<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
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
<Desc/Clms Page number 3>
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,
<Desc/Clms Page number 4>
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-
<Desc/Clms Page number 5>
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
<Desc/Clms Page number 6>
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
<Desc/Clms Page number 7>
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.
<Desc/Clms Page number 8>
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
<Desc/Clms Page number 9>
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
<Desc/Clms Page number 10>
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-
<Desc/Clms Page number 11>
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.
<Desc/Clms Page number 12>
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
<Desc/Clms Page number 13>
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 **.