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"PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX CONCASSEURS OU BROYEURS"
L'invention a trait aux concasseurs ou broyeurs du genre de ceux dans lesquels plusieurs groupes de barres broyeuses ou autres organes analogues sont montés chacun dans les alvéoles ou ouvertures en forme de segments, alignées longitudinalement, de deux ou plusieurs croisillons écartés l'un de l'autre, et peuvent être mis en rotation par des moyens appropriés.
Le but de l'invention est d'établir une machine perfec- tionnée du type général ci-dessus indiqué, les perfectionne- ments visant plus spécialement la forme des croisillons qui portent les barres broyeuses, par quoi le rendement de la
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machine est considérablement augmenté.
Conformément à l'invention,'on donne aux ouvertures ou alvéoles des croisillons de support des barres, sensiblement la forme de coins ou de triangles, dont l'un des côtés est à peu près tangent à un cercle central et l'hypoténuse de chacun d'eux est droite ou formée par un arc du cercle qui forme la surface intérieure de la couronne du croisillon.
Deux ou plusieurs croisillons ainsi formés sont montés de manière que leurs ouvertures ou alvéoles soient en ligne; ils forment ainsi des supports pour les groupes de barres broyeuses et constituent un élément concasseur ou broyeur.
Un but de l'invention consiste dans l'établissement d'un appareil broyeur du genre indiqué plus haut, qui comporte deux ou plusieurs éléments broyeurs ou concasseurs disposés de ma- nière que les ouvertures alignées des croisillons formant un 'élément aient de l'avance sur les ouvertures alignées des croi- sillons formant l'élément adjacent suivant, disposition grâce à laquelle le moment de torsion dû à la rotation des groupes de barres broyeuses autour de l'axe commun de l'arbre pendant le fonctionnement de la machine est considérablement réduit.
L'invention comprend encore d'autres caractéristiques qui ressortiront au cours du présent mémoire descriptif.
Les dessins annexés représentent plusieurs modes d'exécu- tion qui permettront de bien comprendre l'invention et de la mettre en pratique.
La Fig. 1 est une coupe verticale partielle du mode de construction de l'appareil auquel on donne la préférence.
La Fig. 2 est une coupe verticale transversale, suivant la ligne II-II de la Fig. 1.
La Fig. 3 est la coupe verticale partielle d'une variante
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de construction de l'appareil.
La Fig. 4 est une vue de clétail en coupe du montage d'un croisillon.
La Fig. 5 est la coupe verticale du montage du croisillon, faite suivant la ligne V-V de la Fig. 4.
La Fig. 6 est une vue de détail d'une variante de cons- truction, montrant l'extrémité de sortie.
La Fig. 7 est une vue de détail en coupe montrant l'ou- verture de sortie centrale périphérique de l'appareil, cette coupe étant faite suivant la ligne VII-VII de la Fig. 1.
La Fig. 8 est une coupe verticale partielle d'une variante de construction de l'appareil appliquée à un broyeur à boulets pour ciment.
La Fig. 9 est une vue en plan schématique montrant l'a- gencement des éléments broyeurs du présent appareil, dans un moulin a pulpe.
La Fig. 10 est la vue en coupe du moulin à pulpe suivant la ligne X-X de la Fig. 9, qui montre la construction du croi- sillon.
La Fig. 11 est une autre vue en coupe du moulin à pulpe faite suivant la ligne XI-XI de la Fig. 9, qui montre une plaque.d'extrémité de l'appareil.
La Fig. 12 est une vue en coupe du moulin à pulpe, faite suivant la ligne XII-XII de la Fig. 9, qui montre l'autre pla- que d'extrémité par laquelle les tiges broyeuses peuvent être introduites dans le moulin.
La Fig. 13 est la vue en bout schématique d'un système de croisillons dans lequel des paires de croisillons sont dis- posées en série, en retrait par rapport à leurs ouvertures.
La Fig. 14 est une coupe verticale partielle qui montre le
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broyeur ou concasseur comportant une sortie par aspiration, la, Fig. 15 en est la vue en bout.
Le système d'appareil représenté sur les Figs. 1 et 2 des dessins peut être utilisé soit pour le broyage humide, soit pour le broyage à sec. Dans ce mode de construction, l'appareil comporte une enveloppe sensiblement cylindrique 6 munie de plaques d'extrémité 7 et 8. Ces plaques sont munies au milieu d'un bossage tubulaire 9 tourillonné dans un palier de support 11. Sur la face intérieure de chacune des plaques d'extrémité 7 et 8 est fixé par des boulons un élément de tambour cylin- drique 12 dont les extrémités intérieures sont à un certain écartement l'une de l'autre et sont munies de rebords annulai-* res parallèles, ou lèvres de décharge 13.
Entre ces rebords 13 est formée une ouverture de sortie périphérique 14 recou- verte par un tamis cylindrique à mailles fines 16 et un ternis à grosses mailles 17 disposé concentriquement dans le premier.
Ces deux tamis 16 et 17 sont fixés aux rebords 13 et ces der- niers sont reliés entre eux par des entretoises 18. Chaque élément de moyeu est fait de préférence en deux moitiés as- semblées par des boulons 19 qui traversent des brides 20, com- me on le voit sur la Fige 2. L'ensemble de l'enveloppe 6 est mis en rotation par l'intermédiaire d'une roue à chaîne 21 mon- tée rigidement sur l'un des bossages tubulaires 9. La surface intérieure de l'enveloppe ou tambour 6 est munie d'une garni- ture de résistance appropriée 22 destinée à la protéger contre l'usure exagérée ou les détériorations.
Chaque élément de tambour 12 présente une portée intérieu- re annulaire 23 voisine du rebord ou lèvre de sortie respecti- ve 13. Ces portées annulaires 23 ont un diamètre inférieur à, celui de la périphérie intérieure des éléments 12 du tambour et servent de supports pour les croisillons 24.
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Il est à remarquer que l'espace intérieur périphérique
26 formé entre chaque portée 23 et la plaque d'extrémité ad- jacente 7 ou 8, est pourvu de lames 27 disposées parallèlement à l'axe de l'enveloppe ou tambour 6 et servent à amener les ma- tières à broyer à une partie supérieure de l'enveloppe 6 pendant la rotation.
Il peut être trouvé avantageux dans certains cas de modi- fier la forme des lames 27 en munissant chacune d'elles d'un rebord intérieur pour constituer un auget destiné à élever les matières; cette disposition est applicable à tous les types' de construction décrite ci-après.
Tous les croisillons 24 comprennent une couronne 28, une partie centrale 29 et des bras ou rayons 31. La périphérie extérieure de la couronne 28 repose sur la portée respective 23. Les portées cylindriques 23 présentent chacune une ou plu- sieurs gorges périphériques 32 servant à retenir des bagues de garniture 33 en caoutchouc ou autre matière appropriée, de manière à former un joint sensiblement hermétique et étanche pour les périphéries des couronnes 28 des croisillons.
Les moyeux.29des croisillons sont creux, ils sont pourvus d'un trou central 34 et les bras ou rayons 31 qui relient la couronne 28 au moyeu 29 sont sensiblement tangentiels audit moyeu. Les rayons adjacents 31 forment des angles égaux, de sorte que plusieurs ouvertures de forme à peu près triangulaire 36, disposées en cercle, se trouvent formées entre la couronne 28 et le moyeu 29 de chaque croisillon. Deux des côtés des ouvertures triangulaires sont constitués par les bvrds adjacents des rayons 31, tandis que le troisième côté de chaque triangle est l'arc de cercle 37 de la périphérie intérieure de la cou- ronne 28 du croisillon compris entre les dits rayons 31.
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Les ouvertures ou alvéoles 36 sont par conséquent sensi- blement en forme de coin et, dans certains cas, ils ont la forme de triangles rectangles dont les bases sont à, peu près tangentielles au moyen 29, tandis que l'hypoténuse est formée par un arc de cercle de la périphérie intérieure interrompue de la couronne 28 du croisillon.
Les croisillons 24 sont fixés en position dans l'enveloppe 6 parallèlement et à une certaine distance l'un de l'autre, les alvéoles correspondantes 36 étant en ligne axiale. Les paires de croisillons ainsi disposées forment un support pour des grou- pes de tiges 38 qui traversent les alvéoles alignées 36. Ces groupes de barres 38 constituent les organes broyeurs de la machine. Il est à remarquer que les deux tiers environ de l'ai- re de chaque alvéole 36 sontocoupés par les barres. Lorsque l'on fait tourner les croisillons, de préférence dans le sens des coins des alvéoles 36, les groupes de barres 38 s'entrecho- quent à l'intérieur de ces alvéoles. Cet entrechoquement des groupes de barres 38 produit le broyage des matières amenées à celles-ci.
Les côtés en arc de cercle 37 des alvéoles 36 for- ment les surfaces d'enclume du broyeur par rapport auxquelles les tiges 38 se déplacent et roulent pendant le fonctionnement de la machine.
Afin d'éviter que les croisillons 24 ne tournent par rap- port à l'enveloppe 6, des butées 39 diamétralement opposées sont prévues sur la périphérie extérieure de chacune des cou- ronnes 38 des croisillons, ces butées 39 pénétrant dans des évidements correspondants 41 formés dans les brides 20. Les butées 39 sont maintenues solidement entre les brides 20 par les boulons 19 qui les traversent.
Une autre paire d'oreilles de butée 42 s'étend radialement
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depuis la périphérie extérieure de chaque croisillon 24 en des points diamétralement opposés et perpendiculairement aux butées 39. Ces oreilles 42 sont de forme cônique et avancent dans des trous cylindriques 43 de bossages 44 formés à l'extérieur des por- tées 23. Une bague de garniture compressible 45 prévue dans chaque ouverture 43 assure l'étanchéité du joint entre l'espace compris entre l'oreille considérée 42 et les parois de l'ou- verture 43.
Les ouvertures 43 sont élargies à leur extrémité ex- térieure pour former un épaulement 46 contre lequel un presse- étoupes 47 est maintenu pressé par un boulon 48 dont la tête est disposée dans un évidement fraisé de la périphérie du croi- sillon correspondant 24, tandis que son extrémité extérieure porte les écrous ordinaires 49 qui appuient contre le presse- étoupes 47 (Fig. 4).
Comme on le voit sur le dessin, les presse-étoupes 47 sont munis sur leur face interne de coins 51 qui s'enfoncent dans la garniture 45 pour la serrer fortement contre les parois de l'ouverture 43 et la périphérie de l'oreille 42. Les butées 39 partent des croisillons 24 dans le voisinage des extrémités extérieures des bras ou rayons adjacents 39, tandis que les oreilles 42 s'étendent vis à vis des côtés en arc de cercle des alvéoles 37, en vue de permettre l'introduction des bou- Ions 48.
Afin de fixer encore les croisillons 24 aux portées 23, il est prévu un certain nombre de boulons 52 qui traversent les couronnes 23 des croisillons à l'endroit des vides 36, ces boulons étant logés dans des trous formés dans les bossages 53 qui s'étendent radialement depuis les portées 23. Les butées 39 et 42 et les boulons 52 servent à fixer solidement les croisillons à l'enveloppe 6 et à empêcher qu'ils ne se dépla- cent car rapport à cette dernière.
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Les barres 38 sont introduites dans les alvéoles 36 par des portes 55 agencées sur la plaque d'extrémité 8 et en ligne avec les alvéoles.
Un mécanisme de commande approprié quelconque peut être relié à la roue à chaîne 21 pour imprimer un mouvement de ro- tation à l'enveloppe 6.
Lorsque cette enveloppe 6 tourne, les matières qu'elle contient sont entraînées dans sa rotation et tombent par suite sur les groupes de barres 38, les matières passant entre les barres 38 dans et à travers les alvéoles 36. L'entrechoquement, le déplacement et le roulement des barres 38 dans les alvéoles 36 servent à concasser et broyer les matières qui les traver- sent.
Les matières broyées complètement et celles partiellement broyées sont évacuées par le conduit de sortie périphérique 14.
Le tamis extérieur plus fin 16 est construit en quatre ou un plus grand nombre d'éléments dont les extrémités sont serrées dans les entretoises 18 de la manière indiquée sur la Fig. 7.
Le gros tamis intérieur 17 est fixé à des épaulements pa- rallèles 54 formés sur les brides de sortie 13, les éléments du gros tamis 17 étant plus courts que le tamis fin 16, de ma- nière à laisser un passage libre 56 à l'extrémité du tamis 17 (Fig. 7). Les matières finement broyées sont finalement évacuées à travers le tamia fin 16.
Tout produit qui n'a pas été assez finement broyé pour pouvoir passer au travers du tamis fin 16 est renvoyé, par les passages 56, dans l'enveloppe 6 pour être broyé de nouveau.
Les matières qui n'arrivent pas à traverser le tamis fin 16 sont entraînées vers le haut pendant la rotation de l'enveloppe 6 et renvoyées par les conduits 56 dans cette dernièrei, puis
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de nouveau aux barres broyeuses.
Les matières à broyer peuvent être introduites dans l'enveloppe 6 par tous moyens appropriés. Dans le mode de cons- truction représenté sur la Fig. 1, un tube d'admission cônique 57 traverse la plaque d'extrémité 8 et évacue en un point si- tué entre les croisillons 24, ce tube d'admission 57 étant retenu dans le bossage 9 do la plaque d'extrémité 8 et mis en rotation par l'enveloppe 6 avec laquelle il tourne. Sur l'ex- trémité extérieure du tubu d'admission 57 est montée la pelle d'alimentation habituelle 58 servant à puiser les matières dans une auge appropriée ou l'équivalent et à les passer dans le tube d'admission 57. Les matières délivrées par la grande ex- trémité du tube d'admission 57 tombent sur les groupes de bar- res 38 sont entraînées dans l'enveloppe et broyées par les or- ganes broyeurs.
Les matières broyées sont ensuite évacuées de la manière indiquée plus hauto
L'appareil modifié représenté sur la Fige 3 est semblable au point de vue de la construction et du fonctionnement au type de construction préféré décrit jusqu'ici. La modification con- siste dans l'agencement d'ouvertures de sortie extrêmes 59 dans l'enveloppe 6 en remplacement du conduit central périphérique de sortie 140 Il y a plusieurs semblables sorties extrêmes 59 dans chacune des plaques d'extrémité 7' et 8'.Chaque ouvertu- re de sortie 59 est recouverte d'une grille 61 formant tamis.
A l'extérieur de cette grille 61, un tamis finisseur 62 recou- vre l'ouverture de sortie 590
Entre les croisillons 24' est formé un évidement annulaire 63 dans lequel des godets élévateurs de matière ou de pulpe 64 contiennent la matière pour l'éle@er à mesure que l'enveloppe 6' tourne. Les organes broyeurs dans cet appareil fonctionnent d'une manière analogue à ceux du premier type. Un tube trans''
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porteur 66 dans lequel une vis est disposée, traverse la pla- que d'extrémité 7' et amène les matières à concasser ou à broyer dans l'enveloppe 6'.
La Fig. 8 montre l'agencement d'un broyeur concasseur à barres du présent système combiné à un broyeur à boulets ou broyeur à ciment 67. Dans ce mode de construction, le trans- porteur à vis 68 amène la matière à broyer dans l'intérieur de l'enveloppe 6" entre les croisillons 24" où une chambre annu- laire est formée autour de l'enveloppe 6". Cette chambre 69 est séparée de l'intérieur de l'enveloppe 6" par des grilles de sortie 71 à travers lesquelles le produit broyé est évacué dans la dite chambre 69. Des conduits rectangulaires coudés 72 re- lient la chambre 69 à l'admission centrale 73 du broyeur cy- lindrique à boule- 67. La matière évacuée s'écoule par les conduits 72 dans le broyeur à boulets 67 où elle est finement broyée par les boulets 74, à la manière usuelle.
Dans cette disposition, une des plaques d'extrémités 7"' est munie de portes 55" pour l'introduction des barres 38, et l'autre pla- que d'extrémité 8" est reliée à l'extrémité du broyeur à bou- lets 67. Le broyeur à barres et le broyeur à boulets 67 tour- nent en synchronisme.
La Fig. 9 montre un mode de réalisation du mécanisme broyeur en vue de son application à un moulin à pulpe. Le mécanisme broyeur ou batteur à barres 76 est disposé dans une cuve 77.
Dans cette cuve 77 est monté transversalement un arbre 78 qui est relié à un mécanisme de commande approprié. Sur l'arbre 78 sont clavetés les croisillons 79 placés à un certain écartement les uns des autres. Sur le dessin on a représenté deux paires de croisillons. Des plaques d'extrémité 81 et 82 sont fixées sur les extrémités opposées de la série de croisillons 79, la plaque d'extrémité 82 étant munie de portes 83 par lesquelles /
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les groupes de barres 38 peuvent être introduites dans les al- véoles 36' des croisillons 79. Dans ce cas,les croisillons 79 ne sont pas entourés par une enveloppe fermée, de manière que la pulpe puisse circuler librement entre euxo
Les alvéoles 36' des croisillons 79 sont en forme de coins de même que les alvéoles 36.
Sur la périphérie extérieure de chaque croisillon 79 et des plaques extrêmes 81 et 82, sont formées à certaines distances les unes des autres, des oreilles 84 faisant saillie radialement. Les oreilles correspondantes 84 des croisillons 79 et des plaques d'extrémités 81 et 82 sont alignées longitudinalement ou axialement entre elles et sont pourvues de fentes 86 dans lesquelles des palettes broyeuses 87 sont retenues solidement. Ces palettes parallèles réparties sur la périphérie s'étendant sur toute la longueur du batteur 76, lequel est disposé relativement dans le voisinage immédiat du fond 88 de la cuve 77, en vuo de faciliter et d'améliorer l'action des palettes 87 sur la pulpe lorsque le batteur tour- ne.
Le mouvement de rotation du batteur a pour effet de pro- duire la circulation ininterrompue de la pulpe dans la cuve 77 et il en résulte que la pulpe est remise en circulation entre les barres broyeuses 38'et à l'endroit des palettes 87,de sorte que la matière est efficacement divisée en petites par- celles.
Dans tous les modes de construction et de disposition du mécanisme concasseur ou broyeur décrits jusqu'ici, l'entrecho- quement des groupes de barres dans les ouvertures en ferme de coins des divers croisillons produit le broyage des matières introduites dans la machinée Afin d'augmenter le rendement de celle-ci, les croisillons 24 ou 79 peuvent être disposés en série par paires 89, ainsi que le montre la Fig. 130
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Les vides 36 des croisillons de chaque paire 89 sont en ligne afin de former un ensemble pour supporter les divers groupes de barres 38. Les ouvertures d'alignement des paires consécutives 89 sont décalées angulairement en avant par rap- port à la paire de croisillons immédiatement précédente 89.
De cette manière, les groupes de barres broyeuses, 38 des di- verses paires de croisillons n'exercent pas un moment de tor- sion simultané pendant que les croisillons tournent. Le moment de torsion des groupes de barres est contrarié par les groupes correspondants de barres de la paire de croisillons adjacente et le moment de torsion dû à la rotation des groupes de barres broyeuses autour de l'axe commun est ainsi sensiblement réduit.
Les Figs. 14 et 15 montrent respectivement en coupe ver- ticale partielle et par une vue en bout l'appareil concasseur ou broyeur muni d'un système d'évacuation avantageux des ma- tières par aspiration.
Dans cette installation, le broyeur ou concasseur 90, construit de la manière décrite plus haut, comprend un conduit d'admission 91 et un conduit de sortie 92 pour les matières.
Un conduit de chargement 93 est disposé au-dessus de l'admis- sion et sert à distribuer les matières à la trémie 94. Le con- duit de sortie 92 aboutit à un conduit montant incliné en dedans 95, de section graduellement décroissante,muni d'un registre 102 et communiquant avec une capacité 96 dans la- quelle se trouve une chicane 97 servant à faire dévier les ma- tières vers la partie inférieure de cette capacité, pendant la première partie de leur trajet. La capacité 96 est munie, à sa partie supérieure, d'un conduit de sortie communiquant avec un ventilateur ou autre appareil (non représenté) destiné à produire l'aspiration nécessaire. Un obturateur rotatif 100, de type convenable quelconque, est interposé entre la partie in-
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férieure de la chambre 96 et le conduit d'admission des matiè- res.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant
Les matières tombent du conduit de chute 93 dans la tré- mie 94 d'où elles se rendent par le conduit d'admission 91 au broyeur 90 pour être évacuées par le conduit de sortie 92 et s'élèvent par le conduit 95 dans la capacité 96 sous l'effet de l'aspiration créée par le ventilateur.
Les parcelles les plus fines, qui constituent le produit finale sont alors as- pirées à travers le conduit de sortie 98 dans la partie supé- rieure de la capacité par l'action du ventilateur,les par- celles les plus lourdes qui tombent au fond de la capacité 96 sont ramenées, en passant par l'obturateur rotatif 100, au broyeur où elles sont traitées de nouveau. Le conduit de sortie 92 est muni avantageusement d'un registre 102 qui permet d'é- vacuer une partie de son contenu dans le cas où le conduit dé- borderait.
Les moyens employés pour commander la rotation de l'appa- reil broyeur sont indiqués clairement sur la Pige 15. Comme on le voit sur cette Fig., le moteur électrique 104 est accouplé à un train d'engrenages démultiplicateur monté dans un carter 105 pour actionner une chaîne 108 qui engrène avec une roue à denture droite 107 fixée à l'enveloppe du broyeur. Le moteur 104 commande aussi la rotation de l'obturateur 100.
Il doit être bien entendu que les modes de construction ci-dessus décrite l'ont été simplement à titre explicatif et qu'ils ne limitent pas l'invention,car ils peuvent varier dans leurs détails, et en particulier dans la manière d'admet- tre ou d'évacuer les matières. Le système d'évacuation par aspiration peut être appliqué par exemple à tout genre appro"
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prié de décharge.
De plus, la forme de l'enveloppe et les moyens employés pour y fixer les croisillons peuvent également varier, les modifications de ce genre étant comprises dans les limites de la présente invention.
REVENDICATIONS.
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1) Appareil broyeur ou concasseur caractérisé en ce que les ouvertures ou alvéoles des croisillons ont sensiblement la forme de coins ou de triangles dont l'un des côtés est à peu près tangentiel à un cercle central et dont l'hypoténuse est droit ou formé par un arc de cercle qui constitue la surface intérieure de la couronne périphérique du croisillon.