Appareil mélangeur-émulseur.
La présente invention se rapporte à un appareil mélangeur-émulseur comprenant un organe rotatif entraîné par un moteur et tournant dans un vase contenant les matières à mélanger et à émulsionner.
Cet appareil est caractérisé en ce que l'organe rotatif est constitué par une vis à filets multiples, chaque filet ayant, en section transversale, une forme concave dont la concavité est tournée vers le haut, et disposée de manière qu'une droite, passant par l'axe de la vis et par les deux extrémités de l'arc médian de la partie concave, fasse un angle inférieur à 90" avec cet axe.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 montre, en élévation avec parties arrachées, un appareil émulseur établi selon l'invention.
Les fig. 2 et 3 montrent, à plus grande échelle, respectivement en coupe axiale et en coupe transversale selon 3-3 de fig. 2, ce même appareil, la partie supérieure du moteur étant supprimée.
La fig. 4 montre, à plus grande échelle et en coupe axiale, une partie de l'organe rotatif.
L'appareil comprend un moteur électri que t lo, un mécanisme d'entraînement 11 et une chambre d'émulsion 12 dans laquelle est logé un organe rotatif 13 qui est entraîné par un arbre monté dans le mécanisme 11. Le moteur 10 est logé dans un carter ventilé ou ajouré comprenant un flasque supérieur 14, un flasque inférieur 15 et une paroi latérale 16 serrée entre ces flasques par des boulons 17 engagés dans des oreilles 18 prévues sur ces flasques. Dans la face interne du fiasque inférieur 15 est ménagé un logement central 19 dans lequel est logé un palier à billes 20 qui entoure l'arbre 21 du moteur. Un tube 22 est vissé dans un trou taraudé ménagé dans le fond du flasque et coaxial au logement 19, l'arbre 21 étant prolongé dans le tube 22.
Le tube 22 comporte un épaulement externe 23 sur lequel appuie une rondelle 24 sur laquelle repose la cage interne 25 d'un palier de butée 26 à rouleaux, cette cage 25 étant maintenue en place par un écrou 27 qui, à son tour, prend appui sur la face externe du flasque inférieur 15. La cage extérieure 28 du palier 26 est appliquée contre un rebord 29 d'une pièce annulaire 30 à l'aide d'une bague filetée 31 vissée dans cette pièce 30. Celle-ci est donc supportée par le flasque 15 à l'aide du tube 22 et du palier 26.
Un manchon 32, vissé dans l'extrémité inférieure de la pièce 30, est fermé à son extrémité inférieure par un manchon annulaire et fileté 33. Sur]'ex- trémité inférieure du tube 22 est montée une pièce 34 en forme de cloche, dans laquelle est logée la cage extérieure d'un roulement à double rangée de billes 35, dont la cage intérieure est serrée entre la face supérieure du manchon 33 et une bride 36 formant l'extré mité inférieure d'un arbre tubulaire 39, extrémité dans laquelle est vissée l'extrémité supérieure de l'arbre 37 de l'organe rotatif 13.
Cet arbre 37 présente un collet 38 qui est en contact avec la face inférieure du manchon 33. L'arbre tubulaire 39 est logé librement dans le tube 22 et son extrémité supérieure est engagée sur l'arbre 21. Dans cet arbre 39 est vissé un bouchon 40 qui porte un doigt 41 à faces latérales planes et qui est engagé dans une fente diamétrale 42 ménagée dans l'extrémité inférieure de l'arbre 21 pour la transmission du mouvement de rotation.
Les organes qui relient le moteur 10 à l'organe rotatif 13 sont donc logés dans la pièce annulaire 30, le manchon 32 et le manchon 33 qui forment ensemble une enveloppe qui tourne avec les arbres 21, 39 et 37; cette enveloppe ainsi que les arbres 37 et 39 sont supportés uniquement par le palier 26 et par le flasque inférieur 15 du carter, de sorte qu'aucun effort axial n'agit sur l'arbre 21 du moteur.
L'organe rotatif 13 comprend une vis à trois filets, chaque filet ayant, en section transversale, une forme concave dont la concavité est tournée vers le haut. La forme concave du filet est telle que montrée à la fig. 4, dans laquelle la corde CD d'une courbe
AB qui se trouve dans un plan radial passant par t'axe de la vis et qui subdivise l'épaisseur du filet en deux parties égales, est inclinée vers le haut en faisant avec l'axe de la vis un angle inférieur à 90".
Le sens de rotation de l'organe rotatif est tel que son extrémité inférieure forme t'en- trée de la vis. Chaque filet est terminé, à l'extrémité inférieure de la vis, par une arête radiale amincie. L'organe rotatif est monté sur l'arbre 37 à l'aide d'un écrou vissé sur l'extrémité inférieure de cet arbre et un déflecteur 45 est calé sur ]edit arbre à l'aide d'une goupille 46, tout en étant serré entre la vis 13 et le collet 38.
On a constaté que cette forme de filet, au lieu de créer un simple écoulement du fluide dans le sens de son axe en formant un tourbillon, donne lieu à une turbulence générale des liquides qui entourent la vis, de sorte que l'on obtient un mélange très efficace des substances formant ces liquides ou en suspension dans ceux-ci.
La chambre d'émulsion 12 est montée autour de l'organe rotatif quand l'appareil est utilisé comme émulseur, mais elle peut être enlevée quand cet appareil sert uniquement de mélangeur. La chambre d'émulsion comprend des fonds supérieur 47 et inférieur 48 entre lesquels est établie une paroi cylindrique formée par un tamis ou treillis 49 qui est entouré d'une enveloppe cylindrique 50 dans laquelle sont ménagées plusieurs ouvertures rectangulaires 51 à proximité de son extrémité supérieure. Des boulons 52, qui traversent les fonds 47 et 48, serrent le tamis 49 et l'enveloppe 50 contre ces deniers.
La chambre d'émulsion 12 est supportée, autour de l'organe rotatif, par quatre montants 53 vissés, par leur extrémité supérieure, dans le flasque inférieur 15 du carter 16 du moteur : ces montants présentent des épaule- ments 54 qui servent d'appui au fond supérieur 47 de la chambre 1i > , alors que sur leur extrémité inférieure sont vissés des écrous 55 qui retiennent le fond inférieur 4x de la chambre. Les montants 53 traversent des trous ménagés dans les fonds 47 et 48 de la chambre d'émulsion.
Le fond supérieur 47 de la chambre d'émulsion comporte une ouverture circulaire centrale dont le diamètre est plus grand que celui du déflecteur 45, afin qu'il subsiste un intervalle annulaire autour du déflecteur 45 ; au centre du fond inférieur 48 est ménagée une ouverture par laquelle a lieu l'introduction des matières à émulsionner. Une plaque 56, montée sur les montants 53, entre les épaulements 54 et le fond supérieur 47, comporte une ouverture circulaire centrale dont le diamètre est plus petit que celui de l'extrémité voisine du déflecteur, afin que cette plaque 56 punisse recouvrir l'intervalle existant entre le bord du déflecteur et le fond supérieur 47.
Quand on se sert de l'appareil comme émulseur, on monte la chambre d'émulsion 12 sur les montants 53 et les substances à émul sionner sont refoulées vers le haut et latéralement par l'organe rotatif, celles qui sont dirigées vers le haut étant ensuite déviées latéralement par le déflecteur 45.
Cep substances viennent donc frapper le tamis ou treillis 49, dont les mailles sont choisies de manière telle que le tamis ne laisse passer que les particules dont les dimensions correspondent à la granulométrie désirée. Des substances fraîches sont constamment introduites par l'ouverture centrale du fond inférieur 48. On parvient ainsi à émulsionner tout le contenu d'un récipient dans lequel la chambre d'émulsion est engagée.
Quand il s'agit d'un simple mélange, la chambre d'émulsion 1'est démontée en enlevant les écrous 55 et l'organe rotatif peut alors mélanger librement le contenu du récipient dans lequel cet organe est engagé.
Utilisé comme émulseur, l'appareil peut servir à préparer des émulsions d'huiles ou de substances huileuses dans de l'eau ou tout autre liquide.
Utilisé comme mélangeur, il peut servir à mélanger des liquides miscibles ou des matières solides, solubles ou insolubles, avec des liquides.
On se rend compte que le mécanisme d'entraînement, y compris tous les paliers, est protégé complètement contre les substances qui sont traitées dans l'appareil, ce qui empêche à la fois la corrosion de ce mé- canisme et de ces paliers et la contamination de ces substances par l'huile ou d'autres matières provenant des organes actifs de l'appareil. De plus, le poids des organes mobiles et les poussées axiales de l'organe rotatif sont reportés entièrement sur le palier de butée 26 et n'ont pas d'effet sur l'arbre d'entraînement du moiteur.
On a constaté, à moins que l'appareil travaille dans un récipient de grandes dimensions, qu'il peut être monté à poste fixe et qu'il n'est pas absolument nécessaire de le placer à des endroits différents du récipient.
Quand on s'en sert pour des récipients très grands, I 'appareil peut, du reste, être suspendu à un support universel, afin qu'il puisse être déplacé aisément par rapport au récipient.