<Desc/Clms Page number 1>
DESCRIPTION
DISPOSITIF DE SEPARATION DES ELEMENTS DE BROYAGE DANS LES BROYEURS A BOULETS A AGITATEUR.
L'invention concerne un dispositif de séparation des éléments de broyage dans les broyeurs A boulets A agitateur destines au broyage fin et a la dispersion en continu de matières solides dans des liquides, et elle trouve en particulier son application dans le cas de la preparation de suspensions dans le domaine de la chimie, ainsi que dans le domaine de l'industrie des colorants et dans le domaine de l'industrie des'produits alimentaires.
Les broyeurs A boulets A agitateur destines au broyage fin et A la dispersion en continu de matieres solides dispersées travaillent A l'aide d'elements de broyage ou corps broyants, les recipients de broyage de ces broyeurs étant partiellement remplis de billes de verre, de matigere ceramique ou d'acier. La dispersion de matière solide, transportée de façon continue dans le broyeur A agitateur, est, après broyage convenable, sortie à l'état finement disperse par une ouverture de sortie du recipient de broyage.
Une condition déterminante du fonctionnement convenable du broyeur A boulets a agitateur est la séparation continue des elements de broyage du produit broye. 11 existe à cette fin des dispositifs de Separation connus, qui répondent A des formes d'exécution de différents genres.
I1 est dans une ample mesure utilise, dans les broyeurs
<Desc/Clms Page number 2>
Zi boulets a agitateur comportant des récipients de broyage montés horizontalement, des dispositifs de séparation statiques sous la forme de tamis cylindriques ou de tamis plans qui rejoignent le recipient de broyage A la sortie et à la partie supérieure. I1 est toutefois également utilise des dispositifs de tamisage sous la forme de tamis à fentes, dans le cas desquels le produit broyé traverse en direction radiale ou en direction axiale une ou plusieurs fentes annulaires et sort par ces fentes.
Afin qu'un remplacement rapide soit possible en cas d'obstruction des tamis, il est également connu d'utiliser des cartouches de tamisage qui stavancent dans le récipient de broyage du broyeur A agitateur ou qui peuvent être placees dans la sortie de la suspension, A l'exterieur de la chambre de broyage. Etant donne leur position, les cartouches de tamisage representent une résistance a l'ecoulement dans le récipient de broyage et elles sont sujettes a une importante usure. Du fait de la position specs- fique des cartouches de tamisage, la presence d'espaces morts dans le recipient de broyage ne peut dtre evitee.
11 se présente des dépöts d'elements de broyage, qui exercent une influence prejudiciable sur l'effet de dispersion.
Pour obtenir un remplacement facile des cartouches de tamisage, il est nécessaire de faire s'ecouler du recipient de broyage une quantité determinee du melange de produit broye et d'elements de broyage, qui doit ensuite être ramenee dans le récipient. De plus, l'espace interne des cartouches de tamisage est difficilement accessible et ne peut être nettoyé qu'au prix d'une importante complication et d'une dépense élevée (DE-AS 2 037 258, DE-OS 2 154 713).
11 existe d'autre part un broyeur à agitateur qui présente une chambre de sortie dans laquelle sont
<Desc/Clms Page number 3>
prévus un ou plusieurs elements de tamisage de section transversale oblongue ou rdniforme. Les éléments de tamisage se trouvent au-dessus des elements agitateurs. La partie libre restante de la chambre de sortie sert de voie de derivation pour le courant de produit broye et d'elements de broyage activé dans la chambre
EMI3.1
de broyage. L'element de tamisage a a peu pres le meine fonctionnement qu'une cartouche de tamisage generalement connue.
Un inconvenient qui nuit A la capacite de fonctionnement de l'element de tamisage répondant cette forme de réalisation découle de ce que cet element de tamisage subit fortement l'influence de la viscosité du melange de produit broyé et d'elements de broyage.
La marche de l'ecoulement voulue autour de l'element de tamisage a, dans le cas de hautes viscosites du melange de produit broy6 et d'elements de broyage, son effet affaibli et, de ce fait, la formation d'une accumulation ou retenue d'éléments de broyage dans la chambre de sortie est favorisee (DE-OS 3 330 893).
Par la publication DE-AS 2 446 341, on connalt un broyeur A boulets A agitateur comportant un recipient de broyage monté horizontalement qui presente, l'une des extrémités, une tubulure d'entree et, A l'autre extrémité, une tubulure de sortie, dans laquelle est montE le dispositif de séparation des elements de broyage. Le dispositif de séparation des éléments de broyage est en substance un dispositif séparateur muni d'un ou de plusieurs vibrateurs, qui est forme d'un empilage d'elements séparateurs sous forme de disques ou de plaques montes concentriquement l'un par rapport A l'autre et séparés par des intervalles radiaux.
Entre deux éléments séparateurs fixes, il est prévu un element separateur qui peut etre anime d'un mouvement de vibration ou, dans le cas oü il est utilisé plusieurs vibrateurs, tous les elements séparateurs de l'empilage formé peuvent entre soumis A oscillations.
<Desc/Clms Page number 4>
Bien que le dispositif ainsi propose permette un écoulement de dispersions, meme fortement visqueuses, de matières solides par les intervalles de séparation et que la tendance A obstruction soit réduite, il existe cependant, dans la tubulure de sortie, entre le recipient de broyage et le dispositif separateur, un espace mort dans lequel il ne pourra pas se produire de mouvement suffisant du melange de produit broyé et d'elements de broyage. Cet inconvenient est encore accru en raison de la concentration d'elements de broyage qui va en augmentant dans le sens de la sortie, de telle sorte qu'il se presentera une accumulation ou retenue d'elements de broyage dans la tubulure de sortie.
De plus, des élue- ments de broyage usés ou des fragments d'elements de broyage pourront se fixer par coincement dans les intervalles compris entre les elements séparateurs et bloquer de cette façon le mouvement de vibration de ces elements séparateurs. Ces perturbations pourront entrainer une défaillance du broyeur A agitateur et impliqueront la nécessité d'un demontage et d'un nettoyage minutieux de l'ensemble du systeme de séparation.
On connalt en outre, par la publication DE-OS 3 131 370, un broyeur A boulets A agitateur comportant un récipient de broyage monte horizontalement et un dispositif de Separation forme d'un tamis plan qui est monté horizontalement, parallelement à l'axe de l'arbre d'agitateur, à l'extrémiste de la chambre de broyage, à la partie supérieure de celle-ci, dans un couvercle sous forme de chapeau du recipient de broyage, couvercle qui constitue le bottier du tamis. Comme couvercle du dispositif de séparation, il est prévu un chapeau collecteur de produit broyd qui est muni d'une tubulure de sortie dirigée en oblique vers le haut et qui est fixé au couvercle du récipient de broyage de façon à pouvoir en être detache.
Le tamis plan utilisé
<Desc/Clms Page number 5>
peut facilement être remplacé sans qu'il ne se présente dans ce cas de perte d'elements de broyage. Etant donné la position plane du tamis, il ne peut toutefois pas être évite qutil existe, dans la zone du dispositif de Separation, des espaces morts dans lesquels il pourra se produire une accumulation d'elements de broyage A l'etat stationnaire. Etant donne la forte charge specifique de la face du tamis de séparation, il sera également necessaire de procéder A un nettoyage relativement fréquent du tamis plan montS comme il est indiqué ci-dessus.
EMI5.1
La presente invention vise à viter dans la plus grande mesure possible les inconvenients indiqués plus haut des broyeurs à boulets A agitateur connus du genre en question lors de la séparation des elements de broyage du produit broyé, a réduire davantage la perte de suspensions, d'elements de broyage et d'agents solvants lors du remplacement du tamis, a diminuer la depense de temps nécessaire a ce remplacement et à améliorer nettement l'effet de tamisage.
Le but de la présente invention est de procurer un broyeur a boulets A agitateur du genre indiqué dans le préambule de ce mémoire qui soit prévu sous une forme telle qu'il comporte un dispositif de séparation des elementsde broyage qui permette une pleine utilisation du récipient de broyage grace a l'absence d'espaces morts, l'obtention d'une grande surface de Separation par adaptation géométrique a la peripherie du récipient de broyage et un remplacement du dispositif de séparation des elements de broyage sans que le reci-
EMI5.2
pient de broyage doive etre vide, et qui offre une securité supplementaire contre la sortie d'elements de broyage usés.
Le but qui vient d'etre énoncd est atteint suivant la presente invention par le fait que le
<Desc/Clms Page number 6>
dispositif de séparation des elements de broyage est forme d'un chässis rectangulaire de tamis, sous forme de caisse, d'un tamis de séparation inférieur bombé,
EMI6.1
de forme rectangulaire, et d'un tamis d'arrêt ou de retenue des elements de broyage prévu ä distance audessus du tamis de separation, et par le fait qu'il comporte une chambre collectrice entre le tamis de séparation et le tamis d'arret ou de retenue des elements de broyage,
la surface du tamis de séparation rectangulaire bombé qui est tournee vers la chambre de broyage étant adaptee ä la surface cylindrique du récipient de broyage et le tamis d'arrêt ou de retenue des elements de broyage étant prévu sous la forme d'un tamis rectangulaire plan. Une autre caracteristique que présente le dispositif de séparation des éléments de broyage reside en ce que la surface bombee du tamis de separation, quelle qu'en soit la largeur, couvre, dans le sens périphérique, au maximum la moitie de la surface cylindrique du recipient de broyage.
11 est en outre prévu, suivant la presente invention, que le tamis de séparation soit fixé au chässis de tamis par des éléments de retenue et que le tamis d'arrêt ou de retenue des elements de broyage soit monté librement dans un évidement du bord supérieur interne du chässis de tamis et soit maintenu en place par un couvercle fix6 au recipient de broyage.
Suivant une particularité complémentaire de la présente invention, il est prévu que les ouvertures de passage du tamis d'arrêt ou de retenue des éléments de broyage soient plus petites que les ouvertures de passage du tamis de séparation et que les ouvertures de passage des deux tamis soient de forme rectangulaire, les ouvertures de passage rectangulaires du tamis de séparation etant, par leur côté le plus long, parallèles ä l'axe longitudinal de l'arbre d'agitateur. Selon une autre particu-
<Desc/Clms Page number 7>
larie encore de réalisation de la presente invention, le rapport entre le volume de la chambre collectrice et le volume de la chambre de broyage est de 1/20.
Enfin, selon cette invention, il est encore prévu que le dispositif de séparation des éléments de broyage puisse etre emboîté sous la forme d'une unité de construction fermée dans le récipient de broyage.
On donnera ci-apres une explication plus amplement détaillée de la présente invention en decrivant un exemple de réalisation de celle-ci. Dans les dessins qui sont annexes à ce mémoire, la figure 1 represente, par une vue schématique, en coupe longitudinale, un broyeur A boulets muni d'un agitateur et comportant un dispositif de séparation des elements de broyage, la figure 2 représente le dispositif de séparation des elements de broyage tel qu'il apparalt vu en coupe transversale dans le sens indique par les fleches A - A sur la figure 1, et la figure 3 est une vue de détail qui represente le dispositif de Sepa- ration des éléments de broyage isolé.
Comme on peut s'en rendre compte si l'on se réfère a la représentation de la figure 1, le broyeur à boulets, muni d'un agitateur, broyeur qui travaille en continu, comporte un recipient de broyage cylindrique 1, monté horizontalement, qui présente une tubulure d'entree de produit A broyer 2 et une tubulure de sortie 3 pour le produit finement broyé et dispersé.
Pour le refroidissement, le récipient de broyage 1 est muni d'une enveloppe ou d'une chemise de refroidissement 4. En vue de son broyage fin et de son amenée a 1'état de dispersion en continu, le produit A broyer est introduit, du haut, par la tubulure d'entrée de produit 2,
<Desc/Clms Page number 8>
dans la chambre de broyage 5 du récipient de broyage 1, qui est remplie en grande partie d'elements. de broyage librement mobiles.
Par l'agitateur, qui est constitue par l'arbre d'agitateur 6 portant, fixés sur lui, des disques de broyage 7, agitateur qui est prévu pour tourner ä grande vitesse dans le recipient de broyage 1, les éléments de broyage se trouvant dans la chambre de broyage 5, qui ne sont pas représentés dans le dessin, seront remues et déplacés de façon intense et,
EMI8.1
de cette maniere, le produit ä broyer sera broyé et amene à l'état de fine dispersion. L'arbre d'agitateur 6 est monté d'un côté dans la zone de la tubulure d'entrée de produit ä broyer 2 et l'étanchéité de son montage par rapport ä la chambre de broyage 5 est assurée par un joint 8 dont il est muni.
La séparation du produit broyé des éléments de broyage est assurée par le dispositif de séparation des elements de broyage, lequel est prévu ä l'extremiste du recipient de broyage et ä la partie superieure de celui-ci, et se compose du châssis de tamis sous forme de caisse 9, du tamis de séparation bombe 10 et du tamis 11 d'arrêt ou de retenue des elements de broyage, prévu sous la forme de tamis plan, qui est couvert du couvercle 12, fixé au recipient de broyage 1 par un dispositif de fermeture, lequel n'est pas representé dans le dessin, couvercle 12 qui porte la tubulure de sortie 3.
La séparation
EMI8.2
proprement dite des elements de broyage est obtenue gräce au tamis de séparation 10, de forme rectangulaire, qui est fixe ä l'aide d'é1éments de retenue 13, ä deux cotes opposés l'un ä l'autre, au châssis de tamis 9, monte, avec les deux tamis, sous la forme d'une unité de construction fermée, dans le récipient de broyage 1.
Comme l'indiquent les representations de la figure 2 et de la figure 3 des dessins ci-annexes, la surface du tamis de separation bombe 10 qui est tournee
<Desc/Clms Page number 9>
vers la chambre de broyage 5 est adaptée à la surface cylindrique du récipient de broyage l, de telle sorte que la présence d'espaces morts dans la chambre de broyage 5 est évitée et qu'il existe à coup sûr une grande face utile de tamisage de séparation.
Cet effet est encore appuyé par les disques de broyage 7 montés de façon à tourner à l'avant de la face du tamis de séparation 10, qui, même en cas de fort remplissage en elements de broyage, permettent un déplacement intense de ces elements de broyage et empêchent par conséquent une accumulation d'éléments de broyage A l'avant de ce tamis de séparation 10.
Les elements de broyage usés qui traversent les ouvertures de passage du tamis de Separation 10 ou encore les elements de broyage ayant traversé ces ouvertures de passage A cause d'un défaut du tamis de séparation sont retenus par le tamis 11 d'arrêt ou de retenue des elements de broyage, monte à distance au-dessus du tamis de séparation, tamis 11 dont les ouvertures de passage sont plus petites que celles du tamis de séparation, ce qui a pour effet d'éviter efficacement une penetration indésirable d'élé- ments de broyage dans le Systeme de conduits de suspension prévu en aval du broyeur A boulets A agitateur.
Afin qu'une obstruction du tamis de séparation 10 et du tamis 11 d'arrêt ou de retenue des elements de broyage soit évitée, les ouvertures de passage des deux tamis sont prévues de forme rectangulaire, les ouvertures de passage du tamis de séparation 10 étant, par leur coté le plus long, parallèles a l'axe longitudinal de l'arbre d'agitateur. Le tamis rectangulaire 11 d'arrêt ou de retenue des elements de broyage est monte dans un évidement correspondant du bord superieur interne du châssis de tamis 9 et il est maintenu en place par le joint d'étanchéité 14 et par le couvercle 12, qui est fixé au recipient de broyage 1 et qui porte la
<Desc/Clms Page number 10>
tubulure de sortie 3.
La chambre collectrice 15 formée entre le tamis 11 d'arrdt ou de retenue des éléments de broyage et le tamis de séparation 10, chambre collectrice dont le volume correspond A environ 1/20 du volume de la chambre de broyage, peut emmagasiner pendant un laps de temps relativement long les éléments de broyage ayant ete retenus par le tamis d'arrêt ou de retenue des elements de broyage.
Etant donné que le tamis 11 d'arrêt ou de retenue des elements de broyage peut être enlevé séparément du dispositif de Separation des éléments de broyage, on peut, en detachant la fermeture du couvercle, effectuer une vérification rapide de l'état de la chambre collectrice 15 et du tamis de séparation 10 sans que l'ensemble du dispositif de séparation des elements de broyage à emboltement doive être retiré du récipient de broyage 1. Grace à la forme rectangulaire donnée aux ouvertures de passage du tamis de Separation 10, associée à l'allure bombée de ce tamis de séparation, le risque de coincement d'elements de broyage dans les ouvertures de passage est fortement reduit.
Comme les ouvertures de passage du tamis 11 d'arrêt ou de retenue des elements de broyage ont été prévues plus petites que les ouvertures de passage du tamis de spéparation 10, il est possible d'obtenir,
EMI10.1
en particulier en cas d'utilisation de petits elements de broyage, par exemple d'une dimension inférieure a 0, 8 mm, grâce a l'échelonnement en profondeur obtenu du comportement de séparation du dispositif de séparation des elements de broyage, une duree de fonctionnement sans perturbations sensiblement prolongée.