Pulvérisateur-séparateur La présente invention se rapporte<B>à</B> un pulvéri- sateur-séparateur, destiné<B>à</B> pulvériser des minerais, des racines de plantes, des écorces d7arbres, des co quillages de mer, divers genres de produits chimi ques et de matériaux, divers genres de produits ali mentaires et de -produits similaires, et<B>à</B> séparer les produits pulvérisés qui résultent de ces opérations ainsi que d'extraire desdits produits seulement ceux ayant des particules de grosseur déterminée.
Le pulvérisateur-séparateur objet de l'invention est caractérisé en<B>ce</B> qu'il comprend un carter cylin drique creux comprenant<B>à</B> sa partie antérieure un orifice d'alimentation de matériau brut et<B>à</B> sa partie postérieure un orifice de sortie, et formant<B>à</B> la suite l'une<B>de</B> l'autre une zone de broyage et une zone de pulvérisation-séparation séparées par un anneau co nique, une hélice broyeuse disposée en travers de la zone de broyage de façon<B>à</B> provoquer un courant d7air axial,
le diamètre intérieur de la zone de pulvé- risation-séparation étant plus grand que celui de la zone de broyage et que le diamètre extérieur de 17hé- lice broyeuse, des ouvertures réglables communi quant chacune avec un transporteur pour décharger les produits en excès du broyage, et disposées cha cune au fond de la zone de broyage et au fond de la zone de pulvérisation-séparation respectivement, une hélice séparatrice disposée dans ladite chambre de broyage, rextrémité de cette hélice étant parallèle<B>à</B> une surface conique,
et un dispositif séparateur rota tif disposé dans la zone de pulvérisation-séparation, coaxialement <B>à</B> l'hélice broyeuse.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d7exécution de l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> est une vue en élévation de côté avec parties en coupe longitudinale, de cette forme d'exé cution. La fig. 2 est une vue en élévation<B>à</B> échelle agrandie, avec coupe partielle et certaines parties enlevées du rotor de pulvérisation-séparation.
La fig. <B>3</B> est une vue en élévation<B>à</B> échelle agran die, partiellement en coupe, et avec certaines parties enlevées, d'une partie d'un dispositif pour régler la grosseur des particules. La fig. 4 est un schéma explicatif illustrant un exemple de mouvement du dispositif de la fig. <B>3.</B>
La fig. <B>5</B> est une vue en élévation<B>à</B> échelle agrandie, avec parties en coupe et parties enlevées d%ne partie d'une coupe suivant la ligne V-V de la fig. <B>1,</B> représentant les parties principales d'un dis positif de réglage automatique pour éviter la sur charge du moteur.
La fig. <B>6</B> est un schéma du circuit électrique<B>de</B> commande du pulvérisateur-séparateur.
Dans la fig. <B>1,</B> un carter cylindrique fendu<B>1</B> comprend une ouverture d'alimentation de matériau brut 2<B>à</B> une extrémité et une ouverture de sortie<B>3</B> <B>à</B> l'autre extrémité. Des anneaux coniques fendus 4 et<B>5</B> sont ajustés<B>à</B> rintérieur du carter<B>1,</B> respective ment au voisinage de l'ouverture de sortie<B>3</B> et dans la partie centrale.
Pour chacun de ces anneaux coni ques, on dispose de plusieurs jeux d'anneaux de dia mètres intérieurs minima différents, de façon<B>à</B> per mettre d'utiliser des anneaux ayant un diamètre intérieur suivant les besoins. Lintérieur du carter entre les anneaux coniques 4 et<B>5</B> constitue la cham bre de pulvérisation-séparation <B>6,
</B> et la zone comprise entre l'anneau conique<B>5</B> et la partie reliée<B>à</B> l'orifice d'alimentation du matériau brut constitue la cham bre de broyage<B>7.</B> Le diamètre intérieur de la cham bre<B>6</B> de pulvérisation-séparation est plus grand que le diamètre intérieur de la chambre de broyage<B>7.</B> Une chambre d%spiration <B>8</B> est ménagée au-dessous de Pouverture <B>de</B> sortie<B>3.</B>
Un arbre<B>9</B> qui est supporté<B>à</B> ses deux extré mités par des paliers<B>23</B> est agencé dans raxe du carter<B>1.</B> Cet arbre porte une hélice d'aspiration<B>10</B> disposée dans la chambre d7aspiration <B>8,</B> une hélice broyeuse<B>11</B> et une hélice pulvérisatrice-séparatrice 12 disposées dans la chambre de broyage<B>7,</B> ainsi qu7un rotor pulvérisateur-séparateur 14 disposé dans la chambrer<B>de</B> pulvérisation et de séparation<B>6.</B> Le diamètre extérieur<B>du</B> rotor pulvérisateur-séparateur 14 est plus grand que le diamètre extérieur de l'hé lice de broyage,
<B>11</B> et que celui de l'hélice pulvérisa- trice-séparatrice 12;<B>il,</B> s'ensuit qu'avec la même vitesse de rotation<B>de</B> l'arbre commun<B>9,</B> le -rotor 14 est animé d#une vitesse périphérique plus grande que celle des hélices<B>11</B> et 12.
Uhélice broyeuse<B>11,</B> qui comprend une série de pales ayant une certaine inclinaison, frappe avec force le matériau brut et le broie. En même temps l'hélice, communique au matériau broyé un mouve ment<B>de</B> rotation et de translation en direction de la chambre<B>6</B> de pulvérisation et de séparation et pro voque un courant d?air axial. 12hélice 12 comprend une série de pales non inclinées fixées radialement <B>à</B> Parbre <B>9 ;</B> le bord desdites pales faisant face<B>à</B> l'an neau conique<B>5</B> est biseauté parallèlement<B>à</B> la surface conique de l'anneau<B>5</B> et un jeu<B>13</B> est ménagé entre ces deux surfaces.
Le rotor pulvérisateur-séparateur 14, qui est log6 dans la chambre de pulvérisation-séparation <B>6,</B> et qui est destiné non seulement<B>à</B> pulvériser mais en core<B>à</B> séparer les particules suivant leur grosseur, comprend une série de pales inclinées fixées radia- lement <B>à</B> rarbre <B>9</B> et un mécanisme qui permet le réglage et rajustage du pas desdites pales.
Dans la fig. 2, un moyeu<B>18</B> qui est fixé<B>à</B> l'arbre<B>9</B> présente des trous radiaux dans lesquels sont ajustées des tiges<B>16,</B><I>16a,</I><B>....</B> de pales<B>15,</B><I>15a,</I><B>...</B> Des pignons coniques<B>17,</B> 17a,<B>....</B> sont fixés, respectivement, aux extrémités intérieures des tiges<B>16,</B><I>16a,<B>...,</B></I><B> à</B> Pinté- rieur du moyeu<B>18.</B> Une bague 20 destinée<B>à</B> ajuster rinchnaison ou pas desdites pales est ajustée de façon rotative par rapport<B>à</B> rarbre <B>9,</B> dans le moyeu <B>18</B> et présente une couronne dentée conique qui engrène avec les pignons coniques<B>17,</B> 17a,
<B>...</B> Cette bague de réglage 20 peut être bloquée dans sa posi tion de réglage choisie par rapport au moyeu<B>18</B> au moyen de vis 21, 21a,<B>...</B> Uarbre <B>9</B> est muni d'un manchon 22 et d'une clavette<B>19</B> qui verrouille le dispositif pulvérisateur-séparateur sur l'arbre<B>9.</B> Pour ajuster le dispositif au moyen de cette bague, on<B>des-</B> serre les vis<B>21,</B> 21a,<B>....</B> et l'on tourne la bague 20, ce qui fait tourner d7un même angle tous les pignons coniques<B>17,</B> 17a,<B>...,</B> qui engrènent avec la couronne dentée de la bague 20. De cette façon, les pales<B>15,</B> <I>15a,</I><B>....</B> peuvent tourner.
De surcroilt, un dispositif 24 pour régler la gros seur des particules triées est agencé dans le carter<B>1</B> entre la chambre d'aspiration<B>8</B> et Panneau conique 4. Ledit dispositif 24 a une construction similaire<B>à</B> celle d'un diaphragme<B>à</B> iris dappareil photographi que et comprend (fig. <B>3</B> et 4) un corps annulaire fixe <B>25</B> de forme circulaire, un anneau amovible<B>26</B> dis posé coaxialement audit corps annulaire<B>25,</B> un le vier<B>27</B> destiné<B>à</B> faire tourner l'anneau mobile<B>26</B> de rextérieur du carter, et des segments de diaphragmes rétractiles<B>28,</B> 28a,<B>...,
</B> qui disposés en un jeu<B>de</B> segments forment l'orifice<B>29.</B> Plusieurs de ces seg ments<B>28,</B> 28a,<B>...,</B> sont disposés<B>à</B> distances égales autour<B>de</B> l'orifice<B>29</B> dont la forme se rapproche d#un cercle parfait si le nombre des segments est assez grand.
La fig. 4 ne représente que<B>le</B> segment rétractile <B>28</B> qui porte<B>à</B> ses deux extrémités des chevilles<B>30</B> et<B>32</B> faisant saillie en direction opposée. La cheville <B>30</B> d'un côté est logée dans un trou<B>31</B> pratiqué dans l'anneau fixe<B>25,</B> et la cheville<B>32</B> sur le côté opposé est guidée dans un trou<B>33</B> pratiqué dans Panneau mobile<B>26.</B> Si l'on actionne le levier<B>27</B> pour faire tourner l'anneau mobile<B>26,</B> l'extrémité portant la cheville<B>30</B> est pivotée et l'autre extrémité portant la cheville<B>32</B> sr, déplace dans la direction de la flèche.
De cette façon tous les segments rétractiles se dépla cent en même temps vers le centre du dispositif.<B>Il</B> en résulte que l'orifice<B>29</B> formé au centre desdits segments devient plus petit. Si Pon déplace le levier de man#uvre <B>27</B> dans le sens opposé, les segments rétractiles se déplacent vers rextérieur, et rorifice central<B>29</B> devient plus grand. Ainsi en manceuvrant <B>le</B> levier<B>27</B> de l'extérieur, il est possible d'ajuster<B>à</B> volonté et facilement l'orifice<B>29</B> au centre du dispo sitif.
Des trous 34 et<B>35</B> traversent le fond de la cham bre<B>de</B> broyage<B>7</B> et de la chambre de pulvérisation- séparation <B>6,</B> respectivement, au voisinage des extré mités de leurs anneaux coniques respectifs<B>;</B> ces trous communiquent, respectivement, avec des vis trans porteuses<B>36</B> et<B>37.</B> Les vis transporteuses<B>36</B> et<B>37</B> sont destinées<B>à</B> décharger hors de la machine le matériau brut en excès qui Wa pas été broyé ou pul vérisé<B>à</B> la grosseur voulue des particules et les corps étrangers trop durs ou les substances de poids spécifique trop élevé.
Un dispositif pour éviter les surcharges<B>du</B> mo teur (fig. <B>5)</B> coopère avec le dispositif d7évacuation. La largeur ou le degré d'ouverture du trou 34 peut être réglé par un volet<B>38,</B> qui est commandé de façon continue depuis l'extérieur du carter au moyen d7un disppsitif électromagnétique comprenant un électro-aimant 40, une armature de fer<B>39</B> qui est reliée au volet<B>38,</B> un ressort 42 poussant l'armature <B>39</B> dans le sens<B>de</B> la fermeture du volet<B>38</B> de façon<B>à</B> laisser un espace 43 lorsqu'un courant élec trique n'excite pas l'électro-aimant, un carter exté rieur 41 renfermant l'électro-aimant,
et un coulis- seau 44 fixé rigidement au dispositif électromagnéti que et monté coulissant dans un support 45. En fai sant tourner une vis de réglage 46, le coulisseau 44 et par conséquent l'ensemble du dispositif électroma gnétique, peut se déplacer<B>à</B> volonté vers la gauche ou vers la droite pour modifier la position du volet <B>38,</B> permettant ainsi d%juster le réglage initial du degré d'ouverture du trou 34.
La vis transporteuse<B>36</B> est actionnée par des moyens non représentés par l'entremise d'une poulie 47 et décharge le matériau qu'elle transporte dans un orifice d'évacuation 48.
D'une façon exactement semblable, un volet et son dispositif de commande sont utilisés pour régler le degré d'ouverture du trou<B>35</B> de la chambre de pulvérisation-séparation <B>6.</B>
Dans la fig. <B>6,</B> un commutateur automatique 49 <B>à</B> armature mobile comprend un doigt de contact<B>51</B> qui oscille en fonction de rintensité d'un courant électrique alimentant un moteur de<U>commande</U><B>50</B> qui entraîne le pulvérisateur, autour d'un pivot<B>52,</B> et ouvre ou ferme le circuit local. Lorsque ledit cou rant électrique se maintient entre des limites prédé terminées, le doigt de contact<B>51</B> est maintenu en position horizontale, c'est-à-dire dans une position dans laquelle son côté gauche, selon la fig. <B>6,</B> est soulevé, et un circuit local<B>55, 56</B> est ouvert.
En re vanche, si l'intensité prédéterminée du courant est dépassée, un contact<B>53 à</B> l'extrémité gauche du doigt <B>de</B> contact<B>51</B> vient toucher un contact<B>à</B> mercure 54 et ferme le circuit local<B>55, 56,</B> et de ce fait le cou rant passe par un relais<B>57</B> et en excite- l'enroulement.
La valeur de ladite intensité prédéterminée du cou rant peut être réglée<B>à</B> volonté en ajustant la position verticale du récipient<B>à</B> mercure, ou en réglant la tension du ressort 51 a qui agit sur le doigt de contact <B>51.</B> Un contact<B>58</B> se ferme lorsque renroulement du relais<B>57</B> est excité de façon<B>à</B> actionner 1'61ectro- aimant 40 (fig. <B>5)</B> qui est connecté<B>à</B> des bornes<B>59.</B> Le chiffre<B>60</B> désigne les bornes d'une source<B>de</B> courant électrique<B>;
61</B> désigne un ampèremètre<B>;</B> et <B>62</B> désigne les bornes d'une source<B>de</B> courant pour le circuit local<B>55, 56</B> et le circuit pour exciter rélec- tro-aimant 40.
Le fonctionnement<B>du</B> pulvérisateur-séparateur décrit est le suivant<B>:</B> On alimente en courant électrique<B>le</B> moteur<B>50</B> pour entraîner l'arbre<B>9</B> et l'on introduit<B>le</B> matériau brut<B>à</B> pulvériser par rorifice d'alimentation 2. Ledit matériau brut est ensuite envoyé dans la chambre de broyage<B>7</B> où il est broyé sous l'action de l'hélice broyeuse<B>11</B> tournant<B>à</B> grande vitesse et, en même temps, est propulsé vers l'hélice pulvérisatrice-sépara- trice 12.
Là, le matériau brut broyé est soumis<B>à</B> la force centrifuge due<B>à</B> la rotation de l'hélice 12, tan dis qu'il est désintégré par cette hélice 12 et il est soumis<B>à</B> des forces qui tendent<B>à</B> l'obliger<B>à</B> passer <B>à</B> travers l'espace<B>13</B> compris entre Phélice 12 et l'an neau conique<B>5.</B> Ainsi,<B>le</B> matériau brut qui a été réduit en poudre jusqu'à un certain degré est entraîné dans la chambre de pulvérisation-séparation <B>6.</B> La grosseur des particules du matériau arrivant dans la chambre de pulvérisation-séparation <B>6</B> est déterminée par le diamètre intérieur minimum de l'anneau coni que<B>5.</B> Autrement dit,
seules les particules de maté riau brut qui ont été broyées assez finement pour que la force centrifuge agissant sur elles soit inférieure<B>à</B> une certaine valeur sont capables de passer outre l'anneau conique<B>5 ;</B> quant aux particules plus gros ses de matériau brut qui sont souraises <B>à</B> la force centrifuge développée par l'hélice 12, elles continuent <B>à</B> tourner<B>à</B> la périphérie extérieure de ladite roue 12 et entre les pales individuelles de cette dernière<B>;</B> elles sont projetées contre lesdites pales et circulent le long de la surface conique.
Les particules grossières qui sont restées pendant un temps assez long dans la chambre de broyage<B>7</B> et ont poursuivi leur mouve ment rotatif, tombent finalement dans le trou 34 et sont évacuées<B>à</B> l'extérieur<B>de</B> la machine par la vis transporteuse<B>36.</B> En outre, parmi les particules de corps étrangers qui se sont trouvées mélangées au matériau brut<B>à</B> pulvériser, celles qui ne sont pas aisément broyées, qui ont une dureté élevée, et/ou ont des poids spécifiques élevés, sont également sou mises au mouvement complexe de rotation et de translation décrit, et peuvent éventuellement tomber elles aussi dans le, trou 34.
Les particules fines sont soumises dans la cham bre de pulvérisation-séparation <B>6, à</B> une pulvérisa tion plus fine et<B>à</B> une séparation plus précise qui s'accomplissent de la manière suivante: sur chacune des particules qui sont entraînées par la chambre d'aspiration<B>8,</B> le rotor de pulvérisation-séparation 14 exerce en tournant une force centrifuge qui est fonc tion de la, masse de la particule.
Si la force centri fuge appliquée<B>'à</B> une particule est inférieure<B>à</B> la force d'aspiration exercée sur cette particule, cette dernière est entraînée dans la chambre d'aspiration et évacuée comme produit final par rorifice de sor tie.<B>3.</B> D'autre part, une particule est relativement grosse et sa force centrifuge dépasse la force d'aspi ration<B>à</B> laquelle elle est soumise, cette particule est projetée hors de la zone d'action de ladite force d'aspiration et, influencée par la rotation du rotor pulvérisateur-séparateur 14, elle répète son mouve ment de circulation le long de la paroi périphérique intérieure<B>de</B> la chambre<B>6</B> en tournant autour des pales individuelles du rotor pulvérisateur-séparateur 14.
Au cours de cette opération, ladite particule est soumise<B>à</B> des chocs puissants des pales<B>du</B> rotor 14, qui a un plus grand diamètre et, par conséquent, une vitesse périphérique plus élevée que rhélice 12. En outre, ladite particule est aussi projetée<B>à</B> grande vi tesse contre la paroi intérieure de ladite chambre de pulvérisation et de séparation et contre d'autres particules semblables contre lesquelles elle se frotte. Par la répétition des mouvements précités, ladite par ticule est réduite ainsi<B>à</B> des dimensions plus fines que celles obtenues dans la chambre précédente.
Lorsque la finesse de la particule atteint une certaine valeur, la particule est entraînée dans la chambre d'aspiration<B>8.</B> Toutes les particules qui ont été soumises pen dant une longue période<B>à</B> une circulation répétée dans la chambre<B>de</B> pulvérisation-séparation <B>6,</B> et toutes les autres particules qui ne sont pas pulvéri sées facilement, qui sont trop dures ou ont un poids spécifique élevé, particules<B>de</B> substances étrangères mélangées parmi lesdites particules grossières, sont déchargées hors de la machine<B>à</B> travers le passage<B>35</B> par la vis transporteuse<B>37.</B>
Il est évident que, comme pour<B>le</B> cas<B>de</B> rann <U>au</U> conique<B>5,</B> on peut régler l'efficacité de la pulvérisa tion en ajustant la largeur du<B>jeu</B> entre la surface intérieure de rann au conique 4 et l'extrémité des pales du rotor pulvérisateur-trieur 14. De surcroît, la valeur de la force centrifuge et celle de la force horizontale d'aspiration peuvent être réglées en ré glant<B>à</B> volonté rangle Mnclinaison ou pas des pales <B><I>15,</I></B> l5a, <B>...,</B> du rotor pulvérisateur-trieur 14, faisant ainsi varier les dimensions des particules séparées.
Les particules pulvérisées entraînées vers la chambre d!aspiration <B>8</B> doivent passer<B>à</B> travers l'ori fice<B>29.</B> Les petites particules qui ont une faible masse sont soumises<B>à</B> une faible force centrifuge et ont un petit rayon de trajectoire, c'est-à-dire que ces particules restent au voisinage du centre.<B>Des</B> parti cules grossières qui ont une grosse masse sont répar ties<B>à</B> une distance relativement plus grande du cen tre.<B>Il</B> est donc possible d#opérer un triage sélectif des particules suivant la largeur de l'ouverture<B>29.</B>
Les particules fines sont évacuées comme produit pulvérisé par l'ouverture de sortie<B>3.</B>
Dans le cas d'une surcharge de la machine due <B>à</B> des causes telles que Pinfiltration accidentelle de substances étrangères dures dans le matériau<B>à</B> trai ter ou un accroissement brusque du débit & alimen- tation du matériau brut<B>à</B> travers le conduit & entrée 2, le courant en charge du moteur<B>50</B> augmente<B>; le</B> comnii tateur 49 fonctionne automatiquement et ferme les contacts<B>53</B> et 54, qui permettent au cou rant de passer par renroulement du relais<B>57,</B> et le contact<B>58</B> se ferme pour exciter l'électro-aimant 40.
<B>H</B> en résulte que<B>le</B> noyau de fer<B>39</B> déplace le volet <B>38.</B> Ainsi étant donné que l'orifice 34 est largement ouvert, le matériau brut en excès est rapidement déchargé hors de la machine par la vis transporteuse <B>36.</B> Ensuite, lorsque la quantité de matériau brut dans la chambre de broyage<B>7</B> est redevenue normale, le courant en charge du moteur<B>50</B> diminue d1nten- sit6, le doigt de contact<B>51</B> du commutateur<B>dé-</B> tecteur 49 revient<B>à</B> sa position horizontale initiale, les contacts<B>53</B> et 54 s'ouvrent, le courant d'excita tion de rélectro-aimant 40 est coupé, le noyau de fer<B>39</B> est ramené par le ressort de rappel 42 et le trou 34 est refermé par le volet<B>38.</B> Par conséquent,
une surveillance constante devient superflue et la machine peut fonctionner automatiquement presque sans surveillance.