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Broyeuse pour le chocolat et les matià 1'613 analo-
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gues.
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L-1 Cette invention a trait à une beya-ee, et plas .....spécialement à une machine à broyer en &. tri 1;11:1:'6:1:' à l'aide laquelle des sabstanees solides et Sem!-soliaes peuvent être broyëes à un àeg#4 de finesse compa.:rah1.e ou dgal à celui des particules réduites' à tm état ooilo2àal ou mold- culaire.
Dans la fabrication du. chocolat, il est néoosoaire : 1) de torréfier les amandes de encao-a fi) de concasser et , écosser ces amandes; 3) de beoyar les amendes toêfiëes et
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concassées; 4) de mélanger les amandes de cacao broyées
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avec du beurre de cacao, du sucre, du lait, etc...; 5) de faire passer le mélange à travers ma machine finisseuse; et 6) de triturer le Mélange dans u# oonohe pour obtenir
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le chocolat.
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uh gand nombre de machines Sont neeeaire8 POUR rétaliser les divetses opérations, et cosme la qualitd ,.et 1'1l(:nuogn<aitf$. des divers 1néd1.eDte OMPIOY68 dépendent
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entièrement de la finesse à laquelle le chocolat et le snore sont broyés, des soins et une habileté considérables
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sont ncessa.ires.
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L'objet de la présente invention est de perfection- ner généralement et simplifier la construction et le mode d'action des broyeuses du genre décrit.
Une broyeuse établie auivant l'invention est re. présentée à titre d'example dans les dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une coupe longitudinale verticale centrale de la machine.
La fig. @ est une coupe transversale suivant II-II '(fige 1), cette vue représentant: les dents ou surfaces de broyage taillées on constituées sur un des fonda du cy- lindre.
La fige 3 est une coupe transversale suivant III- III (fig. 1), cette vue représentant les dents ou surfa- ces de broyage constituées pur le plateau broyeur flot- tant .
La fig. 4 est une coupe transversale suivant IV-IV (fig. 1).
La :fige 5 est une vue schématique représentant: la forme des dents de broyage dont on se sert, tant sur les pièces fixes que sur les pièces mobiles.
La fige 6 est une vue perspective du rotor broyeur, cette vue étant partiellement brisée pour représenter la surface interne d'une des coquilles broyeuses.
La fig. 7 est un détail en coupe à plus grande échelle représentent une autre construction de rotor breyeur.
La fig. 8 est une vue de coté à plus grande échelle du rotor briseur.
Dans ces dessins, et en particulier dans la fig.
1, A désigne un cylindre allongé dont les extrémités opposées sont fermées par des fonds ou couvercles 2 et 3.
Le fond 3 est muni d'un prolongement tubulaire en cylindrique 4 qui se termine à son extrémité externe
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par un palier 5.
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Le fond ? est également muni alun woiongeoen% on
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boîtier cylindrique 6 qui est fermé à l'extrémité externe
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7 pour recevoir et supporter une vis de réglage 8. Ites- tremitd interne du prolonge ment 6 est munie d'un palie 9. Les paliers 5 et 9 sont alignés et supportent m Qbre de commande principal généralement d4sigud par 10.
Sur l'arbre 10 est ealé on autre#nt fixé à l'in- térienr du oylinclre un rotor broyeur 11, et une douille composée de deux parties ou coquilles la et 13 est inter- oa1è entre 00 rotor et le cylindre A. Les esquilles 12
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et 13 sont représentées clairement dans les fige. 1 et 4.
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Dans la fig, 4, on voit que ces coquilles eonsti-
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tuent conjointement une douillet la ligne de division en-
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tre ces coquilles étant indiquée par 14.
Ou remarquera. atts- si que chaque coquille est oreuse, oo inclîqu4 en 15, poux permettre la circulation d'sam a!'lIivant par un tuyau
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16 et partant par un tuyau 17.
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la coquille inférieure est égaiement munie de tayanx d'admission et d'échappement à'eau 16&, 17, et une circulation eontinue d'eau y est maintenu lorsque la ma- chine fonetionna-te étant donné patelle produit une quantité
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de ohaleur considérable.
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La coquille imfé2?ieure est fixée à demeure et rigi. clement clans la moitié infêzieo.Te du cylindre par clos gnou- pilles on organes analops 18. une eûamoBioatiOB peNaa" nente peut 'par e onsq!.1ent $tre 4sebi#e entre la cavité interne de la coquille inf4rieure et les %uyaRZ 16 et
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17 par contre, la coquille supérieure est montE1e de
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façon mobile ou flottante :par rapport au rotor broyeur,
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et un certain jeu est par eons4quent ménagé entre la 8#- face supérieure de cette ooquille et la sM'faoe interne de. cylindre.
Dans la lwatîque, ce jeu n'est que de l'ordre
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d'un dixième de millimètre, par exemple, mais ce jeu suf- fit pour permettre à la coquille supérieure de s'élever lorsque la matière à broyer passe entre la surface interne de la coquille et la surface externe du rotor broyeur, comme on le verra plus loin. Comme la coquille supérieure est libre, un faible jeu est ménagé entre les tuyaux 16 et 17 et le cylindre, comme représenté en 19 dans la fig.
4, et des presse-étoupe 80 sont par conséquent nécessai- res pour permettre aux tuyaux 16 et 17 de monter ou de descendre librement avec la coquille supérieure libre.
Sur l'arbre de commande 10 sont calés ou autrement fixée à l'intérieur du prolongement cylindrique 4 une vis d'Archimède 21 et un rotor briseur ou rotor broyeur préalable 22. La matière à hroyer est délivrée par un tuyau 23 à la vis d'archimède qui l'oblige à pénétrer dans le rotor briseur 22, celui-ci transférant à son tour la matière au cylindre de broyage proprement dit à travers une série de troue ou ouvertures 84.
Dans la fig. 8. qui représente clairement le rotor briseur. on voit que la surface externe de ce rotor pré- sente une série de rainures hélicoïdales allant d'une extrémité à l'autre du rotor. Cesrainures vont en dimi- nuant de profondeur à mesure qu'on se rapproche de l'ex- trémité d'échappement, et la matière qui reçoit un mouve- ment devancement dudit rotor est par conséquent soumise à des pressions croissantes avant d'être transférée fina- lement au cylindre à travers les ouvertures 24.
Le pouvoir d'entraînement de la vis 21 est plus grand que le pouvoir de broyage du rotor 22. L'excédent et le fait que les rainures hélicoïdal s vont en diminuant de profondeur vers l'extrémité d'échappement ont comme résultat que la matière est soumise à une pression considé- rable ainsi qu'à une action de glissement. Les faces antériemres des rainures sont par conséquent inclinées
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comme indiqué en 95, et les taoes externes sont aplaties comme indiqu4 en 26, de sorte 'que, lorsque la matière glisse, il se forme une couehe mince entre les faces pla- nes externes 26 et la e#Ffaoe interne du cylindre 4. cet- te couche mince permet le glissement de la matière et sec met en outre celle-et à une action de pltu:
rat1on on de broyage en même temps qu'à um pression, ét#t donné- que le jeu entre les faces planes 35 et le cliambtre interne
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du cylindre 4 est tel que la couche mince constitue ne
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peut guère posader plus de 5 à a centièmes de mill1mètra.
Il y a lieu de remarque il ici que les divers im râlants dont on envisage le broyage sont les anaflos (la OUC90 tor- rêfïées et ooneassées, le Bizoges, le beUl:te (le cacao. le lait, etc... Les amandes de Gage-0 oonoaseêee peuvent 6tr& composées de morceaux de 5 à 7 millimêtme environ, ps exemple, et il f.%ut que ces mrgeaux soient brioêo, puis finement pulvérisés et mêlangda avec le ancre,, le lait et le beurre de cacao pour produire finalement le QHOCO- lat, Le beurre de cacao produit un m4lange sensiblement :fluide qui contient les morceaux d'aaaoa.e de cacao, le su- ore et le lait en suspension, le tout 3'ant une c cnsis- tance sirupeuse on étant en tout cas suffisamment fluide pour couler sous l'action de la peumteur on el' \13e faible pression et passe par le tuyau 83 dans la vis à'#Chimé- de 21.
Ainsi qu10n I?a dit pe4cédoMMente Cette vie déli- vre les ingrédients mélangée au rotor brisouat 22. Les saillies héli8oïa.alB8 oons%1%RéG à la surface externe de ce rotor jouent le double r810 d'aider la vis d'1I.rehi.. mède à t yaneférey la matière au cylindre proprement dit et de TédaiM le encre et les morceaux d 1amaude â.
Un 4tat relativement fin, quoique graMI941xe, a, tant lèse transfert au cylindre, C'est pour cette Taises que le rotor U est appela rotor briseur, étant donné qtttil jea-Qi le ]!$le de rédtlire les ingrédients requis Bons forme de mOrceau: pef iativemn% Vos en une masse plastique rlaUvNBnt iine--
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L'exti.mit4 interne du rotor ta est munie d'une saillle en tome de came M\ La mat ière s'échappant du rotor briseur pénètre dans un espace annulaire $4\ La
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saillie Ma agit sur cette m5ie et la refoule à travers les ouvertures 24 dame un cylindre, ce qui termine la
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première phase de l'opération de broyage, savoir ltécra- sement ou broyage préalable des morceaux relativement gros.
Le broyage s'effectue, dans le présent exemple, en trois phases, la première phase étant celle effectue par le rotor 22 et qui a déjà. été décrite. La seconde phase est effectue à l'aide d'un plateau de broyage
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flottant indiqué é:raleme11t en 30. Ce plateaa est monté sur l'arbre 10 de façon latil puisse se mouvoir librement dans la direction longitudinale de cet embre. Il est toutefois contraint à pctioipe1' au mouvement de rotation de 1'arbre 10 et du rotor broyeur principal 11, étant donné qu'un ou plusieurs goujons 31 établissent une liai- son motrice entre ce plateau et le rotor.
La face externe du plateau 30 est représentée clairement dans les :tige.. 1 et 3, Elle présente une série
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de nervures annulaires 3!S et une série de rainures srmu- lairee intermédiaires 33. Les nervures 32 sont munies sur leurs faces de dents 34 ayant la forme représentée dane la fig. 5 et disposées tangentiellement comme re-
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pe4sentë dans la fig. 3. La face interne du fond de oy- lindre 3 présente également des nervures annulaires 35 et des rainares annulaires 36 coïncidant respectivement avec les nervures et rainures du plateau.
Les nervures 35 présentent sur leur face externe des dents 37 qui
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coopèrent &180 les dents 34, les dents J4 et 37 ayant sensiblement la même forme et la même structure général comme indiqué schématiquement dans la fig. 5.
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la me.t3.ère qtt a été soumise à une action
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cltderasemei2t et de broyage prealeble entre le rotor bzi. saur 88 et la face même an oy11:odre 4 et qui pénètre dans le cylindre Par les ouveue8 84 est samstiae à la seconde phase du broyage dame son paseaga entre le pla- teau. broyeur 30 et la faoe interne du jbnd de cylindre 3. la matière arrive d'abozâ dans la ramure interne 38 et o?y acounule j'l1Squ'à ce que cette raiÉ1mHt soit devenue complètement pleine.
Elle S?êohappe alors sotte pression par des trous 39 qui l'amènent entre les dents OEu premier groupe de dents de broyage ooepëtajates eonatitutes sur les surfaces apposées des nervures 40 et 41 ai%ud*S le plus à 18 intQ-J:'1e1Jl:l. Lorsque la matière a dt6 soumise à l'action de Voyage et de trituration des dent@ oonstl;, tuées sur les deux neiqvuleb înterms 40 et 41, elle 4.;'" nêtre dans la rajuure annulaire et cQUce#:&f1que 48<- pais passe antre le groupe suivant de dents de broyage 0000.- rances, d'oil elle est trans:Bje à l-iDt1E11u.r dO la orenfiure annulaire constitue pav les rainures 33 et 36, Elle s8échappe alors da cette MeUBU20 ]pour >4Îké%Y*k clans
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une zone située entre les dents de broyage constituées
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entre la surfaoa du cylindre et la #:
rvure 32 Gîta4e le plus à l'extérie#, puis passe fLnQ9men% CI@ cette zone à l'espace annulaire indiqué en 4Zp Ce et term:1.:ne la. seconde phase du bigoyage mag3ip avant de oont1nUS! la (les- ol"ipt10D, on or1ra d'une façon plus détaillée la tome et le :f8le particuliers des dents de 1:11''' yage.
Bans les ïgg. 1 et 5, on remarqwra que les dents constitues sur la e'l.1.:faoe interne du fond de eylinbe 3 sont fixes et que lea dents opposée ooxuati tu6ee sur les nervures du plateau broyewe 30 sont contiuuellement Omt- mées alun mouvement de rotation. Les dG11ts fixes sont indiquées en 37 dans la fil. 5 et le@ dents rotatives ou mobiles sont indiquée en 34, la dbeotion an monu- ment de oes dent s étant indiquée par la llèOh6 A. 169
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dents fixes et les dents mobiles sont de même ibrme et de même construction. Chaque dent possède une face verticale
44,une face Inclinée 45 et une face plane 46.
Lorsque la matière à broyer est admise entre les dents,, elle pénètre dans les pochée en forme de coin 47, et comme les poches
47 d'une des surfaces sont fixes tandis que les poches 47a de la surface opposée se meuvent continuellement:, la ma- tière adudse aux poches en @@rme de coin peut être oonsi- dérée comme étant graduellement étirée sous forme d'une couche minée, puis triturée entre les surfaces planes coo- pérantes 46 et 46a.
Bien entendu, cette opération oonsis- tant à étirer la matière sons forme d'une aouahe mince et à la soumettre ensuite à une action de trituration entre les surfaces planes 46 et 46a est répétée un grand nombre de fois entre les divers groupes de dents, et il est par conséquent possible qne chaoune des particules solides
Boit soumise à une action de trituration plusieursmil- liera de fois avant qu'elle soit finalement transférée à l'espace annulaire indiqué en 43. On remarquera qu'étant donné fil chacune des particules solides est soumise d'une façon répétés à cette action de trituration, son diamètre dimiaus graduellement.
On remarquera en outre que les faces verticales 44, 44a des dents de broyage fixes et mobiles s'éloignant cons- famment l'une de l'attre et que les faces en forme de coin 45 et 45a se rapprochent constamment l'une de l'antre. Le fait qne les faces verticales s'éloignent oonstanment l'une de l'autre est important en ce sens que ceci évite toate action de cisaillement entre les dents et, en outre, empêche ou au moins diminue toute action tendant à. émous- ser les pointes des dent s, indiquées en 48 et 48a.
Le fait que les faces inclinées 45 et 45a se rap- prochent contineuellement l'une de l'autre est aussi important: en ce sens que 0 'est de ce mouvement ou action
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que dépend 1,4tirage de la matière sons forme d'une couche mince qui est teitur4o 9t soumise à, une ;pression oonsid4rable dace son passage entre lot safaaep coopé- rantes planes indiques en 46 et 46a, ria troisième phase on phase. finale de laotien d-o broyage a lien entre la surface externe fla oylindre broyeur rotatif primoipal 11 et les surfaces Internes des ooquil- les 12 et 13.
Des dams de broyage de forme 1dcuItique à celle (les dents reprêsent4es dans la fig, 5 sont oonsti- tues sur la surface externe an rotor Il et au la surface interne des coquilles la et 13, la seule diff6:rel1oe fflo les dents de la fig. 5 étant que le. dents du loto#. de même que celles des coquilles, sont dieposées oixivant des hêlioes de très grand pas. En d'autres bernes, chacune Clos déni; du rotor a'4-tend d'am 9:ztzémLt4 à l'autre da cylin- dre et sur un arc inférieur à 180." zoo dents Constituées sur la surface interne das ooquilles 12 et 13 sont el1efs;" mânes disposées Mlleoldalement et le pas de chaque dent est sensiblement le ntsme que celui des dents du rotor.
La matière provenant de la seconde phase du broyage, la- quelle matière pénètre dans la chambre annulaire 43 et est destinée à entre soumise à la troisième phase ou phase finale de broyage, est reçue clans l'espace oOl1stitu en-
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tre les coquilles et le rotor principal au point 50. Elle
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avance le long de la st1:t'faoe externe du rotor b2!oyeuw principal, dans la direction de la flêohe l <ag* 1), oeont-à-dîre entre la surface externe a-adit rotor et la euffaoe interne des coquilles la et 18t et elle est fi- nalement reçue à l'inteb1eur d'un orga.:# a.n&ï'a&î6men6 indiqué en 51.
Cet organe transfère à son tour la matib2e à un tuyau 5a, qui peut laramner au tuyau 83 si l ton désire recormencer le broyage, 'Sa cas eoDta33'e), elle peut gtre distrîbu4e 'Par le tuyau 5a sens forme d'Un
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produit terminé.
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En raison du pas élevé des rainures et dents hélicoïdales constituées sur la surface externe du ro- tor 11 et sur la surface interne des coquilles 12 et 13, l'avancement de la matière est relativement lent. Le glisaement ou transfert de la matière d'nne rainure à la suivante on d'une dent à la suivante est par centre très grand et la matière est par conséquent étirée sous forme d'une couche mince et soumise à des actions de tri- turation répétées avant d'être finalement évacuée par l'organe 51. Ceci est dû an fait que les dents du rotor et des coquilles sent identiques à celles de la fig.
5 et que la matière est par conséquent soumise à la même action, c'est-à-dire qu'élis est étirée sous forme d'une couche mince par les faous coopérantes inclinées 45 et 45a et qu'elle est ensuite soumise à une action de tritu- ration, pendant qu'elle eet à l'état de couche mince, en- tre les faces planes coopérantes 46 et 46a.
Dans la pratique, on a trouvé qu'il est préférable de manager un léger jeu dans les paliers 5 et 9 afin que l'ensemble de l'arbre 10 et du rotor broyeur principal 11 porté par cet arbre puisse s'élever légèrement lors- qu'une couche mince de matière se forme entre la coquille inférieure et la surface externe du rotor broyeur princi- pal.
à cet égard, le rotor broyeur principal et la coquil- le supérieure 13 peuvent être considérés comme "flottante" Il s'ensuit que, pendant la dernière phase ou phase finale du broyage, la matière en cours de broyage est soumise non seulement au poids réel de l'arbre 10 et du rotor broyeur principal 11, mais aussi au poid@s de la coquille supérieure 13 et de l'eau de circulation passant à l'in- térieur de cette coquille.
Ce poide est considérable et l'efficacité de l'action de trituration ou de broyage qui a lieu entre les faces planes coopérantes 46 et 46a des dents de broyage est par conséquent considérablement
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augmentée, et c'est en raison do la pression Org6o et
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des nombreuses actions de trituration et de broyage au:. quelles la matière est soumise qu'on obtient finalement
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une matière à un état finement pulvérisé et pouvant titre considérée pratiquement comme étant à ltdtat eollot4ml On
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moléculaire.
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Si lion ce reporte à la fige 1, on remarquera qu'un roulement (La bü.t4e 60 est porté par Ilextrémîtd de l'arbre 10 et qat= ressaret de compression hêlicoj:clal 61 est in. teroalé entre ce roulement et "extrémité interne de la vis de réglage 8. Ceci constitua aussi une oactérist1que importante de l'invention, étant domg quoo en augmentant on diminuant la pression du ressort 6le on peut faire va- rier la pression qui s'exesae entre les faces du plateau broyeur 30 et le fond de cylindre à et régler par O#1S-
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quant dans une certaine mesure la finesse (le la satire
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rés ultant de la seconde phase du broyage.
Au sujet des fige. 1 et 6, Du a dit que les dents oons%1%uàes à la s=face enerne du rotor 1orour princi- pat et à la surface interne des ooÇtu::l.11es Ut et 13 sont disposées h41iaoréôamen<, La fig, 7 re$!l?4tsenta u# varian- te dans laquelle'70 daigne le cylindre, n la coquille Supérieure, 'la le'rotor b:JifOJ7HI.r principal. 73 le plateau broyeur, q4 le fond de cylindre et 75 l' a.1:bre de commande principe. La construction lieprégentàe est 1dentiqu8 à' celle de la fig. 1, Z09jP%S que les dents de broyage sont constitues à la surface' anerne aime série de #rllltl.:t'es annulâmes 76 qui sont espaoées les unes des autres, ces nervures et 1les rainures 71 o#st1ttllteil entre elles étant identiques aux nervures et r#n'WfeS du plateau. 73.
Il est bien entend qu.8 d'aut:t:e moa.ifLes.tions du Ae genre peuvent être apportées aux détails de cons- truotion ë!i3orits et revémentés Sans sortir du Qad:l:9
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de cette invention, En outre, il va de soi que les ma- tières dont sont faits les divers organes de la machine et le fini de ces organes pourront varier selon que le fairioant le jugera approprié aux applications que la mâchée est appelée à. recevoir.
On a décrit la présente invention en se référant à son application à une broyeuse à. chocolat, mais il est bien entendu que l'invention est applicable au broyage d'un mélange de pigments colorante et d'huile pour la fa- brication des peintures, par exemple, et qu'elle peut aussi être appliquée à la fabrication des encres et dans d'autres industries dane lesquelles il est essentiel de broyer finement on pulvériser des substanoes solides on semi-solides.
REVENDICATIONS. -
1.- une broyeuse du genre décrit comprenant un cy- lindre, un rotor disposa dans ce cylindre, la matière étant brcyée entre la surface externe du rotor et des surfaces internes du cylindre, cette broyeuse étant carac- térisée par le fait que les positions relatives desdites surfaces de broyage peuvent varier librement pendant; le fonctionnement de la machine.