Appareil destiné à mélanger en continu un matériau sous forme divisée
dans un liquide sous pression
La présente invention est relative à un appareil destiné à mélanger en continu un matériau sous forme divisée dans un n liquide sous pression, en permettant un dosage précis de la quantité de poudre introduite.
On connaît déjà de tels appareils utilisant un cône de diffusion en forme de Venturi pour obtenir un mélange uniforme entre le liquide qui circule dans l'appareil et la poudre à injecter, grâce à une transformation en pression d'une partie de l'énergie cinétique. C'est en particulier le cas de certains matériels extincteurs d'incendies, fonctionnant comme générateurs de mousse. Or, si de tels appareils présentent habituellement une excellente sécurité de fonctionnement, un entretien facile et un rendement élevé, ils ne permettent généralement pas de doser de façon précise la quantité de poudre injectée dans le débit liquide et par suite d'asservir l'une à l'autre ces deux grandeurs; d'autre part, ces appareils ne permettent pas de faire varier le débit et même de l'annuler.
La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients précédents grâce à un appareil mélangeurdoseur de conception mécanique très simple et d'un fonctionnement particulièrement sûr et précis.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comporte un corps traversé par une canalisation de passage pour le débit liquide, un logement ménagé dans le corps et dans lequel débouche la canalisation, ce logement comprenant deux pignons engrenant l'un avec l'autre, une trémie formant réservoir de poudre située au-dessus des pignons et débouchant dans le logement et un moteur de commande de la rotation des pignons déterminant l'entraînement de la poudre et sa distribution dans le débit liquide.
L'appareil considéré s'apparente dans ces conditions à une pompe à engrenages dont les pignons collectent, entraînent puis distribuent la poudre dans le débit liquide, le débit de poudre pouvant être facilement asservi à ce débit liquide en rendant la vitesse de rotation du moteur de commande des pignons fonction du débit d'entrée du liquide à l'intérieur de l'appareil.
Dans un mode de réalisation préféré, le corps de l'appareil est réalisé par assemblage de trois flasques parallèles fixés l'un contre l'autre et constituant respectivement une chambre d'arrivée du liquide, un support des pignons d'entraînement de la poudre et un collecteur de sortie du mélange poudre-liquide, la liaison entre le flasque support des pignons et le flasque collecteur de sortie étant réalisée au moyen d'une série de trous de passage évitant le retour de la poudre vers les dents du pignon.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en coupe verticale de l'appareil mélangeur-doseur considéré, représenté avec les pignons d'entraînement retirés;
la fig. 2 est une vue en coupe de la fig. 1 selon la ligne
II-II de cette dernière, illustrant la disposition des pignons;
les fig. 3 et 4 sont deux vues de détail à plus grande échelle de deux parties de l'appareil.
Comme on le voit sur la fig. 1, I'appareil mélangeurdoseur proposé comporte essentiellement un corps 1 formé de trois flasques accolés et désignés respectivement par les références 2, 3 et 4. Le flasque 2 est muni d'un alésage 5 débouchant par un conduit de raccordement 6 dans une chambre 7 constituant une chambre d'entrée pour un fluide liquide quelconque sous pression, traversant l'appareil avec un débit donné. Le profil de la chambre 7 apparaît à plus grande échelle sur la fig. 3 et est choisi de manière à permettre une bonne répartition du débit liquide dans cette chambre, sans pertes de charge prohibitives, avant passage dans un logement 8 ménagé dans le flasque intermédiaire 3.
Ce logement 8 est ouvert à sa partie supérieure et est mis en communi cation avec une trémie 9 formant réservoir pour un matériau 10 sous forme de poudre que l'on désire injecter en quantité et à vitesse données dans le débit liquide traversant l'appareil.
Le flasque 3 comporte, dans son logement 8 sous la trémie 9, deux pignons d'entraînement 11 et 12 engrenant l'un avec l'autre, comme le montre la vue en coupe de la fig. 2. Le pignon 12 est claveté au moyen d'une clavette 13 sur un arbre 14 qui, réuni à un ensemble moteur-réducteur (non représenté) détermine la rotation des pignons selon le sens des flèches 15. La vitesse du moteur qui détermine le débit de poudre entraînée par les pignons, est réglée en fonction notamment des variations du débit du liquide traversant l'appareil données par un débitmètre (non représenté), de façon à obtenir à la sortie de l'appareil un mélange poudre-liquide en proportions bien déterminées.
Le flasque 4 enfin fermant l'appareil comporte une chambre 16, communiquant avec le logement 8 de la plaque 3 par des trous tels que 17 et formant un collecteur pour le mélange poudre-liquide avant évacuation de celui-ci par la canalisation 18. La fig. 4 montre la répartition choisie pour les trous 17 de la plaque 4, ces trous ayant pour rôle essentiel d'interdire le retour de la poudre depuis le collecteur 16 vers le logement 8 et en particulier vers les dents des pignons 1 1 et 12, qui risquerait de produire le coincement de l'appareil.
L'étanchéité de l'ensemble est réalisée par ajustage précis des dents et des flancs des pignons et par assemblage soigné des diverses pièces de l'appareil.
Apparatus for continuously mixing a material in divided form
in pressurized liquid
The present invention relates to an apparatus for continuously mixing a material in divided form in a pressurized liquid, allowing precise metering of the quantity of powder introduced.
Such devices are already known using a Venturi-shaped diffusion cone to obtain a uniform mixture between the liquid which circulates in the device and the powder to be injected, thanks to a conversion into pressure of part of the kinetic energy. . This is in particular the case with certain fire extinguishing equipment, functioning as foam generators. However, if such devices usually have excellent operating safety, easy maintenance and high efficiency, they generally do not allow precise metering of the quantity of powder injected into the liquid flow and consequently control one. to the other these two sizes; on the other hand, these devices do not allow the flow to be varied and even canceled.
The object of the present invention is to avoid the above drawbacks by virtue of a mixer-doser device of very simple mechanical design and particularly safe and precise operation.
This device is characterized in that it comprises a body through which a passage pipe for the liquid flow passes, a housing formed in the body and into which the pipe opens, this housing comprising two pinions meshing with one another, a hopper forming a powder reservoir located above the pinions and opening into the housing; and a motor for controlling the rotation of the pinions determining the driving of the powder and its distribution in the liquid flow.
The device considered is similar in these conditions to a gear pump whose pinions collect, drive and then distribute the powder in the liquid flow, the powder flow can be easily controlled by this liquid flow by making the motor rotation speed pinion control function of the liquid inlet flow inside the device.
In a preferred embodiment, the body of the apparatus is produced by assembling three parallel flanges fixed one against the other and respectively constituting an inlet chamber for the liquid, a support for the powder drive pinions. and an outlet manifold for the powder-liquid mixture, the connection between the support flange of the pinions and the outlet manifold flange being produced by means of a series of passage holes preventing the return of the powder towards the teeth of the pinion.
The appended drawing illustrates, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention.
Fig. 1 is a schematic vertical sectional view of the mixer-metering apparatus in question, shown with the drive gears removed;
fig. 2 is a sectional view of FIG. 1 according to the line
II-II of the latter, illustrating the arrangement of the pinions;
figs. 3 and 4 are two detail views on a larger scale of two parts of the apparatus.
As seen in fig. 1, the proposed mixer-doser apparatus essentially comprises a body 1 formed of three flanges placed side by side and designated respectively by the references 2, 3 and 4. The flange 2 is provided with a bore 5 opening out through a connection duct 6 into a chamber 7. constituting an inlet chamber for any liquid fluid under pressure, passing through the apparatus with a given flow rate. The profile of the chamber 7 appears on a larger scale in FIG. 3 and is chosen so as to allow a good distribution of the liquid flow in this chamber, without prohibitive pressure drops, before passing through a housing 8 provided in the intermediate flange 3.
This housing 8 is open at its upper part and is brought into communication with a hopper 9 forming a reservoir for a material 10 in the form of powder which it is desired to inject in a given quantity and speed into the liquid flow passing through the apparatus.
The flange 3 comprises, in its housing 8 under the hopper 9, two drive pinions 11 and 12 meshing with each other, as shown in the sectional view of FIG. 2. The pinion 12 is keyed by means of a key 13 on a shaft 14 which, joined to a motor-reducer assembly (not shown) determines the rotation of the pinions in the direction of the arrows 15. The speed of the motor which determines the speed. powder flow rate driven by the pinions, is adjusted according in particular to the variations in the flow rate of the liquid passing through the device given by a flowmeter (not shown), so as to obtain at the outlet of the device a powder-liquid mixture in proportions well determined.
The flange 4 finally closing the apparatus comprises a chamber 16, communicating with the housing 8 of the plate 3 through holes such as 17 and forming a collector for the powder-liquid mixture before evacuation of the latter through the pipe 18. The fig. 4 shows the distribution chosen for the holes 17 of the plate 4, these holes having the essential role of preventing the return of the powder from the collector 16 to the housing 8 and in particular to the teeth of the pinions 1 1 and 12, which could cause the device to jam.
The assembly is sealed by precise adjustment of the teeth and sides of the pinions and by careful assembly of the various parts of the device.