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PROCEDE ET APPAREIL POUR MOUDRE DES PRODUITS TELS QUE DES CEREALES.
Cette invention se rapporte à un procédé et un appareil pour mou- dre des produits, tels que des céréales, en provoquant une désagrégation par chocs.
L'invention a pour buts entre autres, de procurer un procédé et un appareil de mouture dans lesquels les particules du produit moulu sont classées suivant leurs dimensions, la classification peut être aisément et rapidement modifiée, par exemple pour s'adapter au broyage de produits de dimensions et de caractéristiques différenteset la puissance de la désagré- gation par chocs peut être facilement réglée par l'opérateur pour s'adapter aux caractéristiques du produit particulier à moudre.
Dans un procédé de mouture conforme à l'invention, un courant du produit à moudre est introduit dans un courant d'air qui est dirigé contre une batterie de cibles de manière à projeter le produit contre celles-ci avec une force suffisante pour désagréger les particules du produit, la bat- terie de cibles présentant entre ces dernières des intervalles à travers les- quels on fait passer le courant d'air de telle sorte que la batterie de ci- bles sépare les particules moulues du produit en deux classifications compre- nant les grosses particules moulues qui ne passentpas à travers ces interval- les et les particules moulues plus fines qui passent à travers ceux-ci et y sont entraînées par le courant d'air.
Dans un appareil pour l'exécution de ce procédé de moutureun dispositif, tel qu'une soufflerie, produit un. courant d'air forcé dans un conduit pourvu d'une entrée pour l'introduction du produit à moudre dans le courant d'air et d'une 'uyère à sa sortie pour diriger le courant d'air entraînant le produit contre un côté de la batterie de cibles séparées par des intervalles, un dispositif étant aménagé de l'autre côté de la batterie de cibles pour recueillir le courant d'air et de particules moulues du pro- duit qui passent à travers les intervalles de la batterie de cibles et un autre dispositif étant aménagé pour recueillir les particules moulues qui ne passent pas à travers les intervalles. Suivant une caractéristique de l'invention,
la batterie de cibles est établie de manière à pouvoir être @
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enlevée facilement de l'appareil et être remplacée par d'autres batteries de cibles dont les intervalles présentent des dimensions différentes de tel- le sorte qu'on peut modifier facilement et rapidement la classification des particules moulues en chargeant la batterie de cibles.
De même, la souffle- @ie ou autre dispositif prévu pour créer le courant d'air est établi de ma- ière qu'on puisse régler sa vitesse en vue de régler celle du courant d'air de telle sorte que celle-ci peut être fixée à toute valeur voulue pour répon- dre aux caractéristiques du produit en cours de broyage, en déterminant ain- si la puissance de désagrégation par chocs,
Afin que l'invention soit bien comprise on se réfèrera aux dessins annexés qui en représentent une forme d'exécution ainsi qu'une variante et dans lesquels
Fig. 1 est une élévation de côté de l'appareil de mouture dont certaines parties sont arrachées pour la clarté du dessin;
Figa 2 est une vue en plan de l'appareil représenté sur la Fige 1;
Fig. 3 est une élévation de côté de l'appareil, vue suivant la ligne 3-3 de la Figo 1;
Figo 4 est une coupe verticale à plus grande échelle, suivant la ligne 4-4. de la Figo 2;
Fig. 5 est une coupe horizontale suivant la ligne 5-5 de la Fig.4;
Figo 6 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une par- tie de la batterie de cibles;
Figo 7 est une coupe horizontale suivant la ligne 7-7 de la Fig.6;
Figo 8 est une coupe horizontale suivant la ligne 8-8 de la Fig.6;
Figo 9 est une coupe verticale à plus grande échelle suivant la ligne 9-9 de la Figo 1;
Fig. 10 est une vue en plan montrant une variante de l'appareil représenté sur la Fige 1;
Fig. 11 est une coupe verticale suivant la ligne 11-11 de la Figol;
Figo 12 est une coupe verticale à plus grande échelle suivant la ligne 12-12 de la Fig. 10;
et
Fig. 13 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une partie de la batterie de cibles employée dans l'appareil représenté sur la Figo llo
En se référant à la Fige 1, l'appareil de mouture comporte une goulotte raccordée à une soute (non représentée) qui contient le produit à moudre. L'ajutage 10a de la goulotte 10 s'étend de haut en bas dans un con- duit 12,à travers lequel de l'air est chassé de haut en bas par une souffle- rie actionnée par un moteur 146. Le produit à moudre, tel que le froment ou d'autres céréales, s'écoutant de l'ajutage 10a est entraîné de haut en bas, par le courant d'air passant à travers le conduit 12, sur une pièce co- noïdale 16 (Fig.4), qui forme, conjointement avec une enveloppe 136 disposée au-dessus, une tuyère 20 qui dirige le produit sur une batterie 22 de cibles espacées, disposées verticalement.
Le produit se désagrège en frappant les cibles, les grosses particules tombant des cibles dans une trémie d'où elles descendent dans un tuyau de décharge 26. Les petites particules passent à travers les intervalles ménagés entre les cibles, dans des passages 28 et 30 (Figo 5).
Les passages 28 et 30 présentent une profondeur qui croit d'un bout à l'autre de leur longueur, les extrémités étroites des passages étant disposées de part et d'autre d'une aube de guidage 32 qui fend le courant d'air et de produit moulu qui passe à travers la batterie de cibles dans les passages 28 et 300
L'augmentation de surface de la section transversale sur toute
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la longueur de ces passages assure un écoulement uniforme du courant d'air qui les parcourt dans tous les sens à partir de la tuyère 20 (Figo 4).
Les courants d'air dans les passages 28 et 30 entraînent les particules qui ont passé à travers la batterie de cibles 22, sur le pourtour de la face ex- terne de cette dernière jusqu'aux plaques de guidage 140 et 142 (Fig. 5), qui dirigent les courants d'air dans des passages tangentiels 34 qui consti- tuent l'admission d'un collecteur cyclone 36 (Fig. 1). Par suite de l'aug- mentation constante des dimensions des deux passages 28 et 30, le courant d'air se ralentit de telle sorte qu'il pénètre dans le cyclone collecteur 36 à une vitesse réduite de, par exemple, quinze mètres par seconde Du moins. Les particules moulues entraînées par le courant d'air dans le col- lecteur 36 tombent dans une trémie 38 qui se vide dans un tuyau de déchar- ge 40 par une vanne d'arrêt d'air 42.
L'air dans le collecteur 36 s'élève à travers un conduit 44 pour se rendre dans l'admission de la sôufflerie 14 qûi remet en'circulation la majeure partie de l'air pénétrant dans le collec- teur 36 et l'envoie dans l'appareil,de mouture.
.sur les Figs. 1, j et 4, l'appareil est supporté par trois colon- nes creuses 50,52 et 54, dont les extrémités supérieures pénètrent dans des douilles, dont une est représentée en 56 sur la Figo 4, ménagées dans des consoles 58, 60 et 62 formées sur une boîte 64 qui supporte la trémie 24, laquelle supporte à son tour la batterie de cibles 22. Celle-ci comprend une série de cibles verticales uniformément espacées 22a montées sur un châs- sis comportant une pièce en forme de roue 66 (Figs. 4 et 5), une bague de support 66 et une paire de bagues de retenue 70 et 72. Les extrémités supé- rieure et inférieure de chaque cible 22a sont découpées obliquement et s'a- justent dans des rainures découpées obliquement dans la jante 66a de la roue 66 et dans la surface inférieure de la bague 68.
Les bagues de retenue 70 et 72, qui empêchent les cibles de se déplacer vers l'extérieur par rapport à la bague 68 et à la jante 66a de la roue 66 sont maintenues convenablement espacées l'une par rapport à l'autre par des pièces de support 74, 76, 78 et 80 ( Figo 5) dont les extrémités supérieure et inférieure sont placées dans des logements découpés dans les bagues 70 et 72 ( Fig. 6).
Les pièces de support 74, 76, 78 et 80 sont raccordées chacune aux bagues de retenue 70 et 72, à la bague de support 68 et à la jante 66a de la roue 66 au moyen de broches coniques 82 et 84 et de rivets 86 et 88 comme c'est représenté sur les Figs. 6 et 8 pour la pièce de support 78.
Le rivet 86 fixe la pièce de supporta 78 par exemple, à la bague de retenue 72 et à la bague de support 68, tandis que le rivet 88 fixe la pièce de support à la bague de retenue 70 et à la jante 66a de la roue 66.
La surface interne de chaque pièce de support se trouve dans un plan tangentiel à la surface externe de la batterie de cibles 22, de telle sorte que comme les passages 28 et 30 sont parcourus vers la droite sur la Fig. 5 dans la direction du passage 34, le passage 75 (représenté plus clairement sur la Fig. 7) entre la surface interne de chaque pièce de sup- port et la batterie de cibles augmente constamment de section. Ceci a pour effet de faire circuler les particules moulues qui passent à travers la bat- terie de cibles en regard des pièces de support 74, 76, 78 et 80 conjointe- ment avec le courant d'air vers la droite sur la Figo 5, dans les passages 28 et 30 et de les empêcher ainsi d'engorger l'espace entre les pièces de support 74, 76, 78 et 80 et la batterie de cibles.
. Les cibles' 22a présentent en section transversale une forme rec- tangulaire et sont de préférence faites en une matière abrasive moulée, tel- le que le carbure de silicium. Lorsque leurs extrémités supérieures et in- férieures sont mises en place dans les rainures fraisées de la jante 66a de la roue 66 et dans la bague de support 68,-on utilise une bague de retenue amovible 90 (Figo 4) pour maintenir les extrémités supérieures des cibles en place sur le châssis de support des cibles.
Lorsque la bague 68 est en- levée, il suffit de retourner les cibles si leurs bords internes 'sont usés ou de les remplacéro
En vue de rendre la batterie de cibles 22 accessible pour le net-
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toyage et les réparations, la trémie 24 sur laquelle cette batterie de cibles est montée (Figs. 1 et 4) peut être déplacée de haut en bas par rapport à l'appareil. A cet effet, la trémie 24 est pourvue à son bord supérieur d'un rebord 24a (Figo 4) qui s'étend vers l'extérieur et elle'possède un siège 92 pour recevoir le bord externe inférieur du châssis de la batterie de ci- bles 22.
Une goupille de repérage 94 (Figs. 4 et 5) est logée dans le siè- ge 92 et coopère avec une encoche 70a de la bague de retenue 70 pour que la batterie de cibles soit toujours correctement placée dans l'appareil lorsqu'après l'avoir enlevée, on la remet en place. Le rebord 24a est aus- si pourvu de parties en saillie vers l'extérieur, dans les extrémités ex- ternes desquelles sont ménagés des logements 102, 104, et 106 (Fig. 5) dans lesquels se placent les colonnes 50, 52 et 54. Pour aider ces dernières 3. guider la trémie 24 lorsqu'on l'élève, l'extrémité inférieure de celle-ci est pourvue d'un raccordement 112 (Fig. l) qui s'ajuste à frottement doux sur le tuyau de décharge 26, Ainsi, lorsque la trémie 24 s'élève et s'a- baisse par rapport à l'appareil, elle est guidée par les colonnes 50,52 et 54 et le tuyau de décharge 26.
Pour aider l'ouvrier à faire descendre et monter la trémie 24, celle-ci est équilibrée par des contrepoids logés dans les colonnes 50, 52 et 54. Sur les Figs. 1, 3 et 4, des roues à chaînes 114, 116 et 118 sont montées de façon à pouvoir tourner entre des flasques, tels que les flasques 58a et 58b (Fig. 3) sur les consoles 58, 60 et 62 respectivement, Comme le système à contrepoids associé à chaque roue à chaîne est sensiblement le même, on en limitera la description détaillée au système correspondant à la roue à chaîne 114 (Fig. 4). La chaîne 120 qui passe sur la roue à chaîne 114 passe par un trou 122 de la boîte 64 et une de ses extrémités 120a est fixée à celle-ci au moyen d'une goupille 124.
L'autre extrémité de la chaîne 120 descend à travers un trou 126 de la console 58 à l'intérieur de la colonne 50 où elle est fixée à l'extrémité supérieure d'un contrepoids 108 (Fig. 1). Le poids combiné de la batterie de cibles 22, de la pièce 16 et de la trémie 24 est supérieur au poids combiné des contrepoids à l'in- térieur des colonnes 50,52 et 54 et lorsque les broches 128 (Figs, 1 et 3) qui relient la trémie 24 à la boîte 64 sont enlevées, le système à trémie descend dans la position indiquée en traits de chaînette sur la Fig.
40 A ce moment, on peut enlever la batterie de cibles, si on le désire, pour ré- paration ou nettoyage, ainsi que la pièce conoïdale 16 et on peut avoir ac- cès à tout l'intérieur de la boîte 64 pour le nettoyage, la batterie de ci- bles et la pièce conoïdale pouvant être enlevées si on le désire. La surfa- ce inférieure 64d (Fig. 4) de la boîte 64 est pourvue d'une garniture d'étan- chéité 129 montée dans une rainure 130. Ainsi, lorsque le rebord 24a de la trémie est amené en contact avec la surface 64d, la garniture d'étanchéité 129 rend le joint hermétique,
Comme c'est décrit ci-dessus, l'air de la soufflerie 14 descend dans le conduit 12 et rencontre le produit à moudre, tel que du grain, en circulant de haut en bas à partir de l'ajutage 10a de la goulotte 10.
En ce point, le courant d'air happe le produit dans le conduit 12 pour augmen- ter sa vitesse et l'entraîne de haut en bas contre la pièce conoïdale 16 (Figo 4)o Cette dernière est montée d'une manière amovible sur une broche 132a à l'extrémité supérieure d'un support 132, dont l'extrémité inférieure 132b est logée dans un trou 134 du moyeu 66b de la roue 66. La pièce 16 estun conoide, dont la surface supérieure, de son axe à sa périphérie, est cycloïdale. Une enveloppe 136 est reliée par une bride 136a à une bride 12a ménagée à l'extrémité inférieure du conduit 12 et est pourvue sur son bord externe d'une bride 136b qui repose sur un siège 64e (Figo 4) formé sur le bord inférieur de la paroi interne 64c (Figo 3) des passages 28 et 30 (Fig.5).
La surface inférieure de l'enveloppe 136 juxtaposée à la surface de la piè- ce 16 est quelque peu cycloïdale. Le passage entre l'enveloppe 136 et la surface de la pièce 16 diminue graduellement de largeur à mesure qu'il des- cend, formant ainsi la tuyère 20. Lorsque le produit passe par celle-ci sa vitesse maximum peut être approximativement de 60 mètres par seconde. On fera remarquer, toutefois, que la vitesse du courant d'air dans cet appareil est commandée par' la vitesse de la soufflerie 14 et par conséquent si l'on
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emploie comme moteur 146 un moteur à vitesse variable que l'ouvrier peut ré- gler, ce dernier peut régler la vitesse du courant d'air à la valeur voulue suivant les caractéristiques du produit en cours de broyage.
En heurtant les cibles 22a. le produit éclate, les petites parti- cules étant entraînées par le courant d'air à travers les fentes entre les cibles dans les passages 28 et 30 et les particules plus grandes tombant à l'intérieur de la batterie de cibles dans la trémie 24. Si les cibles ont une section transversale rectangulaire et si elles sont placées radialement par rapport à l'axe de la batterie de cibles 22, la fente entre deux cibles voisines augmente graduellement de largeur de l'intérieur à l'extérieur de la batterieo Ceci empêche l'obstruction des rainures par les particules du produit.
Toutes les parois externes des passages 28 et 30 (Figso 4 et 5), leurs parois supérieures et les parties supérieures de leurs parois internes constituent un bloc solidaire formé par la boîte 64. Les parois externes 64b des deux passages, si on les considère comme un seul bloc, forment une pièce cylindrique uniformément espacée en tous points de la batterie de ci- bles 22 (Figo 4). Les parois supérieures internes 64c (Figs. 3 et 4)'for- ment aussi une pièce cylindrique, si on les considère comme un seul bloc, et constituent conjointement avec la batterie dé cibles 22 les parois in- ternes des passages 28 et 30. La profondeur de chaque passage augmente de façon constante de gauche à droite sur la Fig. 5.
Ainsi, en tout point don- né entre l'aube 32 et la lumière 138, la surface totale de la section trans- versale de chacun des passages est capable de recevoir la totalité du courant s'écoulant par le passage entre le point donné et l'aube 32, qui est fixée à la boîte 64 par des vis 139 (Figo 4). Il en résulte que le courant d'air circule uniformément à travers la batterie de cibles et que chaque courant individuel parcourt un arc de 180 , les courants se rejoignant l'un l'autre à l'orifice 138.
Lorsque les deux courants circulant dans les passages 28 et 30 convergent à l'orifice 138, pour éviter les tourbillonnements ils sont diri- géspar une paire de plaquesde guidage courbes140 et 142 (Figs. 4 et 5) dans la conduite d'admission 34 du collecteur-cyclone 36. Ces plaques de guidage sont disposées verticalement dans les passages 28 et 30 et sont fixées à la boîte 64 par des chevilles ou pointes 141. La vitesse du cou- rant d'air ayant été réduite dans les passages 28 et 30, les particules moulues, une fois arrivées dans le collecteur-cyclone 36, tombent de l'ex- trémité inférieure de ce dernier dans la trémie 38. Cette dernière se vide par la vanne d'arrêt d'air 42 ( représentée plus clairement sur la Fig. 9), qui empêche le courant d'air de passer de haut en bas dans le tuyau de dé- charge 40.
Cette vanne est actionnée à la vitesse à laquelle il est néces- saire de vider la trémie 38 dans la décharge 40. L'air venant du collec- teur 36 (Fig. 1) s'élève à travers le conduit 44 dans la soufflerie 14 d'où il est remis en circulation à travers l'appareil,
Lorsqu'il fait fonctionner l'appareil, l'ouvrier choisit le type particulier de batterie de cibles convenant à la classification qu'il dési- re obtenir et à la nature de la mouture à effectuer.
Cette batterie de ci- bles choisie 22 est mise en place dans l'appareil et le moteur 146 est mis en marche à une vitesse correspondant à la vitesse désirée du courant d'air à la tuyère 20 (Fig. 4). Lorsque le moteur est en marche, on laisse passer le produit à moudre à travers la goulotte 10 (Fige 1) Le courant d'air passant à travers le conduit 12 projette le grain de l'ajutage 10a sur la pièce cycloïdale 16 et la tuyère 20 dirige le produit contre la batterie de cibles 22. Les grosses particules tombent dans la trémie 24 et passent insi dans le tuyau de décharge 26 (Fige 1).
Les particules plus petites passent à travers la batterie de cibles dans les passages 28 et 30 (Fig. 5) et de là dans le conduit d'admission 34 du collecteur-cyclone 36, où les particu- les moulues descendent tandis que l'air s'élève dans la soufflerie 14.
S'il y a une perte d'air dans l'appareil, cette perte sera compensée auto- matiquement par l'air pénétrant dans l'appareil par l'ajutage 10a en même temps que le produit à moudre. Tout excès d'air s'échappera par la déchar-
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ge 26 (Figa 1)
Chaque fois qu'on désire nettoyer la batterie de cibles et l'in- térie-ar de l'appareil, ou changer la batterie de cibles 22, ou les cibles 22a, ou la pièce conoïdale 16, on desserre les vis 128 (Figs. 1 et 3) et la trémie 24, la batterie de cibles 22 et la pièce cycloïde 16 descendront, guidées par les colonnes 50, 52 et 54 et le tuyau de décharge 26 et équili- brées, comme c'est décrit ci-dessus.
Ainsi, on constatera que la machine est établie pour avoir une efficacité maximum sous tous les rapports, du fait qu'on peut avoir facilement accès à l'intérieur de la machine pour le nettoya- ge, qu'on-peut changer la batterie de cibles d'un seul bloc si l'on désire employer des cibles espacées différemment, et qu'on peut remplacer facilement les cibles individuelles, en cas d'usure, en enlevant la bague de retenue 90. En raison de la manière dont les cibles 22a sont formées, on peut les retourner lorsqu'elles s'usent, de telle sorte que les bords et surfaces ex- ternes non usés forment alors les surfaces de cibles.
Après que la machine a été nettoyée ou que la batterie de cibles a été changée, il est facile de soulever la trémie 24, la batterie de cibles 22 et la pièce cycloïde 16 pour les amener dans la position de travail et de remettre les vis 128 en place, la machine étant alors de nouveau prête à fonctionner.
Les Figso 10 à 13 montrent une variante de l'appareil représenté sur les Figs. 1 à 9, dont la construction est sensiblement la même, sauf en ce qui concerne les passages qui relient la batterie de cibles au collecteur- cyclone et la construction de la batterie de cibles. Dans l'appareil repré- senté sur les Figso 10 à 13, la trémie 148 placée sous la batterie de cibles est montée d'une manière amovible sur la machine, et lorsqu'on l'abaisse, elle est équilibrée par des contrepoids logés dans ses colonnes de support 150 de la même manière que la trémie 24 sur les Figs. 1 à 9, le joint entre le rebord 148a de la trémie et le rebord 152c de la boite étant rendu her- métique par une garniture d'étanchéité 151.
La boîte 152 comporte une pa- roi 152a qui décrit une spirale logarithmique commençant au bord interne de l'embouchure 154a du conduit 154 (Fig. 10). Les parois 152a, le sommet 152b et la surface externe de la batterie de cibles 156, formentun passage en volute 160 dont la largeur augmente graduellement en suivant la batterie de cibles 156 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre sur la Fig.
10. A l'extrémité de la paroi 152a la plus proche de la batterie de cibles 156 se trouve un bec 158 dont la surface interne 158a constitue le prolon- gement de la paroi 152a et est courbée vers l'intérieur jusqu'en un point où elle touche pratiquement la batterie de cibles 156. La surface externe 158b du bec 158 sert à diriger le courant d'air et de particules moulues du passage 160 dans le conduit 154, dont la section transversale croît d'un bout à l'autre de sa longueur, et de là dans l'admission 162 du collecteur- cyclone (non représenté). Sur la Fig. 12 une pièce 161 s'étend transversa- lement dans le passage 160, cette pièce 161 et le bec 158 permettant de rac- corder le conduit 154 au passage 160 au moyen de ses brides 154a..
La batterie de cibles 156 consiste en un cylindre dans lequel une série de fentes 170 sont fraisées longitudinalement par rapport à l'axe de la batterie de oibleso Le bord supérieur de la batterie de cibles est dis- posé au-dessous de la paroi supérieure 152b de la boite 152 et la batterie est montée sur un siège 148b formé sur la trémie 148. L'enveloppe 172 qui recouvre à sa partie supérieure l'espace enfermé par la batterie de cibles, est reliée à l'extrémité inférieure du conduit 164 et sa bride 172a repose sur la surface supérieure de la paroi supérieure 152b.
La pièce conoïdale est montée d'une manière amovible sur un support 176 engagé dans le moyeu de la roue 178 dont la jante 178a repose sur un siège 148c formé sur la trémie 1480
En fonctionnement, le courant d'air qui passe par le conduit 164 (Fig. 10) agit sur le produit à moudre lorsqu'il sort de la goulotte 166, et l'entraîne contre la batterie de cibles 156, le courant d'air et le pro- duit étant dirigés par la pièce conoïdale 168 contre la batterie de cibles.
Par suite de la forme en volute du passage 160, le courant d'air entraîne le produit uniformément dans tous les sens contre la batterie de cibles.
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Les grosses particules résultant du choc du produit contre les cibles des- cendent dans la trémie 148, tandis que les particules plus petites sont en- traînées à travers les fentes 170 entre les cibles et dans le passage en volute 160 (Figo 10). Le couran+. d'air circule sur le pourtour du passage 160 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre sur la Fige 10 et pénètre dans le conduit 154 qui réduit la vitesse du courant d'air par exemple à quinze mètre par seconde ou moins, par suite de l'augmentation constante de ses dimensions. Le courant d'air pénètre alors dans l'admis- sion 162 du collecteur-cyclone.
REVENDICATIONS.
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PROCESS AND APPARATUS FOR GRINDING PRODUCTS SUCH AS CEREALS.
This invention relates to a method and apparatus for molding products, such as cereals, by causing impact disintegration.
The invention aims, inter alia, to provide a method and a milling apparatus in which the particles of the ground product are classified according to their size, the classification can be easily and quickly changed, for example to adapt to the grinding of products. of different sizes and characteristics and the power of the impact disintegration can be easily adjusted by the operator to suit the characteristics of the particular product to be ground.
In a milling process according to the invention, a stream of the product to be ground is introduced into an air stream which is directed against a battery of targets so as to project the product against them with sufficient force to break up the targets. particles of the product, the battery of targets having gaps between them through which the air stream is passed such that the battery of targets separates the ground particles of the product into two classifications. coarse ground particles which do not pass through these gaps and finer ground particles which pass therethrough and are entrained therein by the air stream.
In an apparatus for carrying out this milling process, a device, such as a blower, produces a. air flow forced into a duct provided with an inlet for introducing the product to be ground into the air flow and an outlet at its outlet for directing the air flow carrying the product against one side of the air. the array of targets separated by intervals, a device being provided on the other side of the array of targets to collect the stream of air and ground particles of the product which pass through the gaps of the array of targets and another device being arranged to collect the ground particles which do not pass through the gaps. According to one characteristic of the invention,
the target bank is established so that it can be @
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easily removed from the apparatus and be replaced by other target batteries having different size intervals so that the classification of the ground particles can be easily and quickly changed by charging the target battery.
Likewise, the blast or other device provided for creating the air current is established so that its speed can be regulated with a view to regulating that of the air current in such a way that the latter can be adjusted. be set at any value desired to meet the characteristics of the product being milled, thereby determining the impact breaking power,
In order for the invention to be fully understood, reference will be made to the appended drawings which show an embodiment and a variant thereof and in which
Fig. 1 is a side elevation of the grinding apparatus some parts of which are broken away for clarity of the drawing;
Figa 2 is a plan view of the apparatus shown in Fig 1;
Fig. 3 is a side elevation of the apparatus, viewed along line 3-3 of Figure 1;
Figo 4 is a vertical section on a larger scale, taken on line 4-4. of Figo 2;
Fig. 5 is a horizontal section taken along the line 5-5 of Fig.4;
Figo 6 is an enlarged perspective view of part of the target array;
Figo 7 is a horizontal section taken along the line 7-7 of Fig.6;
Figo 8 is a horizontal section taken on line 8-8 of Fig.6;
Figo 9 is a vertical section on a larger scale taken on line 9-9 of Figo 1;
Fig. 10 is a plan view showing a variant of the apparatus shown in Fig. 1;
Fig. 11 is a vertical section taken on line 11-11 of Figol;
Figo 12 is a vertical section on a larger scale taken along line 12-12 of Fig. 10;
and
Fig. 13 is a perspective view on a larger scale of part of the target battery employed in the apparatus shown in Fig.
Referring to Fig. 1, the grinding apparatus comprises a chute connected to a hold (not shown) which contains the product to be ground. The nozzle 10a of the chute 10 extends from top to bottom in a duct 12, through which air is forced from top to bottom by a blower driven by a motor 146. The product to be ground , such as wheat or other cereals, flowing from the nozzle 10a is entrained from top to bottom, by the air current passing through the duct 12, on a conoidal part 16 (Fig. 4 ), which forms, together with a casing 136 disposed above, a nozzle 20 which directs the product onto a battery 22 of spaced targets, arranged vertically.
The product disintegrates upon hitting the targets, the large particles falling from the targets into a hopper from which they descend into a discharge pipe 26. The small particles pass through the gaps between the targets, in passages 28 and 30 ( Figo 5).
The passages 28 and 30 have a depth which increases from one end of their length to the other, the narrow ends of the passages being arranged on either side of a guide vane 32 which splits the air stream and of ground product which passes through the battery of targets in passages 28 and 300
The increase in cross-sectional area over any
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the length of these passages ensures a uniform flow of the air current which passes through them in all directions from the nozzle 20 (Figo 4).
Air currents in passages 28 and 30 entrain particles which have passed through the array of targets 22 around the outer surface of the latter to the guide plates 140 and 142 (Fig. 5). ), which direct the air currents into tangential passages 34 which constitute the inlet of a cyclone manifold 36 (Fig. 1). As a result of the constant increase in the dimensions of the two passages 28 and 30, the air flow slows down so that it enters the collector cyclone 36 at a reduced speed of, for example, fifteen meters per second. At least. The ground particles entrained by the air stream in the manifold 36 fall into a hopper 38 which empties into a discharge pipe 40 through an air shut-off valve 42.
The air in the manifold 36 rises through a duct 44 to reach the inlet of the boiler 14 which recirculates most of the air entering the manifold 36 and sends it into the air. the appliance, for grinding.
.in Figs. 1, j and 4, the apparatus is supported by three hollow columns 50, 52 and 54, the upper ends of which penetrate into sockets, one of which is shown at 56 in Fig. 4, formed in consoles 58, 60 and 62 formed on a box 64 which supports hopper 24, which in turn supports target array 22. This comprises a series of evenly spaced vertical targets 22a mounted on a frame having a wheel-shaped part 66 (Figs. 4 and 5), a support ring 66, and a pair of retaining rings 70 and 72. The upper and lower ends of each target 22a are cut obliquely and fit into grooves cut obliquely in. the rim 66a of the wheel 66 and in the lower surface of the ring 68.
The retaining rings 70 and 72, which prevent the targets from moving outwardly with respect to the ring 68 and the rim 66a of the wheel 66 are kept suitably spaced from each other by parts. support 74, 76, 78 and 80 (Fig. 5), the upper and lower ends of which are placed in housings cut in the rings 70 and 72 (Fig. 6).
The support pieces 74, 76, 78 and 80 are each connected to the retaining rings 70 and 72, to the support ring 68 and to the rim 66a of the wheel 66 by means of taper pins 82 and 84 and rivets 86 and 88 as shown in Figs. 6 and 8 for the support piece 78.
The rivet 86 fixes the support piece 78, for example, to the retaining ring 72 and to the support ring 68, while the rivet 88 fixes the support piece to the retaining ring 70 and to the rim 66a of the wheel. 66.
The inner surface of each support piece lies in a plane tangential to the outer surface of the target array 22, such that as passages 28 and 30 are traversed to the right in FIG. In the direction of passage 34, passage 75 (shown more clearly in Fig. 7) between the inner surface of each support piece and the target battery is constantly increasing in section. This has the effect of circulating the ground particles which pass through the target battery opposite the support pieces 74, 76, 78 and 80 together with the air flow to the right in Figo 5, in the passages 28 and 30 and thus prevent them from clogging the space between the support pieces 74, 76, 78 and 80 and the battery of targets.
. Targets 22a are rectangular in cross-sectional shape and are preferably made of a molded abrasive material, such as silicon carbide. When their upper and lower ends are placed in the countersunk grooves of the rim 66a of the wheel 66 and in the support ring 68, a removable retaining ring 90 (Figo 4) is used to hold the upper ends. targets in place on the target support frame.
When the ring 68 is removed, it suffices to turn the targets over if their internal edges are worn or to replace them.
In order to make the battery of targets 22 accessible for the net-
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cleaning and repairs, the hopper 24 on which this battery of targets is mounted (Figs. 1 and 4) can be moved up and down relative to the apparatus. For this purpose, the hopper 24 is provided at its upper edge with a flange 24a (Figo 4) which extends outwardly and it has a seat 92 to receive the lower outer edge of the battery frame. - wheat 22.
A locating pin 94 (Figs. 4 and 5) is seated in the seat 92 and cooperates with a notch 70a of the retaining ring 70 so that the target battery is still correctly placed in the apparatus when after the release. 'having removed, we put it back in place. The rim 24a is also provided with outwardly projecting parts, in the outer ends of which are formed housings 102, 104, and 106 (Fig. 5) in which the columns 50, 52 and 54 are placed. To help the latter 3. guide the hopper 24 as it is being raised, the lower end of the latter is provided with a connection 112 (Fig. 1) which fits smoothly over the discharge pipe. 26, Thus, as the hopper 24 rises and falls relative to the apparatus, it is guided by the columns 50, 52 and 54 and the discharge pipe 26.
To help the worker to lower and raise the hopper 24, the latter is balanced by counterweights housed in the columns 50, 52 and 54. In Figs. 1, 3 and 4, chain wheels 114, 116 and 118 are mounted so that they can rotate between flanges, such as flanges 58a and 58b (Fig. 3) on consoles 58, 60 and 62 respectively, As the The counterweight system associated with each chain wheel is substantially the same; the detailed description will be limited to the system corresponding to the chain wheel 114 (FIG. 4). The chain 120 which passes over the chain wheel 114 passes through a hole 122 in the box 64 and one of its ends 120a is fixed thereto by means of a pin 124.
The other end of chain 120 descends through a hole 126 in bracket 58 inside column 50 where it is attached to the upper end of counterweight 108 (Fig. 1). The combined weight of target bank 22, workpiece 16, and hopper 24 is greater than the combined weight of the counterweights inside columns 50, 52 and 54 and when pins 128 (Figs, 1 and 3 ) which connect the hopper 24 to the box 64 are removed, the hopper system descends to the position shown in chain lines in Fig.
40 At this point, the target battery can be removed, if desired, for repair or cleaning, as well as the conoidal piece 16 and access to the entire interior of the box 64 can be made for cleaning. , the battery of targets and the conoidal part can be removed if desired. The lower surface 64d (Fig. 4) of the box 64 is provided with a seal 129 mounted in a groove 130. Thus, when the rim 24a of the hopper is brought into contact with the surface 64d , the seal 129 makes the seal airtight,
As described above, the air from the blower 14 descends into the conduit 12 and meets the product to be ground, such as grain, flowing up and down from the nozzle 10a of the chute 10. .
At this point, the air current sucks up the product in the duct 12 to increase its speed and drives it up and down against the conoidal part 16 (Figo 4) o The latter is mounted in a removable manner on a pin 132a at the upper end of a support 132, the lower end 132b of which is housed in a hole 134 of the hub 66b of the wheel 66. The part 16 is a conoid, the upper surface of which is from its axis to its periphery, is cycloidal. A casing 136 is connected by a flange 136a to a flange 12a formed at the lower end of the duct 12 and is provided on its outer edge with a flange 136b which rests on a seat 64e (Figo 4) formed on the lower edge of the internal wall 64c (Figo 3) of the passages 28 and 30 (Fig.5).
The lower surface of the casing 136 juxtaposed with the surface of the part 16 is somewhat cycloidal. The passage between the casing 136 and the surface of the part 16 gradually decreases in width as it descends, thus forming the nozzle 20. When the product passes through it its maximum speed may be approximately 60 meters. per second. It will be appreciated, however, that the speed of the air stream in this apparatus is controlled by the speed of the blower 14 and therefore whether one
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employs as motor 146 a variable speed motor which the worker can regulate, the latter can regulate the speed of the air flow to the desired value according to the characteristics of the product being crushed.
Upon hitting targets 22a. the product bursts with the small particles being entrained by the air stream through the slots between the targets in passages 28 and 30 and the larger particles falling within the array of targets in the hopper 24. If the targets have a rectangular cross section and if they are placed radially with respect to the axis of the target array 22, the slit between two neighboring targets gradually increases in width from the inside to the outside of the battery o This prevents obstruction of the grooves by particles of the product.
All the external walls of the passages 28 and 30 (Figs. 4 and 5), their upper walls and the upper parts of their internal walls constitute an integral block formed by the box 64. The external walls 64b of the two passages, if one considers them as a single block, form a cylindrical piece uniformly spaced at all points of the array of targets 22 (Figo 4). The inner top walls 64c (Figs. 3 and 4) 'also form a cylindrical piece, if considered as a single block, and together with the target battery 22 constitute the inner walls of the passages 28 and 30. The depth of each pass increases steadily from left to right in Fig. 5.
Thus, at any given point between vane 32 and lumen 138, the total area of the cross-section of each of the passages is capable of receiving all of the current flowing through the passage between the given point and vane 32, which is fixed to box 64 by screws 139 (Figo 4). As a result, the air current flows uniformly through the target battery and each individual current travels in an arc of 180, the currents joining each other at port 138.
When the two streams flowing through passages 28 and 30 converge at port 138, to avoid swirling they are directed by a pair of curved guide plates 140 and 142 (Figs. 4 and 5) into the inlet line 34 of the pump. collector-cyclone 36. These guide plates are arranged vertically in passages 28 and 30 and are fixed to box 64 by pins or spikes 141. The speed of the air flow having been reduced in passages 28 and 30 , the ground particles, once arrived in the collector-cyclone 36, fall from the lower end of the latter into the hopper 38. The latter empties through the air shut-off valve 42 (shown more clearly on Fig. 9), which prevents the air flow from passing up and down through the discharge pipe 40.
This valve is actuated at the rate at which it is necessary to empty the hopper 38 into the discharge 40. The air from the manifold 36 (Fig. 1) rises through the duct 44 into the blower 14. from where it is recirculated through the device,
When operating the device, the worker chooses the particular type of target battery suitable for the classification he wishes to obtain and the nature of the grinding to be carried out.
This selected target bank 22 is placed in the apparatus and the motor 146 is started at a speed corresponding to the desired speed of the air stream to the nozzle 20 (Fig. 4). When the engine is running, the product to be ground is allowed to pass through the chute 10 (Fig. 1) The air current passing through the duct 12 projects the grain of the nozzle 10a onto the cycloidal part 16 and the nozzle. 20 directs the product against the battery of targets 22. The large particles fall into the hopper 24 and pass through the discharge pipe 26 (Fig 1).
The smaller particles pass through the target bank into passages 28 and 30 (Fig. 5) and thence into the inlet duct 34 of the manifold-cyclone 36, where the ground particles descend as the air flows. rises in the wind tunnel 14.
If there is a loss of air in the apparatus, this loss will be compensated automatically by the air entering the apparatus through the nozzle 10a along with the product to be ground. Any excess air will escape through the discharge
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ge 26 (Figa 1)
Whenever one wishes to clean the battery of targets and the interior-ar of the apparatus, or to change the battery of targets 22, or the targets 22a, or the conoidal part 16, one loosens the screws 128 (Figs. 1 and 3) and hopper 24, target battery 22 and cycloid piece 16 will descend, guided by columns 50, 52 and 54 and discharge pipe 26 and balanced, as described above. .
Thus, it will be seen that the machine is set up to have maximum efficiency in all respects, from the fact that one can have easy access to the interior of the machine for cleaning, that one can change the battery from targets as a single unit if it is desired to employ differently spaced targets, and the individual targets can be easily replaced, if worn, by removing the retaining ring 90. Due to the way the targets 22a are formed, they can be turned over when they wear out, so that the unworn edges and outer surfaces then form the target surfaces.
After the machine has been cleaned or the target battery has been changed, it is easy to lift the hopper 24, the target battery 22 and the cycloid part 16 to bring them into the working position and put the screws 128 back in. in place, the machine then being ready for operation again.
Figs 10 to 13 show a variant of the apparatus shown in Figs. 1 to 9, the construction of which is substantially the same, except for the passages which connect the battery of targets to the collector-cyclone and the construction of the battery of targets. In the apparatus shown in Figs. 10 to 13, the hopper 148 placed under the battery of targets is removably mounted on the machine, and when lowered it is balanced by counterweights housed in the machine. its support columns 150 in the same way as the hopper 24 in Figs. 1 to 9, the seal between the rim 148a of the hopper and the rim 152c of the box being sealed by a seal 151.
Box 152 has a wall 152a which describes a logarithmic spiral beginning at the inner edge of mouth 154a of conduit 154 (Fig. 10). The walls 152a, the top 152b and the outer surface of the array of targets 156, form a volute passage 160 the width of which gradually increases following the array of targets 156 in a clockwise direction in FIG.
10. At the end of wall 152a closest to target battery 156 is a nozzle 158, the inner surface of which 158a is an extension of wall 152a and is curved inward to a point. where it substantially touches the battery of targets 156. The outer surface 158b of the nozzle 158 serves to direct the flow of air and ground particles from the passage 160 into the conduit 154, the cross section of which increases from end to end. of its length, and thence into the inlet 162 of the manifold-cyclone (not shown). In Fig. 12 a part 161 extends transversely in the passage 160, this part 161 and the spout 158 making it possible to connect the duct 154 to the passage 160 by means of its flanges 154a.
The target battery 156 consists of a cylinder in which a series of slots 170 are milled longitudinally with respect to the axis of the oibles battery. The upper edge of the target battery is disposed below the upper wall 152b of the box 152 and the battery is mounted on a seat 148b formed on the hopper 148. The casing 172 which covers at its upper part the space enclosed by the battery of targets, is connected to the lower end of the duct 164 and its flange 172a rests on the upper surface of the upper wall 152b.
The conoidal part is removably mounted on a support 176 engaged in the hub of the wheel 178, the rim 178a of which rests on a seat 148c formed on the hopper 1480
In operation, the air current passing through the conduit 164 (Fig. 10) acts on the product to be ground when it leaves the chute 166, and carries it against the battery of targets 156, the air current. and the product being directed by the conoidal piece 168 against the array of targets.
As a result of the volute shape of passage 160, the air stream carries the product uniformly in all directions against the array of targets.
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The large particles resulting from the impact of the product against the targets descend into the hopper 148, while the smaller particles are drawn through the slits 170 between the targets and into the volute passage 160 (Figo 10). The current +. air circulates around the perimeter of passage 160 in the direction of clockwise movement on Fig 10 and enters duct 154 which reduces the speed of the air stream for example to fifteen meters per second or less, as a result of the constant increase in its dimensions. The air stream then enters the inlet 162 of the collector cyclone.
CLAIMS.