CH645038A5

CH645038A5 - Procede de broyage et broyeur pour la mise en oeuvre du procede.

Info

Publication number: CH645038A5
Application number: CH739881A
Authority: CH
Inventors: Robert Wiggins; William George King; Jeffrey George Barker; Geoffrey Alan Legrys
Original assignee: Ranks Hovis Mcdougall Ltd
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1981-11-18
Publication date: 1984-09-14
Also published as: AU7758881A; FR2494135A1; US4674689A; JPS57113846A; FR2494135B1; AU544078B2; GB2088247A; DE3145671A1; IT8168505A0; CA1159427A; GB2088247B; IT1145129B

Description

L'invention se rapporte à un procédé de broyage et à un broyeur pour matériaux en particules notamment pour le traitement des céréales en grains telles que le blé, l'orge et le maïs, et des dérivés de céréales tels que la semoule, ou de grains qui ont été partiellement broyés. Ces broyeurs à disques peuvent être également utilisés pour le traitement de matières oléagineuses telles que le sorgho, le soja et le colza. Ces broyeurs à disques peuvent en outre être utilisés pour le broyage du verre ou autres matériaux granulés minéraux.

Un broyeur à disques est précisément un broyeur ou moulin du type utilisé depuis de très nombreuses années pour moudre des cé-5 réaies en grains pour la production de farine. D'autres types de broyeurs sont les broyeurs à rouleaux, les broyeurs à marteaux, les broyeurs à tiges, les broyeurs centrifuges et les meules traditionnelles.

Le brevet britannique N° 1481258 (Schnitzer) décrit un moulin à io blé à usage domestique et propose un réglage axial de deux meules permettant d'ajuster facilement le degré de finesse de la mouture et l'abrasion des meules.

Le brevet britannique N° 1172894 (Heidenan) décrit également un moulin à disques pour le moulage fin du cacao ou analogue et 15 traite d'un problème particulier qui se pose lorsque les deux disques broyeurs ne comportent pas de rainures de broyage. La force centrifuge est un facteur important et, de ce fait, les disques sont entraînés en rotation dans le même sens, dans des rapports de vitesses spécifiés. Les centres en rotation des disques peuvent coïncider ou être dé-2o calés excentriquement. Dans ce dernier mode de construction, la force centrifuge agissant sur les particules se trouve accrue.

Le brevet britannique N° 1266379 décrit un rafBneur à disques pour la pulpe à densité élevée, en particulier pour le défibrage de la pulpe. Les disques de broyage sont disposés de façon que leurs faces 25 opposées soient verticales. Il est prévu un mécanisme permettant que l'un des arbres porteurs d'un disque soit réglable de manière à obtenir un parallélisme précis des faces des disques, et à régler les deux arbres afin qu'ils ne soient pas alignés. Cela permet d'obtenir un effet excentrique de raffinage.

30 L'invention a pour but de fournir un procédé de broyage assurant un moulage optimum avec un rendement accru, et elle est caractérisée, à cet effet, en ce qu'on alimente le matériau par gravité à travers une ouverture axiale prévue dans un premier élément, la partie inférieure du premier élément présentant une surface profilée, on 35 règle la distance entre la première surface profilée et une surface profilée qui lui est opposée vers le haut et appartenant à un second élément, et l'on règle le déport des deux surfaces profilées, de façon que le mouvement de rotation relatif des deux surfaces profilées réalise un broyage optimum du matériau en particules. Ce procédé peut 40 également prévoir que le matériau traité est déchargé à la périphérie des éléments.

Pour le moulage de céréales en grains et de leurs dérivés, on peut alimenter le matériau par gravité à travers une ouverture axiale ménagée dans un disque supérieur de façon que le matériau pénètre 45 dans la zone comprise entre le disque supérieur et un disque inférieur, ces disques ayant leurs surfaces mutuellement opposées profilées, afin que les deux disques soient entraînés en rotation autour de leur axe, de façon qu'il se produise un mouvement relatif des surfaces profilées, et on peut régler la distance entre les surfaces profilées 50 ainsi que le déport des axes des disques, en vue de réaliser un moulage optimum du matériau déchargé à la périphérie des disques. On peut entraîner les disques en rotation en des sens opposés. Les disques peuvent toutefois être entraînés en rotation dans le même sens.

Un broyeur pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention 55 est caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément présentant une ouverture axiale à travers laquelle un matériau en particules peut être introduit pour le broyage, un second élément disposé en dessous du premier élément, les deux éléments présentant des surfaces profilées mutuellement opposées, des moyens d'entraînement en 60 rotation des deux éléments de façon à broyer le matériau en particules entre les surfaces profilées, ainsi que des moyens pour régler la distance entre les surfaces profilées et le déport de celles-ci.

Un broyeur pour le moulage de grains de céréales peut comprendre un disque supérieur présentant une ouverture axiale à travers la-65 quelle des grains, ou des dérivés de grains, destinés à être moulus, sont introduits par gravité, un disque inférieur en dessous dudit disque supérieur, les deux disques présentant des surfaces profilées opposées, des moyens d'entraînement en rotation des disques, des

moyens pour régler indépendamment les vitesses de rotation des disques, et des moyens pour régler le déport des axes de rotation des disques.

Avantageusement, l'ouverture du disque supérieur est évasée extérieurement vers le bas. En outre, les deux disques peuvent être tous deux en métal, ou en une pierre à meule, ou en un autre matériau dur tel que céramique ou carborundum, ou être formés par une meule sur un métal.

Les disques peuvent présenter des rainures dans leurs surfaces, tangentes à un cercle imaginaire ayant pour centre l'axe du disque, les rainures devenant progressivement de moins en moins profondes, au fur et à mesure qu'elles se rapprochent de la périphérie du disque.

Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention. Sur ce dessin:

la flg. 1 est une vue de face d'un broyeur à disques;

la fig. 2 est une vue de côté du broyeur de la fig. 1 ;

la fig. 3 est une vue schématique en coupe à travers la paire de disques de broyage représentés aux fig. 1 et 2;

les fig. 4 à 8 sont des vues en plan des surfaces profilées, de constructions variées, des paires de disques broyeurs.

En se référant tout d'abord aux fig. 1 et 2, un broyeur à disques comprend un bâti 1 portant un disque supérieur 2 et un disque inférieur 3, un intervalle 4 étant ménagé entre eux. Le disque inférieur 3 est entraîné en rotation, autour de son axe de rotation 5, par un moteur électrique à vitesse variable, l'entraînement se faisant par l'intermédiaire d'un accouplement 7, d'un train d'engrenages 8 et d'un convertisseur de couple 9. Entre le convertisseur de couple 9 et le disque inférieur 3, il est prévu un transmetteur de charge 10 comprenant des cellules de charge, de manière à transmettre élastiquement la pression axiale du disque inférieur 3 au convertisseur de couple 9.

Le disque supérieur 2 est commandé par un moteur électrique à vitesse variable 11 lequel entraîne, par l'intermédiaire d'une courroie 12, un convertisseur de couple 13. Par l'intermédiaire d'une autre courroie 14, le disque supérieur 2 se trouve entraîné en rotation autour de son arbre 15.

L'arbre 15, et par conséquent le disque supérieur 2, peuvent être ajustés sur des glissières 16, afin de faire varier l'intervalle 4 entre le disque supérieur 2 et le disque inférieur 3. L'arbre 15 peut également être déporté par rapport à l'arbre 5, du fait que le disque supérieur 2 est déplacé latéralement le long de glissières 17.

A la partie supérieure du bâti 1, il est prévu une trémie à grains 18 aboutissant à un entonnoir 19 et à un tube d'amenée 20, afin d'alimenter en grains une ouverture axiale 21 (voir fig. 3) ménagée dans le disque supérieur 2. Comme on le voit à la fig. 3, cette ouverture 21 est évasée vers l'extérieur, en direction du bas.

Lors du fonctionnement, la matière à traiter, qui peut être du blé, par exemple, est alimentée à partir de la trémie 18 et pénètre, après passage dans l'entonnoir 18 et l'ouverture 21, entre les disques 2 et 3. Les disques 2 et 3 sont entraînés tous deux en rotation dans le même sens ou en sens opposé, et l'intervalle 4 est ajusté à la dimension désirée. Le déport des arbres 5 et 15 est également ajusté, ce qui permet de régler le débit de matière. Le blé traité est déchargé à la périphérie des disques.

On indique ci-après les détails relatifs à l'appareil et aux conditions de fonctionnement:

645 038

Diamètre des disques

200 mm

Vitesse des disques supérieur/inférieur

10 à 1000 tr/min

Réglage minimal de l'intervalle

0,05 mm

Réglage maximal de l'intervalle

6 mm

Déport maximal

80 mm

Couple maximal à 10 tr/min

160 Nm

Couple maximal à 1000 tr/min

8 Nm

Moteur supérieur

1 ch

Moteur inférieur

1,5 ch

Débit type de blé

60 kg/h

Le débit maximum pour ce broyeur à disques est de l'ordre de

100 kg/h. Un plus grand broyeur aura, bien entendu, un plus grand débit.

Cinq paires distinctes de disques, illustrées aux fig. 4 à 8, sont prévues pour des usages variés. Tous ces disques sont en métal, l'acier ou le fer durci étant particulièrement approprié.

Les disques 2 et 3 de la paire représentée à la fig. 4 sont usinés de façon à comporter des cannelures orientées radialement. Les rainures sont usinées approximativement à 30° à 60° et disposées radialement à des intervalles de 2°. Cela fournit 180 rainures par disque.

Les disques 2 et 3 de la paire représentée à la fig. 5 sont usinés. Le façonnage des rainures s'effectue, dans ce cas, tangentiellement à un cercle imaginaire, ayant pour centre l'axe du disque. La profondeur des rainures est maintenue constante, comme pour la paire de disques de la fig. 4, mais l'intervalle entre les disques est incliné à 2'A°. La dimension la plus étroite se trouve à la périphérie, le disque supérieur étant usiné de façon conique dans son profil.

Les disques 2 et 3 de la paire représentée à la fig. 5 sont usinés. Le façonnage des rainures s'effectue, dans ce cas, tangentiellement à un cercle imaginaire, ayant pour centre l'axe du disque. La profondeur des rainures est maintenue constante, comme pour la paire de disques de la fig. 4, mais l'intervalle entre les disques est incliné à 2°. La dimension la plus étroite se trouve à la périphérie, le disque supérieur étant usiné de façon constante dans son profil.

Les disques 2 et 3 de la paire représentée à la fig. 6 sont usinés de façon à présenter des rainures du type d'une meule traditionnelle. Ces rainures sont disposées tangentiellement, comme pour les disques de la fig. 5. Dans la forme d'exécution de la fig. 6, les disques supérieur et inférieur sont tous deux effilés de façon qu'ils soient plus rapprochés l'un de l'autre à leur périphérie.

Les disques 2 et 3 de la paire représentée à la fig. 7 sont sensiblement similaires à ceux de la fig. 6, excepté que les rainures sont moins nombreuses et plus grandes. En outre, l'inclinaison des rainures est accrue de manière à agrandir la zone d'alimentation intérieure et à augmenter ainsi la capacité du broyeur. Comme on le voit à la fig. 7, les rainures principales d'alimentation dans le disque inférieur 3 sont usinées, vers le centre des disques, de manière à contribuer à l'accroissement de la capacité du broyeur.

Les disques 2 et 3 de la partie représentée à la fig. 8 sont réalisés de façon similaire à ceux de la fig. 6, mais en omettant les parties extérieures marginales des rainures, de manière à avoir un diamètre nominal de 150 mm.

Toutes les parties précitées de disques sont utilisées avantageusement dans l'appareil.

D'autres disques ayant des surfaces profilées, de configurations variées, peuvent être utilisés suivant le cas, en fonction de la matière introduite dans le broyeur.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

R

3 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé de broyage d'un matériau en particules, caractérisé en ce qu'on alimente le matériau par gravité, à travers une ouverture axiale prévue dans un premier élément, la partie inférieure du premier élément présentant une surface profilée, on règle la distance entre la première surface profilée et une surface profilée qui lui est opposée vers le haut et appartenant à un second élément, et l'on règle le déport des deux surfaces profilées de façon que le mouvement de rotation relatif des deux surfaces profilées réalise un broyage optimal du matériau en particules.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau traité est déchargé à la périphérie des éléments.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1 pour le moulage de céréales en grains ou de leurs dérivés, caractérisé en ce qu'on alimente le matériau par gravité à travers une ouverture axiale ménagée dans un disque supérieur de façon que le matériau pénètre dans la zone comprise entre le disque supérieur et un disque inférieur, ces disques ayant leurs surfaces mutuellement opposées profilées, afin que les deux disques soient entraînés en rotation autour de leur axe, de façon qu'il se produise un mouvement relatif des surfaces profilées, et que l'on règle la distance entre les surfaces profilées, ainsi que le déport des axes des disques, en vue de réaliser un moulage optimal du matériau déchargé à la périphérie des disques.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on entraîne les disques en rotation en des sens opposés.

5. Broyeur pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément présentant une ouverture axiale à travers laquelle un matériau en particules peut être introduit pour le broyage, un second élément disposé en dessous du premier élément, les deux éléments présentant des surfaces profilées mutuellement opposées, des moyens d'entraînement en rotation des deux éléments, de façon à broyer le matériau en particules entre les surfaces profilées, ainsi que des moyens pour régler la distance entre les surfaces profilées et le déport de celles-ci.

6. Broyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments est un disque.

7. Broyeur selon la revendication 5 pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un disque supérieur présentant une ouverture axiale à travers laquelle des grains ou des dérivés de grains, destinés à être moulus, sont introduits par gravité, un disque inférieur en dessous du disque supérieur, les deux disques présentant des surfaces profilées opposées, des moyens d'entraînement en rotation des disques, des moyens pour régler indépendamment les vitesses de rotation des disques, et des moyens pour régler le déport des axes de rotation des disques.

8. Broyeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture du disque supérieur est évasée extérieurement vers le bas.

9. Broyeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux disques sont en métal, ou en une pierre à meule, ou sont en un autre matériau dur, ou sont formés par une pierre à meule sur un métal.

10. Broyeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les disques présentent des rainures dans leurs surfaces, tangentes à un cercle imaginaire ayant pour centre l'axe du disque, les rainures devenant progressivement de moins en moins profondes, au fur et à mesure qu'elles se rapprochent de la périphérie du disque.