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"PERFECTIONNEMENTS AUX BROYEURS A MARTEAUX"
On connatt les boyeurs à marteaux travaillant par percussion et habituellement utilises pour effectuer les moutures nécessaires dans la composition des aliments du bétail.
Ces broyeurs sont constitués essentiellement d'un arbre tournant à grande vitesse et entraînant un ou plusieurs plateaux à proximité de la périphérie du ou desquels sont, soit fixés des plots parallélipipédiques, soit articulés des marteaux, pièces en forme de plat dont le chant, partie active,est éventuellement rainuré parallèlement à l'axe de rotation. Cet ensemble tournant est placé dans une enceinte torique ou cylindrique coaxiale à 1 arbre moteur et comprenant une zone de broyage et une zone de tamisage. La zone de broyage est fréquemment garnie de rainures dans le plan de l'axe tanelis que la zone de tamisage consiste en un tamis dont la dimension des mailles est choisie en fonction du degré de finesse des moutures recherche.
L'alimentation desdite broyeurs s'effectue par gravité ou aspiration et, dans ce dernier cas, axialement, au moyen d'un extracteur auxiliaire monté sur l'arbre et/ou de pales directement fixées aux disques. Le débit de l'alimentation est soit constant,
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soit règle par un distributeur lié cinématiquement à l'arbre, ou encore asservi à la puissance absorbée par des moyens électroniques ou mécaniques et, dans ce cas, par un régulateur de Watt.
Une partie importante de la puissance absorbée est gaspillée par les frottements dans les broyeurs connus et d'autre part, pour ceux dont l'alimentation se fait par aspiration, en vue d'éviter l'engorgement, il faut régler la distribution nettement en-dessous de la capacité du broyeur lorsque l'on ne dispose pas d'un système asservi, tandis que les systèmes asservis actuellement utilisés sont complexes et par conséquent onéreux..
Les perfectionnementsobjets de la présente invention, minimisent les inconvénients ci-devant mentionnes.
En outre, on a constaté d'une façon surprenante que l'émiettage des produits était nettement plus rapide et cela sans nécessiter de puissance supplémentaire.! en associant à l'action de la percussion entre d'une part les marteaux et les produits et d'autre part ces derniers et les parois de l'enceinte, l'action du cisaillement créé par de multiples arêtes vives.
La surface la plus active des marteaux, soit celle agissant le plus loin de l'arbre, a été augmentée cn dotant les' plats de bossages sur lesquels, pour obtenir l'effet de cisaillement, on a exécutéde multiples rainures formant les arêtes vives recherchéese
La zone de broyage de l'enceinte a été réalisée en plusieurs éléments disposés de façon à épouser la surface enveloppe des perpendiculaires aux trajectoires des matières entraînées par les marteaux, lesdits éléments comportant également de multiples rainures comme ci-dessus.
Le conduit d'alimentation des produits a été muni d'un clapet intérieur qui, par sa rotation sous l'action des variations de la succion, actionne un obturateur placé devant des lumières @ d'admission d'air.
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Afin de mieux faire ressortir les principes appliqués, les dessins annexée montrent, titre exemplatif et non limitatif, un mode d'application conforme à l'invention.
La figure 1 est le schéma d'une installation de broyage.
La figure 2 est la vue de profil d'un marteau.
La figure 3 est la demi-vue et demi-coupe suivant III-III de face du marteau.
La figure 4 est une coupe de l'enceinte suivant IV-IV.
Les figures 5 et 6 sont les vues de face et de profil du régulateur.
En se reportant aux figures, on y voit la trémie 1 à la base de laquelle prend naissance le conduit 2, de section rectangu- laire par exemple,alimentant @ broyeur 3. A l'entrée du conduit 2 existe un registre 4, réglable manuellement, et déterminant la section offerte au passage des produits à broyer. Face au conduit 2 et toujours à la base de la trémie 1 est située la lumière 5 d'admission d'air.
En cheminant dans le conduit 2 les produits y rencontrent d'abord un écran vertical 6 obstruant la partie inférieure dudit conduit 2, écran qui est situé juste à l'aval d'un orifice 7 de communication avec le réceptacle 8. Ils y reacontrent ensuite un régulateur 9 constitué d'un clapet mobile 10 fixé le long d'une génératrice d'un cylindre 11 perforé diamétralement en 12 et qui pivote, entraîné par le clapet 10, autour de son axe matérialisé en ses extrémités par les deux tourillons 13 s'engageant dans les buselures
14 prévues dans les faces latérales 15 et 16 du conduit 2. Un bossage 17, situé dans la face supérieure 18 dudit conduit 2, sert de logement au cylindre 11.
Sa face amont 19 en épouse la forme et en outre comporte un orifice 20 d'admission d'air situé, lorsque le clapet 10 est en position repos, soit vertical, face à la perforation 12 du cylindre 11. Plus loin, avant d'atteindre le broyeur 3, le conduit 2 est encore pourvu d'un orifice 21
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d'admission d'air dont l'ouverture est réglable manuellement, comme connu, par un obturateur 22 par exemple.
Le conduit 2 aboutit finalement dans l'enceinte 23 face à l'axe 24 du rotor 25 porteur des marteaux..
L'enceinte 23 est constituée do deux flasques 27 et 28 perpendicu- laires à l'axe 24 qui enserrent une couronne dont la partie supérieure est constituée des contre-broyeurs 29 et la partie inférieure du tamis 30.
Chaque contre-broyeur 29 est avantageusement réalisé en juxtaposant quelques éléments plans rainurés par exemple par fraisages effectués parallèlement à l'axe 24 et/ou perpendiculairement aux précédents ce qui a pour effet de garnir la surface dudit contre-broyeur 29 de multiples arêtes vives. Ces éléments sont disposés suivant un profil polygonal épousantla surface enveloppe des perpendiculaires aux trajectoires des produits. Plusieurs contre-broyeurs 29 sont ainsi placés entre les flasques 2? et 28 et spnt raccordés entre eux par des éléments plans 31 en tôle par exemple disposés approxi- mativement suivant les trajectoires des produits. Les contre-broyeurs 29 et leurs raccords 31 sont logés dans un couvercle 32 duquel ils sont solidaires, fixés par exemple par vis sur des plats entretoisés non représentés.
Sous le tamis 30 est placée une boîte 33 de récu- pération des produits moulus qui, par le conduit 34 est reliée à 26, l'extracteur auxiliaire,par exemple monté sur l'arbre 35 du moteur 36 du broyeur 3. La volute extérieure 37 de l'extracteur est, quant à elle, raccordée à une installation-de réception non représentée par exemple un cyclone ou un réservoir équipé avanta- geusement d'un dispositif de décompression.
Sur le bout d'arbre 24 du moteur 36 est calé le rotor 25 du broyeur. Ledit rotor est constitué d'un moyeu 38 sur lequel est soudé un disque 39. A proximité de la périphérie de ce disque 39 sont fixées des ailettes 40 par exemple au nombre de 4 qui, par ailleurs, sont attachées à la flasque 4l annulaire, parallèle et
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concentrique à 39. Entre les ailettes 40, dans le disque 39 et l'anneau 41, des perforations en regard sont prévues pour servir de logements aux axes 43,qui sont parallèles à l'arbre 24, et autour desquels pivotent les marteaux 44.
Ces derniers comportent un bras plan 45 muni des deux perforations 46 et 47 dont la première 46, renforcée par les buselures 48, reçoit l'axe 43 et la seconde 47 le boulon non représenté de solidarisation des masselottes 49, pièces de forme parallélipipédique , avantageusement en acier traité, perforées en 42 avec épaulement en 50 pour loger le boulon, sa tête ou son écrou et dont les quatre faces 51 sont rainurées par exemple par fraisages parallèles à la perforation et perpendiculaires aux précédents formant ainsi de multiples plots parallélipipédiques 52 qui garnissent les faces desdites masselottes 49 dont la rotation est entravée par les petits plats 53 soudés au bras 45.
Le fonctionnement se comprend dès lors comme suit t
Au début de la mise en route, le broyeur est alimenté uniquement par de l'air en prorenance des orifices d'admission 5, 20 et 21.
Par suite de l'augmentation de,la vitesse du rotor et donc de la succion, le courant d'air en provenance de la lumière 5 fait pivoter le clapet 10 qui entra:tne le cylindre 11 avec pour effet d'obturer l'admission 20 et do:ic de renforcer l'aspiration à travers 5, aspiration qui devient suffisante pour entraîner les matières situées à la base de la trémie 1.
Si, par inadvertance, des matières parasites de forte densité comme des écrous par exemple, 130nt également entraînées, l'écran vertical 6 les arrête et, à travers l'orifice 7, elles chutent dans le réceptacle 8.
Les produits aboutissant dans IL'enceinte du broyeur sont percutés et/ou simultanément cisaillés par les marteaux 44 qui les projettent sur les contre-broyeurs 29, ils retombent et sont repris par les marteaux 44 qui les fragmentent à nouveau et ainsi de suite
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jusqu'à être suffisamment fins pour être entraînés par le courant d'air avantageusement renforcé par l'extracteur jusqu'à l'instal- lation de réception à travers le tamis 30.
Si, par suite d'une variation des qualités dés satiétés à broyer, se produit un engorgement du broyeur, le courant d'aspiration diminuera d'une part à cause de la résistance accrue créée par le surplus de produite dans le broyeur et d'autre part par la ralentis- sement du rotor et de l'extracteur éventuel, co qui aura pour effet de laisser retomber le clapet 10 d'où ouverture de l'admission 20 et arrt de l'approvisionnement. Lorsque le broyeur aura repris sa vitesse normale, le clapet s'inclinera de nouveau? 1 admission 20 se fermera et l'alimentation reprendra.
Il est bien évident que diverses variantes constructives sont possibles tant dans les formes, dimensions, matières, nombre ou emplacements des éléments tels que les masselottes des marteaux qui pourraient être cylindriques et non parallélipipédiques, le cylindre du régulateur qui pourrait être remplacé par un registre plan ou les contre-broyeurs qui seraient constitués d'éléments non plans mais courbes sans pour cela s'écarter du cadre de la présente invention pouvant se caractériser par ce qui suit.
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"IMPROVEMENTS TO HAMMER CRUSHERS"
We know the hammer feeders working by percussion and usually used to perform the grinding necessary in the composition of animal feed.
These crushers consist essentially of a shaft rotating at high speed and driving one or more plates near the periphery of the one or more of which are either fixed parallelepiped studs, or hinged hammers, flat-shaped parts of which the song, part active, is optionally grooved parallel to the axis of rotation. This rotating assembly is placed in a toroidal or cylindrical enclosure coaxial with 1 drive shaft and comprising a grinding zone and a screening zone. The grinding zone is frequently lined with grooves in the plane of the axis tanelis that the sieving zone consists of a sieve the mesh size of which is chosen according to the degree of fineness of the grinds sought.
The said crushers are fed by gravity or suction and, in the latter case, axially, by means of an auxiliary extractor mounted on the shaft and / or of blades directly attached to the disks. The feed rate is either constant,
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either regulated by a distributor kinematically linked to the shaft, or even slaved to the power absorbed by electronic or mechanical means and, in this case, by a Watt regulator.
A significant part of the power absorbed is wasted by friction in known grinders and on the other hand, for those whose feed is made by suction, in order to avoid clogging, the distribution must be clearly regulated in- below the capacity of the crusher when a slave system is not available, while the slave systems currently in use are complex and therefore expensive.
The improvements, objects of the present invention, minimize the aforementioned drawbacks.
In addition, it has surprisingly been found that the crumbling of the products is significantly faster and that without requiring additional power.! by associating with the action of percussion between on the one hand the hammers and the products and on the other hand the latter and the walls of the enclosure, the action of the shearing created by multiple sharp edges.
The most active surface of the hammers, that is to say the one acting furthest from the shaft, has been increased by providing the flat bosses on which, to obtain the shearing effect, multiple grooves have been made, forming the sharp edges sought.
The grinding zone of the enclosure was produced in several elements arranged so as to match the envelope surface of the perpendiculars to the paths of the materials entrained by the hammers, said elements also comprising multiple grooves as above.
The product supply duct has been fitted with an internal valve which, by its rotation under the action of variations in suction, actuates a shutter placed in front of the air intake ports.
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In order to better demonstrate the applied principles, the appended drawings show, by way of example and not limitation, an application mode in accordance with the invention.
Figure 1 is the diagram of a grinding installation.
Figure 2 is the side view of a hammer.
Figure 3 is the front half-view and half-section III-III of the hammer.
FIG. 4 is a section of the enclosure along IV-IV.
Figures 5 and 6 are the front and side views of the regulator.
Referring to the figures, we see the hopper 1 at the base of which the duct 2 originates, of rectangular section for example, feeding @ crusher 3. At the inlet of the duct 2 there is a register 4, manually adjustable. , and determining the section offered to the passage of the products to be ground. Facing the duct 2 and still at the base of the hopper 1 is located the air intake port 5.
As they travel through duct 2, the products first encounter a vertical screen 6 obstructing the lower part of said duct 2, which screen is located just downstream of an orifice 7 for communication with receptacle 8. They then meet there again. a regulator 9 consisting of a movable valve 10 fixed along a generatrix of a cylinder 11 perforated diametrically at 12 and which pivots, driven by the valve 10, around its axis materialized at its ends by the two journals 13 s 'engaging in the nozzles
14 provided in the side faces 15 and 16 of the duct 2. A boss 17, located in the upper face 18 of said duct 2, serves as a housing for the cylinder 11.
Its upstream face 19 conforms to its shape and further comprises an air intake orifice 20 located, when the valve 10 is in the rest position, that is to say vertical, facing the perforation 12 of the cylinder 11. Further, before reach the grinder 3, the duct 2 is still provided with an orifice 21
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air intake whose opening is manually adjustable, as known, by a shutter 22 for example.
The duct 2 finally ends in the enclosure 23 facing the axis 24 of the rotor 25 carrying the hammers.
The enclosure 23 consists of two flanges 27 and 28 perpendicular to the axis 24 which enclose a ring whose upper part consists of the counter-crushers 29 and the lower part of the screen 30.
Each counter-crusher 29 is advantageously produced by juxtaposing a few flat elements grooved, for example by milling carried out parallel to the axis 24 and / or perpendicular to the preceding ones, which has the effect of lining the surface of said counter-crusher 29 with multiple sharp edges. These elements are arranged in a polygonal profile matching the envelope surface of the perpendiculars to the trajectories of the products. Several counter-crushers 29 are thus placed between the flanges 2? and 28 and spnt interconnected by flat sheet elements 31, for example arranged approximately along the paths of the products. The counter-crushers 29 and their connections 31 are housed in a cover 32 to which they are integral, fixed for example by screws on spaced flats not shown.
Under the sieve 30 is placed a box 33 for collecting the ground products which, via the duct 34 is connected to 26, the auxiliary extractor, for example mounted on the shaft 35 of the motor 36 of the mill 3. The outer volute 37 of the extractor is, for its part, connected to a reception installation, not shown, for example a cyclone or a tank advantageously equipped with a decompression device.
On the end of the shaft 24 of the motor 36 is wedged the rotor 25 of the mill. Said rotor consists of a hub 38 on which is welded a disc 39. Near the periphery of this disc 39 are fixed fins 40, for example 4 in number which, moreover, are attached to the annular flange 4l, parallel and
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concentric with 39. Between the fins 40, in the disc 39 and the ring 41, opposite perforations are provided to serve as housings for the pins 43, which are parallel to the shaft 24, and around which the hammers 44 pivot.
The latter comprise a flat arm 45 provided with two perforations 46 and 47, the first 46 of which, reinforced by the nozzles 48, receives the axis 43 and the second 47 the bolt (not shown) for securing the weights 49, pieces of parallelepiped shape, advantageously in treated steel, perforated at 42 with a shoulder at 50 to accommodate the bolt, its head or its nut and whose four faces 51 are grooved for example by milling parallel to the perforation and perpendicular to the previous ones thus forming multiple parallelepipedal studs 52 which line the faces of said weights 49, the rotation of which is hampered by the small plates 53 welded to the arm 45.
Operation is therefore understood as follows t
At the start of start-up, the crusher is supplied only with air from the intake ports 5, 20 and 21.
As a result of the increase in the speed of the rotor and therefore of the suction, the air current coming from the port 5 causes the valve 10 to pivot, which enters the cylinder 11 with the effect of closing off the intake 20 and do: ic to strengthen the suction through 5, which suction becomes sufficient to entrain the materials located at the base of the hopper 1.
If, inadvertently, parasitic materials of high density, such as nuts for example, are also entrained, the vertical screen 6 stops them and, through the orifice 7, they fall into the receptacle 8.
The products ending up in the enclosure of the crusher are struck and / or simultaneously sheared by the hammers 44 which project them onto the counter-crushers 29, they fall back and are taken up by the hammers 44 which fragment them again and so on.
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until they are fine enough to be entrained by the air flow, advantageously reinforced by the extractor, until the reception installation is installed through the screen 30.
If, as a result of a variation of the qualities of the satiety to be crushed, a clogging of the mill occurs, the suction current will decrease on the one hand because of the increased resistance created by the surplus of product in the mill and of on the other hand by slowing down the rotor and of the optional extractor, which will have the effect of letting the valve 10 drop, hence opening the inlet 20 and stopping the supply. When the chipper returns to normal speed, will the valve tilt again? 1 inlet 20 will close and power will resume.
It is obvious that various constructive variants are possible both in the shapes, dimensions, materials, number or locations of elements such as the hammer weights which could be cylindrical and not parallelepiped, the regulator cylinder which could be replaced by a plane register. or the counter-crushers which would consist of non-planar but curved elements without thereby departing from the scope of the present invention, which may be characterized by the following.