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Perfectionnements au broyage, à la pulvérisation et au traitement analogue de matières.
La présente invention concerne le broyage, la pulvérisation et le traitement analogue de matières telles que par exemple des céréales et des minéraux, ou également de matières granulées comme le sucre et a pour but la réduction de ces matié- res jusqu'à une dimension déterminée et si on le désire, à un degré très fin.
L'invention comprend l'opération consistant à faire passer la matière rapidement entre des surfaces tournant l'une par rapport à l'autre, dont une est une partie d'un cylindre tandis que l'autre est sensiblement tangentielle à la première, et à supprimer la pression de broyage de la matière par intermittences pendant le passage circonférentiel entre les surfaces.
Dans la mise en pratique de ce procédé, la matière à traiter est envoyée entre un rotor sous la forme d'un tambour ou
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d'une poulie, ayant des lames de broyage sur sa périphérie, et un stator constitué par des lames espacées entourant la périphérie du rotor les extrémités du rotor ayant libre accès à l'atmosphère. De cette manière un anneau relativement mince ayant une largeur égale à la longueur axiale du rotor peut être prévu comme chambre de traitement pour la matière, cette chambre ayant un orifice de sortie circonférentiel libre, qui est séparé de l'admission dans la chambre au moyen d'un obturateur sur le stator.
Il en résulte que l'appareil employé peut être de forme simple, sans moyens compliqués pour extraire la matiè- re et empêcher la chambre d'être bouchée pendant le traitement de réduction,
Les lames de broyage du rotor sont montées sur le tambour rotatif ou la poulie de façon à s'étendre sur sa face périphérique et à faire saillie radialement sur celle-ci dans une mesure suffisante pour former des zones neutres dans les espaces entre les lames successives, tandis que les lames du stator sont supportées avec espacement entre des organes latéraux d'un châssis fixe pour constituer avec l'admission et l'échap- pement et l'obturation entre ceux-ci, la périphérie extérieure complète de la chambre annulaire pour le traitement de la ma- tiére,
à la fois pour ce qui concerne sa circonférence et sa longueur axiale,
Le rotor est disposé de telle façon que ses extrémités ont librement accès à l'air et c'est seulement près de leur diamètre extrême qu'elles viennent à grande proximité des organes latéraux du stator,
Des saillies appropriées ou des accessoires sont prévue pour fixer les organes latéraux annulaires du stator au châssis de base fixe, tandis qu'en vue de la simplicité de construction,
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les lames du stator s'adaptent dans des fentes ou des rainures formées dans ou sur des blocs en forme de segments qui sont montés de façon détachable mais rigide sur les organes latéraux annulaires, avec les extrémités des lames de stator reposant sur ces organes.
Lorsqu'on le désire, des moyens sont prévus pour régler la position des lames dans leur position de fonctionnement, pour faire varier leur degré de rapprochement des lames du rotor,
Les organes annulaires latéraux font saillie au-delà des extrémités du rotor et radialement vers l'intérieur de ceux-ci dans une mesure limitée sans détruire la liberté du rotor pour l'accès avec l'atmosphère, tandis que si on le désire, des plaques de couverture formées de matière réticulée ou perforée peuvent être prévues entre l'axe de rotation du rotor et les organes latéraux du stator pour empêcher le contact accidentel de l'opérateur avec le rotor.
Il est préférable toutefois que ces plaques de couvercle soient pleines, c'est-à-dire faites en une matière non perforée et qu'elles s'étendent à partir des organes latéraux vers l'arbre du rotor pour laisser un intervalle annulaire autour de cet arbre, intervalle qui est suffisant pour l'entrée d'air en vue du refroidissement ou du chauffage, vers les extrémités du rotor, et dans le but d'évacuer la partie de la matière refoulée au-delà des extrémités de la face périphérique du rotor Lorsqu'on emploie un rotor en poulie et non en tambour, les plaques de couverture suivent le contour de la poulie, c'est-à-dire que lorsque la poulie a une section en T, chacune des plaques de couvercle est en forme de plat.
Une forme simple du moyen de retenir les lames de stator en position consiste en un ou plusieurs câbles tendus par-dessus les bords extérieurs des lames,
La face de travail de chaque lame du stator forme, lors-
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qu'elle est maintenue en position, de préférence un angle compris entre 45 et 90 à partir du point de contact de son bord postérieur avec un rayon quelconque du rotor, prolongé au-delà de sa voie périphérique, et on remarquera que plus cet angle stapproche de 90 plus fin est le degré de broyage,
Lors du fonctionnement la pression intérieure produite dans l'espace de broyage annulaire tend à refouler une partie de la matière amenée vers le centre le long des extrémités du totor;
les plaques de couvercle qui empêchent l'accès aux extrémités du rotor forment alors conjointement avec le rotor des cavités qui à ce moment s'obstrueraient. Cette éventualité est évitée par la disposition de conduits de libération, de près du diamètre extrême de ces cavités, vers l'extérieur, à travers les organes annulaires du stator ou radialement à travers des intervalles dans ceux-ci qui débouchent directement dans l'orifice de sortie.
Pour contribuer à l'opération de balayage des cavités d'extrémité, des lames ou des organes analogues sont montés ou formés sur les extrémités du tambour ou les côtés de la poulie constituant le rotor.
Bien que la matière puisse être introduite par la pesan- teur, il est préférable qu'elle soit introduite sous pression dans l'admission, entraînée une fois sur le pourtour et ensuite évacuée par l'orifice de sortie libre; de cette manière l'opération de broyage est effectuée sans l'effet d'obstruction provoqué par le rebroyage d'un produit déjà fini dans le même broyeur.
L'invention est décrite plus en particulier avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale d'un appareil construit suivant la présente invention, par exemple par la ligne I-I de
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la Fig. 2.
Fig. 2 est une vue en élévation de l'appareil suivant la Fig. 1, mais avec une partie enlevée par une brisure pour montrer un moyen d'amener la matière dans la chambre annulaire de traitement entre les lames du rotor et du stator et de l'extraire de cette chambre.
Fig. 3 est une coupe partielle par la ligne III-III de la Fig. 2.
Fig. 4 est une vue de côté en partie en coupe dans le rotor et le stator,
Fig. 5 est une vue en plan renversée d'un des segments d'un organe latéral annulaire dans lequel des conduits sont formés pour le passage d'un courant d'air pour extraire la matière de l'espace annulaire entre le stator et les extrémités du rotor.
Fig. 6 est une vue en plan renversée de chacun des segments restants d'un des organes latéraux annulaires pour supporter les lames du stator,
Fig. 7 est une vue en bout d'une des lames du stator.
Fig. 8 est une vue en plan correspondante4.
Fig. 9 est une vue en bout d'une des lames du rotor.
Fig. 10 est une vue en plan correspondante,
Fig. 11 est une vue correspondante par le bord.
Fig. 12 est une vue 4 plus grande échelle montrant la position angulaire des faces actives des lames fixes et des lames du stator avec l'espace entre les lames constituant le passage pour la matière.
Fig. 13 est une vue en élévation en bout de l'appareil dans son ensemble,
Fig. 14 est une vue de coté correspondante.
Dans la construction suivant le dessin, la matière à traiter est envoyée dans une chambre de traitement annulaire 22
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formée entre un rotor 20 en forme de poulie, présentant des lames de broyage 21 sur sa périphérie, et un stator formé de lames espacées 28 entourant la périphérie du rotor sensiblement sous la forme d'une persienne.
Les lames du rotor consistent en des éléments rectangulai- res ayant une face coupante 23 formée par des dents inclinées 24, les dents de lames alternées étant inclinées en sens opposé pour faire mouvoir en va-et-vient axialement la matière et la maintenir ainsi à l'état libre lorsqu'elle passe circonférentiellement à travers la chambre de traitement 22, l'effet d'une lame étant d'obliger la matiere, lorsqu'elle passe circonférentiellement à travers la chambre de traitement, à se mouvoir vers une extrémité du rotor tandis que la lame suivante tend à obliger la matière à se mouvoir vers l'extrémité opposée,
Ces lames sont montées dans des fentes espacées circonf é- rentiellement sur la périphérie du rotor et formées dans celle-ci pour s'étendre en travers du rotor d'un bord à l'autre et faire saillie radialement sur celui-ci dans une faible mesure.
Elles sont retenues dans ces fentes de la périphérie du rotor par des vis ou des moyens analogues qui s'engagent dans des trous 25 formés dans les lames.
Il est à remarquer à la Fig.9 que le bord antérieur 26 de chaque lame de rotor est chanfreiné en 27 de sorte qu'il n'y a pas de danger que la matière forme des obstructions contre les lames lorsque le rotor tourne,
Le stator consiste en un certain nombre de lames 28 disposées en relation espacée circonférentiellement dans des fentes -inclinées 60 formées dans les faces intérieures 29 de blocs 30 en forme de segments qui à leur tour sont fixés par exemple au moyen de boulons et d'écrous ou de vis à des organes latéraux annulaires 31, ces derniers étant montés sur le bâti de la machine.
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Des moyens quelconques peuvent être prévus pour régler la position des lames 28 du stator dans les fentes formées dans les faces internes 29 des blocs 30 en forme de segments en vue de faire varier le degré de proximité des faces actives de ces lames de stator avec les faces actives des lames de rotor et régler ainsi la surface de section transversale de la chambre annulaire de traitement 22 pour la matière.
Les organes annulaires latéraux 31 avec les blocs en segments logés dans les gradins des faces internes de ces organes sont espacés axialement d'une distance sensiblement égale à. celle du rotor, de sorte que les lames de stator 28 supportées entre ces blocs en segments des organes latéraux annulaires constituent une limite extérieure de la chambre de traitement et la face effective du stator sans l'addition de n'importe quels autres moyens quelconques, et comme telles, ces lames de stator forment la périphérie extérieure avec le rotor constituant la périphérie intérieure de la chambre de traitement annulaire 22 dans laquelle la matière est introduite en vue d'être réduite en poudre,.
Dans la construction suivant les dessins, comme on le voit en se servant des Fige. 7 et 8, chaque lame de stator a des faces d'extrémité amincies 32 et 33 qui constituent les faces actives de la lame, ces faces 32,33 étant pourvues de dents 34 formées dans celles-ci avec le bord 35 constituant le bord postérieur de la lame, c'est-à-dire que lors de la rotation du rotor, la matière est obligée de passer du bord antérieur 36 de chaque lame de stator vers le bord postérieur 35,
La face active de chaque lame de stator, lorsque les lames sont maintenues en position entre les blocs en forme de segments, est de préférence sensiblement tangentielle à la périphérie du rotor,
mais cette face active peut prendre un angle compris entre 45 et 90 à partir du point de contact
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à son bord postérieur avec n'importe quel rayon du rotor prolongé au-delà de sa périphérie.
Il est à remarquer que dans la construction de lames de stator représentée au dessin le seul but de l'emploi d'une face amincie à chaque extrémité est de permettre à la lame d'être renversée dans sa monture entre les blocs en segment lorsqu'une des faces actives s'est usée tandis qu'une lame de stator ayant des bords coupants, comme on l'a décrit et représenté,convient particulièrement pour broyer des céréales et d'autres substances qui exigent un coupage. Si on le désire toutefois les faces actives des lames de rotor et de stator peuvent être lisses ou constituées par des dents mises sous un angle de libération, au lieu d'un angle de coupe dans lequel la pulvérisation par choc est seule nécessaire.
Lorsque des dents sont formées sur la face ou les faces actives des lames de stator, comme dans le cas des lames de rotor, les dents sur les faces actives de lames de stator alternées sont inclinées en sens opposé.
De cette manière la matière reçoit un mouvement axial de va-et-vient vers les extrémités du rotor pendant son trajet circonférentiel dans la chambre annulaire entre le rotor et les lames de stator et est ainsi maintenues dans un état libre pendant ce trajet sans aucune tendance à former une masse solide,
Lorsque le broyage maximum doit être effectué, les faces actives 32 des lames de stator 28 s'étendent sensiblement normalement aux rayons du rotor en vue de fournir l'arc maximum ou la longueur de contact maxima de la matière avec chaque face de lame lorsqu'elle passe circonférentiellement entre les lames de stator et le rotor.
Si on le désire toutefois, lorsque la section de chaque lame est relativement grande, comme par exemple dans le cas de
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barres de section rectangulaire, triangulaire ou autre section appropriée, les faces actives ou de travail des lames peuvent être constituées par leurs côtés ou leurs faces au lieu de créer une face amincie près des extrémités comme on l'a représenté à la Fig. 7.
Un organe d'obturation 37 est monté sur le sommet des organes annulaires latéraux 31 du châssis pour s'étendre entre ceux-ci, cet organe d'obturation étant échancré en 38 pour recevoir une extrémité d'un transporteur 39, à vis sans fin ou autre, pour amener la matière par l'ouverture 40 dans la chambre annulaire de traitement entre le rotor et les lames de stator.
Cet organe d'obturation 37 constitue également le moyen requis auquel est attachée une extrémité des deux câbles 41 servant à maintenir les lames du stator dans leur position active autour du rotor, ces câbles passant autour des bords extérieurs des lames de stator et étant fixés de façon réglable à des blocs en segment 42 dans la région de l'extraction pour la matière de la chambre de traitement.
La lumière d'extraction de la chambre de traitement qui, comme on le voit, est sensiblement égale à la largeur du rotor, est constituée circonférentiellement par la distance entre la dernière lame du stator 28a et le bord 37a de l'organe d'obturation 37 prolongé en un conduit 43 qui est monté à l'arrière de l'admission 40 dans la chambre, de telle façon que la matière circule dans le sens des aiguilles d'une montre, comme on l'a représenté aux dessins, de l'entrée 40 circonférentiellement à travers la chambre de traitement et de là vers le haut par l'orifice d'extraction 43, la matière passant ainsi autour de la chambre de traitement une fois et seulement une fois.
On voit aux dessins que lorsque la matière s'échappe de la chambre de traitement entre la dernière lame de stator 28a et le bord 37a de l'organe d'obturation, elle s'échappe tan-
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gentiellement dans le conduit 43 et aspire de 1'air de l'atmosphère par une ouverture 61, cet air libre fonctionnant comme atomiseur. L'effet d'atomisation est assisté également par les courants d'air passant des extrémités du rotor par les lumières 62, 59 dans le conduit 43.
En vue de contribuer à l'extraction de la matière, mais dans le but principal d'empêcher la matière d'être refoulée vers le centre le long des côtés ou des extrémités du rotor, ce dernier est ouvert à l'atmosphère sur ses côtés ou ses extrémités dans la région de son arbre 44, une plaque de couvercle formée de préférence de deux moitiés 45 étant reliée à sa périphérie extérieure 46 aux organes latéraux annulaires 31 et s'étendant vers une position écartée de l'arbre 44 comme on le voit en 47 en vue de laisser un espace annulaire 48 autour du moyeu 49 du rotor sur l'arbre 44.
Des ailettes 50 sont montées sur les côtés du rotor lorsque celui-ci est en forme de poulie, ou sur les extrémités radiales du rotor lorsqu'il est en forme de tambour en vue de provoquer un courant d'air vers l'intérieur par l'espace 48, de là vers l'extérieur par les passages entre le rotor 20 et les plaques 45 et de là par des fentes 62 dans les faces internes des parties supérieures des organes latéraux 31, des fentes allant en s'actincissant 59 dans les blocs en forme de segments 42, pour déboucher de là dans le conduit d'extraction 43,
Ce courant ainsi provoqué n'empêche pas seulement le bou- chage de l'installation dans la région des bords latéraux du rotor mais contribue également à forcer la matière traitée à quitter la face périphérique du rotor par la lumière de sortie principale entre la dernière lame de stator 28a et le bord 37a de l'organe d'obturation. La vitesse de rotation du totor oblige les ailettes 50 sur les côtés du rotor ou les extrémités de celui-ci à fonctionner comme ventilateurs.
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Si on le désire, l'anneau ouvert 48 à chaque extrémité du rotor peut avoir un recouvrement en matière réticulée ou perforée, mais lorsqu'il n'y a pas possibilité d'entrée de matiè- res étrangères ou d'accidents pour les ouvriers, cet espace est laissé complètement ouverte
Lorsqu'un rotor en forme de poulie est employé comme le montrent les dessins, la plaque de couvercle 45 qui s'étend de la périphérie de l'enveloppe vers l'arbre peut être en forme de plat, comme le montre la Fig.
1, en vue de suivre le contour du rotor en poulie, mais lorsque le rotor est en forme de tambour, ces plaques de couvercle peuvent être plates,
L'espacement circonférentiel entre les lames de rotor et également entre les lames fixes est déterminé conformément à la nature de la matière à traiter, au débit du moulin et au degré de finesse requis et il en est de même de la section transversale de la chambre annulaire de traitement entre la face active des lames de rotor et des lames de stator, Si l'on suppose par exemple les autres facteurs constants, la longueur axiale accrue de la face de rotor et de la face effective du stator augmente la capacité; une augmentation de vitesse du rotor augmente le degré de finesse;
la diminution de proximité d'espacement des lames individuelles du stator ou du rotor augmente le degré de finesse et il en est de même pour l'augmentation du nombre de dents par unité de surface de la face des lames,.
Dans la disposition générale représentée aux Figs, 13 et 14, l'arbre 44 est supporté dans des paliers 51 sur l'assise de la machine et il est actionné par un moteur électrique ou un autre moteur 52 tandis que la vis sans fin 39 qui constitue l'alimentation sous pression pour la matière dans la chambre de traitement est actionnée par un moteur 53 au moyen d'une courroie 54 et d'une poulie 55, la trémie d'entrée pour
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la fourniture de la matière à la chambre 56 dans laquelle la vis sans fin d'alimentation 39 travaille, étant représentée en 57.
Il est à remarquer évidemment qu'au lieu de prévoir une alimentation forcée pour la matière dans la chambre de traitement, la matière peut y être amenée par la pesanteur, tandis que dans la disposition représentée aux dessins un bouclier 58 est prévu autour des câbles 41 et des bords extérieurs des lames de stator pour empêcher un accident ou l'entrée de matières étrangères dans la chambre de traitement, Pour ce qui concerne l'action des lames de stator et de rotor sur la matière, ce bouclier 58 a peu d'utilité sauf pour former une chambre d'air autour des surfaces de broyage.
On remarquera qu'en renversant l'angle d'incidence des dents sur les faces de broyage, un plus grand effet de puivéri- sation ou de désintégration est obtenu. Cette disposition est applicable au traitement de matières minérales,
Si on le désire, un certain nombre de moulins peuvent être disposés en série de façon que la matière extraite de l'un puisse être envoyée dans l'admission d'un autre pour subir un nouveau broyage, un écrasement, une pulvérisation ou un découpage, la matière passant circonférentiellement dans la chambre de traitement de chaque moulin une fois seulement.
Résumé.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements in grinding, pulverizing and similar processing of materials.
The present invention relates to the grinding, pulverization and similar treatment of materials such as, for example, cereals and minerals, or also of granulated materials such as sugar, and aims to reduce these materials to a determined size. and if desired, to a very fine degree.
The invention includes the operation of passing material rapidly between surfaces rotating relative to each other, one of which is part of a cylinder while the other is substantially tangential to the first, and releasing the crushing pressure of the material intermittently during the circumferential passage between the surfaces.
In the practice of this method, the material to be treated is sent between a rotor in the form of a drum or
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a pulley, having grinding blades on its periphery, and a stator consisting of spaced blades surrounding the periphery of the rotor, the ends of the rotor having free access to the atmosphere. In this way a relatively thin ring having a width equal to the axial length of the rotor can be provided as a processing chamber for the material, this chamber having a free circumferential outlet, which is separated from the inlet into the chamber by means of a shutter on the stator.
As a result, the apparatus employed can be simple in shape, without complicated means for extracting the material and preventing the chamber from being clogged during the reduction treatment,
The rotor grinding blades are mounted on the rotating drum or pulley so as to extend over its peripheral face and project radially therefrom to a sufficient extent to form neutral zones in the spaces between successive blades. , while the stator blades are supported with spacing between side members of a fixed frame to form, with the inlet and the exhaust and the sealing between them, the complete outer periphery of the annular chamber for the treatment of the material,
both as regards its circumference and its axial length,
The rotor is arranged in such a way that its ends have free access to air and it is only near their extreme diameter that they come in close proximity to the lateral members of the stator,
Suitable protrusions or accessories are provided to fix the annular side members of the stator to the fixed base frame, while in view of simplicity of construction,
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the stator blades fit into slots or grooves formed in or on segment-shaped blocks which are detachably but rigidly mounted on the annular side members, with the ends of the stator blades resting on these members.
When desired, means are provided for adjusting the position of the blades in their operating position, to vary their degree of approach to the blades of the rotor,
The lateral annular members protrude beyond the ends of the rotor and radially inwardly thereof to a limited extent without destroying the freedom of the rotor for access with the atmosphere, while if desired, Cover plates formed of reticulated or perforated material may be provided between the axis of rotation of the rotor and the lateral members of the stator to prevent accidental contact of the operator with the rotor.
It is preferred, however, that these cover plates are solid, i.e. made of a non-perforated material and extend from the side members towards the rotor shaft to leave an annular gap around. this shaft, an interval which is sufficient for the entry of air for cooling or heating, towards the ends of the rotor, and for the purpose of evacuating the part of the material discharged beyond the ends of the peripheral face rotor When using a pulley and not a drum rotor, the cover plates follow the contour of the pulley, i.e. when the pulley has a T-section, each of the cover plates is in flat shape.
A simple form of the means of retaining the stator blades in position consists of one or more cables stretched over the outer edges of the blades,
The working face of each stator blade forms, when
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that it is maintained in position, preferably at an angle of between 45 and 90 from the point of contact of its rear edge with any radius of the rotor, extended beyond its peripheral path, and it will be noted that the greater this angle approaching 90 the finer the degree of grinding,
During operation the internal pressure produced in the annular grinding space tends to force a part of the material brought towards the center along the ends of the totor;
the cover plates which prevent access to the ends of the rotor then form, together with the rotor, cavities which would then become blocked. This possibility is avoided by the provision of release conduits, close to the extreme diameter of these cavities, outwardly, through the annular members of the stator or radially through gaps therein which open directly into the orifice. Release.
To aid in the operation of scanning the end cavities, blades or the like are mounted or formed on the ends of the drum or the sides of the pulley constituting the rotor.
Although the material can be introduced by gravity, it is preferable that it is introduced under pressure into the inlet, drawn once around the periphery and then discharged through the free outlet port; in this way the grinding operation is carried out without the clogging effect caused by the regrinding of an already finished product in the same grinder.
The invention is described more in particular with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a vertical section of an apparatus constructed according to the present invention, for example by the line I-I of
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Fig. 2.
Fig. 2 is an elevational view of the apparatus according to FIG. 1, but with a part removed by a break to show a means of bringing the material into the annular processing chamber between the blades of the rotor and the stator and of extracting it from this chamber.
Fig. 3 is a partial section taken on the line III-III of FIG. 2.
Fig. 4 is a side view partly in section through the rotor and the stator,
Fig. 5 is an inverted plan view of one of the segments of an annular side member in which ducts are formed for the passage of an air stream to extract material from the annular space between the stator and the ends of the stator. rotor.
Fig. 6 is an inverted plan view of each of the remaining segments of one of the annular side members for supporting the stator blades,
Fig. 7 is an end view of one of the stator blades.
Fig. 8 is a corresponding plan view 4.
Fig. 9 is an end view of one of the blades of the rotor.
Fig. 10 is a corresponding plan view,
Fig. 11 is a corresponding view from the edge.
Fig. 12 is a view 4 on a larger scale showing the angular position of the active faces of the fixed blades and of the blades of the stator with the space between the blades constituting the passage for the material.
Fig. 13 is an end elevational view of the apparatus as a whole,
Fig. 14 is a corresponding side view.
In the construction according to the drawing, the material to be treated is sent to an annular treatment chamber 22
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formed between a rotor 20 in the form of a pulley, having grinding blades 21 on its periphery, and a stator formed of spaced blades 28 surrounding the periphery of the rotor in substantially the form of a louver.
The rotor blades consist of rectangular elements having a cutting face 23 formed by inclined teeth 24, the alternating blade teeth being inclined in opposite directions to axially reciprocate the material and thus keep it at bay. the free state as it passes circumferentially through the processing chamber 22, the effect of a blade being to force the material, as it passes circumferentially through the processing chamber, to move towards one end of the rotor while the following blade tends to force the material to move towards the opposite end,
These blades are mounted in circumferentially spaced slots on the periphery of the rotor and formed therein to extend across the rotor from edge to edge and protrude radially therefrom in a small amount. measured.
They are retained in these slots on the periphery of the rotor by screws or the like which engage in holes formed in the blades.
It should be noted in Fig. 9 that the leading edge 26 of each rotor blade is chamfered at 27 so that there is no danger of the material forming obstructions against the blades when the rotor rotates,
The stator consists of a number of blades 28 arranged in circumferentially spaced relation in inclined slots 60 formed in the inner faces 29 of segment-shaped blocks 30 which in turn are secured by, for example, bolts and nuts. or screws to annular side members 31, the latter being mounted on the frame of the machine.
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Any means may be provided for adjusting the position of the stator blades 28 in the slots formed in the internal faces 29 of the segment-shaped blocks 30 in order to vary the degree of proximity of the active faces of these stator blades to the active faces of the rotor blades and thereby adjust the cross-sectional area of the annular processing chamber 22 for the material.
The lateral annular members 31 with the blocks in segments housed in the steps of the internal faces of these members are axially spaced by a distance substantially equal to. that of the rotor, so that the stator blades 28 supported between these segmental blocks of the annular side members constitute an outer limit of the treatment chamber and the effective face of the stator without the addition of any other means whatsoever, and as such, these stator blades form the outer periphery with the rotor constituting the inner periphery of the annular processing chamber 22 into which the material is introduced with a view to being reduced to powder.
In the construction according to the drawings, as can be seen using the Figs. 7 and 8, each stator blade has thinned end faces 32 and 33 which constitute the active faces of the blade, these faces 32, 33 being provided with teeth 34 formed therein with the edge 35 constituting the posterior edge of the blade, that is to say that during the rotation of the rotor, the material is forced to pass from the front edge 36 of each stator blade to the rear edge 35,
The active face of each stator blade, when the blades are held in position between the blocks in the form of segments, is preferably substantially tangential to the periphery of the rotor,
but this active face can take an angle between 45 and 90 from the point of contact
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at its rear edge with any radius of the rotor extended beyond its periphery.
It should be noted that in the construction of stator blades shown in the drawing the sole purpose of using a thinned face at each end is to allow the blade to be reversed in its mount between the segment blocks when one of the working faces has worn away while a stator blade having sharp edges, as described and shown, is particularly suitable for crushing grain and other substances which require cutting. If desired, however, the active faces of the rotor and stator blades can be smooth or consist of teeth placed at a release angle, instead of a cutting angle in which impact spraying is only necessary.
When teeth are formed on the face or active faces of stator blades, such as in the case of rotor blades, the teeth on the active faces of alternating stator blades are tilted in opposite directions.
In this way the material receives a reciprocating axial movement towards the ends of the rotor during its circumferential travel in the annular chamber between the rotor and the stator blades and is thus kept in a free state during this travel without any tendency. to form a solid mass,
When maximum grinding is to be performed, the active faces 32 of the stator blades 28 extend substantially normally to the radii of the rotor to provide the maximum arc or maximum contact length of the material with each blade face when it passes circumferentially between the stator blades and the rotor.
If desired, however, when the section of each blade is relatively large, as for example in the case of
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bars of rectangular, triangular or other suitable section, the active or working faces of the blades may be formed by their sides or their faces instead of creating a thinned face near the ends as shown in FIG. 7.
A closure member 37 is mounted on the top of the lateral annular members 31 of the frame to extend between them, this closure member being notched at 38 to receive one end of a conveyor 39, with a worm screw. or the like, to bring the material through the opening 40 into the annular processing chamber between the rotor and the stator blades.
This closure member 37 also constitutes the required means to which is attached one end of the two cables 41 serving to maintain the stator blades in their active position around the rotor, these cables passing around the outer edges of the stator blades and being fixedly fixed. adjustably to segment blocks 42 in the extraction region for the material of the processing chamber.
The extraction lumen of the treatment chamber which, as can be seen, is substantially equal to the width of the rotor, is constituted circumferentially by the distance between the last blade of the stator 28a and the edge 37a of the closure member 37 extended into a duct 43 which is mounted behind the inlet 40 in the chamber, such that the material circulates in a clockwise direction, as shown in the drawings, from the Entry 40 circumferentially through the processing chamber and thence upwards through the extraction port 43, thus passing around the processing chamber once and only once.
It can be seen from the drawings that when the material escapes from the treatment chamber between the last stator blade 28a and the edge 37a of the closure member, it escapes while
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essentially in the duct 43 and draws air from the atmosphere through an opening 61, this free air functioning as an atomizer. The atomization effect is also assisted by the air currents passing from the ends of the rotor through the openings 62, 59 in the duct 43.
In order to assist in the extraction of material, but for the primary purpose of preventing material from being forced back to the center along the sides or ends of the rotor, the rotor is open to the atmosphere on its sides or its ends in the region of its shaft 44, a cover plate preferably formed of two halves 45 being connected at its outer periphery 46 to the annular side members 31 and extending to a position apart from the shaft 44 as seen. seen at 47 in order to leave an annular space 48 around the hub 49 of the rotor on the shaft 44.
Fins 50 are mounted on the sides of the rotor when the latter is pulley-shaped, or on the radial ends of the rotor when it is drum-shaped to cause an inward air flow through the rotor. 'space 48, thence outwardly through the passages between the rotor 20 and the plates 45 and thence through slits 62 in the inner faces of the upper parts of the side members 31, the slits sloping 59 into the blocks in the form of segments 42, to open from there into the extraction duct 43,
This current thus caused not only prevents the plugging of the installation in the region of the lateral edges of the rotor but also helps to force the treated material to leave the peripheral face of the rotor through the main exit lumen between the last blade. stator 28a and the edge 37a of the closure member. The rotational speed of the totor forces the fins 50 on the sides of the rotor or the ends thereof to function as fans.
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If desired, the open ring 48 at each end of the rotor may have a cover of reticulated or perforated material, but where there is no possibility of entry of foreign matter or accidents to workers. , this space is left completely open
When a pulley-shaped rotor is employed as shown in the drawings, the cover plate 45 which extends from the periphery of the casing towards the shaft may be flat-shaped, as shown in FIG.
1, in order to follow the contour of the pulley rotor, but when the rotor is drum-shaped, these cover plates can be flat,
The circumferential spacing between the rotor blades and also between the fixed blades is determined in accordance with the nature of the material to be treated, the mill output and the degree of fineness required and the same is true of the cross section of the chamber. processing annulus between the active face of the rotor blades and the stator blades, Assuming for example the other factors constant, the increased axial length of the rotor face and the effective face of the stator increases the capacity; an increase in rotor speed increases the degree of smoothness;
the decrease in spacing proximity of the individual blades of the stator or of the rotor increases the degree of smoothness and it is the same for the increase in the number of teeth per unit area of the face of the blades ,.
In the general arrangement shown in Figs, 13 and 14, the shaft 44 is supported in bearings 51 on the base of the machine and it is actuated by an electric motor or other motor 52 while the worm 39 which constitutes the pressure feed for the material in the processing chamber is operated by a motor 53 by means of a belt 54 and a pulley 55, the inlet hopper for
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supplying the material to the chamber 56 in which the feed worm 39 operates, being shown at 57.
It should obviously be noted that instead of providing a forced feed for the material in the treatment chamber, the material can be brought there by gravity, while in the arrangement shown in the drawings a shield 58 is provided around the cables 41 and outer edges of the stator blades to prevent accident or entry of foreign material into the processing chamber. As to the action of the stator and rotor blades on the material, this shield 58 has little impact. useful except for forming an air chamber around the grinding surfaces.
It will be noted that by reversing the angle of incidence of the teeth on the grinding faces, a greater purifying or disintegrating effect is obtained. This provision is applicable to the treatment of mineral materials,
If desired, a number of mills can be arranged in series so that the material extracted from one can be sent to the inlet of another for further grinding, crushing, pulverization or cutting. , the material passing circumferentially through the processing chamber of each mill only once.
Summary.
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