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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX BROYEURS A CUVETTEo
L'invention est relative à des broyeurs pulvériseurs et elle concerne, plus spécialement, un broyeur à cuvette pour pulvériser du charbon ou des matières analogues.
Le broyeur pulvériseur, faisant l'objet de l'invention, est du genre de ceux dans lesquels une cuvette, ouverte vers le haut, peut tourner autour de son axe central dans une enveloppe fermée. Un ou plusieurs rouleaux broyeurs, dont chacun peut tourner librement autour de son axe, sont supportés dans l'enveloppe de manière à être refoulés par une pression vers la surface de meulage prévue sur la paroi interne de la cuvette pour broyer la matière entre cette surface et les rouleaux, ceux-ci tournant autour de leurs axes pendant cette opération. La matière à broyer est débitée par un conduit, engagé dans l'enveloppe, vers la partie centrale de la cuvette et elle est déplacée ensuite, par l'effet de la force centrifuge produite par la rotation de la cuvette, radialement vers la surface de meulage où elle est soumise au broyage par le ou les rouleaux.
La périphérie de la cuvette est écartée de la paroi de l'enveloppe en laissant subsister un passage annulaire entre elles par lequel de l'air s'écoule vers le haut pour entraîner la matière pulvérisée qui dépasse le bord de la cuvette. L'air véhiculant la matière, traverse un séparateur logé au centre de l'enveloppe, directement audessus de la cuvette. Dans ce séparateur, la matière,qui n'est pas suffisamment broyée, est séparée et est ramenée par une goulotte sur la partie centrale de la cuvette pour être broyée.
Des organes déflecteurs appropriés sont établis à l'intérieur de l'enveloppe au-dessus du passage annulaire pour faire dévier les matiè-
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res grossières , qui passent par dessus le bord de la cuvette et qui sont entraînées par le courant d'air pour être ramenées dans la cuvette afin qu'elles puissent être traitées à nouveau.
Quand on se sert des broyeurs connus, une certaine quantité des matières déposées au centre de la cuvette ne tourne pas avec celleci et forme un tas du côté de la sortie du séparateur où ce tas obture cette sortie en gênant fortement le fonctionnement convenable du séparateur. A cause de cet entassement de la matière, la cuvette reste, en substance, remplie pendant le fonctionnement du broyeur avec la matière qui entraîne les rouleaux adjacents ce qui a pour effet que le broyeur fait du bruit et vibre en broyant les matières plus finement) l'énergie consommée par le broyeur étant plus élevée et variant dans une zone étendue.
Par ailleurs, une quantité excessive de parties grossières de la matière passe par dessus le bord de la cuvette et tombe par le passage annulaire formé entre la cuvette et l'enveloppe dans la partie inférieure de celle-ci sous la cuvette où elle doit être enlevée..
L'invention a pour but, surtout, de réaliser un broyeur à cuvette perfectionné dont l'efficacité est accrue.
Un autre but de l'invention est de réaliser un broyeur à cuvette dans lequel l'entassement de la matière dans la cuvette n'a pas lieu.
L'invention a pour objet un broyeur à cuvette pour pulvériser du charbon et des matières similaires, ce broyeur comprenant une cuvette de meulage horizontale et rotative propre à recevoir, à proximité de sa partie centrale, les matières à pulvériser et comportant des rouleaux broyeurs coopérant avec sa partie externe pour pulvériser les matières recueillies par la cuvette, une surface de meulage, inclinée vers le haut et vers l'extérieur, étant prévue dans la cuvette à la périphérie, une enveloppe entourant ladite cuvette et un passage annulaire subsistant entre ladite enveloppe et la périphérie de ladite cuvette pour permettre l'écoulement d'air, vers le haut, par ledit passage, ledit broyeur comprenant des moyens transporteurs adjoints à ladite cuvette et propres à diriger les matières à pulvériser vers ladite surface de meulage.
L'invention a également pour objet un broyeur pulvériseur à cuvette, avec une cuvette de meilage horizontale et rotative propre à recevoir, à proximité de sa partie centrale, les matières à pulvériser et comportant des rouleaux broyeurs coopérant avec sa partie externe pour pulvériser lesdites matières, ladite cuvette comprenant une surface annulaire inclinée vers le bas et vers l'extérieur à sa partie centrale ainsi qu'une surface de meulage inclinée vers le haut et vers l'extérieur qui part à proximité du bord extérieur de ladite surface annulaire et s'étend jusqu'à la paroi latérale de la cuvette, plusieurs ailettes radiales faisant saillie sur ladite surface annulaire pour diriger les ma- tières, versées dans la cuvette,
vers l'extérieur depuis la partie centrale de celle-ci vers la surface de meulage en évitant ainsi une accumulation des matières à ladite partie centrale.
Finalement, l'invention a pour objet un broyeur pulvériseur à cuvette comprenant une enveloppe verticale dans laquelle l'air peut s'écouler verticalement, une cuvette de broyage étant logée dans ladite enveloppe de manière à pouvoir tourner autour de son axe longitudinal et vertical, la périphérie de ladite cuvette étant écartée de la paroi de l'enveloppe pour former un passage annulaire pour l'écoulement de l' air vers le haut, plusieurs rouleaux broyeurs étant disposés symétriquement pour coopérer avec une surface de meulage formée sur la face interne de ladite cuvette pour broyer les matières entre lesdits rouleaux et ladite surface, des organes déflecteurs étant montés sur ladite enveloppe au-dessus et à proximité dudit passage annulaire,
ces organes déflecteurs étant placés immédiatement devant chacun des rouleaux par rapport au sens
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de rotation de la cuvette et comprenant une paroi qui s' étend vers l'in- térieur et dans le sens de rotation de la cuvette tout en étant inclinée verticalement de sorte que les matières, qui sont entraînées par l'air qui s'écoule vers le haut et qui se déplacent dans le sens de rotation de la cuvette, sont dirigées vers le bas et 'intérieur vers la partie inféri- eure du rouleau correspondant après avoir heurté ladite paroi, des revê- tements circonférentiels étant fixés à la paroi de 1' enveloppe et étant placés au-dessous et à priximité dudit passage annulaire,
lesdits revêtements s'étendant généralement entre les rouleaux adjacents et comportant une face interne"dont la partie inférieure est verticale et reliée à la paroi externe dudit passage annulaire alors que sa partie supérieure est inclinée vers l'intérieur depuis ladite partie inférieure pour faire dévier l'air et les matières entraînées, qui s'écoulent vflj,1e haut, vers l'in- térieur de l'enveloppe.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
Les figs. 1, 2 et 3 montrent, respectivement en coupe verti- cale suivant 1-1 fig. 3, en coupe transversale suivant 2-2 fig, 1 et en coupe transversale suivant 3-3 fig. 1, un broyeur établi selon l'invention.
Les figs. 4 et 5 montrent respectivement des coupes typiques suivant 4-4 fig, 1 et suivant 5-5 fig, 1 à travers les déflecteurs.
Les figs. 6 et 7 montrent, respectivement en coupe transver- sale suivant 6-6 et 7-7 des fige. 2 ou 3, les revêtements déflecteurs de l'enveloppe du broyeur, ces revêtements étant établis à proximité de la cuvette.
La fig. 8 montre, en coupe axiale, la forme de la partie cen- trale d'une cuvette utilisée jusqu'ici.
L'enveloppe du broyeur, désignée d'une manière générale par 1 (fig. 1) , comprend un socle 2 dans lequel est logé un arbre vertical 3 tourillonné dans des coussinets 4 et 5 et portant, à son extrémité inférieure, une roue tangente 6 qui engrène avec une vis sans fin 7 calée sur un arbre entraîne par un moteur.La rotation de l'arbre 8 fait tourner la cuvetta 9 qui est montée sur l'extrémité supérieure de l'arbre 3.
Le socle 2 porte deux parties superposées 10 et 11 de l'enveloppe. La partie supérieure 11 porte un couvercle 12 et dans la partie médiane 10 est ménagée une ouverture 13 pour l'admission de l'air dans le broyeur. Dans la partie supérieure 11 est logé un support 14 auquel est articulé un ensemble à rouleau R à l'aide d'un axe 15 qui est touril- lonné dans le support. On peut avoir accès à l'ensemble à rouleau R et enlever cet ensemble par une ouverture 16a ménagée dans la paroi de 1' enveloppe 11 cette ouverture étant normalement fermée par le couvercle 16.
On peut faire intervenir un ou plusieurs ensembles à rouleaux R suivant les dimensions du broyeur et, pour le mode de réalisation montré et préféré, on a recours à trois de ces ensembles. Chaque ensemble à rouleau R comporte le rouleau 17 qui est monté par des coussinets 19 sur 1' arbre 18 engagé dans une partie tronconique 20 du moyeu 21 (fig. 1). Le moyeu 21 est fixé sur l'axe 15 et comporte un bras 22 sur lequel appuie une extrémité du ressort 23 pour solliciter le moyeu 21 et avec lui 1' arbre 18 et le rouleau 17 dans le sens direct (sens contraire à celui du déplacement des aiguilles d'une montre) autour de l'axe de l'arbre. Une vis de réglage 24, qui traverse le couvercle 16, prend appui sur l'autre extrémité du ressort 23 pour faire varier sa compression.
Au couvercle 12 est suspendu le classeur 25 qui comporte, à sa partie supérieure, une paroi cylindrique'26 prolongée vers le bas par une paroi tronconique 27 terminée, à son extrémité inférieure, par une paroi cylindrique 28, formant une sortie inférieure 28a qui débite
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les matières rejetées et insuffisamment broyées au centre de la cuvette 9. Plusieurs trous 29, ménagés dans la paroi supérieure'26, permettent l'admission d'air chargé de matières dans le classeur 25. Des ailettes déviatrices réglables 30, établies dans ces trous, dirigent le mélange d'air et de matières suivant les directions voulues afin que le mélange soit animé d'un mouvement tourbillonnaire quand il traverse le classeur.
L'air et les matières suffisamment broyées et entraînées par cet air traversent la sortie 31 ménagée dans le couvercle 12 et pénètrent dans les conduits 32 qui amènent ce mélange de matières suffisamment broyées et d' air à l'endroit d'utilisation.
Une goulotte 33 est fixée à l'enveloppe 11 et est reliée à un dispositif d'alimentation (non montré) pour les matières tout en étant orientée vers le bas et vers l'intérieur dans le broyeur jusqu'en un point adjacent à la paroi inférieure 28 du classeur 25. La matière à broyer est débitée par la goulotte 33 sur la partie,c3ntrale de la cuvette 9 à proximité de la matière ramenée dans la cuvette par la sortie 28a du classeur.
Jusqu'ici la cuvette était constituée comme montré sur la fig. 8, la face supérieure 34 de sa partie centrale étant sensiblement horizontale. Pour cette cuvette et pour la nouvelle cuvette 9 de la fig.
1, un moyeu 35 s'étend vers le bas depuis la partie centrale de la cuvette et dans ce moyeu est ménagé un trou conique 36 dans lequel est engagée l'extrémité conique d'un arbre 3 maintenu en place par un écrou 37.
Pour la cuvette perfectionnée, établie selon l'invention et comme bien visible sur la fig. 1 la face supérieure 34a de la partie centrale a une forme tronconique, les faces inclinées du cône comportant plusieurs ailettes radiales 38, orientées vers le haut. A l'extérieur de la partie centrale est établi l'anneau de meulage 9a qui est incliné vers le haut et vers l'extérieur en aboutissant à un bord vertical 39 qui s' étend le long de la périphérie de la cuvette. Le bord 39 est écarté de la face interne de la partie 10 de l'enveloppe afin qu'un intervalle annulaire 40 subsiste entre ce bord et cette face par laquelle l'air, débite par l'entrée d'air 13, s'écoule vers le haut pour entraîner la matière moulue, qui passe par dessus le bord, 39, par l'intérieur du broyeur jusque dans le classeur 25.
Plusieurs déflecteurs 41 (figs. 1 et 3) sont répartis, avec des intervalles angulaires réguliers, autour de la partie 11 de l'enveloppe directement au-dessus de la jante, formée par le bord 39, de la cuvette. Des déflecteurs 41 se trouvent immédiatement devant chaque rouleau 17 (fig. 3) dans le sens de la rotation de la cuvette et leur foroe est telle qu'ils puissent diriger la matière, débitée par dessus la jante de la cuvette, d'une manière générale vers l'intérieur et vers le bas, du côté de la partie inférieure du rouleau correspondant 17. La forme de chaque déflecteur 41 est bien visible sur les fige. 4 et 5 et on a constaté que cette forme est la plus efficace pour diriger la matière de la manière indiquée plus haut.
L'intervalle annulaire 40 communique librement avec l'intérieur du broyeur au-dessus de la cuvette 9 par des ouvertures arquées 40a (fige.
1, 2,3 et 7) chacune de ces ouvertures ayant une longueur égale à environ un sixième de la circonférence de la cuvette, comme bien visible sur la fig. 2, et elle se trouve immédiatement en regard d'un déflecteur 41.
Dans le passage annulaire 40 sont établis directement en dessous des ouvertures 40a, des ailettes d'air 42 qui sont fixées au revêtement 48 de l'enveloppe du broyeur et qui sont inclinées pour obliger l'air, qui sort de l'intervalle 40, à tourner dans le sens de la rotation de la cuvette 9 (fig. 2).
L'intervalle annulaire 40, entre les ouvertures 40a, est en substance empêché de communiquer avez l'intérieur du broyeur au-dessus de la cuvette 9 par des plaques obturatrices arquées 42 (figs. 1, '2,3 et 6)
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qui s'étendent radialement vers l'intérieur depuis la partie 10 de l'en- veloppe du broyeur jusqu'à proximité immédiate du bord 39 de la cuvette.
Chaque plaque obturatrice 43 s'étend circonférentiellement en dessous d'un déflecteur 41 jusqu'en un point qui se trouve légèrement au-delà de l'axe ou centre du rouleau correspondant 17. L'air qui s'écoule vers le haut par l'intervalle annulaire 40 est ainsi concentré pour s'écouler par les ouvertures 40a et est dirigé par les ailettes 43 vers les dé- flecteurs 41.
On a constaté qu'au cours du fonctionnement des broyeurs à cuvette la plus grande partie de la matière, qui a été déversée par des- sus le bord de la cuvette, est déchargée dans chaque partie arquée de celle-ci qui se trouve derrière chaque rouleau et qui s'étend jusqu'à une distance prédéterminée du rouleau immédiatement suivant dans le sens de la rotation de la cuvette, en correspondant à l'arc occupé par l'ou- verture 40a. La plus grande partie de la matière rencontre, par consé- quent, les courants d'air qui s'écoulent vers le haut par les ouvertures
40a et comme cette matière se déplace dans le sens de la rotation de la cuvette elle est aidée par l'air pour se déplacer angulairement et vers le haut.
Une certaine partie de cette matière, plus particulièrement les particules plus lourdes, vient heurter les déflecteurs 41 et est dirigée par ceux-ci vers et sous le rouleau correspondant 17 pour être broyée à nouveau, alors que la partie restante de la matière est entrai- née par l'air vers l'intérieur et vers le haut dans le broyeur. Pendant le mouvement ascendant de la matière dans le broyeur, il se produit une séparation initiale des fractions grossières et fines par l'effet de la gravité, certaines des particules grossières tombant dans la cuvette 9 pour être broyées à nouveau alors que les particules restantes pénètrent avec l'air dans le séparateur 25 dans lequel se fait une séparation finale comme expliqué plus haut.
Sur la face interne de la paroi de la partie 11 de l'enveloppe et au-dessus du plan contenant la bord 39 de la jante de la cuvette 9 sont fixés des revêtements arqués 44 dont chacun s'étend entre les bords voisins d'ouvertures adjacentes 16a ménagées dans la partie 11 de l'enveloppe. Chacun des revêtements 44 comporte un bord d'amont 47 et un bord d'aval 46 (dans le sens de la rotation de la cuvette 9) le bord d'amont 47 étant incliné, comme montré sur la fig. 3, pour diriger la matière vers l'intérieur de la cuvette. La partie inférieure 44a de la face interne des revêtements 44 (figs. 1 et 7) s'étend verticalement vers le haut jusqu'à une certaine distance au-dessus du bord 39 où elle est raccordée à la partie supérieure 44b qui est inclinée vers le haut et vers l'intérieur.
Entre chacun des revêtements 44 est établi un revêtement 45 qui s'étend en dessous du bord inférieur de l'ouverture 16a depuis le bord d'aval 46 jusqu'au bord d'amont 47 des revêtements adjacents 44,, ce revêtement 45 étant fixé à la face interne de la partie 12 de l'enveloppe. On voit sur la fig. 3 que les revêtements 45 correspondent donc, circonférentiellement, à une partie substantielle des ouvertures d'air 40a.
On a constaté que la face 44a des revêtements 44, contre laquelle vient frapper la plus grande partie de la matière sortant de la cuvette, doit être verticale afin que la matière soit convenablement déviée.
Si cette face inférieure 44a est un prolongement de la face supérieure inclinée 44b, la matière plus lourde est déviée vers le bas dans le passage annulaire 40 ce qui donne lieu à une perte excessive de matière dans le socle 10. Par contre, quand cette face inférieure 44a est inclinée vers l'extérieur, il se forme une poche à l'intersection de cette face avec la face 44b et une certaine partie de la matière peut venir se loger dans cette poche ce qui gêne l'écoulement effectif de la matière et de l'air vers le haut.
Les revêtements 44, ainsi que les courants d'air qui s'écoulent vers le haut par les ouvertures 40a obligent la ma-
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tiare qui passe par dessus le bord 39 de la cuvette 9 et qui tourne dans le même sens que celle-ci, à monter d'une manière générale vers le haut et vers l'intérieur jusque dans le broyeur en diminuant ainsi la perte préjudiciable de la matière qui tombe par l'intervalle annulaire 40 jusque sur le fond de l'enveloppe.
L'air, qui passe par l'intervalle annulaire 40 en dessous des ouvertures 40a, est dévié par les faces, inclinées vers le haut et vers l'intérieur, prévues à la partie supérieure des revêtements 48, ces faces étant parallèles à la partie supérieure de la périphérie de la cuvette 9.
Au cours du fonctionnement, la matière à broyer est introduite dans le broyeur en quantités réglées par un des distributeurs (non montré) qui est établi à l'entrée de la goulotte 33. Ce distributeur peut être d'un type connu et forme un joint pratiquement étanche entre la pression extérieure et celle régnant à l'intérieur du broyeur.
La matière est débitée par la goulotté 33 à proximité de la partie centrale de la cuvette tournante 9. A cause des ailettes 38 et de la face inclinée 34a de la partie centrale conique de la cuvette 9, la matière déposée au centre de la cuvette est immédiatement projetée vers l'extérieur sur l'anneau de moulage 9a . Par la rotation de la cuvette 9, la matière est ensuite entraînée, dans le sens de cette rotation, vers le rouleau 17 immédiatement voisin, qui broie la machine et oblige une partie importante de celle-ci à couler par dessus le bord 39 de la cuvette dans le courant d'air qui monte par les ouvertutes 40a.
La matière, qui quitte le bord 39 de la cuvette, est déplacée vers l'extérieur depuis ledit bord et elle tourne, en même temps, avec la cuvette en étant entraînée, vers le haut, par le courant d'air traversant les ouvertures 40a. Une partie de cette matière débordante vieit frapper les ailettes déviatrices 41 et est ainsi dirigée vers l'intérieur de sorte que les particules plus grossières et plus lourdes viennent tomber généralement contre la partie inférieure du rouleau suivant 17 pour être broyées à nouveau alors que la partie restante est entraînée vers l'intérieur et vers le haut jusque dans l'intérieur du broyeur.En s'écoulant vers le haut, dans l'intérieur du broyeur, il se produit une séparation préliminaire des particules grossières et fines ;
des particules grossières tombent dans la cuvette 9 pour être broyées à nouveau alors que la partie restante de la matière est entraînée par le courant d'air dans le séparateur 25 dans lequel une séparation finale a lieu.
La forme des revêtements 44, établis dans les ouvertures 40a, empêche la perte préjudiciable de la matière dans le socle 10 pour les raisons expliquées plus haut. La forme des faces des revêtements 48 et de la périphérie de la cuvette oblige l'air à s'écouler vers le haut par les ouvertures 40a en même temps que la matière qu'il recueille pour l'entrai- ner à l'intérieur de l'enveloppe du broyeur.
Dans le classeur'25 les ailettes déviatrices réglables 30, établies dans les ouvertures d'entrée 29 dirigent le mélange d'ait et de matière broyée suivant l'angle voulu afin que le mélange forme un tourbillon en passant dans le classeur. En réglant l'inclinaison des ailettes 30, on peut régler l'efficacité de la séparation, entre des limites,afin que de la matière ayant une finesse déterminée traverse la sortie 31 pendant que les particules plus grossières sont ramnées dans la cuvette par la sortie 28a, ménagée dans le fond du classeur, pour être déposée sur la partie centrale de la cuvette 9 et pour être refoulée immédiatement vers l'extérieur vers l'anneau de meulage 9a.
Jusqu'ici et avec une cuvette constituée comme montré sur la fig. 8, la partie centrale de la cuvette était horizontale et il n'existait aucun moyen pour déplacer la matière vers l'extérieur. Pendant le fonctionnement de ces cuvettes on constate que la matière est refoulée par
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les rouleaux en formant un tas au milieu de la cuvette, ce tas ne tour- nant pas avec celle-ci. Ce tas monte jusqu'à s'approcher de la sortie
28a du classeur et parfois obture cette sortie en gênant ainsi le fonc- tionnement convenable du classeur.
Avec la cuvette, établie selon l'invention, on obtient à 1, aide des ailettes, déflecteurs et passages, qui ont des formes appro- priées et des emplacements particuliers, un broyeur pulvériseur dont la performance et le rendement sont bien supérieurs à ceux des broyeurs ana- logues déjà connus et qui présente les avantages suivants par rapport à ces broyeurs.
L'énergie fournie varie seulement entre 3% et 5%, quand on fonctionne à pleine charge, comparativement aux variations comprises en- tre 10% et 15% qui se produisent jusqu'ici.
La cuvette ne fonctionne pas en étant remplie avec la matière, les rouleaux étant recouverts de matière comme cela se faisait jusqu'ici.
Les vibrations et les bruits, qui se manifestent quand la finesse augmente, sont diminués.
La réponse à la variation de la vitesse est très rapide comparativement à la réponse tardive obtenue jusqu'ici.
Le fonctionnement irrégulier, qui prévalait jusqu'ici, est éliminé.
L'énergie fournie au broyeur pour obtenir le même débit est réduite approximativement de 10%.
La chute de pression dans le broyeur est diminuée de 15% à 20% de sorte qu'on obtient un meilleur classement.
L'usure de l'anneau de meulage est régulière comparative.-' ment à l'usure excessive qui s'est produite jusqu'ici à la partie externe de l'anneau.
Il résulte de ce qui précède que le broyeur pulvériseur, obtenu selon l'invention, est nettement supérieur aux broyeurs déjà connus d'un genre similaire et qu'il écarte de nombreux inconvénients rencontrés avec ces broyeurs connus.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués, elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
REVENDICATIONS
1.- Broyeur à cuvette pour pulvériser du charbon et des matières similaires, caractérisé en ce qu'il comprend une cuvette de meulage tournante et horizontale qui est propre à recevoir, à proximité de sa partie centrale, la matière à pulvériser et qui comporte des rouleaux broyeurs coopérant avec sa partie externe pour pulvériser la matière versée dans la cuvette, une face de meulage s'étendant vers l'extérieur et inclinée vers le haut étant prévue dans ladite cuvette à la périphérie de celleci, une enveloppe entourant ladite cuvette et un passage annulaire subsistant entre ladite enveloppe et la périphérie de ladite cuvette afin que l'air puisse s'écouler vers le haut par ledit passage et des organes directeurs propres à diriger la matière à pulvériser jusque sur ladite face de meulage.
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