégalités de la surface de coupe du matériau scié, l'allongement de la durée de sciage, et même l'impossibilité de reprise de la coupe après un arret prolongé du débit de liquide abrasif. L'invention se propose de créer un dispositif qui assure le mélangeage automatique des liquides, mélanges et suspensions, tout en assurant simultanément l'homogénéité et la continuité de dosage à la fréquence voulue, et en outre assure le maintien à l'état dégagé ou non obstrué du passage d'écoulement de la soupape de dosage. Selon l'invention, untel dispositif pour mélanger et doser des substances amagnétiques fluides, comportant un système de dosage ainsi qu'un ensemble de mélangeage muni d'un réservoir, d'un agitateur perforé et d'un tube d'évacuation de la substance mélangée, présente sous le fond du réservoir un électro-aimant dont la bobine est connectée à un système électronique de commande. L'agitateur présente la forme d'un piston et il comporte une pièce insérée à orifices ainsi qu'un aimant permanent dont les pôles se suivent dans te sens de l'axe du mélangeur de manière que Les pales de même polarité dudit aimant et de l'électro-aimant se trouvent l'un en face de l'autre. Entre l'agitateur et le fond du réservoir, on a prévu une soupape de dosage. Le système- électronique de commande comporte un multivibrateur monté en série avec un amplificateur de courant, avec lequel est montée en série la bobine de l'électro-aimant dans le circuit de puissance. Le multivibrateur se compose de deux bascules monostables montées dans une boucle. La soupape de dosage est constituée par un clapet à portée conique, située sous l'agitateur, à la petite base de laquelle se raccorde une partie cylindrique inférieure, et d'une aiguille filiforme disposée dans la partie cylindrique de la soupape, ainsi que d'un siège conique placé dans le fond du réservoir et présentant un angle de conicité supérieur à celui du cône formé par la portée sur la partie conique du clapet. Le dispositif. selon l'invention est capable de mélanger automatiquement des liquides, des mélanges et suspensions en leur assurant l'homogénéité et la continuité de leur dosage à la fréquence voulue. En outre, par sa construction, le dispositif suivant l'invention assure le libre passage permanent de la section d'écoulement de la soupape de dosage, grâce à l'aiguille mobile et l'arrêt automatique du fonctionnement de l'agitateur, ainsi que la fermeture de la soupape de dosage après chaque coupure du courant d'alimentation dudit système de commande. Le dispositif à soupape de dosage selon l'invention est illustré à titre d'exemple sur le dessin annexé où La figure 1 est une vue de la construction du mélangeur et la figure 2 le schéma de principe du système électronique de commande et d'alimentation en courant. La partie supérieure du mélangeur est constituée par un réservoir cylindrique vertical 1 fermé en haut par un couvercle 2 et en bas par un fond 3 avec une protubérance formant le siège 4 d'une soupape 5 et se terminant par un tube d'évacuation 6. A l'intérieur du réservoir 1 se trouve un agitateur 7 sous forme d'un piston qui se compose d'un aimant permanent annulaire 8 et d'une pièce insérée 9 à orifices 10, se terminant d'un côté par un clapet 11 et une aiguille filiforme 12, et reliée de l'autre côté à un guidage 13. Le clapet 11, l'aiguille 12 et le siège 4 constituent la soupape de dosage 5. Le guidage 13 traversant un trou dans le couvercle 2 et l'aiguille 12 étant enfoncée dans le tube d'évacuation 6, l'agitateur 7 est déplaçable le long de l'axe du réservoir 1 selon un mouvement de va-et-vient. La partie inférieure du mélangeur est constituée par une base cylindrique 14 sur laquelle est vissée la partie supérieure au moyen de son fond à protubérance 3. A l'intérieur de la base 14, sous le réservoir 1, on a prévu une bobine 15 enroulée sur un noyau en fer 16 pour constituer un électro-aimant 17. La bobine est connectee au système électronique de commande par un conducteur 18. Tous les éléments du mélangeur, à part le noyau 16, sont réalisés en matériaux amagnétiques. Le système électronique de commande est composé d'un multivibrateur 19, d'un amplificateur de courant 20 et d'une alimentation en courant 21 branchée au secteur. Le multivibrateur 19 est composé de deux bascules monostabtes montées sur des portes 22 et 23 du type NAND, montées de manière à assurer leur déclenchement réciproque alternatif. Les durées des impulsions de courant engen drées sont proportionnelles au produit des valeurs de la résistance du potentiomètre 24 et de la capacité du condensateur 25, ainsi qu'au produit des valeurs de la résistance du potentiomètre 26 et de la capacité du condensateur 27, donc elles peuvent être réglées par le réglage des potentiomètres 24 et 26. L'amplificateur de courant 20 est composé d'un transistor de commande 28 et d'un transistor de puissance 29.L'alimentation en courant 21 est un montage typique à transformateur et redresseur qui alimente en courant continu (15 V) le circuit de commande et le circuit d'alimentation de la bobine 15 de l'electro-aimant 17. Après La mise sous tension du circuit d'alimentation et l'écoulement de la durée de consigne fixee par te réglage du potentiomètre 24, une impulsion est appliquée à la base du transistor 28, ce qui rend ce transistor conducteur, comme le transistor de puissance 29, pendant une durée fixée par le réglage du curseur du potentiomètre 26. L'état de conduction du transistor 29 provoque la circulation d'un courant dans le circuit : pôle positif (25 V) de l'alimentation en courant 21, bobine 15, jonction collecteur-émetteur du transistor 29 et pôle négatif Uz de l'alimentation en courant 21. Le passage du courant dans la bobine 15 engendre un flux dirigé 32 de forces du champ magnétique qui, après la traversée du fond 3 du réservoir 1, entraîne le déplacement de l'agitateur 7 à aimant 8 dont les pôLes sont convenablement orientés, pour produire un effet de répulsion vis-à-vis des pôles de même polarité du champ magnétique. La durée de consigne de passage du courant à travers la bobine 15, donc la durée d'action des forces du champ magnétique 32 sur l'agitateur 7 à aimant 8, est fonction de la densité des liquides et elle est fixée au moyen du potentiomètre 26. L'agitateur 7 déplacé vers le haut produit un refoulement turbulent du liquide à travers la fente aménagée entre l'aimant 8 et le réservoir 1, ainsi qu'à travers les trous de mélangeage 10 qui assurent le mélangeage intime du contenu du réservoir 1. L'agitateur 7, pendant chaque mouvement de retour, expulse une goutte de la suspension à travers le tube d'évacuation 6 au moyen de l'aiguille 12, puis il ferme la soupape de dosage 5. L'intervalle de temps jusqu'au cycle suivant, donc la fréquence de dosage des gouttes de suspension, est réglable dans une large gamme au moyen du potentiomètre 24. Le dispositif selon l'invention trouvera aussi son application dans tous les dispositifs de coupe où lors du processus d'usinage on utilise un mélange abrasif homogène, ainsi que dans tous les cas impliquant la séparation entre la substance mélangée et le système d'entraînement du mélangeur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mélanger et doser des substances fluides amagnétiques, comportant un système de dosage ainsi qu'un ensemble pour mélanger, équipé d'un réservoir, d'un agitateur perforé et d'un tube d'évacuation de la substance mélangée, caracterisé en ce que, sous le fond (3) du réservoir (1), est installé un électroaimant (17) dont la bobine (15) est connectée à un système électronique de commande, et en ce que l'agitateur (7) présente la forme d'un piston et contient une pièce insérée (9) à orifices (10) et un aimant permanent (8) dont les pôles se suivent dans le sens de l'axe de l'agitateur (7), de manière que les pôles de même polarité de l'aimant (8) et ceux de l'electro-aimant (17) soient situés l'un en face de l'autre, tandis qu'entre l'agitateur (7) et le fond (3) du réservoir (1) se trouve une soupape de dosage (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système électronique de commande comporte un multivibrateur (19) monté en serie avec un amplificateur de courant (20) avec un circuit de puissance dans lequel est montée en série la bobine (15) de l'électro-aimant (17), et en ce que le multivibrateur (19) se compose de deux bascules monostables montées dans une boucle. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de- dosage (5) est constituée d'un clapet (11), situé sous l'agitateur (7), qui est formé d'une partie tronconique se raccordant du côté de la petite base à une partie cylindrique, d'une aiguille filiforme (12) disposée dans la partie cylindrique du clapet (11), ainsi que d'un siège conique (4) situé dans le fond (3) du réservoir (1) et dont l'angle de conicité est supérieur à l'angle de conicité de la partie tronconique du clapet (11).