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"BROYEUR"
La présenteinvention concerne un broyeur pour le travail à sec ou à l'eau.
D'une manière générale ,on a jusqu'ici utilisé dans ce but, des broyeurs à boulets ou des broyeurs horizontaux dits tubes broyeurs. Toutefois, ces appareils présentent plusieurs inconvénients qui sont évités par le broyeur dont la description suit et qui, en outre, offre certains avantages spéciaux.
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Ce broyeur est principalement caractérisé par le fait qu'il comporte un récipient fixe renfermant les matières à broyer ainsi que les corps utilisés pour le broyage et restant libres dans ces matières, par exemple des boulets, des morceaux de fers ronds, etc...,et un agitateur à marche relativement lente maintenant les matières et les corps de broyage en mouvement et provoquant ainsi le broyage des matières entre ces corps.
Les broyeurs dits à percussion, dans lesquels un organe tournant broie les matières directement par percussion ou par éclatement ,sont bien connus et conviennent pour certaines applications, ils présentent, cependant, l'inconvénient que les agitateurs à marche rapide sont exposés à la fois à l'usure rapide et aux détériorations causées par les particules très dures. Le broyeur suivant l'invention présente sur ceux à percussion l'avantage que ce sont les corps de broyage qu'il renferme qui servent à broyer les matières de sorte que l'agitateur sert seulement à mettre . ces corps en mouvement. De plus, cet agitateur tourne à une vitesse relativement faible de sorte que son usure est de beaucoup .inférieure à celle des pulvérisateurs à percussion à grande vitesse connus.
Comparé aux broyeurs à boulets et aux tubes broyeurs, le broyeur suivant l'invention offre l'avantage de permettre, pendant la marche, de suivre les mouvements des corps de broyage en travail et l'état d'avancement du traitement à un moment quelconque ce qui, par conséquent, permet de faire fonctionner l'appareil dans des conditions optima. On peut également mentionner un autre avantage présenté par ce broyeur ,à savoir que la force absorbée n'est pas très considérable, même aux fortes charges , et que son poids est bien inférieur à celui d'un broyeur à
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boulets ou d'un tube broyeur ayant un rendement égal.
Dtautres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite avec référence au dessin annexé représentant schématiquement et à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention.
Sur ce dessin :
La fig, 1 est une coupe longitudinale du broyeur suivant la ligne I-I de la fig. 2.
La fig. 2 en est une vue en plan.
La fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de'la fig, 1 .
Le récipient ,ou auge, !, en tôle d'acier, est rempli, jusqu'au niveau convenable, de corps de broyage la par exemple des boulets ,des morceaux de fers ronds, etc... Un arbre porte un certain nombre de disques 3 pourvus d'orifices 4. Ces disques sont solidaires de l'arbre 4 et, en conséquence , tournent lorsque ce dernier est entra:±. par une roue dentée 5 attaquée par un pignon commandé par une poulie 8 clavetée sur l'arbre Z du pignon. Au lieu de la commande par courroie et engrenages du dessin, l'arbre 2 peut être entraîné directement par un moteur ou d'une autre façon.
Cet arbre 2 tourne dans des paliers 9 et l'arbre dans des paliers 10 . Les paliers et l'auge! reposent sur des fondations 11 .'Dès presse-étoupe 12 sont montés aux points où l'arbre 2 traverse les plaques d'extrémité de l'auge 1 , La surface intérieure de cette auge 1 peut être pourvue, pour chacun des disques 3 ou pour certains d'entre eux, d'une nervure 13 réglée autour de ces disques de façon à ne laisser qu'un jeu de quelques millimètres sur la périphérie des disques. On peut, en outre, placer entre les
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disques des cloisons fixes 14 , pouvant être perforées, montant jusqu'à l'arbre 2 ou l'entourant et couvrant, complètement ou en partie, la section transversale de l'auge.
Pour l'introduction des matières dans l'appareil, une extrémité de l'auge est pourvue d'une trémie 15 . L'au- tre extrémité est pourvue d'une cloison fixe 16 constituant un tamis qui retient en même temps les corps de broyage et les matières insuffisamment broyées ; l'auge est munie en bas, en dehors de la face de tamisage, d'une goulotte d'évacuation 17 débouchant au-dessus d'un dispositif appro- prié de transport non représenté. La surface des trous / de tamisage de la cloison 16 peut, au moyen d'un disposi- tif convenable non représenté , être augmentée ou diminuée ) de sorte que la quantité des matières-** retenue dans l'auge peut être réglée à volonté.
L'appareil fonctionne de la manière suivante
Par suite de la rotation de l'arbre 2 et des disques µ qu'il porte, les corps de broyage les plus rappro- chés de ces disques sont entraînés circulairement tandis que les corps les plus rapprochés des cloisons fixes 14 restent en place. Entre les disques tournants et fixes, les corps de broyage'présentent des faces de broyage entre les- quelles les matières traitées sont broyées.
Les nervures fixes 13 sont prévues tant pour empê- cher ces corps de se coincer entre les disques 3 et l'auge 1 que pour faire passer les matières à travers les ouvertures
4 des disques et obtenir de la sorte une action de brojrage plus forte que si ces matières passaient en dehors des dis- ques le long des parois de l'auge.
Sur le dessin, l'auge est )en tôle d'acier mais elle peut être aussi bien en toute autre matière convenable, par
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exemple en ciment car l'usure est très faible, l'auge étant protégée par une couche pratiquement stagnante de corps de broyage. D'autre part, les disques t les cloisons 14 doivent'être en une matière très résistante à l'usure afin de supporter l'action des corps de broyage. De plus, l'arbre 2 doit être pourvu,de longs fourreaux ou manchons afin de le protéger contre l'usure.
On peut supprimer les cloisons 14 ,ce qui fait que les faces de broyage mentionnées ne se forment pas, mais les corps de broyage se trouvant entraînés par suite de leur mise en prise avec les ouvertures 4 des disques de sorte que leur déplacement devient analogue à celui des corps de broyage dans un tube broyeur.
Pour aider le déplacement de ces corps, on peut placer des dispositifs de levage entre les disques, de préfé- rence près de la circonférence de ces derniers. Des entretoises peuvent être utilisées dans ce but.
Au lieu d'être supportés par l'arbre , les disques 3 peuvent l'être par tous autres moyens appropriés , par exemple être reliés les uns aux autres, de préférence près de leur circonférence, par des barres--,entretoises,etc...
Dans le broyeur représenté, tous les disques 'ont le même diamètre et le fond de l'auge est semi-cylindrique.
Toutefois, les disques peuvent avoir des dimensions différentes et l'auge peut avoir une forme autre que celle représentée. Par exemple, le diamètre des disques peut aller en augmentant depuis l'entrée de l'appareil jusqu'à sa sortie, et le fond être conique ou étagé avec son plus petit diamètre à l'entrée de l'appareil, et son plus grand à la sortie. Par ce moyen, la vitesse de translation des matières va en augmentant le long de l'appareil. Si, par contre,
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l'on désire faire rester les matières à traiter plus longtemps dans l'appareil, on peut le faire conique ou étagé avec les rayons des disques et du fond les plus grands à l'entrée.
En outre, l'appareil, dans l'une quelconque des formes de réalisation décrites, peut être pourvu d'une ou de plusieurs cloisons tournantes ou fixes permettant le passage des matières mais non celui des corps de broyage. De la sorte, l'appareil se trouve divisé en deux chambres de broyage, ou davantage, séparées les unes des autres. La quantité de corps du broyage mise dans chaque chambre peut être modifiée indépendamment de celle mise dans les autres chambres et les dimensions de ces corps peuvent varier d'une chambre à l'autre.
Ces chambres peuvent avoir des longueurs différentes correspondant aux divers traitements auxquels les différents corps de broyage des chambres soumettent les matières, et (ou) les chambres peuvent être pourvues de fonds coniques ou étagés dont la pente et les dimensions sont basées sur la durée du broyage dans chaque chambre individuelle.
On a constaté que ,au moment du démarrage, la charge se trouvant dans l'auge, offre une résistance particulièrement grande à la mise en marche de l'agitateur ; il y a donc lieu de prévoir un dispositif permettant de diminuer cette résistance. Ce dispositif peut, par exemple, consister en un jeu de plaques, à savoir une plaque de chaque côté et près de chacun des disques, que l'on fait descendre dans l'auge immédiatement avant l'arrêt de l'appareil. Ces disques se trouvent ainsi soulagés de la charge des corps de broyage et des matières qui les entourent , Après que l'agitateur a été mis en marche, on peut relever
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ces plaques une par une ou toutes ensemble ,mais alors lentement.
De plus, les disques peuvent être disposés sur leur arbre de façon que, au moment du démarrage, cet arbre puisse tourner fou pendant que les disques restent immobiles mais que, lorsqutil tourne à pleine vitesse, les disques puissent en être rendus solidaires , un par un ou plusieurs en même temps, en utilisant des dispositifsmécaniques appropriés connus. A titre de variante, l'arbre peut être relié, de manière permanente mais élastique, avec chaque disque individuel, par exemple par l'intermédiaire d'un ressort en spirale se mettant en prise avec le disque après avoir reçu une certaine tension par suite de la rotation de l'arbre.
Egalement à titre de variante, l'auge peut être posée sur des supports mobiles afin de faciliter le démarrage de l'appareil, par exemple en secouant cette auge au moment de la mise en marche ou en lui laissant décrire une petite partie d'un tour. Pour ce faire, l'auge peut être montée sur des galets permettant ces mouvements.
On peut disposer dans la même auge plus d'un arbre pourvu de disques du type décrit .
Dans les broyeurs suivant l'invention, on peut utiliser un grand nombre des différents procédés de broyage pratiqués dans les broyeurs à boulets et les tubes broyeurs ; on peut, par exemple, augmenter le rendement du broyeur en faisant traverser ce dernier par un courant d'air qui fait sortir les matières suffisamment broyées, procédé dit de broyage avec balayage par air . Un autre procédé, utilisé dans le même but, consiste à soumettre les matières en partie broyées à une séparation s'effectuant en dehors du broyeur, puis à introduire de nouveau dans ce dernier les matières suffisamment broyées ; ce procédé est dénommé broyage en circuit fermé.
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Dans la description qui précède, on a présumé que l'arbre était horizontal mais il peut tout aussi bien être incliné.
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"CRUSHER"
The present invention relates to a crusher for dry or wet working.
In general, it has hitherto been used for this purpose, ball mills or horizontal mills known as tube mills. However, these apparatuses have several drawbacks which are avoided by the mill whose description follows and which, in addition, offers certain special advantages.
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This crusher is mainly characterized by the fact that it comprises a fixed container containing the materials to be ground as well as the bodies used for grinding and remaining free in these materials, for example balls, pieces of round irons, etc. , and a relatively slow running agitator keeping the materials and the grinding bodies in motion and thereby causing the material to be crushed between these bodies.
The so-called impact crushers, in which a rotating member crushes the materials directly by percussion or by bursting, are well known and suitable for certain applications, they have, however, the disadvantage that the fast moving agitators are exposed at the same time to rapid wear and deterioration caused by very hard particles. The crusher according to the invention has the advantage over those with impact that it is the grinding bodies which it contains which serve to grind the materials so that the agitator serves only to put. these moving bodies. In addition, this agitator rotates at a relatively low speed so that its wear is much less than that of known high speed impact sprayers.
Compared with ball mills and tube mills, the mill according to the invention offers the advantage of making it possible, during operation, to follow the movements of the grinding bodies at work and the progress of the treatment at any time. which, consequently, makes it possible to operate the apparatus under optimum conditions. We can also mention another advantage presented by this crusher, namely that the absorbed force is not very considerable, even at heavy loads, and that its weight is much less than that of a grinder.
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balls or tube mill having equal performance.
Other advantages and features of the invention will emerge from the description which will be given thereof with reference to the appended drawing showing schematically and by way of example one embodiment of the invention.
On this drawing :
FIG, 1 is a longitudinal section of the crusher along line I-I of FIG. 2.
Fig. 2 is a plan view.
Fig. 3 is a cross section taken along the line III-III de'la fig, 1.
The receptacle, or trough,!, Made of sheet steel, is filled, up to the suitable level, with grinding bodies 1a, for example balls, pieces of round irons, etc. A tree carries a number of discs 3 provided with orifices 4. These discs are integral with the shaft 4 and, consequently, rotate when the latter is entered: ±. by a toothed wheel 5 driven by a pinion controlled by a pulley 8 keyed on the shaft Z of the pinion. Instead of the belt and gear drive in the drawing, the shaft 2 can be driven directly by a motor or in some other way.
This shaft 2 rotates in bearings 9 and the shaft in bearings 10. The bearings and the trough! are based on foundations 11. 'From the stuffing boxes 12 are mounted at the points where the shaft 2 passes through the end plates of the trough 1, The inner surface of this trough 1 can be provided, for each of the discs 3 or for some of them, a rib 13 adjusted around these discs so as to leave only a play of a few millimeters on the periphery of the discs. It is also possible to place between the
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discs of the fixed partitions 14, capable of being perforated, rising up to the shaft 2 or surrounding it and covering, completely or in part, the cross section of the trough.
For the introduction of materials into the apparatus, one end of the trough is provided with a hopper 15. The other end is provided with a fixed partition 16 constituting a screen which at the same time retains the grinding bodies and the insufficiently ground materials; The trough is provided at the bottom, outside the sieving face, with an evacuation chute 17 opening above a suitable transport device, not shown. The area of the holes / screen of the partition 16 can, by means of a suitable device not shown, be increased or decreased) so that the amount of material - ** retained in the trough can be adjusted as desired. .
The device works as follows
As a result of the rotation of the shaft 2 and the discs µ which it carries, the crushing bodies closest to these discs are driven in a circular fashion while the bodies closest to the fixed partitions 14 remain in place. Between the rotating and stationary discs, the grinding bodies have grinding faces between which the processed materials are ground.
The fixed ribs 13 are provided both to prevent these bodies from getting stuck between the discs 3 and the trough 1 and to pass the material through the openings.
4 of the discs and thereby obtain a stronger broaching action than if this material passed outside the discs along the walls of the trough.
In the drawing, the trough is made of sheet steel but it can also be made of any other suitable material, for example
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example in cement because the wear is very low, the trough being protected by a practically stagnant layer of grinding body. On the other hand, the discs and the partitions 14 must be made of a very wear-resistant material in order to withstand the action of the grinding bodies. In addition, the shaft 2 must be provided with long sleeves or sleeves in order to protect it against wear.
The partitions 14 can be omitted, so that the mentioned grinding faces do not form, but the grinding bodies being entrained as a result of their engagement with the openings 4 of the discs so that their displacement becomes analogous to that of the grinding bodies in a grinding tube.
To aid the movement of these bodies, lifting devices can be placed between the discs, preferably near the circumference of the discs. Spacers can be used for this purpose.
Instead of being supported by the shaft, the discs 3 can be supported by any other suitable means, for example be connected to each other, preferably near their circumference, by bars -, spacers, etc. ..
In the mill shown, all the discs have the same diameter and the bottom of the trough is semi-cylindrical.
However, the discs may have different dimensions and the trough may have a shape other than that shown. For example, the diameter of the discs may increase from the inlet of the device to its exit, and the bottom be conical or stepped with its smaller diameter at the inlet of the device, and its largest to the output. By this means, the speed of translation of the materials increases along the length of the apparatus. If, on the other hand,
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one wishes to keep the materials to be treated longer in the apparatus, one can make it conical or stepped with the radii of the disks and the largest bottom at the entrance.
In addition, the apparatus, in any of the embodiments described, may be provided with one or more rotating or fixed partitions allowing the passage of materials but not that of the grinding bodies. In this way, the apparatus is divided into two or more grinding chambers, separated from each other. The amount of grinding body put into each chamber can be varied independently of that put into the other chambers and the dimensions of these bodies may vary from chamber to chamber.
These chambers may have different lengths corresponding to the various treatments to which the different grinding bodies of the chambers subject the materials, and / or the chambers may be provided with tapered or stepped bottoms whose slope and dimensions are based on the duration of the grinding. in each single room.
It has been observed that, at the time of starting, the load located in the trough offers a particularly great resistance to the starting of the agitator; it is therefore necessary to provide a device making it possible to reduce this resistance. This device can, for example, consist of a set of plates, namely a plate on each side and near each of the discs, which is lowered into the trough immediately before stopping the device. These discs are thus relieved of the load of the grinding bodies and the materials which surround them. After the agitator has been started, it is possible to raise
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these plates one by one or all together, but then slowly.
In addition, the discs can be arranged on their shaft so that, at the time of starting, this shaft can turn idle while the discs remain stationary but that, when it turns at full speed, the discs can be made integral with it, one by one. one or more at the same time, using suitable known mechanical devices. Alternatively, the shaft may be connected, permanently but resiliently, with each individual disc, for example by means of a spiral spring which engages with the disc after receiving some tension as a result. of the shaft rotation.
Also as a variant, the trough can be placed on movable supports in order to facilitate the starting of the apparatus, for example by shaking this trough at the time of starting up or by letting it describe a small part of a tower. To do this, the trough can be mounted on rollers allowing these movements.
More than one shaft provided with disks of the type described can be placed in the same trough.
In the mills according to the invention, many of the different milling methods practiced in ball mills and tube mills can be used; it is possible, for example, to increase the efficiency of the crusher by passing the crusher through a current of air which brings out the sufficiently ground materials, a process known as grinding with air sweeping. Another process, used for the same purpose, consists in subjecting the partly ground materials to a separation taking place outside the mill, then in introducing again into the latter the sufficiently ground materials; this process is called closed circuit grinding.
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In the above description, it has been assumed that the tree is horizontal, but it can just as easily be tilted.