Agitateur pour l'aération d'un liquide
La présente invention a pour objet un agitateur pour l'aération d'un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe en forme de tronc de cône inversé, fixée à un bossage annulaire solidaire de l'extrémité inférieure d'un arbre, plusieurs bras fixés à la périphérie dudit bossage annulaire et s'étendant tangentiellement audit bossage le long de la surface extérieure de l'enveloppe tronconique et au-delà de sa périphérie extérieure, et un déflecteur au bord supérieur de l'extrémité extérieure de chaque bras et s'étendant entre la périphérie extérieure de l'enveloppe et l'extrémité extérieure de chaque bras, lesdits déflecteurs étant agencés de manière à s'étendre pratiquement au mme niveau que la surface du liquide dans un récipient lorsque ledit agitateur est entraîné en rotation dans celui-ci pour l'aération dudit liquide.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'agitateur faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'une partie d'un agitateur.
La fig. 2 est une vue en élévation de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig. 1.
Les fig. 4, 5 et 6 sont des vues semblables aux fig. 1, 2 et 3, respectivement de la deuxième forme d'exécution, la fig. 6 étant une coupe par la ligne 6-6 de la fig. 4.
Comme représenté aux fig. 1, 2 et 3, l'agitateur comprend un arbre 10 sur une extrémité duquel est fixé un bossage annulaire 11. Une enveloppe de forme tronconique inversée 12 peu profonde, en métal, a sa périphérie intérieure fixée à l'extrémité supérieure du bossage 11 avec sa périphérie extérieure dirigée vers le haut en s'écartant de celui-ci.
Plusieurs bras 13, par exemple six ou huit sont fixés tangentiellement à la périphérie du bossage 11 suivant un angle dirigé vers le haut tel que leurs bords supérieurs 14 suivent le contour de. la surface extérieure de l'enveloppe 12 à laquelle ils sont également fixés. Les bras 13 sont constitués par de minces bandes plates de métal fixées par leurs surfaces plates au bossage 11 et par leurs bords supérieurs 14 à l'enveloppe 12. Chaque bras 13 s'étend sur une certaine distance au-delà de la périphérie extérieure de l'enveloppe 12 et est de préférence rabattu de sorte qu'à partir de la périphérie extérieure de l'enveloppe 12, vers l'extérieur par rapport à son extrémité libre 15, chaque partie de bras continue horizontalement avec le bord périphérique extérieur de l'enveloppe 12.
Entre le bord périphérique extérieur de l'enveloppe 12 et l'extrémité 15 de chaque bras 13 est fixé un déflecteur 16 sur l'extrémité supérieure de chaque bras 13 et sur le bord périphérique extérieur de l'e. nveloppe 12 ; chaque déflecteur ayant la forme d'une plaque plane s'étendant horizontalement à partir d'un bras 13 dans un sens ou dans l'autre circonférentiellement suivant le sens de rotation de l'agitateur; les déflecteurs 16 s'étendant dans le sens de rotation. Les déflecteurs 16 sont parallèles à l'extrémité extérieure de chaque bras 13 et hori zontaux par rapport aux bords périphériques de l'enveloppe 12.
Etant donné qu'aucun organe n'est nécessaire audessous du niveau du liquide d'un réservoir ou autre récipient, l'agitateur décrit, lorsqu'il est muni, de moyens de rotation appropriés, peut tre appliqué à n'importe quel récipient à liquide de dimension appropriée et peut ainsi tre utilisé comme agitateur portatif pour usage sélectif dans n'importe quel genre de tels récipients. On peut cependant prévoir un agitateur venu de fabrication avec un réservoir ou autre récipient à liquide.
Dans chaque cas, l'agitateur est inséré dans le liquide de manière que le bord périphérique supérieur de l'enveloppe 12 et des déflecteurs 16 s'étende au ou légèrement au-dessus du niveau de liquide dans le récipient et des moyens appropriés sont prévus de manière connue pour le faire tourner, par exemple un entraînement à courroie ou à engrenages ou un moteur électrique.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 4 à 6, agitateur comprend un arbre 10 présentant un bossage annulaire 1 I fixé à une de ses extrémités.
Une enveloppe 12, en métal mince, de forme tronconique présente sa périphérie intérieure fixée à l'extrémité supérieure du bossage annulaire 1 1 avec sa périphérie extérieure écartée de celui-ci.
Plusieurs bras 13, par exemple 6 ou 8 sont fixés tangentiellement à la périphérie du bossage 11 suivant un angle tel que leurs bords supérieurs 14 suivent le contour de la surface extérieure de l'enve- loppe 12 tronconique à laquelle ils sont également fixés. Les bras 13 sont formés par de minces bandes métalliques plates fixées à leurs surfaces plates au bossage 1 1 et leurs bords supérieurs 14 à l'enveloppe 12. Chaque bras 13 s'étend sur une certaine distance au-delà de la périphérie extérieure de l'enveloppe 12 et replié à cet endroit de telle manière, à partir de la périphérie extérieure de l'enveloppe 12, jusqu'à son extrémité 15 qu'il s'étend parallèlement au plan - du bord périphérique extérieur de l'enveloppe 12. Tout ceci est décrit en référence à la forme d'exécution des fig. 1 à 3.
Entre le bord périphérique extérieur de l'enveloppe 12 et le bord extérieur de chaque bras 13 est fixé de façon pivotante un déflecteur 17 entre des oreilles 18 fixées tangentiellement à l'intérieur de l'enveloppe 12 au voisinage de son bord périphérique.
Chaque déflecteur 17 comprend une courte section de cornière montée de telle manière que son aile 19 s'étend sensiblement verticalement adjacente et parallèle à la partie repliée 15 de chaque bras 13 et son autre aile 20 s'étend sensiblement horizontalement en étant dirigée par-dessus la partie repliée 15 du bras 13.
Chaque déflecteur 17 est pivoté entre une paire d'oreilles 18 de telle sorte qu'il peut se déplacer dans un plan vertical parallèle à la partie repliée 15 du bras 13. L'extrémité extérieure de l'aile verticale 19 de chaque déflecteur 17 est de préférence arquée suivant le rayon de son pivot 21, et légèrement vers l'intérieur de son extrémité arquée, une fente arquée 22 est ménagée dans cette aile 19 et reçoit un boulon de blocage 23 fixé dans la partie repliée 15 du bras associé 13.
La fixation de chaque déflecteur 17 est telle que lorsqu'il est dans la position angulaire la plus basse, il repose sur le bord supérieur 14 de la partie repliée 15 du bras 13 et s'étend sensiblement parallèlement à la surface du liquide dans le récipient lorsque l'agitateur est inséré dans celui-ci. La longueur de la fente arquée 22 est telle qu'un déflecteur 17 peut tre pivoté vers le haut jusqu'à ce que son aile horizontale 20 soit sensiblement alignée sur l'inclinaison de l'enveloppe 12 et suivant un angle équivalant à la surface du liquide dans le récipient lorsque l'agitateur est monté pour fonctionner.
Chaque déflecteur peut tre bloqué dans chacune de ces positions ou dans n'importe quelle position intermédiaire par le boulon 23 engagé dans la fente arquée 22. Un tel déflecteur 17 est appliqué à chaque bras 13.
Etant donné qu'aucun organe de fixation n'est nécessaire au-dessous du niveau du liquide, d'un réservoir ou autre récipient, chacun de ces agitateurs, lorsqu'il est muni de moyens de rotation appropriés peut tre appliqué à un récipient de liquide de dimension appropriée et peut tre utilisé comme agitateur portatif pour usage sélectif dans plusieurs de ces récipients.
L'agitateur peut cependant tre venu de fabrication avec un réservoir ou autre récipient.
Dans chaque cas, l'agitateur approprié est inséré dans le liquide de sorte que le bord supérieur de l'enveloppe conique et les déflecteurs s'étendent au ou légèrement au-dessus du niveau du liquide dans le réservoir ou autre récipient et est muni de moyens appropriés pour provoquer sa rotation, par exemple d'un entraînement à courroie ou à engrenages ou d'un moteur électrique.
Les déflecteurs sont réglés de manière à s'adapter au but auquel l'agitateur est destiné à tre utilisé, étant entendu que plus l'angle du déflecteur par rapport à la surface du liquide est grand, plus l'agitation de surface est grande, la circulation toroïdale dans le corps du liquide et la trajectoire du liquide déplacé sur la surface du corps de celui-ci.
En fonctionnement, l'agitateur est entraîné en rotation à des vitesses de préférence comprises entre 50 et 100 t/min. Du fait de la disposition tangentielle des bras par rapport au bossage annulaire et angle dirigé vers le haut de la surface inférieure de l'enve- loppe, du liquide est chassé vers le haut et vers le bas le long de la surface inférieure du cône, les angles des déflecteurs commandant la trajectoire et l'agitation du liquide.
Pendant la rotation, I'écoulement de liquide se fait vers le haut et vers l'extérieur de sorte qu'une circulation de liquide sensiblement toroïdale se développe et que tout le liquide est progressivement mis en circulation à travers l'aire dans la zone de turbulence à la surface de ce liquide.
Un avantage particulier de l'agitateur décrit réside dans l'économie qu'il permet de réaliser de la force motrice requise pour réaliser ses fonctions; ceci étant dû au fait qu'une aération efficace peut tre obtenue sans qu'il soit nécessaire de soulever le liquide sensiblement au-dessus de son niveau normal dans le récipient. I1 est ainsi possible également d'économiser sur les dimensions du récipient qu'il n'est pas nécessaire de prolonger d'une hauteur appréciable au-dessus du niveau du liquide du fait de la trajectoire plate de celui-ci lorsqu'il est déplacé en rotation par l'agitateur, les éclaboussures et une turbulence excessive pouvant tre sensiblement éliminées. Lorsqu'une trajectoire plus élevée est nécessaire, l'agitateur peut tre réglé pour fournir ce résultat.
Agitator for aeration of a liquid
The present invention relates to a stirrer for aeration of a liquid, characterized in that it comprises an envelope in the form of an inverted truncated cone, fixed to an annular boss integral with the lower end of a shaft, a plurality of arms attached to the periphery of said annular boss and extending tangentially to said boss along the outer surface of the frustoconical casing and beyond its outer periphery, and a baffle at the upper edge of the outer end of each arm and extending between the outer periphery of the casing and the outer end of each arm, said deflectors being arranged so as to extend practically at the same level as the surface of the liquid in a container when said stirrer is driven in rotation therein for aeration of said liquid.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the agitator forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is a plan view of part of an agitator.
Fig. 2 is an elevational view of FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken on line 3-3 of FIG. 1.
Figs. 4, 5 and 6 are views similar to FIGS. 1, 2 and 3, respectively of the second embodiment, FIG. 6 being a section taken along line 6-6 of FIG. 4.
As shown in fig. 1, 2 and 3, the agitator comprises a shaft 10 on one end of which is fixed an annular boss 11. A shallow inverted frustoconical casing 12, made of metal, has its inner periphery fixed to the upper end of the boss 11 with its outer periphery directed upwards away from it.
Several arms 13, for example six or eight are fixed tangentially to the periphery of the boss 11 at an angle directed upwards such that their upper edges 14 follow the contour of. the outer surface of the casing 12 to which they are also attached. The arms 13 are formed by thin flat bands of metal fixed by their flat surfaces to the boss 11 and by their upper edges 14 to the casing 12. Each arm 13 extends a certain distance beyond the outer periphery of the arm. casing 12 and is preferably folded down so that from the outer periphery of casing 12, outwardly with respect to its free end 15, each arm portion continues horizontally with the outer peripheral edge of the envelope 12.
Between the outer peripheral edge of the casing 12 and the end 15 of each arm 13 is fixed a deflector 16 on the upper end of each arm 13 and on the outer peripheral edge of the e. envelope 12; each deflector having the form of a flat plate extending horizontally from an arm 13 in one direction or the other circumferentially according to the direction of rotation of the agitator; the deflectors 16 extending in the direction of rotation. The deflectors 16 are parallel to the outer end of each arm 13 and horizontal with respect to the peripheral edges of the casing 12.
Given that no member is necessary below the level of the liquid of a reservoir or other container, the agitator described, when it is provided with suitable means of rotation, can be applied to any container with liquid of appropriate size and can thus be used as a portable stirrer for selective use in any type of such containers. However, it is possible to provide a stirrer which has been manufactured with a reservoir or other liquid container.
In each case the stirrer is inserted into the liquid so that the upper peripheral edge of the casing 12 and baffles 16 extend at or slightly above the liquid level in the container and suitable means are provided. in a known manner to make it turn, for example a belt or gear drive or an electric motor.
In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, agitator comprises a shaft 10 having an annular boss 11 fixed at one of its ends.
An envelope 12, of thin metal, of frustoconical shape has its inner periphery fixed to the upper end of the annular boss 1 1 with its outer periphery spaced therefrom.
Several arms 13, for example 6 or 8 are fixed tangentially to the periphery of the boss 11 at an angle such that their upper edges 14 follow the contour of the outer surface of the frustoconical casing 12 to which they are also fixed. The arms 13 are formed by thin flat metal bands fixed to their flat surfaces to the boss 11 and their upper edges 14 to the casing 12. Each arm 13 extends a certain distance beyond the outer periphery of the casing 12 and folded at this point in such a way, from the outer periphery of casing 12, to its end 15 that it extends parallel to the plane - from the outer peripheral edge of casing 12. All this is described with reference to the embodiment of FIGS. 1 to 3.
Between the outer peripheral edge of the casing 12 and the outer edge of each arm 13 is pivotally fixed a deflector 17 between lugs 18 fixed tangentially inside the casing 12 in the vicinity of its peripheral edge.
Each baffle 17 comprises a short section of angle iron mounted such that its wing 19 extends substantially vertically adjacent and parallel to the folded portion 15 of each arm 13 and its other wing 20 extends substantially horizontally facing over it. the folded part 15 of the arm 13.
Each deflector 17 is pivoted between a pair of ears 18 so that it can move in a vertical plane parallel to the folded portion 15 of the arm 13. The outer end of the vertical wing 19 of each deflector 17 is preferably arcuate along the radius of its pivot 21, and slightly towards the inside of its arcuate end, an arcuate slot 22 is formed in this wing 19 and receives a locking bolt 23 fixed in the folded part 15 of the associated arm 13.
The fixing of each deflector 17 is such that when it is in the lowest angular position, it rests on the upper edge 14 of the folded part 15 of the arm 13 and extends substantially parallel to the surface of the liquid in the container. when the agitator is inserted into it. The length of the arcuate slot 22 is such that a deflector 17 can be pivoted upwards until its horizontal flange 20 is substantially aligned with the inclination of the casing 12 and at an angle equivalent to the surface of the liquid in the vessel when the agitator is mounted for operation.
Each deflector can be locked in each of these positions or in any intermediate position by the bolt 23 engaged in the arcuate slot 22. Such a deflector 17 is applied to each arm 13.
Since no fixing member is necessary below the level of the liquid, of a reservoir or other container, each of these stirrers, when it is provided with suitable means of rotation can be applied to a container of liquid of appropriate size and can be used as a portable stirrer for selective use in several of these containers.
The agitator can however be manufactured with a reservoir or other container.
In each case, the appropriate stirrer is inserted into the liquid so that the upper edge of the conical casing and the baffles extend at or slightly above the level of the liquid in the tank or other container and is provided with means suitable for causing its rotation, for example of a belt or gear drive or of an electric motor.
The deflectors are adjusted so as to adapt to the purpose for which the agitator is intended to be used, it being understood that the greater the angle of the deflector relative to the surface of the liquid, the greater the surface agitation, the toroidal circulation in the body of the liquid and the trajectory of the displaced liquid on the surface of the body thereof.
In operation, the agitator is rotated at speeds preferably between 50 and 100 rpm. Due to the tangential arrangement of the arms with respect to the annular boss and the upward angle of the lower surface of the casing, liquid is forced up and down along the lower surface of the cone, the angles of the deflectors controlling the trajectory and agitation of the liquid.
During rotation, the liquid flow is upward and outward so that a substantially toroidal liquid circulation develops and all the liquid is gradually circulated through the area in the area of. turbulence on the surface of this liquid.
A particular advantage of the agitator described lies in the economy which it allows to achieve of the motive force required to carry out its functions; this being due to the fact that efficient aeration can be obtained without it being necessary to raise the liquid substantially above its normal level in the container. It is thus also possible to save on the dimensions of the container which it is not necessary to extend by an appreciable height above the level of the liquid due to the flat trajectory of the latter when it is moved. in rotation by the agitator, splashing and excessive turbulence can be substantially eliminated. When a higher trajectory is necessary, the agitator can be adjusted to provide this result.