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"BROYEUR".
La présente invention est relative à un broyeur comprenant, d'une part, un rotor à axe horizontal pourvu de palettes qui en- voient la matière à broyer dans des chambres prévues dans la partie périphérique d'un stator qui entoure le rotor et, d'autre part, au delà des dernières chambres et des dernières palettes avec lesquelles la matière vient en contact au cours de son broyage, une culasse présentant un orifice de sortie pour la ma- tière broyée.
Dans les broyeurs de ce genre connus, la culasse est dispo- sée en regard des dernières palettes susdites. La matière broyée à différents degrés s'échappe bien mélangée par l'orifice de sortie et doit, très souvent, être tamisée avant de pouvoir être utilisée parce qu'elle contient une trop forte proportion de grains insuffisamment broyés.
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La présente invention a comme objet un broyeur grâce auquel cet inconvénient est fortement atténué.
Le broyeur suivant l'invention comprend, en combinaison, une culasse qui s'éloigne des dernières palettes en se rappro- chant de l'orifice de sortie et un disque situé entre cette culasse et les dernières palettes, près de celles-ci.
L'expérience a montré que l'adjonction à un broyeur à culasse du genre susdit, qui donnait lieu à un refus d'environ 75 %, d'un disque tel que celui qui vient d'être défini rédui- sait le refus de la matière sortant par le même orifice de sor- tie à environ 30 %.
Le résultat avantageux qui vient d'être signalé peut encore être amélioré d'une façon tout à fait surprenante par la dispo- sition d'un anneau dans le plan du disque entre les dernières chambres et la culasse susdite en laissant subsister une fente annulaire libre en regard de l'intervalle qui sépare les cham- bres de la zone balayée par les palettes en rotation. Dans ce cas, le refus n'est plus que de 3 à 5 %. Il est à noter, d'au- tre part, que la présence d'un anneau de ce genre sans celle du disque susdit donne lieu à une moindre diminution du refus que la présence du disque seul. En effet, au lieu d'un refus d'en- viron 75 % avec un broyeur connu, le refus tombe entre 50 et 60 % avec l'anneau seul, tandis qu'il tombe à environ 30 % avec le disque seul.
Suivant une forme de réalisation particulière, la culasse susdite a la forme d'un cône à génératrices rectilignes.
Dans ce cas, l'angle que la génératrice inférieure du cône fait avec la direction horizontale est au minimum de 25 . ce broyeur est, en outre, avantageusement complété par une conduite d'évacuation continue de la matière broyée qui se dépose à la partie inférieure de la culasse.
L'invention est également relative à un broyeur comprenant un rotor pourvu de palettes qui envoient la matière à broyer
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dans des chambres prévues dans la partie périphérique d'un sta- tor cylindrique qui entoure le rotor.
Lorsqu'un broyeur de ce genre est en service, son usure a comme effet de faire varier la distance entre les palettes et l'entrée des chambres. Le demandeur a constaté qu'il en résul- tait une variation de débit et une variation de la granulométrie. pour remédier à cet inconvénient, il est prévu dans le broyeur que les palettes soient montées sur le rotor de façon qu'on puisse régler leur position radiale sans modifier leur in- clinaison par rapport à un plan longitudinal. ce réglage de la position radiale est donc tout à fait dif- férent de celui qui a déjà pu être fait incidemment par varia- tion de l'orientation des palettes par rapport à un plan longitu- dinal en les faisant pivoter.
La présente invention est également relative à un broyeur comprenant, d'une part, un rotor à axe horizontal pourvu de pa- lettes qui envoient la matière à broyer dans des chambres pré- vues dans la partie périphérique d'un stator qui entoure le ro- tor et, d'autre part, au delà des dernières chambres et des der- nières palettes avec lesquelles la matière vient en contact au cours de son broyage, une culasse présentant un orifice de sor- tie pour la matière broyée.
Dans le but d'augmenter le pourcentage de matière finement broyée, il est prévu de renvoyer vers les palettes les grains insuffisamment broyés qui s'acheminent vers l'orifice de sortie au contact de la culasse.
A cet effet, dans le broyeur suivant l'invention, la culas- se est raccordée au stator de façon qu'en coupe longitudinale elle soit limitée intérieurement, d'une part, par un arc de cir- conférence tangent au fond des chambres de la dernière couronne en un point dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation et passant par les extrémités des palettes, le dit arc de circonfé- rence ayant un rayon R déterminé par la relation
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dans laquelle k est un coefficient dépendant de la nature de la matière à broyer et qui varie entre o,5 et 10 pour une varia- tion du poids spécifique de cette matière entre 9 et o,5, e est l'écartement entre les palettes et l'entrée des chambres, a est la hauteur des chambres mesurée suivant le rayon et b la lar- geur de l'entrée des chambres mesurée circonférenciellement et, d'autre part,
par une droite raccordée tangentiellement à cet arc de circonférence et faisant avec l'axe de rotation un angle égal au minimum à 60 et dont le sommet est plus près du rotor que le point où cette droite se raccorde à l'arc de circonféren- ce.
D'autres particularités et détails de l'invention apparat- tront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes de réalisation d'un broyeur suivant l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale dans un broyeur suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 représente en élévation, à plus grande échelle, une disposition prévue pour le réglage de la position radiale des palettes.
La figure 4 est une coupe longitudinale dans un autre broyeur suivant l'invention.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rence désignent des éléments identiques.
Le broyeur représenté aux figures 1 et 2 comprend un rotor 2 à axe horizontal porté par un arbre 3 supporté dans un palier 4. Ce rotor est pourvu, d'un côté, d'une couronne de palettes 5 et, de l'autre côté, d'une couronne de palettes 6. La matière à broyer peut être introduite dans le broyeur par une ouverture
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7. La rotation des palettes 5 a comme effet de projeter cette matière dans une couronne de chambres e prévues dans la partie périphérique d'un stator 9 qui entoure le rotor, ce stator 9 est constitué de deux parties pourvues de flasques 10 qui sont assemblées par des boulons 11. Dans la partie de droite du sta- tor,est ménagée une couronne de chambres 12 du même genre que la couronne de chambres 8. Ces chambres 12 sont disposées en re- gard des palettes 6.
La matière broyée sort du broyeur par un orifice de sortie 13 ménagé dans une culasse 14 de forme conique. Elle circule donc dans le broyeur dans un sens tel que la couronne des palet- tes 6 et la couronne des chambres 12 peuvent être considérées comme étant en aval respectivement de la couronne des palettes 5 et de la couronne des chambres 8. Comme on peut évidemment s'en rendre compte, la culasse 14 se trouve au delà des derniè- res chambres et des dernières palettes avec lesquelles la matiè- re vient en contact au cours de son broyage.
Un disque 15 est interposé entre les dernières palettes 6 et la culasse 14 qui s'éloigne de ces palettes en se rapprochant de l'orifice de sortie 13. Les palettes 6 sont solidaires du disque 15 qui tourne donc avec elles. La présence de ce disque réduit considérablement les remous qui, en l'absence d'un disque semblable, se produisent à l'intérieur de la culasse 14 par suite de la rotation des palettes 6.
Le broyeur suivant les figures 1 et 2 est, en outre, carac- térisé par un anneau 16 disposé dans le plan du disque 15 entre les dernières chambres 12 et la culasse 14, cet anneau étant tel qu'il laisse subsister une fente annulaire 17 en regard de l'in- tervalle qui sépare les chambres 12 de la zone balayée par les palettes 6. on peut constater également que la culasse 14 est maintenue à une certaine distance de la fente annulaire 17 et qu'elle se raccorde aux bords extérieurs de l'anneau 16.
La culasse conique 14 est à génératrices rectilignes. Sa
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génératrice inférieure 18 fait avec la direction horizontale un angle d'environ 35 . Cet angle est supérieur à l'angle du talus naturel des particules de matière insuffisamment broyées. En pratique, il doit être supérieur à 25 . Grâce à cette inclinai- son, les particules de matière insuffisamment broyées qui, par suite de la présence du disque et de l'anneau 16, se déposent sur la partie inférieure de la culasse 14 peuvent glisser vers le fond de ce cône et se rassembler contre le disque 15, tandis que les particules suffisamment fines sont entraînées à travers l'orifice de sortie 13.
A la partie inférieure de la culasse 14,est prévu un dispo- sitif d'évacuation de la matière qui s'y accumule, ce disposi- tif d'évacuation comprend, par exemple, une tubulure la qui peut être raccordée à une conduite d'évacuation continue de la matiè- re. celle-ci n'a donc pas l'occasion de s'accumuler contre le disque 15 ni la partie inférieure de l'anneau 16. à
A la figure 3, on a représenté un rotor 2 présentant diffé- rentes distances de l'axe, des séries de trous pour le passage de boulons de fixation des palettes telles que 5. La palette représentée est maintenue en place par l'engagement d'une broche 19 dont elle est solidaire dans un trou 20 du rotor 2 et par l'engagement d'une vis 21 dans un trou 22 de ce rotor. Des trous 20' et 22' semblables aux trous 20 et 22 sont prévus dans le rotor un peu plus loin de l'axe de rotation que les trous 20 et 22.
Si on engage la broche 19 de la palette 5 dans le trou 20' et la vis 21 dans le trou 22', la palette 5 est donc plus éloignée de l'axe, mais l'emplacement des trous 20' et 22' est choisi de façon que l'orientation de la palette par rapport à un plan radial passant, par exemple, par l'axe de la broche 19 n'ait pas changé. Des trous 20" et 22" semblables aux trous 20 et 22 sont situés plus près de l'axe de rotation que ceux-ci.
Leur position est également telle que l'orientation de la palette 5 par rapport à un plan longitudinal soit inchangée lorsqu'ils
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servent à la fixation de cette palette. Bien entendu, chacune des palettes peut être montée comme celle qui est représentée et, à cet effet, le disque 2 est pourvu d'une série de trous tels que ceux désignés respectivement 20 et 22, 20' et 22', 20" et 22". comme on peut le voir, la palette 5 présente une aile 5' appliquée contre le disque, cette aile a une largeur telle que, aussi bien quand la fixation est effectuée en coopération avec les trous 20'-22' que quand elle est effectuée avec les trous opposés 20"-22", tous les trous correspondant à la palette consi- dérée soient couverts par l'aile 5'.
Dans le broyeur représenté aux figures 4 et 5, la face in- térieure de la culasse 14 est concave. La coupe longitudinale de cette face est limitée, d'une part, par un arc de circonféren- ce 23 et, d'autre part, par une droite 24. L'arc de circonfé- rence 23 est tangent au fond des chambres 12 de la dernière cou- ronne en un point 25 situé dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation et passant par l'extrémité 26 des palettes 6. cet arc de circonférence a un rayon R déterminé par la relation
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R = k e + a ( 1 - (%) 0,4J} dans laquelle k est un coefficient dépendant de la nature de la matière à broyer et qui varie en- tre 0,5 et 10 pour une variation du poids spécifique de cette matière entre 9 et 0,5. e est l'éoartement entre les palettes 6 et l'entrée des chambres 12. a est la hauteur des chambres 12 mesurée radialement.
b est la largeur de l'entrée des cham- bres 12 mesurée circonférenciellement. La droite 24 fait un angle d'un peu plus de 60 avec l'axe de rotation. Cet angle doit être au minimum de 60 . La droite 24 est, en outre, rac- cordée tangentiellement à l'arc de circonférence 23 et son point de rencontre 27 avec l'axe de rotation est plus près du rotor que le point 28 où cette droite se raccorde à l'arc de circon- férence 23.
Grâce à une culasse de ce genre, la matière la moins broyée
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qui chemine vers les fentes 13 constituant l'orifice de sortie est rejetée vers les palettes 6 qui la projettent à nouveau dans les chambres 12.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement li- mitée aux formes de réalisation représentées et que bien des mo- difications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications sui- vantes.
Le disque 15 qui sépare les palettes 6 de la culasse pour- rait aussi être fixe.
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R E V N D I C A T I 0 N S,
1. Broyeur comprenant, d'une part, un rotor à axe horizon- tal pourvu de palettes qui envoient la matière à broyer dans des chambres prévues dans la partie périphérique d'un stator qui en- toure le rotor et, d'autre part, au delà des dernières chambres et des dernières palettes avec lesquelles la matière vient en contact au cours de son broyage, une culasse présentant un ori- fice de sortie pour la matière broyée, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, une culasse qui s'éloigne des dernières palettes en se rapprochant de l'orifice de sortie et un disque situé entre cette culasse et les dernières palettes, près de celles-ci.