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"Dispositif de granulation à plat,au incliné"
L'invention a pour objet un dispositif de granu- lation ou granulateur à plateau incliné c'est-à-dire un appa- reil de granulation comportant un plateau qui occupe une posi- tion oblique ou susceptible d'être inclinée, et qui tourne aU- tour de son axe médian.
Pour l'exploitation continue des granulateurs à plateau incliné il importé que, dans la zone inférieure du plateau$ la séparation entre le produit fin et le produit gra- nulé s'effectue de manière que les granules les plus grossiers s'écoulent au-dessus du bord du plateau. C'est seulement pour une forte Inclinaison du fond du plateau que l'emplacement où se séparent les granules les plus gros, savoir la zone dite Brassière, se trouve au voisinage du bord du plateau afin d'as- surer 1'évaluation convenable des granules terminés de Grandes dimensions. Cette forte inclinaison a toutefois pour consé-
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quenoe de réduire la contenance et par conséquent la capa- cité de production 4'un plateau granulateur de grandeur dé- terminée.
La capacité de production augmente par contre ra- pidement au fur et à mesure que l'inclinaison du plateau di- minue. C'est ainsi, par exemple, qu'un plateau granulateur ayant un diamètre de 2200 mm et une profondeur de 1100 mm possède une capacité d'environ 1200 kg pour un poids spécifi- -.que de la masse granulée de 1,09 environ lorsque le tond du plateau est incliné de 60 à 63 sur l'horizontale;
cette ca- pacité atteint environ 2400 kg si l'inclinaison du plateau est ramenée approximativement à 50 Une telle diminution de l'inclinaison détermine toutefois un déplacement vers l'in- térieur, dans la direction radiale du plateau, de la zone de séparation des gros grains, qui se trouve alors 1 une cer- taine distance du bord du plateau. Les gros grains ne sont donc plus évacués avec certitude et il se forme des crains trop grands tout-à-fait indésirables, La proportion et les dimensions de ces grains trop gros augmentent relativement vite; le plateau granulateur ne fonctionne plus dans des con- ditions normales et fournit des grains inutilisables.
Cette faible inclinaison nécessite pour cette raison une interven- tion manuelle permanente, soit pour briser les grains trop grands à l'aide d'une pelle, soit pour les retirer du plateau au moyen d'une fourche et les briser ou les écraser à l'ex- térieur du plateau. Le personnel de surveillance doit en outre s'efforcer d'évacuer les fractions grossières en inclinant davantage le plateau ou en réduisant sa vitesse de rotation, afin de ramener le plateau à une granulation normale.
Cette surveillance et les commandes à effectuer représentent, des opérations difficiles qui entraînent des dépenses supplémen- taires non négligeables, en particulier dans les usines à
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travail continu, ce qui est le cas par exemple des oimen- ' taries,
Dans les granulateurs à plateau connus, le plateau doit toujours être maintenu plein jusqu'au bord pour assurer l'évacuation par débordement des granules terminés Il est par conséquent impossible d'arrêter le plateau sans en modi- fier l'inclinaison;
l'écoulement du matériau se poursuit en effet, étant donné qu'au moment de l'arrêt du plateau la masse contenue dans celui-ci n'est plus attirée vers le haut et qu'idée produit à la partie inférieure du plateau une accumulation de matériau accompagnée d'un débordement sup- plémentaire. Il en résulte une difficulté supplémentaire pour la commande et la surveillance des granulateurs à pla- teau connus.
Afin de remédier aux incidents de marche dûs à la présence des granulés trop gros, on a déjà proposé d'uti- liser un agitateur en forme de barre ou de ruban, qui exé- oute un mouvement de rotation circulaire ou elliptique en sens Inverse du granulateur et plonge dans la masse en cours de granulation ou racle celle-ci, sans venir en contact avec le fond du plateau. Cet agitateur a pour mission de détruire les granules trop gros qui se seraient déjà formés. Un dis- positif de fractionnement de ce genre doit toutefois tourner nécessairement à une vitesse suffisamment grande pour con- casser réellement les granules trop gros.
Ceci signifie que l'agitateur risque de briser également des grains normaux et d'entraîner une diminution de la capacité de production du granulateur, Le concassage des déclassés supérieurs ou des granules trop gros donne en outre naissanoe à des frag- ments irréguliers., s'écartant de la forme approximativement
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sphérique rechercha. Suivant la nature du produit à granuler, il peut arriver aussi que le pourcentage des grains grossiers non évacués augmente avec une vitesse telle que l'agitateur faisant fonction de dispositif de fractionnement ne peut plus suivre cette augmentation et que le plateau perd maigre tout sa cadence de travail.
L'invention a pour objet un granulateur à plateau inoliné qui est exempt de tous les inconvénients précités affectant les granulateurs à plateau connus, et qui permet le travail avec une faible inclinaison, une charge plus grande et, par suite, une production supérieure, tout en éli- minant le risque de formation des grains trop gros dès le moment où ils prennent naissance; le granulateur assure en outre l'évacuation immédiate du plateau des fragments de trop grandes dimensions, qui auraient pu parvenir sur celui-ci lors de son chargement.
A cet effet, le granulateur à plateau incliné selon l'invention est pourvu, au voisinage de la zone où les gra- nules les plus gros viennent 1 la surface, d'un rateau tour- nant qui porte plusieurs rangées de dents et dont l'axe est sensiblement parallèle au fond du plateau. Afin d'avoir la certitude que ce rateau d'évacuation se trouve toujours dans la zone dite grossière où se séparent les granules les plus gros, quelles que soient les propriétés des divers ma- tériaux, ainsi que les variations que peuvent subir les au- tres conditions de marche, notamment le taux de remplissage du plateau ou son inclinaison, il est avantageux de disposer le rateau de manière telle qu'il peut être déplacé en hau- teur par rapport au fond du plateau,
ainsi qu'en direction radiale et périphérique par rapport à l'axe de rotation du plateau.
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Le râteau utilisé selon l'invention comme dispositif "évacuation rejette lea granules avec une certaine force vive a@-dessus du bord du plateau. Pour que cette éjection ait toujours lieu de façon convenable, il est avantageux de l'en- ; dre écalement réglable la position de l'axe de rotation du rateau par rapport au plateau. En assemblant de façon sépa- rable et interchangeable chaque rangée de dents avec l'arbre qui l'entraîne, et en jouant sur les autres possibilités de réglage précitées, il est aisé d'adapter exactement ce ra- teau d'évacuation aux conditions particulières de l'exploita- tion.
Le rateau possède de plus une certaine action de clas- sement, étant donné qu'il rejette les petits granules les plus légers moins loin du plateau que les granules plue gros et plus lourds.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'é- oartement entre les dents du rateau est sensiblement égal a la grosseur de granules recherchée; le rateau n'évacue alors du plateau pratiquement que des granules de la grosseur voulue.
Il interdit donc d'une part la formation de granules trop gros et, d'autre part, l'évacuation des granules qui n'ont pas encore atteint sur le plateau la dimension souhaitée.
Pour conférer au dispositif d'évacuation une sûreté do fonc- tionnement aussi grande que possible, il est avantageux de prévoir sur le rateau plusieurs rangées de dents uniformément décalées l'une par rapport à l'autre en direction périphéri- que autour de l'axe de rotation du rateau. Ces dents sont fabriquées de préférence avec un matériau élastique, par exemple un fil d'aoier relativement fin, le cas échéant avec un revêtement sans affinité aveo les granules, par exemple de "Teflon", caoutchouc ou matière plastique du même genre.
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En pénétrant dans la Masse, les dents se replient élastique- ment en direction périphérique et sont par conséquent débarras. sées des dépots éventuelsDans le cas où cette déformation élastique serait en certaine cas insuffisante pour éviter la formation de dépôts sur les dent, on peut prévoir une barre de butée fixe qui oblige les dents passant devant elle à se déformer élastiquement, dans la direction périphérique autour de l'axe de rotation du râteau.
Afin d'empêcher le mo- teur entraînant le rateau d'être soumis à des efforts brutaux, il est recommandé de disposer cette barre de butée en oblique vis-à-vis de l'axe de rotation du rateau, de façon que les dents de chaque rangée la rencontrent l'une après l'autre,
En dehors de l'avantage déjà exposé, le dispositif d'évacuation ainsi aménagé permet d'obtenir un grand nombre de résultats favorables. En supprimant le risque de formation de grains trop gros, on peut travailler avec une inclinaison notablement moindre du plateau et, par conséquent, avec un taux de remplissage et une capacité de production bien plus élevés, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un contrôle permanent par du personnel qualifié.
L'augmnetation du taux de remplissage a elle-même pour conséquence une compression plus énergique du matériau et assure, par suite, une compa- cité et une résistance supérieures des granules; il en résulte la possibilité d'obtenir pour de nombreuses applications des granules de bonne résistance sans addition d'humidité, ce qui rend parfois superflu le séchage ultérieur des granules.
Les avantages offerts sur le plan de l'exploitation par une faible teneur en humidité du granulat obtenu nient pas besoin d'être exposés plus en détails. Un autre avantage dû au taux de remplissage plus élevé est que les outils malaxeurs prévus
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dans le plateau, savoir. dans sa zone supérieure par suite de l'inelinaison, agissent de manière beauooup plus efficace en raison de leur plus grande profondeur de pénétration.
Un rotor malaxeur de ce genre accélère en outre le mouvement de roulement de la masse sur elle-même et en assure le mélange et la compression plus énergiques,
Un autre avantage très important du granulateur k plateau selon l'invention oonsiste en ce qu'il n'est plus nécessaire de prévoir un réglage du trop-plein, puisque la sortie des granules terminés est assurée par le dispositif d'évacuation, Le plateau n'a donc plus besoin d'être main- tenu plein jusqu'au déversoir et peut être réglé de façon que le niveau de la masse granulée à l'emplacement de la sortie se trouve au-dessous du bord du plateau. On peut donc interrompre l'évacuation sans arrêter le plateau et sans modifier l'inclinaison de celui-ci.
Cette interruption peut être réalisée de manière extrêmement simple par une immo- bilisation de courte durée du dispositif d'évacuation. Sans interrompre l'opération de malaxage et de granulation dans le plateau, il est par conséquent possible d'amener les granules à un récipient de pesage, à un chariot,à une benne élévatrice ou appareil du même genre, cette interruption de courte durée de l'évacuation pouvant d'ailleurs être com- mandée automatiquement par l'intermédiaire d'une basoule ou d'un convoyeur.
Le prélèvement discontinu et automatique des/granules terminés est très important pour l'alimentation d'installations à fonctionnement périodique faisant suite au granulateur, par exemple pour l'introduction dans des moules d'une masse granulée comprimée, pour le chargement d'appareils de séchage et de cuisson à fonctionnement pé-
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Modique, etc.. Il en est de même en ce qui concerne l'addi- tion périodique de certains gaz ou liquides de traitement à la masse granulée.
Etant donné que le granulateur à plateau incliné selon l'invention ne nécessite pas une évaouation par trop- plein et permet de maintenir la surface du matériau à la partie la plus basse du plateau incliné légèrement au-dessous dû-bord du plateau, l'alimentation du granulateur n'a pas besoin d'être interrompue lorsque l'évacuation est arrêtée ce qui représente naturellement une simplification notable de l'agencement et,de la commande de l'ensemble de l'appa- reillage de chargement.
La suppression du déversoir permet en outre de .' réaliser une alimentation périodique du plateau, pour laquelle il est possible d'utiliser une bascule doseuse à un ou plu- sieurs constituants, et de renoncer à un chargement absolu- ment continu, Il est évident que le chargement discontinu permet d'observer une précision notablement plus grande dans les proportions du mélange et que les appareils entièrement . automatiques que nécessite cette opération sont beaucoup plus simples et moins coûteux que les bandes de pesage ou instruments analogues à fonctionnement continu.
L'ensemble de l'installation peut donc être commandé de manière très simple; la remise en marche du dispositif transporteur peut ne pas coïncider avec l'achèvement de l'admission du produit brut et avoir lieu avec un certain retard afin d'assurer une répartition et un mélange corrects du produit introduit, avant même que l'évacuation ne reprenne.
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A l'opposa de ce qui se passe aur d'autres mechines
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A fonotionnsaent périodique. le ohargomenb et le prelevetnent discontinua n'entratnent pas de perte de temps et de produc- tion, étant donné que la machine poursuit elle-même son tra. vail sans interruption et qu' il se produit uniquement un ar rêt de courte durée de l'évacuation, pendant lequel le gra- nulateur peut s'adapter aux conditions particulières de l'exploita ion.
Dans le cas où le granulateur à plateau Incliné selon l'invention doit pouvoir être égaiement utilisé à volonté comme simple appareil de malaxage, et où il est évidemment équipé à cet effet des outils mélangeurs convena- bles, l'invention prévoit un dispositif pour inverser le sens de rotation du mécanisme entraînant le râteau et éven- tuellement pour faire varier la vitesse de rotation de ce mécanisme* Le dispositif de l'invention n'exerce alors plus cette mme fonction d'évacuation;
il favorise l'opération de mélange, empêche les fractions grossières de se séparer si elles existent, et permet de maintenir à une valeur exactement définie la durée de séjour des produits en cours de malaxage dans le plateau. Cette opération peut d'ailleurs être effectuée de façon continue ou discontinue. Dans ce dernier cas,l'évacuation du produit est réalisée soit en amenant en position verticale le fond du plateau, soit en utilisant un organe de prélèvement et d'obturation de type connu monté au centre du plateau.
L'obliquité du plateau pendant le mélange offre l'avantage de permettre l'alimen- tation du plateau avec des charges élevées de produit sans qu'il en résulte une augmentation de la consommation d'éner- gie, étant donné que, dans la zone où travaillent les outils
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de malaxage c'est-à-dire dans la zone supérieure en raison de l'inclinaison du plateau, la couche de produit possède une hauteur moindre que dans la zone du plateau située plus bas.
Le brassage a lieu 4 abaque instant dans la totalité du con- tenu du plateau,, y compris dans le senteur où les outils de malaxage n'agissent pas.
Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté au dessin annexé dans lequel
Fig. 1 est une vue de cote du granulateur à pla teau inclinée suivant la direction de la flèche 1 de la fig. 2;
Fig, 2 est une vue de face du même granulateur, suivant la direotion de la flèche II de la fige 1;
Fig. 3 est une vue en plan du granulateur à pla- teau incline.
Le plateau incliné se compose d'un fond 1 et d'une paroi latérale 2. Il peut être muni d'un couvercle fixe 3, qui couvre un secteur angulaire d'environ 2700 comme le montrent les fig. 2 et 3 et ne laisse libre que la zone du dispositif d'évaouation qui sera déorit plus loin. Le plateau peut être amené dans une position d'inclinaison quelconque, par exemple au moyen d'un vérin hydraulique 4, qui le fait pivoter autour de son axe 5. Pendant le service, le plateau peut prendre une inclinaison allant de 45 à 60 , mais doit pouvoir pivoter de
90 en vue de sa vidange complète. L'entratnement du plateau est assuré par deux moto-réducteurs 6,7.
Dans la zone supérieure du plateau incliné 1,2 se trouve un appareil mélangeur non représenté, constitué
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par exemple par des aubes de malaxage rotatives entraînées par un moteur électrique 8, Ce dernier est porté, en marne temps que l'appareil mélangeur4 par un bras 9 fixé à un bâti 10, susceptible de pivoter avec le plateau autour de l'axe 5, Le bras 9 perte également le oouvercle fixe 3, ainsi qu'un pivot fixe 10a situé dans l'axe du plateau incliné 1,2. Sur ce pivot 10a est monté un manchon 11 mobile en hauteur et en direction périphérique, qui porte un bras 12 dirigé radialement.
Sur ce bras 12 est disposé un autre manchon 13 susceptible de coulis- ser radialement et/de tourner autour du bras 12, et d'être im- mobilisé dans une position de réglage quelconque, Le manchon 13 porte le moteur d'entraînement 14 et le réducteur de vitesse 15 d'un rateau 16, qui est pourvu, dans l'exemple de réalisation représenté, de quatre rangées de dents en un matériau élasti- que, par exemple en fil d'acier.
Par un positionnement convenable en direction ra- diale, en direction périphérique, en hauteur et en faisant va- rier la position de son axe de rotation par rapport au fond 1 du plateau, ce rateau est réglé de manière à se trouver à pro- ximité de la zone où les granules les plus gros viennent à la surface du produit contenu dans le plateau, et à les expulser à l'extérieur, par-dessus le bord de la paroi latérale 2 du plateau. Dans la zone d'éjection du rateau 16 peut être ins- tallée une trémie 17, qui débouche sur un convoyeur 18 schéma- tiquement représenté par lequel sont évacués les granules ter- minés .
L'alimentation du plateau Incliné 1,2 est assurée par une goulotte 19 traversant le couvercle 3 par une ouverture 20. Le raccordement étanche aux poussières entre la goulotte 19 et le couvercle 3 peut être réalisé au moyen d'un soufflet 20 comme le montre la figure 1. La goulotte 19 est suspendue
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autour d'un. axe 81, ce qui permet de la retirer du plateau incliné 1,2 lorsque celui-ci doit être incline au maximum, par exemple à 90 . Afin d'assurer l'échappement rapide de l'air au moment du remplissage du plateau, on peut prévoir dans le couvercle 3 une tubulure de mise à l'air libre 22,
Les dents du rateau 16 sont dimensionnées en lon- gueur et en diamètre de manière à entrer en vibrations à la façon d'un diapason au cours de leur travail de puisage.
Les matériaux qui ont tendance à former des croûtes sont ainsi dé- tachés des dents du râteau. Dans le cas où ces vibrations ne seraient pas suffisantes pour maintenir les dents du rateau en état de propreté. il peut être prévu une barre de butée fixe particulière, qui déforme les dents élastiquement et les met en vibrations. Cette barre de butée est de préférence inclinée par rapport à l'axe du rateau, de sorte que les dents d'une même rangée rencontrent l'une après l'autre la barre de butée et que le moteur 14 entraînant le rateau 16 ne subit pas de surcharges brutales.
Le moteur 14 entraînant le rateau est avantageuse- ment réversible, ce qui permet d'utiliser le rateau comme appareil de fractionnement dans le cas où le granulateur fait exceptionnellement fonction de malaxeur, le fond 1 du plateau étant alors sensiblement horizontal.
Pour adapter le fonctionnement du rateau 16 à des conditions d'exploitation différentes, notamment à la nature des matériaux et à la granulométrie souhaitée, il peut être prévu un moyen pour faire varier la vitesse de rotation du rateau 16, soit en agissant sur son moteur d'entratnement 14, soit en utilisant un variateur de vitesse à la place du ré- ducteur 15.