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DEMANDE DE BREVET D'INVENTION BROYEUR A CYLINDRES CREUX MULTIPLES POUVANT ETRE REFROIDIS
L'invention a trait à un broyeur à cylindres creux multiples pouvant être refroidis, destinés à la chocolaterie ; à la fabrication des couleurs, à celle du savon et autres industries similaires. Elle concerne en premier lieu les broyeurs à cylindres multiples dans lesquels les cylindres, qui fonctionnent concurremment en succession ininterrompue, tournent à une vitesse toujours croissante depuis l'introduction de la matière à broyer jusqu'à sa sortie du broyeur. Naturellement le rendement d'un broyeur de ce genre à cylndres multiples dépend, pour une longueur donnée du train de cylindre principament de la vitesse périphérique de ses cylindres.
L'augmentation maximum de la vitesse que l'on doit chercher à réaliser a ses limites naturelles au point où il est encore possible de remédier
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par un refroidissement efficace a l'échauffement des cylindres creux employés. De plus, l'économie qui dépend de l'usu des cylindres met aes limites l'augmentation arbitraire de la vitesse périphérique des cylindres.
Le dessin annexé représente schématiquement sur la cinq fig. I, un broyeur àcinqcylindres de construction usuelle, dont les cylindres 1, 2, 3,4, 5 ont tous un diamètre égal et sur la fig. 2, un broyeur à cinq cylindres dont les cy- lindres 5, 7, 8,9, 10 ont un diamètre calculé d'après les données de l'invention.
Dans lesbroyeurs à trois, quatre et cinq cylindres construits pour l'industrie du chocolat, des couleurs et du savon, les cylindres ont en général exactement le même diamètre, comme cela est indiqué sur la fig. I, bien que le degré de travail demandé aux divers cylindres soit très aifférent. Il existe déjà, en tout cas, des broyeurs a cylindres dans lesquels les cylindres ont un diamètre différent. Ainsi par exemple dans les calandres, le cy- lindre supérieur a un diamètre beaucoup plus grand, mais cela seulement parce qu'il sert comme cylindre de charge.
De même, dans les broyeurs'à cylindres, employés dans la fabrication du chocolat et dans celle du savon, il existe des modes de construction dans lesquels le diamètre des cylindres augmente du bas vers le haut. On a déjà vu , dans l'industrie, des broyeurs de couleurs a trois cylin- dres, dont les cylindres ont des diamètres différents, Mais ici le choix d'un gros cylindre travaillant de concert avec deux cylindres plus petits n'a pas été faiten tenant compte du travail demandé aux cylindres, mais pour des raisons de construction. liais il n'a jamais été construit de broyeur à cylindres avec cylindres creux susceptibles d'être refroidis dans lequel le diamètre de ceux-ci ait été- augmenté ou diminué pour correspondreau frottement qui s' exerce sur eux.
L'exemple qui va suivre permettra de se rendre compte du résultat obtenu en déterminant la dimension
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des cylindres de la manière indiquée, par exemple dans le cas d'un @royeur à cinq cylindres déjà connu employé dans la fabrication du chocolat.
Dans un broyeur de ce genre, représenté sur la fig. 2, Le cylindre supérieur 6 travaille avec un frottement de 100 mètresenviron à la minute, c'est-à-dire qu'iltourne avec une avance de 100 m. sur le cylinare 7 place en-dessous.
Mais le deuxième cylindre, en partant du haut, 7, travaille sous un frottement de 200 m. à la minute, parce qu'en fait les deux cylindres 6,8, agissent sur lui des deux côtés. a Cela signifie donc qu'il a7supportér déjà un frottement double. Le troisième cylindre, à partir du haut, 8, est chargé d'un frottement de 150 m. à la minute, frottement toujours plus élevé que celui du cylindre supérieur 6, bien que la vitesse de ce cylindre 8 soit beaucoup mondre.
Le quatrième cylindre depuis le haut; 9, est chargé par un frottement de 75 m. seulement et le cinquième cylindre, 10, par un frottemment de 30 m. environ à la minute.
Cet exemple montre donc qu'en supposant que le cylin- dre supérieur, 8, a le diamètre correct, le deuxième cy- lindre, 7, devrait être deux fois plus gros ue le premier pour pouvoir bien éliminer la chaleur résultant du frottement produit à sa périphérie. Le troisième cylindre depuis le haut, 8, devra être 1,5 fois plus gros et les deux derniers cylindres 9, 10, pourraient avoir un diamètre inférieur même à celui du cylindre supérieur 6.
Naturellement, le rendement d'un broyeur à cylindres résulte de la pellicule de matière qui se déroule, dans une unité de temps donnée, du cylindre supérieur du broyeur et le rendement est en raison directe du déroulement du cylindre supérieur dans une unité de temps donnâe, par conséquent de la vitesse à laquelle il travaille avec une matière d'épaisseur déterminée. On ne peut donc pas ob- tenir un meilleur rendement avec un broyeur à cylindres de l'ancien système de construction puisque, comme il a été
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démontré plus haut, les deuxième et troisième cylindres du broyeur sont déjà chargés par le frottement jusqu'à la limite extrême de leur capacité de rendement.
La capacité de rendement maximum est obtenue, comme le montre l'exem- ple du cylindre 7, avec un frottement a'environ 200 m. à la. minute et un diamètre de cylindre'déterminé. Il s'ensuit également que l'on pourrait faire marcher ou tra- vailler aussi le cylindre 6 d'une machine, sans difficul- té, également avec un frottement de 200 m. si les cylindres
7 et 8 étaient aussi construits d'une autre manière quelconque pour supprimer efficacement le plus grand frottement qui se fait sentir en cet endroit et, par conséquent, la très grande chaleur qui en résulte.
Conformément a l'invention, l'on donne aux cylindres d'un broyeur à cylindres multiples sur lesquels le frottement agit le plus fortement un diamètre plus grand qu'aux cylindres sur lesquels agit un frottement moins élevé.
Le diamètre d'un cylindre considéré correspond par consé- quent au travail provoqué par le frottement. L'avantage principal qui en résulte réside dans une augmentation im- portante du rendement comparativement à celui des broyaura à cylindres multiples employés jusqu'ici. Deplus, le rendement plus élevé obtenu comparé à celui d'une machine du systeme de construction actuel se fait sentir d'une manière remarquablement favorable au point de vue de la diminution des frais ae construction vis-a-vis de ceux d'une machine de même rendement. Lnfin, dans le présent système l'usure est uniforme pour tous les cylindres, de sorte que leur durée se trouve augmentée.
Bien qu'il suffiee que les quatrième et cinquième cylindres 9,10, suivant le frottement auquel ils sont exposas, soient même plus petits que le premier cylindre
6, il peut être bon, pour des raisons pratiques, de donnen au quatrième et au cinquième cylindres 9 et 10, le même diamètre qu'au premier cylindre 6.
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APPLICATION FOR A PATENT OF INVENTION MULTIPLE HOLLOW CYLINDER CRUSHER THAT CAN BE COOLED
The invention relates to a chillable multiple hollow roll mill for use in chocolate making; in the manufacture of colors, soap and other similar industries. It relates in the first place to multi-roll mills in which the rolls, which operate concurrently in uninterrupted succession, rotate at an ever increasing speed from the introduction of the material to be ground until it leaves the mill. Of course, the efficiency of a multi-cylinder mill of this kind depends, for a given length of the cylinder train, mainly on the peripheral speed of its cylinders.
The maximum increase in speed that one should seek to achieve has its natural limits to the point where it is still possible to remedy
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by effective cooling when the hollow cylinders are heated. In addition, the economy which depends on the wear of the cylinders limits the arbitrary increase in the peripheral speed of the cylinders.
The accompanying drawing shows schematically in five fig. I, a five-cylinder mill of conventional construction, the cylinders 1, 2, 3, 4, 5 of which all have an equal diameter and in FIG. 2, a five-roll mill, the cylinders 5, 7, 8, 9, 10 of which have a diameter calculated from the data of the invention.
In three, four and five cylinder mills built for the chocolate, color and soap industry, the cylinders generally have exactly the same diameter, as shown in fig. I, although the degree of work required of the various cylinders is very different. In any case, there are already roll mills in which the rolls have a different diameter. Thus, for example in calenders, the upper cylinder has a much larger diameter, but this only because it serves as a charging cylinder.
Likewise, in roller mills, employed in the manufacture of chocolate and in that of soap, there are methods of construction in which the diameter of the rolls increases from the bottom to the top. We have already seen, in the industry, color mills with three cylinders, the cylinders of which have different diameters, but here the choice of a large cylinder working in concert with two smaller cylinders was not done taking into account the work required on the cylinders, but for construction reasons. However, there has never been a roller mill with hollow cylinders capable of being cooled in which the diameter of the latter has been increased or decreased to correspond to the friction which is exerted on them.
The example which follows will make it possible to realize the result obtained by determining the dimension
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rolls in the manner indicated, for example in the case of an already known five-roll mill employed in the manufacture of chocolate.
In a crusher of this kind, shown in FIG. 2, The upper cylinder 6 works with a friction of about 100 meters per minute, that is to say it turns with an advance of 100 m. on cylinare 7 place below.
But the second cylinder, starting from the top, 7, works under a friction of 200 m. per minute, because in fact the two cylinders 6,8, act on it from both sides. a This therefore means that it has already supported double friction. The third cylinder, from the top, 8, is charged with a friction of 150 m. per minute, friction always higher than that of the upper cylinder 6, although the speed of this cylinder 8 is very low.
The fourth cylinder from the top; 9, is loaded by a friction of 75 m. only and the fifth cylinder, 10, by a friction of 30 m. about a minute.
This example therefore shows that, assuming that the upper cylinder, 8, has the correct diameter, the second cylinder, 7, should be twice the size of the first in order to be able to properly remove the heat resulting from the friction produced at its periphery. The third cylinder from the top, 8, should be 1.5 times larger and the last two cylinders 9, 10, could have a smaller diameter even than the upper cylinder 6.
Of course, the efficiency of a roller mill results from the film of material which unwinds, in a given unit of time, from the upper cylinder of the mill and the efficiency is a direct result of the unwinding of the upper cylinder in a given unit of time. , consequently of the speed at which it works with a material of determined thickness. It is therefore not possible to obtain a better efficiency with a roller mill of the old construction system since, as it was
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shown above, the second and third rolls of the crusher are already loaded by friction to the extreme limit of their output capacity.
The maximum efficiency capacity is obtained, as shown by the example of cylinder 7, with a friction of about 200 m. to the. minute and a determined cylinder diameter. It also follows that the cylinder 6 of a machine could also be operated or operated without difficulty, also with a friction of 200 m. if the cylinders
7 and 8 were also constructed in some other way to effectively suppress the greater friction which is felt there and, therefore, the very great heat which results from it.
In accordance with the invention, the rolls of a multi-roll mill on which friction acts most strongly are given a larger diameter than rolls on which less friction acts.
The diameter of a cylinder considered therefore corresponds to the work caused by friction. The main advantage which results is a significant increase in efficiency compared to that of the multi-roll mills used heretofore. In addition, the higher efficiency obtained compared with that of a machine of the present construction system is felt remarkably favorably from the point of view of the reduction of construction costs compared to those of a machine. of the same yield. Finally, in the present system the wear is uniform for all the cylinders, so that their duration is increased.
Although it is sufficient that the fourth and fifth cylinders 9,10, depending on the friction to which they are exposed, are even smaller than the first cylinder
6, it may be good, for practical reasons, to give the fourth and fifth cylinders 9 and 10 the same diameter as the first cylinder 6.