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Broyeur à disque de broyage rotatif et corps de broyage libres.
L'invention concerne un broyeur qui fonctionne avec des corps de broyage libres et un disque de broyage rotatif.
On connaît des broyeurs à corps de broyage libres, qui comportent'un disque de broyage tournant dans un plan horizon- tal ainsi qu'une enveloppe cylindrique fixe se raccordant par en , haut au disque de broyage. Sous l'action du disque, une partie des boulets de broyage s'élèvent en suivant la paroi de l'enveloppe et retombent ensuite, au centre du broyeur, sur la matière à broyer amenée de l'extérieur en cet endroit; les autres boulets exécutent un travail en roulant et frottant les uns sur les autres et sur les parois.
Le rendement de ce broyeur est fonction de la vitesse de rotation du disque de broyage ainsi que de la quantité des corps
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de broyage situés au-dessus de lui, étant donné que le travail de broyage dépend non seulement de la vitesse avec laquelle les boulets frottent les uns sur les autres et sur les surfaces de broyage, mais encore de la pression sous laquelle se produit le frottement.
Lorsqu'on fait tourner le disque à sa vitesse maximum possible, le rendement du broyeur peut être augmenté en employant une pression de broyage plus forte. Le moyen le plus simple d'y arriver, qui serait d'augmenter la quantité de corps de broyage remplissant le broyeur, ne conduit toutefois pas au but. Bien au contraire, on a constaté que le rendement du broyeur devient moins bon quand le nombre de boulets dépasse une limite déterminée. Sui- vant l'invention, on réussit néanmoins à augmenter de manière'très simple la pression de broyage en disposant dans la chambre de broyage au-dessus des corps de broyage libres une plaque horizon- tale percée d'un trou central pour laisser entrer la matière à broyer.
Les dessins annexés représentent l'invention à titre d'exemple. Dans les dessins
Fig. 1 est une coupe longitudinale centrale d'un broyeur.
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-B de la Fig.l.
Fig. 3 est une vue fragmentaire, à plus grande échelle, du disque de broyage, et
Figs. 4 et 5 sont respectivement une coupe longitudi- nale et une vue en plan d'une autre forme d'exécution de l'inven- tion.
Le disque de broyage 1, disposé dans un plan horizon- tal, est fixé sur un arbre 2. Celui-ci est axé dans le bâti 3 du broyeur et est entraîné par un arbre de transmission 4 par l'in- termédiaire d'une paire de pignons coniques 5. Le disque de broyage tourne dans le sens de la flèche E. La face supérieure du disque de broyage comporte des ailettes radiales 7. Au disque de
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broyage se raccorde par en haut une enveloppe cylindrique 8 dont la paroi intérieure est garnie de nervures obliques ou hélicoida- les 9. La chambre de broyage est remplie en partie de corps de broyage libres, par exemple de boulets d'acier 10. Au-dessus des boulets est disposée une plaque horizontale 11. La matière à broyer est envoyée dans le broyeur par une goulotte 17 et entre dans la chambre de broyage par un trou central 12.
La plaque est suspendue au moyen de boulons d'entretoisement verticaux 13. Ceux-ci sont guidés librement dans un rebord intérieur 14 de l'enveloppe 8 de façon que la plaque soit déplaçable axialement, mais ne puisse pas tourner. Pour limiter vers le bas ce déplacement axial, une butée 15 est fixée sur les boulons d'entretoisement. Entre le rebord 14 de l'enveloppe 8 et la plaque 11 sont disposés des ressorts 16 char- geant le plateau.
Les boulets d'acier 10 sont entraînés par le disque de broyage, ce qui est notablement facilité par la présence des ai- lettes radiales 7. Une partie des boulets sont en même temps re- poussés contre l'enveloppe et s'élèvent le long des nervures obli- ques ou hélicoïdales 9 qui les aident à exécuter ce mouvement ascendant. Ils percutent dans le haut contre la plaque 11 et se poussent mutuellement, en-dessous de celle-ci, vers le centre du broyeur. Le trajet de ces boulets correspond à peu près à la flèche F. La plaque 11, qui pèse sur les boulets 10, augmente no- tablement la pression de broyage et sa présence a ainsi pour ré- sultat d'accroître considérablement le rendement du broyeur pour une même quantité de boulets contenus dans la chambre de broyage.
La matière à broyer accompagne les boulets jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment comminuée et quitte la chambre à travers des fentes de sortie 18 (cf. fig. 3). La matière évacuée est em- portée vers un séparateur 20 par un courant d'air arrivant d'un conduit d'amenée 19. Les produits mi-fins abandonnés à l'action de la pesanteur retournent à la chambre de broyage.
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En remplaçant les ressorts 16 par des ressorts plus puissants ou moins puissants on peut régler dans de larges limites la pression que la plaque exerce sur les boulets. Dans les cas où une pression réglable et une plaque de faible poids ne sont pas indispensables, on peut renoncer aux ressorts et augmenter à l'ave- nant le poids propre de la plaque.
Dans l'exemple d'exécution des figs. 4 et 5, la chambre de broyage contient une plaque 23 qui repose librement sur les boulets et ne les charge que de son propre poids. Cette plaque comporte un rebord relevé 26, ce qui lui confère un meil- leur guidage sur la paroi de l'enveloppe et l'empêche de se mettre de travers sur une arête. Sur la paroi de l'enveloppe sont adap- tées des languettes 28 faisant saillie dans des rainures 29 de la plaque. Ceci assure que la plaque puisse se déplacer dans le sens axial tout en étant empêchée de tourner. Sur sa face inférieure, la plaque comporte des ailettes à courbure spirale 25 convergeant dans le sens de la rota.tion du disque de broyage. Ces ailettes aident les boulets à exécuter leur mouvement de rotation dans le sens de la flèche F'.
Naturellement, les ailettes spirales peuvent aussi être employées dans la forme d'exécution des figs. 1 et 2.
Lorsqu'on emploie une plaque reposant sur les boulets librement et exempte d'ailettes spirales, on peut obtenir une construction particulièrement simple en renonçant à l'empêcher de tourner autour de l'axe du broyeur. Par ailleurs, on peut aussi disposer dans la chambre de broyage, au-dessus des boulets, une plaque reliée à l'enveloppe rigidement, de façon à ne pouvoir ni se déplacer axialement, ni tourner.
Afin que l'usure du broyeur soit aussi faible que pos- sible il est utile de garnir les surfaces de broyage, c'est-à-dire le disque de broyage, l'enveloppe ou la plaque, d'un matériau ré- sistant à l'usure,par exemple d'acier dur au .manganèse.