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" Moulin perfectionné à broyer ou réduire par frottement ".
La présente invention concerne les moulins rotatifs à broyer ou à réduire par frottement, servant, à réaliser le morcellement préliminaire des matières, leur broyage ou leur réduction par frottement ou le mélange intime de deux substanoes ou plus.
L'objet principal de l'invention est de réaliser un moulin rotatif susceptible de broyer les substances à un degré de finesse plus grand et plus régulier ou d'assurer
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deux un mélange de/substances ou plus, plus intime que jusqu'à pré- sent.
Diverses substances peuvent être traitées dans le moulin et, pour traiter de petites quantités de matière par fractions, on enlève la chambre de broyage de son support ou palier; tou- tefois, pour traiter de grandes quantités de matières en vrac, on laisse le moulin monté en permanenoe et on introduit et on évacue la matière en continu.
Pour permettre la description détaillée de l'objet de l'invention, on va se référer aux dessins ci-joints,dont :
La figure 1 est une vue en élévation de côté, partie en coupede la variante de moulin monté en permanence et de ses paliers ;
La figure 2 est une coupe en élévation de l'un des paliers terminaux de la chambre de broyage de la figure 1 avec son ali- mentation ;
La figure 3 est une coupe en élévation de l'autre palier terminal et de l'organe d'évacuation;
La figure 4 est une coupe verticale agrandie pratiquée suivant la ligne 4 - 4 de la figure 3;
La figure 5 est une vue agrandie du palier de la figure 3;
La figure 6 est une vue en perspective de la chambre de broyage et des buselures des paliers;
La figure 7 est une coupe longitudinale en élévation de l'un des paliers terminaux pour chambre de broyage amovible et
La figure 8 est une coupe en élévation pratiquée suivant la ligne 8 - 8 de la figure 7.
La chambre de broyage 8, qui est creuse, a une forme cu- bique; elle est montée,par l'intermédiaire de ses coins opposés en diagonale 9,9 ( par opposition aux coins opposés en diago- nale de chacun des côtés ),dans des paliers à dilatation 10, 10.
Les paliers 10 de chaque côté sont identiques et sont représen-
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tés par les figures 2, 3, 4 et 5. Le palier 10 du côté alimentation du moulin est formé sur un tube d'alimentation 11 fixé sur un bâti 12; le palier 10 du coté évacuation du tube est formé sur une conduite d'évacuation 13 montée dans un bâti 14.
Chaque palier 10 comporte un collet conique 15 formé sur le tube 11 ( ou sur le tube 13 ) sur lequel est fixé un roulement à billes 16 par un écrou annulaire 17 qui se visse sur le tube. Le collier roulant ( extérieur ) 18 du roulement à billes 16 porte une manchette annulaire 19 dans laquelle sont fixés par pression un disque obturateur intérieur 20 et un disque obturateur extérieur 21. Ainsi que le montre la figure 5, le disque obturateur 21 peut être fixé à la manchette 19 par des vis de calage 22, 22, On constate ainsi que le collier extérieur 18 du roulement à billes, la manchette 19 et les disques obturateurs 20 et 21 tournent sur le roulement à billes 16 autour du tube 11 ( ou du tube 13 ).
Dans la manchette 19 sont ménagées quatre gorges 23, 23 longitudinales symétriquement disposées ( figures 4 et 5 ) à la périphérie extérieure pour former siège pour plusieurs billes 24, 24.
Chaque coin de montage 9 de la chambre 8 présente une manchette creuse 25 qui vient se placer avec facilité sur la manchette 19. Dans la face intérieure de la manchette 25 sont ménagées quatre gorges longitudinales 26, 26 ( figures 4 et 5 ) qui correspondent aux gorges 23, 23 et qui reçoivent les billes 24, 24 ainsi que le montre la figure 4. Par suite de la présence des billes 24 disposées entre les gorges rapportées 23 et 26 des manchettes 19 et 25 respectivement, la manchette 25 est forcée de tourner avec la manchette 19, mais elle peut glisser axialement dessus pour permettre de tenir compte de la dilatation de la chambre de broyage 8 sous l'action de la chaleur dégagée par le broyage.
La face extérieure de chaque manchette 25 porte quatre
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blocs placés à des écartements égaux 27, 27 qui sont fixés par des vis de calage 28 et sur ces blocs sont fixés, à leur tour, deux roues à chaîne 29, 29, par des vis de calage 30.
Le tube d'alimentation 11 ( figure 2 ) communique avec un tube d'alimentation 31 par lequel on introduit la matière qui doit être broyée. Un transporteur à hélice 32 formé sur un arbre creux 33 arrive sous la conduite 31 et traverse le tube d'alimentation 11. L'arbre 33 part du bâti 12 et est porté par deux paliers 34 et 35 à une certaine distance desquels l'arbre porte une roue à chaîne 36 qui permet de lui imprimer un mouvement de rotation. A l'extérieur du palier 34, l'arbre est en communication, par l'intermédiaire d'un accouplement rotatif 37,avec une conduite d'alimentation d'air 38. L'extrémité intérieure de l'arbre creux 33 ( dans la chambre 8 ) est pourvue d'un bec d'arrosage 39.
Le tube d'évacuation 13 est formé intérieurement en tube de Venturi 40 ( figure 3 ) et est en communication avec un tuyau de débit 41 monté sur le bâti 14.
La chambre de broyage 8 est pourvue d'un certain nombre de boulets en acier poli 42, 42 ( figure 1); on a accès à l' intérieur de la chambre par une porte amovible quelconque 43.
La figure 7 montre un palier terminal réglable destiné à supporter une chambre de broyage que l'on peut enlever du moulin et que l'on alimente par charges successives par la porte. Le coin de pivotement 9 de la caisse est admis dans une pince pyramidale amovible 44 portée par l'arbre 45 monté à rotation dans une buselure filetée 46 qui, à son tour, est montée à glissement sur un support 47. La buselure 46 est mise dans l'impossibilité de tourner dans le support 47 par une vis de calage 48 ( figures 7 et 8 ) qui se visse dans le support et stengage dans une fente 49 formée dans le sens longitudinal de la buselure.
La buselure 46 est réglée axialement dans le support, en vue de retirer la pince 44 du coin de pivotement 9 de
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la chambre 8 ou de ltengager sur celui-ci, à l'aide de deux volants 50,50 qui sont filetés sur la buselure et butent sur des côtés opposés du support. Ces volants verrouillent également la buselure dans sa position réglée.
Dans cette variante de moulin, il ntest pas néoessaire que le palier se trouvant sur le coin opposé de la caisse soit réglable ; on peut se oontenter simplement d'un palier rotatif en forme de pyramide analogue à la pince 44 et d'un organe de commande. Quand la chambre est engagée entre les pinces 44,44 et qu'on la fait tourner, ltarbre 45 tourne à l'intérieur de la buselure fixe 46.
Le fonctionnement de la variante de moulin broyeur représentée par les figures 1 à 6 est le suivant.
On introduit la matière ( ou les matières ) qui doit être broyée par frottement ou mélange, ou en vertu de ces deux actions, par la conduite 31 et lton fait tourner l'arbre transporteur 33 en attaquant la roue à chaîne 36, pour faire progresser la matière dans le tube d'alimentation 11 et l'introduire dans la chambre de broyage 8. Cette alimentation de la matière dans la chambre de broyage peut être continue ou discontinue et elle peut avoir lieu alors que la chambre 8 tourne ou quand elle est arrêtée.
La chambre de broyage 8 tourne,sous l'action d'une source de force motrice,par l'intermédiaire de chaînes qui passent sur les roues à chaînes 29, 29 et,pendant la rotation de la chambre les divers coins de celle-ci ( autres que les coins de pivotement 9, 9 ) prennent successivement la position la plus basse du moment, ce qui force la matière et les boulets à suivre un trajet autre que celui qu'ils parcourent d'habitude; et ainsi on réalise une opération de broyage effeotive et nouvelle. Les boulets 42 forcent la matière à retomber librement en cascades et continuellement sur les surfaces intérieures de la chambre vers le coin le plus bas du moment, en courants séparés qui se
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coupent et se recoupent et interfèrent les uns avec les autres.
Ce mouvement tout spécial de la matière provoque un frottement très accusé des particules de matière les unes sur les autres et cause un broyage et/ou un mélange très intime des matières.
Après que la chambre a été en mouvement pendant quelques cycles, la matière et les boulets sont généralement répartis tout autour de l'intérieur de la chambre et,conséquemment, le moulin est sensiblement équilibré, ce qui réduit considérablement l; importance de la force motrice nécessaire pour faire tourner le moulin.
On peut expulser continuellement les particules de matière broyée les plus légères de la chambre 8 par l'air comprimé qui est admis par la conduite à air 38; l'air se rend dans l'arbre creux 33, la chambre de broyage et sort par la conduite de décharge 13 en entraînant les particules légères avec lui.
Le produit qui sort avec l'air peut être le produit final ayant le degré de finesse requis comme pour le broyage de grains; mais ce peut être aussi un résidu comme c'est le cas quand on broie des minerais métalliques. Dans le premier cas, on peut exercer un contrôle très précis du degré de finesse de la matière produite en faisant varier la pression sous laquelle se trouve l'air comprimé. Quand on traite des minerais métalliques, les fines particules de métal déposées dans le passage descendant 40 du tube 13 sont réintroduites dans la chambre 8 en vertu de la vibration naturelle du moulin. L'élimination continue de la matière broyée facilite l'efficacité du broyage du produit restant.
La dilatation de la chambre 8 résultant de la chaleur engendrée par le broyage est rendue possible par le glissement axial des manchettes 25 sur les buselures 19. La matière restant dans la chambre 8 après le broyage, ainsi que les boulets 42 sont évacués par la porte amovible 43.
L'opération du broyage avec le dispositif de la figure 7
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est identique à celle qui a été déorite; mais la matière est introduite dans le moulin par charges et en est évacuée de même.
L'invention réalise un moulin qui effectue, par suite de son action particulière, la réduction ou le mélange de matières à un degré non atteint jusqu'à présent avec un moulin broyeur ; en outre, ce moulin a une durée extrêmement longue et il n'exige qu'une partie de la force motrice généralement requise par les broyeurs à boulets. Enfin, ce moulin réduit la matière à un degré de finesse remarquablement uniforme.
REVENDICATIONS.
1.) Moulin en vue de la réalisation de l'objectif ci-dessus exposé, oomprenant une chambre destinée à recevoir la matière qui doit être broyée et plusieurs boulets, caractérisé par le fait que la chambre a une forme cubique et est montée, en vue de rotation,sur un axe passant par deux coins opposés en diagonale, de la chambre, et que,pendant que s'accomplit la rotation, les coins de la chambre ( autres que les coins de montage ) prennent successivement la position la plus basse pour forcer le contenu de la chambre à se déplacer vers le coin le plus bas du moment.
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"Mill perfected to grind or reduce by friction".
The present invention relates to rotary mills for crushing or reducing by friction, serving to carry out the preliminary grinding of materials, their crushing or their reduction by friction or the intimate mixing of two or more substances.
The main object of the invention is to provide a rotary mill capable of grinding the substances to a greater and more regular degree of fineness or of ensuring
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two a mixture of / substances or more, more intimate than before.
Various substances can be processed in the mill and, to process small amounts of material in fractions, the grinding chamber is removed from its support or bearing; However, to process large amounts of bulk material, the mill is left permanently mounted and the material is continuously fed and discharged.
To allow a detailed description of the subject of the invention, reference will be made to the accompanying drawings, including:
Figure 1 is a side elevational view, partly in section of the variant permanently mounted mill and its bearings;
Figure 2 is a sectional elevation of one of the end bearings of the grinding chamber of Figure 1 with its power supply;
Figure 3 is a sectional elevation of the other end bearing and the discharge member;
Figure 4 is an enlarged vertical section taken along the line 4 - 4 of Figure 3;
Figure 5 is an enlarged view of the bearing of Figure 3;
Figure 6 is a perspective view of the grinding chamber and the bearing nozzles;
Figure 7 is a longitudinal sectional elevation of one of the terminal bearings for a removable crushing chamber and
Figure 8 is a sectional elevation taken on the line 8 - 8 of Figure 7.
The grinding chamber 8, which is hollow, has a cubic shape; it is mounted, through its diagonal opposite corners 9,9 (as opposed to the diagonal opposite corners of each side), in expansion bearings 10, 10.
The bearings 10 on each side are identical and are shown
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Figures 2, 3, 4 and 5. The bearing 10 on the feed side of the mill is formed on a feed tube 11 fixed to a frame 12; the bearing 10 on the discharge side of the tube is formed on a discharge pipe 13 mounted in a frame 14.
Each bearing 10 comprises a conical collar 15 formed on the tube 11 (or on the tube 13) on which is fixed a ball bearing 16 by an annular nut 17 which screws onto the tube. The rolling collar (outer) 18 of the ball bearing 16 carries an annular sleeve 19 in which an inner shutter disk 20 and an outer shutter disk 21 are press-fitted. As shown in Figure 5, the shutter disk 21 can be fixed. to the sleeve 19 by setting screws 22, 22, It is thus noted that the outer collar 18 of the ball bearing, the sleeve 19 and the blanking discs 20 and 21 rotate on the ball bearing 16 around the tube 11 (or the tube 13).
In the sleeve 19 are formed four longitudinal grooves 23, 23 symmetrically arranged (Figures 4 and 5) at the outer periphery to form a seat for several balls 24, 24.
Each mounting corner 9 of the chamber 8 has a hollow sleeve 25 which is easily placed on the sleeve 19. In the inner face of the sleeve 25 are formed four longitudinal grooves 26, 26 (Figures 4 and 5) which correspond to grooves 23, 23 and which receive the balls 24, 24 as shown in Figure 4. As a result of the presence of the balls 24 arranged between the added grooves 23 and 26 of the sleeves 19 and 25 respectively, the sleeve 25 is forced to rotate with the sleeve 19, but it can slide axially over it to take account of the expansion of the grinding chamber 8 under the action of the heat given off by the grinding.
The outer face of each cuff 25 carries four
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blocks placed at equal spacings 27, 27 which are fixed by setting screws 28 and on these blocks are fixed, in turn, two chain wheels 29, 29, by setting screws 30.
The feed tube 11 (FIG. 2) communicates with a feed tube 31 through which the material to be ground is introduced. A propeller conveyor 32 formed on a hollow shaft 33 arrives under the pipe 31 and passes through the supply tube 11. The shaft 33 starts from the frame 12 and is carried by two bearings 34 and 35 at a certain distance from which the shaft. carries a chain wheel 36 which allows it to impart a rotational movement. Outside the bearing 34, the shaft is in communication, via a rotary coupling 37, with an air supply line 38. The inner end of the hollow shaft 33 (in the chamber 8) is provided with a spray nozzle 39.
The discharge tube 13 is internally formed as a Venturi tube 40 (Figure 3) and is in communication with a flow pipe 41 mounted on the frame 14.
The grinding chamber 8 is provided with a number of polished steel balls 42, 42 (Figure 1); one has access to the interior of the chamber through any removable door 43.
FIG. 7 shows an adjustable terminal bearing intended to support a grinding chamber which can be removed from the mill and which is supplied by successive loads through the door. The pivoting wedge 9 of the body is admitted into a removable pyramidal clamp 44 carried by the shaft 45 rotatably mounted in a threaded nozzle 46 which, in turn, is slidably mounted on a support 47. The nozzle 46 is placed. unable to rotate in the support 47 by a setting screw 48 (Figures 7 and 8) which screws into the support and stengage in a slot 49 formed in the longitudinal direction of the nozzle.
The nozzle 46 is axially adjusted in the holder, in order to remove the clamp 44 from the pivot wedge 9 of
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chamber 8 or ltengage thereon, using two flywheels 50, 50 which are threaded on the nozzle and abut on opposite sides of the support. These handwheels also lock the nozzle in its adjusted position.
In this variant of the mill, it is not necessary that the bearing located on the opposite corner of the body be adjustable; one can simply be satisfied with a rotary bearing in the form of a pyramid similar to the clamp 44 and a control member. When the chamber is engaged between the clamps 44,44 and is rotated, the shaft 45 rotates inside the fixed nozzle 46.
The operation of the mill-mill variant shown in Figures 1 to 6 is as follows.
The material (or materials) which is to be crushed by friction or mixing, or by virtue of these two actions, is introduced through the pipe 31 and it turns the conveyor shaft 33 by attacking the chain wheel 36, to advance the material into the feed tube 11 and introduce it into the grinding chamber 8. This feeding of the material into the grinding chamber can be continuous or discontinuous and it can take place while the chamber 8 is rotating or when it is stopped.
The grinding chamber 8 rotates, under the action of a source of motive force, by means of chains which pass on the chain wheels 29, 29 and, during the rotation of the chamber, the various corners thereof. (other than the pivoting wedges 9, 9) successively take the lowest position of the moment, which forces the material and the balls to follow a path other than the one they usually travel; and thus an efficient and new grinding operation is carried out. The balls 42 force the material to fall freely in cascades and continuously on the interior surfaces of the chamber towards the lowest corner of the moment, in separate streams which are
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intersect and overlap and interfere with each other.
This very special movement of matter causes very marked friction of the particles of matter on each other and causes very intimate crushing and / or mixing of the materials.
After the chamber has been in motion for a few cycles, the material and the balls are generally distributed all around the interior of the chamber and, as a result, the mill is substantially balanced, which considerably reduces l; importance of the motive force required to run the mill.
The lighter particles of ground material can be continuously expelled from chamber 8 by the compressed air which is admitted through air line 38; the air flows into the hollow shaft 33, the grinding chamber and exits through the discharge line 13, carrying the light particles with it.
The product which comes out with the air can be the final product having the required degree of fineness as for the grinding of grains; but it can also be a residue as is the case when one grinds metallic ores. In the first case, it is possible to exercise very precise control over the degree of fineness of the material produced by varying the pressure under which the compressed air is located. When processing metal ores, the fine metal particles deposited in the descending passage 40 of the tube 13 are reintroduced into the chamber 8 by virtue of the natural vibration of the mill. Continuous removal of ground material facilitates efficient grinding of remaining product.
The expansion of the chamber 8 resulting from the heat generated by the grinding is made possible by the axial sliding of the sleeves 25 on the nozzles 19. The material remaining in the chamber 8 after grinding, as well as the balls 42 are discharged through the door. removable 43.
The operation of grinding with the device of figure 7
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is identical to that which was deorit; but the material is introduced into the mill in batches and is discharged in the same way.
The invention provides a mill which performs, as a result of its particular action, the reduction or mixing of materials to a degree not hitherto achieved with a mill mill; furthermore, this mill has an extremely long life and it requires only a part of the driving force generally required by ball mills. Finally, this mill reduces the material to a remarkably uniform degree of fineness.
CLAIMS.
1.) Mill with a view to achieving the objective set out above, comprising a chamber intended to receive the material which is to be crushed and several balls, characterized in that the chamber has a cubic shape and is mounted, in rotational view, on an axis passing through two diagonally opposite corners, of the chamber, and that, while the rotation is taking place, the corners of the chamber (other than the mounting corners) successively take the lowest position to force the contents of the chamber to move to the lowest corner of the moment.