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DISPOSITIF DE MELANGE ET DE DISPERSION.
Pour la fabrication de mélanges de différents eorps ou de plu- sieurs phases jusqu'à obtenir-une très grande finesse et pour l'obtention de solutions colloïdales, de suspensions véritables et d'émulsions stables on emploie des agitateurs avec des dispositifs qui sont actifs à grande vi- tesse, en nécessitant une grande utilisation de force.. jusqu'à la limite de l'ultra sono Le rendement le plus élevé connu jusqu'à présent est atteint avec des moulins à colloïdes de différentes constructions. Ceux-ci ont 1' inconvénient que leur champ d'application est limitée car ils constituent des ensembles toujours lourds, la plupart du temps à poste-fixe, dont la construction est insuffisante à plusieurs points de vue.
A cela s'ajoute aussi l'inconvénient que des essais avec de petites quantités de substance ne peuvent être réalisés et analysés dans des moulins à colloïdes connus, par exemple au laboratoire. En outre les moulins à colloïdes et disposi- tifs industriels analogues connus sont soumis à une forte usure du fait qu'ils travaillent en partie à frottement direct et qu'ils sont en partie rétrécis par des parois de carter ou des brise-courants inefficaces.
Les moulins à colloïdes travaillant avec plusieurs croisillons batteurs constituent également des ensembles compliqués liés à des formes de carters particulières. Ils ont également l'inconvénient qu'avec leur petit nombre de batteurs l'effet utile est faible malgré le grand nombre de tours et la grande utilisation de force.
Suivant la présente invention, les inconvénients cités sont écartés et de nouveaux avantages obtenus. Le système employé suivant 1' invention pour obtenir une efficacité aussi grande que possible consiste en ce que le mélange brut est pressé à grande vitesse et sous forte pres- sion à travers plusieurs couronnes d'aubes ou de dents qui sont montées sur deux plateaux circulaires. Ces plateaux sont,montés à rotation autour d'un axe commune L'un des deux plateaux est fixé à un arbre central et 'il est mis par celui-ci en rotation très rapide. Cet arbre central est monté dans un arbre creux.
L'arbre creux lui aussi peut recevoir une rotation rapide
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l'arbre central tournant en sens contraire et, avec lui, le plateau qui y est fixé tourne à très grande vitesse en sens contraire du platèau fixé à l'arbre central. L'arbre creux avec son plateau denté peut cependant rester immobile.
Les couronnes d'aubes ou de dents sur les plateaux sont dispo- sées concentriquement autour des arbres. Le'diamètre des couronnes d'aubes sur un des plateaux est dimensionné de telle sorte que les couronnes d'au- bes des autres plateaux peuvent tourner entre celles du premier plateau.
Alors les couronnes d'aubes des-deux plateaux ne se-touchent pas. L'inter- valle persistant entre les couronnes d'aubes des deux plateaux est cependant si étroit que les aubes ou dents des plateaux tournants exercent entre eux un effet de pompage, donc de compression et d'aspiration. En outre l'effet de cisaillement des aubes ou dents tournant assez serrées les unes contre les autres a une influence particulière sur le processus de dispersion.
La couronne d'aubes ou de dents intérieure est montée de préfé- rence contre l'arbre central. Elle peut être prévue à aubes prolongées jus- qu'à l'arbre central en forme de -pompe centrifuge, dispositif qui dans ce cas est fixé au moyen d'un moyeu à l'arbre central et est entraîné par ce- lui-ci. La couronne de dents ou d'aubes la plus extérieure est montée au pourtour de l'autre plateau circulaire, qui est fixé à l'arbre creux. Cet- te couronne d'aubes ou de dents entoure donc comme une cage l'espace entre les deux plateaux avec leurs couronnes d'aubes et constitue une protection contre le contact des organes intérieurs tournant en sens contraire. Les aubes ou dents peuvent avoir toute forme favorable à leur effet. Elles peu- vent donc être rondes, plates, prismatiques, percées, droites ou aussi cour- bes.
Par ailleurs elles peuvent être disposées sur leurs plateaux radiale- ment et en ligne droite ou également en toute disposition décalée favora- ble à leur effet.
Lorsque l'instrument suivant l'invention est plongé dans un mé- lange liquide et mis en rotation très rapide comme décrit ci-avant, la pom- pe centrifuge montée sur l'arbre aspire le mélange brut dans la chambre com- prise entre les deux plateaux et le presse à grande vitesse entre les aubes ou dents. Les aubes ou dents tournent à la manière d'anneaux les unes entre les autres saisissent le mélange et le lancent, en allant du centre de l'ap- pareil jusqu'à sa périphérieo Alors le passage obligé du mélange par les fen- tes étroites entre les aubes ou dents, à grande vitesse et sous l'influence de la force centrifuge, réalise le fractionnement rapide des constituants du mélange brut.
Pendant le processus de travail, les aubes de l'un des pla- teaux coopèrent avec les aubes de l'autre plateau, par leur compénétration réciproque, de manière analogue au piston et au cylindre d'une pompe. C'est ainsi qu'avant que pénètre dans l'intervalle pour une dent, une dent de 1' autre plateau, de forts accroissements de pression prennent naissance, que suivent des dépressions correspondantes à la sortie de la dent hors de 1' intervalle. Pour une vitesse de rotation très élevée la fréquence de la différence ainsi produite entre pression et dépression atteint.l'effet des ondes ultrasoniques et provoque, en même temps que la haute fréquence de battage et l'effet de choc, la cavitation des particules du mélange et leur subdivision.
- L'appareil suivant l'invention a, par rapport aux moulins à col- loïdes connus, l'avantage d'être construit comme un ensemble transportable, facilement mobile,et de servir à des buts variés. Il peut par exemple être fixé à des pieds ou embases d'appareils de laboratoire ou d'appareils in- dustriels, être suspendu à des chariots roulants ou être porté grâce à des poignées, de réservoir à réservoir, ou bien être monté à demeure dans des appareils agitateurs, des réservoirs à liquide, dans des carters ou sur des traverses. Par ailleurs le dispositif suivant l'invention peut être monté par exemple dans une canalisation, de manière que le produit qui la traver- se soit travaillé d'une manière continueo Dans ce but, la canalisation peut être élargie en forme de carter à l'endroit d'installation de l'ensemble suivant l'invention'.
Lors du montage de l'ensemble suivant l'invention dans
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des réservoirs à liquide et des-canalisations ou des carters l'entraîne- ment de l'appareil se fait au moyen de sources dénergie connues en soi, en général depuis l'extérieur.
Sur les dessins : - la figure 1 est une coupe verticale et horizontale du dis- positif suivant 19invention. A est la partie tournante du dispositif., constituée par un plateau qui- est entraîné par 1-' arbre central D. B représente une aube en forte de dent de la plus extérieure des couronnes d'aubes, qui est montée à la périphérie du plateau C. Le plateau C est fixé sur l'arbre creux E, qui peut rester immobile'ou tourner en sens contraire de celui de l'arbre central D. F et F1 sont des ouvertures d'ad- mission vers l'espace intermédiaire se trouvant entre les deux plateaux.
G est la pompe centrifuge montée sur l'arbre central. En coupe horizon- tale, H représente une aube du plateau C, H1 une aube du plateau A. Ces plateaux montrent une disposition radiale et une disposition en aligne- ment. J est une aube du plateau A, J1 une aube du plateau Co Les deux en- sembles montrent à titre d'exemple un agencement des aubes les unes der- rière les autres., avec décalage; - la figure 2 représente l'invention sous la forme d'un appa- reil de dispersion à grand rendement fixé sur un pied d'appareil de la- boratoire.
Cette forme de construction permet la fabrication de disper- sions et de solutions colloïdales avec de très petites quantités de subs- tance, dans des récipients usuels de laboratoire tels que des cornues ou des vases. Larbre creux du dispositif est alors par exemple fixé au car- ter du moteurs tandis que l'arbre central est entraîné par le rotor du moteur de sorte que seul le plateau A (figure 1) tourne alors que le pla- teau C (figure 1) reste immobile; - la figure 3 représente l'invention comme ensemble combiné dans un carter. Cet agencement permet le traitement continu de mélanges. Ici le-mélange brut est introduit par M dans le dispositif suivant l'invention.
Après qu'il a été dispersé ou émulsionné dans le dispositif, il est préci- pité dans le carter L à la périphérie du dispositif. De là il est vidé par une décharge connue en soi ou conduit plus loin au moyen de canalisation.
Si l'on veut traiter le mélange de manière plus intensive ou plus longtemps, on ferme entièrement ou en partie la décharge du carter L. De ce fait., le mélange dispersé se rassemble dans le carter L et est aspiré de manière con- tinue par les ouvertures d'admission K et K1 et rejété à la périphérie après avoir été travaillé par l'appareil suivant l'inventiono Ceci peut être ré- pété aussi souvent et aussi longtemps qu'il le faut pour atteindre la fi- nesse de dispersion nécessaire. Un écoulement continu à travers l'appareil peut aussi bien être réglé par fermeture partielle de la sortie du carter L. Le robinet ou soupape N sert à évacuer l'air du carter L, et - la figure 4 représente le dispositif suivant l'invention au fond d'un appareil agitateur.
L'invention peut également par exempie être incorporé sous toute autre forme connue, à des agitateurs. Cet exemple montre l'amenée d'air dans le dispositif suivant 1-'invention,, par des tuy- aux venant de 1-'extérieur du réservoir. On peut de même introduire dans 1-'appareil, pendant le traitement du mélange, des gaz., des produits chimiques solides ou liquides et par exemple des corps de contact ou des catalyseurs, et les diviser ainsi uniformément et en fine dispersion dans le mélange.
L'amenée d'air., de gaz ou de produits chimiques peut avoir lieu de l'extérieur par l'effet de pompe centrifuge ou aussi par pression.
REVENDICATIONS.
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