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La présente invention concerne un procédé et une installation pour le broyage de produits en crains, tels que le blé, le seigle, le mais, etc. Elle concerne notamment un procédé et une installation particulièrement avantageux pour le broyage du blé par percussion dans des broyeurs centrifuges, par exemple dans le broyeur décrit ci-après sensiblement ou .complètement pour toutes les opérations de broyage et destiné à remplacer les broyeurs usuels à cylindres.
Ce broyeur sera décrit pour la mouture du blé, main il est bien e,ntendu que l'invention se prête également à une application plus générale pour le broyage d'autres produits en grains tels que le mais, l'avoine et d'autres crains généralement broyés de manières diverses.
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La fabrication do la freine, telle qu'elle est mise en oeuvre jusqu'ici, comprend le broyai, ou la division par d'acres moyens, des grains qu'on fait passer successivement entre les cylindres de plusieurs paires tournant dans des direc- tions opposées et à des vitesses différentes. Les cylindres à l'entrée du moulin sont considérés comme les cylindres de con- cassage et présentent généralement des surfaces grossièrement cannelées. Ces cylindres de concassage sont suivis de plusieurs paires de cylindres de finissage, qui sont les cylindres de ré- duction. Ceux-ci tournent également à des vitesses différentes, ils présentent des surfaces lisses ou très finement cannelées, et opèrent pour réduire le produit en farine.
Bien entendu, le procédé de broyage comprend une série d'opérations de tami- sage et. de séparation distribuées d'un bout à l'autre du cycle .et destinées à éliminer le son, les germes et d'autres parties non désirées du blé, ainsi que les impuretés.
Le broyage des crains dans les broyeurs à cylindres est assuré par une action de cisaillement pendant le passage des grains entre les cylindres qui tournent dans des directions opposées et à des vitesses différentes. Le rendement de l'opéra- tion de broyage, telle qu'elle est effectuée dans les broyeurs à cylindres, dépend donc du réglage de ces derniers. Quel que soit ce réglage, la grosseur des grains varie dans une certaine proportion, et ces grains passent entre les cylindres avec des orientations axiales différentes, de sorte que le broyage par les cylindres est.au moins non uniforme.
L'action de déchiqueta et de cisaillement des cylindres brise une proportion importan. te des germes, du son et d'autres constituants non désirés, et a tendance à mélanger ces parties des grains avec l'endospsrme.
Il .n'en résulte pas seulement une contamination des produits ' résultants, mais les opérations consécutives de séparation
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sont également rendues plus difficiles. Il serait donc sairs d'intercaler un certain nombre d'opérations de tamisage, d'épuration et de classement d'un bout à l'autre du procédé de broyage entre les différentes paires de cylindres pour obtenir une mouture efficace.
Dans un procédé de mouture théoriquement parfait, mis en oeuvre dans des broyeurs à cylindres, on suppose que les grains passent dans la direction de leur grand axe entre les cylindres des paires successives. Or le fonctionnement réel des broyeurs à cylindres est loin d'être aussi parfait, mais certains grains passent cependant de cette manière. Par exemple, on suppose que le premier broyage donne des grains fendus le long de leur grand axe, qui descendent ensuite entra les cylindres consécutifs de broyage et de réduction.
Ces cylindres sont réglés de façon que la distance entre les deux cylindres des paires consécutives diminue progressivement, et on suppose que chaque paire de cylindres racle sur les grains fendus une mince pellicule longitudinale d'endosperme. Or on sait que la teneur en cendres de l'endosperme est beaucoup plus forte à proximité de la cosse de son: Au fur et à mesure que le broyage progresse, la teneur en cendres de l'endosperme augmentepar conséquent. Pour cette raison la majeure partie de la fleur de farine provient de l'endosperme retiré des premiers cylindrss de broyage. Ce fait ne complique pas seulement le cycle de mouture, mais exige que les. produits soient soigneu- 'sment aspirés et classés d'un bout à l'autre du cycle pour l'obtention d'un maximum de rendement.
Pour ces raisons et pour d'autres, le moulin à cylindres moderne, avec son équipement compliqué, coûteurx et encombrant, n'exige pas seulement l'inves- tissement initial de capitaux importants, mais son rendement principalement de l'expérience et de l'adresse des opéra.
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tours qui, tout en étant entratnés et compétents dans cette technique, doivent également apprendre à connaître les défauts de chaque broyeur particulier. Pour les raisons précédemment indiquées, les moulins exigent également de nombreux appareils ,de tamisage, de séparation et d'épuration qui augmentent le prix de revient de la fabrication, les dépenses pour l'instal- lation ainsi que l'encombrement.
La présente invention concerne un procédé de broyage d'un bout à l'autre duquel on utilise des appareils centrifuges à percussion aussi bien pour les opérations, de premier broyage que pour les opérations de réduction, non pas pour remplacer les cylindres utilisés jusqu'ici pour ces opérations, mais pour utiliser les avantages du broyage par percussion, et pour créer un cycle de broyage entièrement nouveau, dans lequel '.l'action des appareils à percussion aux différents points, et les résultats ainsi obtenus en ces points sont combinés avec des appareils appropriés d'aspiration, d'épuration et de tami- sage en vue de l'obtention d'un maximum de rendement.
On a depuis longtemps proposé le broyage par percussion sous des formes diverses, et les publications et brevets concernant cette technique contiennent de nombreuses propositions. Malgré les nombreux avantages attribués à ces procédés de broyage par percussion, leur utilisation a été jusqu'ici insignifiante. surtout lorsque l'ensemble de ltinstallation dépend presque entièrement d'appareils à percussion pour l'obtention de la division désirée des grains entre le produit de départ et le produit finale '-.
La principale raison de l'échec du broyage par percussion est.probablement le fait de considérer l'appareil à percussion du point de vue de sa faculté de broyage, et de croire qu'il doit être utilisé, dans un procédé de broyage ,simplement pour remplacer les cylindres. C'est ainsi qu'on a
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fréquemment proposé de substituer des appareils à percussion aux cylindres en différents points des opérations de premier
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broyane et de réduction, et de oonaervor Ine appareils exilstro1tS de tamisage, d'aspiration et d'épuration fonctionnant dans les mêmes conditions que dans un moulin à cylindres, et dans les même positions.
Or l'expérience a montré que cette
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façon.de .voir né,7.à.a complètement certaines différences fonda- ' mentales qui sont capitales pour le fonctionnement de broyeurs
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percussion, et ne tient pas compte des résultats qui doivent être obtenus par rapport aux phases de fonctionnement des bro.- yeurs à cylindres, les broyeurs à percussion, lorsqu'ils fono- tionnement convenablement, brisent les crains le long de leurs lignes naturelles de division. Au fur et à mesure que les crains passent d'un appareil àpercussion dans le suivant, des fragments .d'endpsperme en sont ainsi détachés.
A l'opposé des couches
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longitudinales dtandosperme successivement raclées dans les broyeurs à cylindres, de la manière précédemment décrite, ces fragments sont généralement des sections complètes ou par-
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tielles de lfendosperme, sensiblement le long des petits axes des crains. Pour cette raison, la qualité et surtout la teneur
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n cendres de 1'endosperùe obtenu par-les différentes opérations de broyage par percussion sont remarquablement constantes.
A l'opposé de ce que donnent les broyeurs à cylindres on a donc trouvé qu'après l'enlèvement des germes, assuré dans les pre- mières opérations de broyage d'une manière décrite plus loin,
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l'endosperme obtenu, est d'une qualité sensiblement uniforme, e peut être combiné sur un passa±6 unique, ce qui permet une
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simplification immense des opérations due classement et dt6pura, hion.
Le principal but de 2a présente invention est donc 4 créer un procédé do broyage .par percussion conçu pour utilisep eii1Àrement les avantagea fond4ent'aux du broyeur à parausa.axx,
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et d'imaginer un cycle de broyage permettant d'obtenir un maxi- mum d'avantages de cds caractéristiques. Un autre but de l'in- vention est de déminer les positions des appareils de tamisa- ge, d'aspiration, d'épuration et de classement en vue du rende- ment, par exemple par une simplification importante du cycle et la réalisation d'économies correspondantes.
Un autre but de l'invention est de créer un procédé de broyai par percussion dans lequel il est possible de calculer scientifiquement les résultats à obtenir en différents points du circuit de chemins ment, et ce de façon que les réglais à effectuer en ces points soient réduits au minimum, ce qui élimine autant qxe possible le "facteur humain". Un autre but de l'invention est de créer un procédé de broyage donnant une meilleure. qualité et une meilleure proportion de fleur de farine, c'est-à-dire un pro- . duit supérieur pour des dépenses inférieures. Un autre but de l'invention est de créer un procédé de broyage utilisant les caractéristiques de broyage qui sont propres aux appareils à percussion pour l'obtention d'un plus grand rendement en fleur de farine avec des dépendes inférieure?.
Un but complémentaire de l'invention est de créer un appareil de broyage par percus- sion se prêtant parfaitement à l'utilisation dans de nombreuses, sinon dans toutes les opérations du procédé perfectionné, en vue' de l'obtention des nombreux résultats supérieurs qui seront décrits plus loin en détail. Enfin, un autre but de l'invention ' est de créer un appareil de broyage par percussion non seulement de longue durée, pratique et industriellement efficace, mais se prêtant également au réglage et à l'entretien très faciles, et pouvant ainsi fonctionner avec une sûreté parfaite pendant de longues périodes. D'autres buts ressortiront de la, suite de cette description, ou seront spécialement indiqués.
L'invention comprend donc les diverses opérations et les rapports entre une ou. plusieurs de ces opérations et
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d'autres. L'installation présente des particularités d'agence- ment. des combinaisons et dispositions d'organes pour la misa en oeuvre de cas opérations. l'our mieux faire'comprendre la nature et les buts de ,l'invention, celle-ci sera décrite en détail ci-après en regard du dessin annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en élévation de face avec des arrachements partiels d'un appareil de broyage par percus- sion perffectionné sabn l'invention et qui se prête avantageuse- ment à l'utilisation pour la mise en oeuvre du procédé de broya- ge par percussion.
La figure 2 est une vue en plan de l'appareil que montre la figure 1.
La figure 3 est une vue partielle à plus grande .échelle en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1;
La figure 4 est une vue partielle en coupe horizon- tale suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est une vue partielle en coupe verticale suivant la liane 5-5 de la figure 2.
La figure 6 est un schéma du circuit de cheminement d'un procédé de broyage mis en oeuvre d'un bout à l'autre avec des.appareils de broyage par percussion et présentant les particularités de l'invention.
Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, il est pos- sible d'utiliser des types divers d'appareils de broyage par 'percussion pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, mais on peut obtenir d'excellents résultats avec l'appareil décrit ci-après. D'une façon très générale, cet appareil compor- te un cadre porteur sensiblement rectangulaire indiqué en 10 des figures 1 et 2, et reposant sur des pieds indiqués en 12.
Un moteur 14 est suspendu au cadra 10, mais fixé directement' 0.
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un chevalet 16 descendant du cadre, de façon que l'arbre 18 du moteur soit orienté verticalement vers le haut. Ainsi que le montre le mieux la figura 3, le rotor, dont l'ensemble est dé- signé par le chiffre de référence 20, est monté sur un arbre d'entraînement 22 orienté verticalement et monté à rotation dans des roulements 24 et 26. On voit également sur la figure 3 que le rotor 20 passe à travers un flasque porteur supérieur 28p qui ne forme pas seulement le couvercle de la partie supérieure de l'appareil de broyage par percussion, mais sert également à la suspension de la trémie 30 (figures 1 et-2).
Ainsi qutil sera décrit plus loin, le rotor 20 et son mécanisme'd'entraînement sont portés par le flasque 28. On voit le mieux sur la figure 2 qu'une traverse indiquée en 32 est fixée au cadre 10, et que le flasque porteur 28 est suspendu au cadre 10 et à la traverse 32 par des boulons 34, 36 et 38. Il en résulte un dispositif de suspension en trois points pour le flasque 28 et l'ensemble du rotor.
Des conduits de descente indiqués en 40 et 42 (fi- gure 3) sont formés dans m bossage supérieur 44 faisant 'corps avec.le flasque porteur 28. Jes conduits 40 et 42 partent en divergeant du centre du flaque 28 directement au-dessus de la partie correspondante du ro@pr 20. Les roulements 24 et 26 sont montés au-dessus de ce flasque d'une manière qui sera décrite en détail plus loin Un manchon à écrous indiqué en 46 (figures 2 et 5) est rel é par ses broches filetées reqpec.
'tivement à la traverse 32 et au chevalet 16. Ce chevalet 16 est fixé à des cornières indiquas en 48 et 50 (figure 2). On peut ainsi faire glisser lemoteur 14 le 'long du cadre et le régler longitudinalement p@@ rapport à l'appareil de broyage par percussion en manoeivreit le manchon 46. Les arbres 22 et 18 portent des poulies indiquées en 52 et 54, sur lesquelles passe une courroie de Ira t mission indiquéeen 56.
De cette
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manière le rotor petit être entrait en rota Lion par le moteur 14, et l'axe de l'arbre 22 peut être réglé dans une direction quelconque, plus exactement, l'inclinaison longitudinale du flasque porteur 28 par rapport au cadre 10 est réglée par le boulon 38, tandis que l'inclinaison latérale de ce flasque est réglée d'une manière similaire par les boulons 34 et 36.
Le cadre 10 que montrent les flores 1 et 2 comporte deux cornières longitudinales 58 et 60 entretoisées aux extré- mités par des traverses 62 et 64, Aux angles du cadre 10 sont fixées des coquilles demi-cylindriques 66 qui sont également fixées par des boulons ou autrement aux pieds 12, de la manière indiquée sur les figures 1 et 2. Des rondelles réglables d'appui
68 sont vissées sur les extrémités inférieures des pieds pour permettre le nivelage de l'appareil, même sur un sol irrégulier, ..pendant la mise en place de l'installation,
Les figures 1 et 2 montrentégalement que le chevalet
16 portant le moteur 14 comporte une traverse 70 entretoisant les barres 58 et 60 (voir figure 2).
Cette traverse est rendue solidaire de deuxplatines de renforcement 72 et 74, qui sont fixées aux ailes verticales 48a et 50a des cornières 48 et 50.
Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, les ailes horizontales
4%. et 50b des cornières 48 et 50 reposent sur le cadre 10, et dans ces ailes sont pratiquées des coulisses 76, 78, 80 et
82 au-dessus de coulisses correspondantes 84, 86, 88 et 90 ' pratiquées dans les cornières 58 et 60 du cadre 10. Des bou-.
. Ions 92 sont engagés dans les coulisses pour maintenir les cor- nières 48 et 50, donc le chevalet 16 dans une position de ré- glage quelconque obtenue par la manoeuvre du manchon à écrous
46. Le moteur 14,-fixé au chevalet 16 par les boulons 94 (figures 1 et 2), est ainsi maintenu rigidement sur le cadre 10 et dans une position de réglage désirée par rapport à l'appareil
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de broyage par percussion, par des moyens qui seront décrits en détail plus loin.
Comme le montrent la mieux les fibres 2 et 3, le bossage supérieur 44 comporte un plateau supérieur 96 dans lequel sont pratiqués les orifices 40a et 42a des conduits de descente 40 et 42. Ce plateau 96 est sensiblement rectangu- lair.e 'ainsi que le montre la figure 2. Comme il fait partie du bossage 44, il fait de préférence corps avec le flasque por- teur 28 (figure 3). On voit sur les figures 1 et 2 que les boulons de suspension 34 et 36 traversent l'entre toise 32 et sont vissés dans le plateau supérieur 96, tandis-que des'contre- écrous appropriés sont prévus pour bloquer les éléments dans les positions de réglage désirées. Pour toutes les applications pratiques, le flasque porteur'28 est ainsi suspendu en trois 'points par les boulons 34, 36 et'38 (figure 2), et les boulons ; 34 et 36 sont fixés au plateau 96 (figures 1 et 2).
Etant donné que le bossage 44 fait de préférence corps avec le flas- que 28 qui porte à son tour l'ensemble de l'appareil de bro- yage par percussion comprenant le rotor 20 et les éléments qui s'y attachent, l'ensemble est suspendu en trois points, c'est-à- dire latéralement par les boulons 34 et 36, et longitudinalement par le boulon 38, de la manière précédemment décrite.
Les conduits de descente 42 et 44, qui partent en divergeant du centre du flasque porteur 28,'font également partie du bossage (figure 2). Plus. exactement, comme l'indique la figure 3, ces conduits de descente 40 et 42 sont formés par des paires divergentes de parois parallèles, les parois 98 et
100 formant le conduit 40, tandis que les parois 102 et 104 forment le conduit'42.
Les parois 98, 100 et 102, 104 ne sont Pas seulement sensiblement ............................
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parallèles, mais elles divorçant dans dos directions correspon- dantes pour former les conduits avec les orifices 40a et
42a (figure 2), dont la section est suffisamment grande pour le passade du courant- de matière dans lequel on désire inter- ,caler l'appareil. Les parois 98, 100, 102 et 104 font de préférence corps avec le flasque porteur 28 et avec le 'bossage 44.
L'appareil de broyage par percussion (figura 3) comprend donc le flasque porteur supérieur 28 avec des conduits de des- cente appropriés 40 et 42 pour l'entrée des arains à broyer, et avec le plateau supérieur 96, tous ces éléments formant un socle résistant pour le montage des roulements 24 et 26. On obtient de cette manière un support solide mais réglable pour le rotor 20 et le flasque porteur 28, ainsi qu'un mécanisme d'entraînement approprié qui sera décrit en détail ci-après.
.On,voit le mieux sur las figures 2 et 3 qu'une ; plaque de base 106 est fixée par des boulons au plateau 96.
Au-dessous de cette plaque est fixée une botte 108 pour le' roulement inférieur 24 (figure 3). Une colonne 110 est fixée à la plaque de base 106 et porte au sommet une botte 112 pour le roulement supérieur 26. Des portées de section réduite de l'arbre .22 forment de préférence des épaulements 22a et 22b reposant sur les roulements 24 et 26, qui sont de préférence des roulements porteurs et de butée pour maintenir l'arbre 22 en place pour la rotation, et pour absorber les poussées axia- les.
Les poulies 52, 54 ainsi que la courroie-de trans- mission 56 peuvent être d'un type approprié quelconque, quoi- qu'il soit préférable d'utiliser un mécanisme de transmission à engrènement. Comme le montre la figure 4, les poulies 52 et
54 sont munies de dents 114 qui engrènent avec des dents pondantes 116 de la courroie 56. Il en résulte une liaison
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cinématique positive entre les poulies 52, 54, liaison qui offre en soi les avantages importants de l'entraînement par chaîne et par courroie, et assure une commande exacte de la vitesse d'entraînement.
Pour un réglage complémentaire de la vitesse d'entraînement, il est évident qu'on peut intercaler un mécànisme de changement de messe entre le moteur 14 et l'arbre 22 de l'appareil de broyage par percussion. Ce mécanis- me peut être suspendu par exemple à l'entretoise 16. Il est 'bien connu mais son utilisation entre dans le cadre de la pré- sente invention.
En se reportant à la figure 3 on voit que le rotor comporte un plateau circulaire de fond 116. dont le moyeu 118 est fixé par des boulons ou d'une autre manière à l'arbre 22.
Il. comporte également tm disque annulaire supérieur 120 et plusieurs marteaux 122 uniformément espacés sur le pourtour du. plateau 116 et du disque 120, et entretoisant ceux-ci. Ces marteaux 122 peuvent se présenter sous une forme appropriée quelconque suivant l'utilisation à laquelle est destiné le bro- yeur à percussion; Pour la plupart des applications, il est cependant préférable d'utiliser des marteaux ayant la forme de boulons de section sensiblement circulaire, tels que les montra la figure 3. La face supérieure du plateau 116 entre le moyeu
118 et les marteaux 122 est libre de -tout obstacle, de façon qu l'accélération des particules de matière ne soit pas contra- 'riée pendantleur glissement vers les marteaux.
A la face inférieure du flasque 28'est fixée une couronne 124 ;qui est disposée à proximité immédiate'-du pourtour intérieur du disque annulaire 120 pour guider la matière à traiter. Une couronne extérieure 126 est fixée au flasque 28, et.une aile cylindrique 128 descend de cette couronne jusqu'en un point au-dessous dl rotor, de sorte qu'elle se trouve placée
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sur la trajectoire do prmjeet-ion deei 2)'1x,i.t:L:l sarEra.n du ro- tor.
De IJréféronca, plu.8io ut"$< 1>OU1011U do ))c.lxC11t1:3iUY1 15U Bout vissés dans la couronno 126, et dc::3ccndamt do celle-ci diroc- tement dans la trajectoire de projection, des particules sortant , du rotor,
Pendant le fonctionnement de cet appareil, le moteur
14 fait tourner la rotor 20 à grande vitesse,, et la matière à traiter descend par les conduits 40 et 42 sur le plateau 116 du rotor, à proximité du moyeu 118. Pendant la projection vers l'extérieur sous Inaction de la force centrifuge, cette matière s'étend sous la forme d'une mince couche sur la,face supérieure sans obstacle et sensiblement lisse du. plateau 116.
Son mouve-' ment subit ainsi une accélération rapide, et les particules de la couche mince viennent heurter les marteaux 122 qui brisent ' ainsi pratiquement.,toutes les particules, par exemple tous les grains qui se présentent en couche mince. Les fragments sont ensuite projetés vers l'extérieur par les marteaux. de sorte qu'ils viennent violemment frapper les boulons de percussion 130,
On a trouvé que la face sans obstacle et lisse entre le moyeu.
118 et les marteaux 122, ainsi que les rangées circulaires concentriques des marteaux 122 et des'boulons de percussion 126, respectivement du rotor et de la couronne, assurent une action de percussion hautement efficace.
Aved un appareil de ce genre, on crée un mécanisme pouvant fonctionner à grande vitesse et pouvant recevoir un maximum de force motrice. De plus, cet appareil est -conçu
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dans le sens d gun. aacimum de simplicité en vue d'un fonctionne- ment sur et d'un Maximum d'économie pour la construction. Il se prête ainsi largement et avec souplesse à toutes les applica- tions, desorte qu'il peut fonctionner dans toutes les positions d'un bout à l'autre du procédé de broyage;
, tel qu'il sera décrit ,ci-.après
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Avant tout broyage par percussion il est nécessaire d'épurer soigneusement les grains pour les débarrasser de pou. sières et d'autres corps étrangers, par exemple d'autres grains, de graines, de cosses, de balles, etc... De préférence, et complémentairoment aux procédés les plus usuels d'épuration, il convient de soumettre le blé à des opérations de broyage par percussion en combinaisonavec des aspirateurs, tels que les décrivent par exemple les Brevets aux ETATS-UNIS Nos.
2.529.679 et 2.6450345, en vue de l'élimination et de la des- truction des insectes et de fragments d'insectes. De plus, les grains sont conditionnés au point de vue de leur teneur en hu- midité avant le broyage. Une application de vapeur d'eau ou d'eau avant l'introduction des grains dans les appareils de bro- yage est par èxemple favorable, et on a trouvé que la teneur en ..humidité des grains introduits dans le procédé de broyage par percussion doit être d'une façon générale supérieurade 2% en- viron à celle de grains similaires qui doivent être broyés par des cylindres. La premiers teneur en humidité doit être su- périeure d'environ 0,5 à @% à la teneur normale.
En d'autres termes, les grains doivent contenir de 15,5 à 16 % d'eau envi- ron. On.doit ajouter à peu. près 2 % d'humidité quelques minutas avant le procédé par une dauxième humidification, c'est-à-dire directement avant l'entrée dans l'appareil de broyage. Ce com- plément d'humidité ajouté par la deuxième humidification ne pénètre que dans le son et en augmente la ténacité. Cette ac..
'tion de renforcement perme-: au son de résister lorsque l'en- dosperme est détaché par 1 effet de la percussion.
Ainsi qu'il a été indiqué dans l'angle'supérieur à gauche de la figure'6, les grains épurés et conditionnés de la manière décrite entrant dans le premier appareil centrifuge de broyage par percussion IM-1. L'action des chocs nécessaire à la
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mise en oeuvre du procédé de broyai selon l'invention peut être exercée dans des broyeurs à percussion divers. Toutefois, l'intensité des chocs varie en plusieurs points du procédé et, pour cette raison, le,broyeur à percussion précédemment décrit convient parfaitement à la mise en oeuvre du procédé.
Sans li- miter 'la portée de l'invention, et simplement pour décrire complètement les particularités les plus importantes, on propo- sera ci-après des vitesses de rotation du rotor des divers bro- surs à percussion utilisés d'un bout à l'autre de l'installa- tion, et ces vitesses soht celles qu'on peut utiliser avec un broyeur à percussion tel qu'il a été décrit en regard des fi- gures 1 à 5 du dessin, comportant un rotor ayant un diamètre extérieur de 685 mm, avec une distance de 665 mm entre le centr et les,marteaux, et une distance de 19 mm entre le pourtour dq -..rotor et l'aile cylindrique de la couronne.
Les vitesses indi- quéea ci-après s'appliquent à un appareil ainsi constitué.
Le broyeur à percussion IM-1 représenté sur la' figure 6 est réglé pour tourner à une vitesse relativement fai- ble, par exemple de 1500 tours-min. L'action de ce broyeur à percussion, qui est relativement légère,, est principalement destinée à fendre les grains le long de leurs lignes de disi- sion naturelle, en ne donnant qu'un minimum de farine. Le pro- duit tombe ensuite sur le tamis bs-1, et les résidus de ce tamis sont repris par le premier aspirateur b-1 disposé au- dessus du broyeur centrifuge à percussion IM-2. Les résidus aspirés sont introduits dans le broyeur IM-2 et le traversent pour passer sur le tamis bs-2, dont les résidus dont repris par le deuxième aspirateur b-2, qui les refoule dans le broyeur à percussion IM-3.
Ils arrivent ainsi sur le tamis bs..3,
Dans une installation comprenant des broyeurs à cylindres, ces cylindres sont cannelées, les premiers grossiè- rement avec environ 12 à 13 cannelures par pouce (25 mm), et ces
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cannelures deviennent ensuite de plus en plus fines pour le deu xième, le troisième et le quatrième broyage. Généralement, l'un des cylindres tourne environ deux fois et demi plus rapidement que l'autre, et les cannelures s'étendent longitudinalement en hélices sur le pourtour des cylindres. L'action d'un broyer à cylindres est donc destinée à briser chaque grain de blé pen- dant qu'il est coincé dans les cannelures du cylindre tournant plus lentement que l'autre.
Le cylindre tournant plus rapidement intervient tout au moins en théorie pour ouvrir les grains et pour les étaler à plat. Le but de toutes les opérations de bro-. yage successives dans les broyeurs à cylindres est de maintenir le son à plat contre le cylindre lent, et de faire intervenir le cylindre rapide pour racler successivement de minces pelli- cules d'endosperme. Ainsi qu'il a été décrit précédemment et en 'admettant une action de raclage théoriquement parfaite, cette action a lieu. de plus en plus près du son à chaque intervention du cylindre rapide, ce qui augmente la teneur en cendres de l'endosperme enlevé au fur et à mesure que le raclage se rappro.. che du son.
Pratiquement, cependant, le son est étalé à plat sur le cylindre lent dans la moitié des cas, parce que rien n'empêche l'action inverse, l'endosperme étant alors coincé sur le cylindre lent, tandis que le cylindre plus rapide racle le côté du sono De plus, le son est fréquemment replié sur lui,%, même et présente alors une pellicule de son sur les deux côtés, c'est-à-dire sur le cylindre rapide et sur le cylindre lente avec ltendosperme intercalé.
Malgré ces imperfections, qui sont accentuées d'une opération àe broyage à la suivante -'les deux cylindres de chaque@broyeur doivent être de plus en plus rappro- chés l'un de l'autre au fur et à mesure que le broyage progressa ce qui a tendance à donner des particules de son de plus en plus fines.
Il en résulte que dans une installation coinprenant des . broyeurs à cylindres, les meilleurs produits sont fournis par ],eu
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premiers broyas, tandis que les produit do qualité résul- tant de ces opérations sont ensuite normalement réduit:} on farine de haute qualité. La farine produite on partant des produits que donnent lea broyeurs suivants présonte normalement uheteneur supérieure an cendres avec dos propriétés inférieures de cuisson, , et forma donc la farine de seconde qualité.
En revanche, dans le procédé de broyage par percus- sion, les produits résultant de chaque broyeur sont comparables, sauf que la presque totalité des carmes est dégagée en grains entiers dans les deux ou trois premiers broyeurs, ce qui dépend de l'intensité des chocs. Il est possible d'éliminer pratiqua- ment la totalité 'des germes, de l'endosperme que donnent ces broyeurs.
Ensuite, cet endosperme est réintroduit et combiné avec des courants sensiblement similaires, débarrassés de ger- ..mes ..provenant d'étages de broyage ultérieurs. Plus exactement, les tamis bs-1, bs-2 et bs-3 peuvent présenter un nombre de fila de l'ordre de 16 à 18, tandis que les tamis bs-4, bs-5 et bs-6 peuvent présenter un nombre de fils de l'ordre de 30 environ.
Les "dessous" traversant les tamis bs-1, bs-2 et bs-3 et les "dessus" des tamis bs-4, bs-5 et bs-6 sont tous dirigés vers uh aspirateur g-1, qui est réglé pour, extraire toute particule de son entière arrivant jusqu'en ce pointa Ce son est ensuite traité d'une manière qui sera décrite' ci-après. Les produits de qualité inférieure et les germes sortant de l'aspirateur g-1 sont dirigés vers un séparateur de germes, et l'endosperme ainsi séparé des germes est réintroduit dans le courant princi- pal de l'installation de broyage immédiatement au-dessus du premier appareil de classement.
La séparation entre les germes et l'endosperme est pratiquement complète en ce point, et comme l'endosporme ainsi séparé est réintroduit dans le courant des derniers broyeurs, tous les produits introduits dans la premier appareil de classement présentent sensiblement la même teneur en
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cendres et la marne qualité de farine.
En se reportant de nouveau à la figure 6, on voit que les dessus du tamis bs-3 sont repris par l'aspirateur b-3 et passent dans le broyeur à percussion 114-4 pour être déposés sur le tamis bs-7. Le cycle continue ensuite de la même manière.
Les dessus du tamis bs-7 passent donc à travers Inspirateur
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b-4. et le broyeur à percussion IM-5 sur le tamis bs-8, dont les dessus sont repris par l'aspirateur b-5 qui les fait passer à travers le broyeur à percussion b-6 sur le tamis bs-9. Les tamis bs-7 , bs-8 et bs-9 présentent de préférence environ 20 fils, Ainsi que l'indique la figure 6, les dessous traversant
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ces tamis sont remélarés avele les dessous traversant les tamis bs-4, bs-5 et bs-6 au-dessus du premier appareil de classement et ce d'une manière qui sera décrite di-après.
Ainsi qu'il a ''été indiqué précédemment, le procédé de broyage selon l'inven-
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tion n'est pas 7i.m.té à' un broyeur à percussion particulier, Cependant, lorsqu'on otilise un broyeur agencé et proportionné de la manière décrite, on peut obtenir des résultats favorables
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avec=les vitesses de as.tion suivantes :
1750 toursmin, pour le broyeur IM-2, 2000 .purs/min pour le broyeur Ilvl-3t 2150 tours/min pour le Ili14, 2300 tours/min pour le broyeur IM-5, 2500 tou:s/min le broyeur IN-*6.'On a également déterminé le taux d'extradition-pour chacun de ces étapes de broyage, etest-à-dire que, 1te taux d'extraction est le même pour toutes les applications pratiques dans les étages de broyage 'IK-1, "1?2, I'I-3, 'IM-4, et IT 6, sauf en ce qui concerne les germes dans les étages 1 2 et 3.
Il est en fait surprenant de constater l'uniformité dèe caractéristiques de mouture de ces étages de broyae, p.rce que test le contraire de ce que donne une-installation comprenant broyeurs à cylindres, dans la- quelle le broyage proprement @t, notamment,donne un produit
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a caractéristiques de mouture non uniformes, exilant d'être très soinousemont tamisé, aspiré, épuré, etc... l'ar contre dans le procédé de broyai par percussion selon l'invention, le tamisée et les opérations similaires sont très largement simplifiées d'une manière décrite ci-après.
Abstraction faite de l'uniformité du produit sortant des différents étapes de broyai les particules de son sont déà±ées en fraents relativement importants, qui peuvent être facilement éliminés par aspiration au cours des opérations de broyas, de la manière qui vient d'être décrite. Cette aspira- tion est naturellement très faible et calculée soigneusement pour éliminer exclusivement le son. En utilisant des aspira- teurs de ce genre dans une installation à six broyeurs, on trouve que 7 à 8 % ou à peu près la moitié de la totalité du son est .éliminée sous une forme parfaitement épurée.
Ceci diffère net- tement du procédé de broyage avec des broyeurs à cylindres, où le raclage, le "rasage" et le déchiquetage sur les cylindres ont tendance à briser le son en petites particules, ce qui rend beaucoup plus difficile la séparation par des épurateurs et d'autres appareils compliqués et coûteux. Il va sans dire qu'un procédé de broyage quelconque est d'autant plus avantageux que le son est éliminé plus rapidement. En effet, plus le son est traité ou travaillé dans une installation, plus il risque d'être brisé en petites particules difficiles à éliminer, ce qui donne alors un produit riche en cendres dans les circuits à -farine.
Les dessus du dernier tamis bs-9 suivant'le dernier broyeur à percussion IM-6 peuvent éventuellement contenir une faible proportion de son auquel adhèrent encore des parcelles d'endosparme. Une faible proportion de particules de son sépa- réss/par les aspirateurs b-1, b-2, b-3, b-4 et b-5 peut également contenir des parcelles d'endosperme. Il est généralement plus
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efficace de faire passer ces particules de son et les dessus du tamis bs-9 entre les cylindres de broyage 20, qui sont de préfé- rence lisses ou finement cannelés pour détacher les parcelles d'endosperme. Le produit tombe ensuite sur le tamis bfs, et les ,particules traversant ce tamis peuvent rejoindre les particules traversant les autres tamis des broyeurs, pour tomber avec celles-ci dans le premier appareil de classement.
Les dessus du tamis bfs vont vers un appareil dépoussiéreur ou destiné au traitement final, et passent ensuite dans un collecteur de son.
On à trouvé qu'il est préférable: d'utiliser l'aspira- tion après chaque broyage par percussion. les cinq aspirateurs b-1, b-2, b-3, b-4 et b-5 produisent donc ensemble une aspira- tion d'une intensité inusitée dans cette partie du procédé de broyage. Ainsi qu'il a.été indiqué précédemment,, ceci est pos- sible parce qu t une grande proportion de son est débarrassée de l'endosperme, et parce que ce son peut être séparé de la ma- tière par aspiration. Cependant, l'utilisation de ce grand nombre d'aspirateurs présentel'inconvénient de sécher les produits, mais on peut parfaitement le compenser en ajoutant de l'air humide, de préférence à chaque aspiration.
En fait,l'introduc- tion de l'air humide dans l'installation par l'intermédiaire de ces aspirateurs, ai far et. à mesure que les produits pro- gressent à travers l'installation, constitue un procédé appro- prié pour le réglage des conditions d'humidité, c'est-à-dire de la teneur en humidité des produits d'un bout à l'autre du 'cycle de broyage,
Ainsi'que le montre le dessin, et grâce à l'unifor- mité du produit fourni par les. différentes opérations de broyage, les dessous avant les tamis bs-4, bs-5, bs-6, bs-7, bs-8, bs-9 et bfs peuve être réunis pour passer dans l'appa- reil de classement. Cet ppareil est de construction normale et
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peut être constitué par plusieurs tamis superposés fs-1, fs-2, fs-3, fs-4 et fs-5.
La calibrage de ces tamis peut varier sui- vant les. caractéristiques des opérations de broyage précédentes, et suivant les procédés,les opérations et l'installation, par exemple suivant le type des appareils de séparation, les dimen- sions 'et les vitesses de fonctionnement des broyeurs à percus- sion utilisés et, bien entendu, d'un certain nombre d'autres facteurs.
A titre d'exemple, ces tamis peuvent présenter à peu . prés les proportions suivantes : 16 fils pour fs-1, 30 fils pour fs-2, 60 fils pour fs-3, 70 fils pour fs-4, 8xx pour fa-5 et 12xx pour fs-6. La proportion de farine ,de qualité inférieure résultant du broyage par percussion tel qu'il a été décrit est sensiblement inférieure, généralement de l'or- dre de la moitié de celle que donne une installation compre- 'nant ..des broyeurs à cylindres, mais sa teneur en cendres peut être un peu plus élevée.
En conséquence,, toute la farine passant à travers le premier appareil de classement de l'installation, c'est-à-dires à travers le tamis fs-6, peut être de qualité inférieure mais elle ne représente qu'une faible fraction du rendement total de l'installation. Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, l'endosperme fourni par l'ensemble des premiers broyeurs, généralement désigné par "issues", résulte de la rup- ture des grains de blé le long des lignas naturelles de division ou des lignes de moindre résistance et ces particules sont uniformes et généralement plus grosses que dans une installation de broyage à cylindres.
Les particules d'endosperme traversant un tamis à 30 fils environ, tel que le tamis fS-2, sont donc encore plus denses que les particules de son qui les accompagnent'. de sorte. que ces particules de. son se laissent séparer aussi économiquement que possible par aspiration. Les autres particules d'endosperme, comprenant celles, qui traversant le tamis fs-3,
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sont tellement fines qu'il n'est plus possible de séparer éco@@- miquement les particules de son par aspiration.
On envoie donc ces produits vers des épurateurs avant de les néduire en farine,
Plus exactement, les.produits épurés sortant des épurateurs Ipur 1 et 2 passent dais l'épurateur Rpur 4 en vue d'une épura- tion complémentaire, avant d'entrer dans les appareils de réduc- tion.
Les issues à gros grains restant sur les tamis fs-2 et fs-3 sont invariablement formées par un mélange de par- celles d'endosperme, dont beaucoup adhèrent à un fragment de son;
On peut,-les calibrer dans des broyeurs à cylindres cannelés, mais les avantages du broyage par percussion sont encore appli- cables. Ces particules sont donc soumises à une série d'opéra- tions de broyàge par percussion d'une intensité suffisante pour ,.détacher les fragments de son de l'endosperme, et assurant une séparation complémentaire du son avant le'broyage de l'endo-. sperme par percussion plus intense en vue de sa réduction en 'farine.
Ces opérations sont mises en oeuvre dans un groupe de broyage intermédiaire, avec des vitesses de rotation plus grandes pour l'obtention de chocs plus intenses,, parce que les particules d'endosperme ont une masse plus faible que dans les premières opérations de broyage, et exigent donc des forces plus importantes pour détacher les particules de son,
Plus particulièrement, les dessus du tamis fs-1 sont formés en majeure partie par des particules de son contenant - une très faible proportion d'endosperme, de sorte qu'on peut les envoyer directement dans l'appareil de traitement final de la .manière indiquée sur le dessin. Les dessus du tamis fs-2 sont de.préférence aspirés en vue de l'élimination des particu- les de son qu'ils contiennent, et ils sont ensuite dirigés vers . l'aspirateur As-1.
Ceci est également le cas pour les dessus
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du tl1,m.is vs-.3, qo'ca1 diri.g.f1 dit é.éree ver? un x.x:f.èr &'pjrâleur As-Il. iiàLwi,1, qu'l li. été indiqua ,re.rc'lwaneui;, los deams des tamis fs-4 et fs.5 contiunllent des pariicaiux do 80n trop petites pour une élimination efficace par aspiration, et on les dirieeii-b par consuquant vars les cpurataurs Ipur 1 et Ipar 2,pour les faire passer ensuite au-delà du groupe de broyage intermé- diaire.En ce point, il est possible d'utiliser d'autres appa- rails de séparation, mais il est économique d'utiliser l'aspira- teur pour les gros crains destinés au groupe debroyage intermé.- diaire., où l'élimination du son est plus facile.
D'autre part, on croit que l'épurateur offre certains avantages pour les grains plus fins, parce 'que son fonctionnement est parfaitement sur pour la séparation des particules non désirées, telles que les petites particules de son, etc.. Il est facile d'utiliser .d'autres séparateurs en ce point, le but étant un classement ou une séparation efficace avant les opérations de broyage intermédiaire et de réduction.
Le nombre des opérations de broyage par percussion
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dans le groupe de broyage intoisë diairo peut varier suivant les conditions imposées à ce groupe. Cependant, l'expérience a montré que cinq broyeurs à percussion' tournant à des vitesses de 2000 à 2500 tours/min environ fonctionnent parfaitement, quoi- qu'un nombre inférieur de broyeurs, tournant à des vitesses su- périeures pour engendrer des chocs plus intenses, puisse fonc- tionner d'une manière parfaitement satisfaisante.
Il est cepen- dant préférable de mettre en oeuvre plusieurs opérations de bro- yage par percussion à des vitesses inférieures pour éviter la tendance à la pulvérisation du son adhérant aux particules d'endosperme, et pour éviter également autant que possible la réduction en farine jusqu'à ce que la totalité du son soit
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séparée de l'endos penne.
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Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, on voit sur la figure 6 queles dessus du ternie fs-2 passent dns l'aspirateur As-1 du groupe intermédiaire, et que les dessous de cet aspirateur passent dans le premier broyeur à percussion IM-1. Les dessus du tamis fs-3 passent dans le deuxième aspirateur As-II et les dessous de cat aspirateur rejoignent les dessous de l'aspirateur As-I pour passer aveo ceux-ci dans le premier broyeur à percussion IM-1 du groupe intermédiaire. Les dessous du broyeur à percussion IM-1 sont dirigés sur le tamis is-1, dont les dessus passent dans le premier aspirateur Ias-1 du groupe intermédiaire.
On peut encore utiliser des appareils quelconques pour la séparation du son, quoique l'expérience ait montré qu'un aspirateur convient probablement le mieux à cette séparation du son et d'autres - Impuretés détachées de l'endosperme dans le premier broyeur à percussion du groupe intermédiaire. Les dessous de l'aspira- teur Ias-1 passent dans le broyeur à percussion Im-2 et sont ensuite dirigés sur le tamis is-2.
Le cycle continue de la maniè- re suivante Les dessus du tamis is-2 passent dans l'aspira- teur Ias-2, ensuite dans le broyeur à percussion Im-3 du gmupe intermédiaire; les dessus du tamis is-3 passent dans l'aspira- teur Ias-3 ensuite dans le broyeur à percussion IM-4 du groupe intermédiaire; les dessus du tamis is-4 passent dans un aspira- teur Ias-4, dont les dessous entrent dans le 'dernier broyeur à percussion IM-5 du groupe intermédiaire. Les dessous du tamis is-5 rejoignent les dessus des aspirateurs Ias-1, Ias-2, les-3 et Ias-4 sur le chemin vers le broyeur à cylindres 22 pour le son.
L'agencement de ce broyeur cylindres 22 est de préférence sensiblement similaire à celui du broyeur 20 précédemment décrit, quoique les cylindres puissent être lisses ou sensi-
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blement tels qu'ils détachent pratiquement la totalité de l'endosperme adhérent oncore aux p rticules de son. Le produit passe ensuite sur le tamis à son Bs-1, dont les cessus sont dirigés vers le collecteur. Les dossous du tamis @@@@@@@@@ Bs-1 sont introduits pour plus de sûreté dans un dernier broyeur à percussion empêchant un reste d'endosperme de passer dans le collecteur de son. Les produits sortent de ce broyeur tombent sur 'un tamis bs-2, dont les dessus sont dirigés vers le collec- teur, tandis que les dessous forment de le farine de secon- de qualité.
On retrouve dens le groupe intermédiaire la même qualité uniforme du produit que donne le groupe de premier broyage précédemment décrit, c'est-à-dire que les parti- cules d'endosperme sont des parcelles de grosseurs diverses avec très peu de son en grains fins ou en poudre. En conséquen- ce, la teneur en cendres est très faible et les dessous des ternis is-1, is-2, is-3, is-4 et is-5 peuvent être avantageusement mélangés pour être amenés au-dessus du deuxième appareil de classement formé pax plusieurs tamis superposés ss-1, ss-2, ss-3, ss-4 et ss-5. Quoique le calibrage de ces tamis puisse varier suivant l'installation et suivent les produits, on propose de choisir à peu près le calibrage suivant 30 fils pour ss-1, 50 fils pour ss-2, 72 fils pour ss-3, 92 fils pour ss-4, 12xx pour ss-5.
Les dessous de ce deuxième appareil de classement sont for- més par de la farine de bonne qualité. Pratiquement, on a trouvé que 0' est une farine de très @aute qualité avec une teneur très faible en cendres. Les disais de ces tamis sont.de préi'é- ronce dirigés dans des équrateur en vue de l'élimination du son ' et d'autres impuretés, dont les crains sont en ce point si pe- tits qu'il n'est pratiquement p us possible de les extraire par aspiration. Bien entendu, on peut utiliser des appareils appro-
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priés quelconques pour l'élimination des impuretés de la farine.
Le plus souvent, on a cependant trouvé que les épurateurs nor- maux fonctionnent d'une manière satisfaisante. En conséquence, les dessus du tamis ss-1 passent dans l'épurateur Rpur-1, les dessus du tamis ss-2 dans l'épurateur Rpur 2, les dessus du tamis/ss-3 dans l'épurateur Rpur-3; et les dessus du tamis ss-4 dans- l'épurateur Rpur-4. Les dessus du tamis ss-5 rejoignent les dessous des épurateurs Rpur-1,2,3 et 4 pour passer avec ceux. ci' dans le premier broyeur à percussion Re-1 du groupe de rédue- tion.
On peut utiliser un nombre quelconque de broyeur* à percussion pour le groupe de réduction. On a cependant trouva qu'il convient d'en utiliser six avec les proportions et l'âgée cement précédemment décrits, et de les faire tourner à des vi- tesses d'environ 3500 tours/min. Les tamis rs-1 à rs-6 utilisée . dans ce groupe sont de préférence en fils de soie et calibrés
12xx. Les produits passent donc du broyeur à percussion Re-1 du groupe de réduction sur le tamis rs-1, dont les dessus sont dirigés vers le deuxième broyeur à percussion Re-2. Ainsi que l'indique la figure 6, le cycle de réduction continue de la ma- nière suivante-: les dessus du tamis rs-2 passent dans le bro- yeur à percussion Re-3 eombant sur le tamis rs-3.
Les dessus du tamis rs-3 passent dans le broyeur à percussion Re-4 et tom- bent sur le tamis rs-4. Les dessus du tamis rs-4 passent dans le broyeur à percussion Re-5 et tombent sur le tamis rs-5, et les dessus de ce tamis,passent dans le broyeur à percussion Re-6 et tombent sur le tamis rs-6. Les dessus du tamis rs-6, dont la quantité est très faible, sont dirigés vers un broyeur à cylin- dres approprié, similaire au broyeur 22, passent à la sortie de
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celui-ci dans un broyeur à percussion et tombent sur un tamis en vue de l'extraction d'un reste de farine, épurée ou de hau- te qualité suivant les conditions de fonctionnement. Dans tous les cas, la plus grande partie du produit du groupe de réduction passe à travers l'un des tamis rs-1 à rs-6, et les dessous de. ces tamis forment une farine de haute qualité.
On peut obtenir des résultats égaux ou quelquefois supérieurs en substituant 'des appareils de olassement à air aux tamis rs-1 à rs-6.
Le procédé de broyage selon l'invention, pour ' la mise en oeuvre duquel on utilise d'un bout à l'autre des broyeurs à percussion faisant intervenir la force centrifuge, offre de nombreux avantages qu'il était jusqu'ici impossible d'obtenir avec des broyeurs à percussion quelconques. Ce procédé de broyage permet' d'obtenir une proportion beaucoup plus impor- tante en farine de haute qualizé, et le rendement est très su- périeur à celui d'un broyeur à cylindres comparable, c'est-à- dire qu'il est possible d'obtenir un rendement supérieur par uni- té de blé. 1/installation nécessaire à la mise en oeuvre de ce procédé de broyage est beaucoup moins coûteuse, non seule- - ment en ce qui.
concerne le prix par unité, mais parce qu'il suffit d'utiliser un nombre d'appareils beaucoup moins impor- tant. La consommation de force motrice est beauooup plus faible, l'entretien et l'encombrement sont moins importants, et les ap- pareils sont bien plus légers, ce qui réduit la charge imposée aux planchers d'un moulin. Les moulins actuellement connus uti- lisant des broyeurs à cylindres exigent un grand .espace pour as- surer un broyage convenable, et ceci n'impose pas seulement loin.. vestissement initial de capitaux importants, mais pose de nom-
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breux problèmes pour le transport des produits vers les diffé- rents étapes du moulin.
Grâce au fait que les appareils de l'installation de broyage selon l'invention exigent moins de réglages, ils ne risquent pas de se dérégler ou de subir des pannes de fonctionnement par le facteur humain. Le cycle des produits étant très simple, les problèmes de transport sont sen- siblement'réduits. En fait ce cycle se prête parfaitement au transport par voie pneumatique. Les broyeurs à percussion engen- drent eux-mêmes une pression positive importante d'un bout à l'autre de l'installation, et il est possible d'injecter de l'air additionnel dans cette installation chaque fois qu'on le désire sans contrarier les diverses opérations.
Il entre dans le cadre de l'invention de prévoir le transport pneuma- . tique d'un bout à l'autre de 1 installation, ce qui contribuerait du reste au réglage des conditions d'humidité. Il convient éga- lement de noter que le même moulin peut servir indifféremment pour le blé tendre ou dur, ou pour des combinaisons de ces blés,
Le seul changement important, qui puisse être indiqué pour le passage du blé dur au blé tendre, concerne les appareils de tamisage qui doivent être calibrés un peu plus finement pour le blé tendre. Il est également simple de prévoir à chaque éta- ge du moulin un ou deux broyeurs à percussion complémentaires, c'est-à-dire pour le groupe de premier broyage, le groupe inter médiaie et le groupe de réduction.
Ses broyeurs complémentaires peuvent être intercalés à volonté par des simples réglages, et offrent ainsi au minotier la possibilité d'adaptation aux produits de départ, aux conditions de fonctionnement, etc...
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On voit ainsi que les buts précédemment indiqués ou ressortant de la description sont effectivement atteints. Il est'oependant entendu que l'invention n'est nullement limitée au procédé décrit à titre d'exemple seulement, ni à l'installation représentée sur le dessin, et qu'on peut imaginer des variantes et des modifications de certains dé- talle sans, s'écarter du principe.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to a process and an installation for the grinding of cracked products, such as wheat, rye, corn, etc. It relates in particular to a particularly advantageous method and installation for crushing wheat by percussion in centrifugal mills, for example in the mill described below substantially or completely for all milling operations and intended to replace the usual roller mills. .
This grinder will be described for the milling of wheat, but it is well understood that the invention also lends itself to a more general application for the grinding of other products in grains such as corn, oats and others. fear generally ground in various ways.
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The manufacture of the brake, as practiced heretofore, involves crushing, or dividing by average acres, grains which are passed successively between the rolls of several pairs rotating in directions. opposites and at different speeds. The rolls at the entrance to the mill are considered to be the crush rolls and generally have roughly fluted surfaces. These crushing rolls are followed by several pairs of finishing rolls, which are the reduction rolls. These also rotate at different speeds, have smooth or very finely fluted surfaces, and operate to reduce the product to flour.
Of course, the grinding process comprises a series of sieving operations and. separators distributed throughout the cycle. and intended to remove bran, germs and other unwanted parts of wheat, as well as impurities.
Crushing in roll mills is provided by a shearing action during the passage of the grains between the rolls which rotate in opposite directions and at different speeds. The efficiency of the grinding operation, as performed in roller mills, therefore depends on the setting of the latter. Regardless of this setting, the grain size varies by a certain proportion, and these grains pass between the rolls with different axial orientations, so that the grinding by the rolls is at least non-uniform.
The shearing and shearing action of the cylinders breaks an important proportion. te germs, bran and other unwanted constituents, and tends to mix these parts of the grains with the endosperm.
This not only results in contamination of the resulting products, but the subsequent separation operations.
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are also made more difficult. It would therefore be safe to insert a certain number of sieving, purification and classification operations throughout the grinding process between the different pairs of rolls in order to obtain efficient grinding.
In a theoretically perfect grinding process, implemented in roller mills, it is assumed that the grains pass in the direction of their major axis between the rolls of successive pairs. However, the actual operation of roller mills is far from being as perfect, but certain grains nevertheless pass in this way. For example, it is assumed that the first grinding results in grains split along their major axis, which then descend into the consecutive grinding and reduction rolls.
These rolls are adjusted so that the distance between the two rolls of consecutive pairs gradually decreases, and it is assumed that each pair of rolls scrapes a thin longitudinal film of endosperm from the split kernels. Now we know that the ash content of the endosperm is much higher near the bran pod: As the grinding progresses, the ash content of the endosperm consequently increases. For this reason most of the flour comes from the endosperm removed from the first milling cylinders. This fact not only complicates the grinding cycle, but requires them. products are carefully aspirated and graded throughout the cycle for maximum yield.
For these and other reasons, the modern roller mill, with its complicated, expensive and cumbersome equipment, requires not only the initial investment of large capital, but its return mainly from experience and knowledge. address of the opera.
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lathes which, while being trained and proficient in this technique, must also learn to know the faults of each particular mill. For the reasons previously indicated, the mills also require numerous apparatus, sieving, separation and purification which increase the cost of manufacture, the expenses for the installation as well as the space requirement.
The present invention relates to an end-to-end grinding process in which percussion centrifugal devices are used both for the operations, first grinding and for the reduction operations, not to replace the rolls used hitherto. for these operations, but to utilize the advantages of percussion grinding, and to create an entirely new grinding cycle, in which '. the action of the percussion apparatus at the various points, and the results thus obtained at these points are combined with suitable suction, purifying and sieving apparatus in order to obtain maximum efficiency.
Percussion milling has long been proposed in various forms, and the publications and patents relating to this technique contain many proposals. Despite the many advantages attributed to these percussive crushing methods, their use has heretofore been insignificant. especially when the whole installation depends almost entirely on percussion apparatus for obtaining the desired division of the grains between the starting material and the final product.
The main reason for the failure of percussion crushing is probably to consider the percussion apparatus from the point of view of its crushing ability, and to believe that it should be used, in a crushing process, simply. to replace the cylinders. This is how we have
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frequently proposed to substitute percussion devices for cylinders at different points of primary operations
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mill and reduction, and oonaervor Ine exilstro1tS sieving, suction and purifying apparatus operating under the same conditions as in a roller mill, and in the same positions.
However, experience has shown that this
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way of seeing born, 7. has completely certain fundamental differences which are of capital importance for the operation of crushers
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percussion, and does not take into account the results which must be obtained in relation to the phases of operation of roller mills, impact mills, when properly functioning, break the fears along their natural lines of division. As the fears pass from one percussion device to the next, fragments of the endpserm are thus detached.
The opposite of layers
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longitudinal dtandosperm successively scraped in roller mills, in the manner previously described, these fragments are generally complete or partial sections.
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tials of the endosperm, appreciably along the small axes of the fears. For this reason, the quality and above all the content
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The ashes of the endosperm obtained by the various percussive crushing operations are remarkably constant.
Contrary to what the roller mills give, it has therefore been found that after the removal of the seeds, ensured in the first grinding operations in a manner described later,
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the endosperm obtained, is of a substantially uniform quality, e can be combined on a single passa ± 6, which allows a
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immense simplification of operations due to classification and purification.
The main object of the present invention is therefore to create a percussion milling process designed to utilize the basic advantages of the parausa.axx mill.
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and to imagine a grinding cycle making it possible to obtain a maximum of advantages of characteristic CDs. Another object of the invention is to demine the positions of the sieving, suction, purifying and classifying apparatuses with a view to yield, for example by a significant simplification of the cycle and the realization of 'corresponding savings.
Another object of the invention is to create a method of crushing by percussion in which it is possible to scientifically calculate the results to be obtained at different points of the path circuit, and this so that the adjustments to be carried out at these points are reduced to a minimum, which eliminates as much as possible the "human factor". Another object of the invention is to create a grinding process giving better. quality and a better proportion of flour flour, that is to say a pro-. higher price for lower expenses. Another object of the invention is to create a grinding process using the grinding characteristics which are specific to percussion devices in order to obtain a greater yield of flour flower with lower dependencies.
A further object of the invention is to provide a percussion milling apparatus which is perfectly suited for use in many, if not all, of the operations of the improved process, with a view to obtaining the many superior results which are obtained. will be described later in detail. Finally, another object of the invention is to create a percussive crushing apparatus not only of long duration, practical and industrially efficient, but also lending itself to very easy adjustment and maintenance, and thus capable of operating with high performance. perfect safety for long periods. Other objects will emerge from the remainder of this description, or will be specially indicated.
The invention therefore comprises the various operations and the relationships between one or. several of these operations and
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others. The installation has layout peculiarities. combinations and arrangements of organs for the implementation of case operations. In order to better understand the nature and aims of the invention, it will be described in detail below with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is a front elevational view with partial cutaway of a percussion grinding apparatus perfected by the invention and which is advantageously suitable for use in carrying out the grinding process. ge by percussion.
Figure 2 is a plan view of the apparatus shown in Figure 1.
Figure 3 is a partial view on a larger scale in section taken along line 3-3 of Figure 1;
Figure 4 is a partial horizontal sectional view taken on line 4-4 of Figure 3.
FIG. 5 is a partial view in vertical section along line 5-5 of FIG. 2.
FIG. 6 is a diagram of the flow circuit of a grinding process implemented from one end to the other with percussion grinding apparatus and exhibiting the features of the invention.
As indicated above, it is possible to use various types of impact crushing apparatus for carrying out the process according to the invention, but excellent results can be obtained with the invention. apparatus described below. Very generally, this apparatus comprises a substantially rectangular support frame indicated at 10 of Figures 1 and 2, and resting on feet indicated at 12.
A motor 14 is suspended from frame 10, but directly attached to '0.
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an easel 16 descending from the frame, so that the motor shaft 18 is oriented vertically upwards. As best shown in Figure 3, the rotor, the assembly of which is designated by the reference numeral 20, is mounted on a vertically oriented drive shaft 22 and rotatably mounted in bearings 24 and 26. It can also be seen from Fig. 3 that the rotor 20 passes through an upper carrier flange 28p which not only forms the cover of the upper part of the percussion crushing apparatus, but also serves to suspend the hopper 30 ( figures 1 and-2).
As will be described later, the rotor 20 and its drive mechanism are carried by the flange 28. It is best seen in FIG. 2 that a cross member indicated at 32 is fixed to the frame 10, and that the supporting flange 28 is suspended from frame 10 and cross member 32 by bolts 34, 36 and 38. This results in a three point suspension device for flange 28 and the rotor assembly.
Downpipes indicated at 40 and 42 (Figure 3) are formed in an upper boss 44 integral with the supporting flange 28. The ducts 40 and 42 depart from the center of the puddle 28 directly above it. the corresponding part of the ro @ pr 20. The bearings 24 and 26 are mounted above this flange in a manner which will be described in detail later. A nut sleeve indicated at 46 (figures 2 and 5) is connected by its threaded pins reqpec.
'tivement to the crosspiece 32 and the trestle 16. This trestle 16 is attached to angles indicated at 48 and 50 (Figure 2). The motor 14 can thus be slid along the frame and adjusted longitudinally relative to the percussive crushing apparatus by operating the sleeve 46. The shafts 22 and 18 carry pulleys indicated at 52 and 54, on which pass a belt of the mission indicated in 56.
Of this
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way the small rotor to be rotated Lion by the motor 14, and the axis of the shaft 22 can be adjusted in any direction, more exactly, the longitudinal inclination of the supporting flange 28 relative to the frame 10 is adjusted by the bolt 38, while the lateral inclination of this flange is adjusted in a similar way by the bolts 34 and 36.
The frame 10 shown by flora 1 and 2 comprises two longitudinal angles 58 and 60 braced at the ends by cross members 62 and 64. At the corners of the frame 10 are fixed semi-cylindrical shells 66 which are also fixed by bolts or otherwise to feet 12, as shown in Figures 1 and 2. Adjustable support washers
68 are screwed on the lower ends of the feet to allow leveling of the device, even on uneven ground, ... during the installation of the installation,
Figures 1 and 2 also show that the easel
16 carrying the motor 14 comprises a cross member 70 spacing the bars 58 and 60 (see FIG. 2).
This cross member is made integral with two reinforcing plates 72 and 74, which are fixed to the vertical wings 48a and 50a of the angles 48 and 50.
As indicated above, the horizontal wings
4%. and 50b of the angles 48 and 50 rest on the frame 10, and in these wings are formed slides 76, 78, 80 and
82 above the corresponding slides 84, 86, 88 and 90 'formed in the angles 58 and 60 of the frame 10. Bou-.
. Ions 92 are engaged in the slides to keep the lugs 48 and 50, therefore the bridge 16 in any adjustment position obtained by the operation of the sleeve with nuts.
46. The motor 14, -fixed to the trestle 16 by the bolts 94 (Figures 1 and 2), is thus held rigidly on the frame 10 and in a desired adjustment position relative to the device.
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crushing by percussion, by means which will be described in detail below.
As best shown by fibers 2 and 3, the upper boss 44 has an upper plate 96 in which the orifices 40a and 42a of the downpipes 40 and 42 are made. This plate 96 is substantially rectangular as well as shown in Figure 2. As it forms part of boss 44, it is preferably integral with supporting flange 28 (Figure 3). It can be seen from Figures 1 and 2 that the suspension bolts 34 and 36 pass through the beam 32 and are screwed into the upper plate 96, while suitable locknuts are provided to lock the elements in the positions of. desired setting. For all practical applications, the supporting flange 28 is thus suspended at three points by the bolts 34, 36 and 38 (Figure 2), and the bolts; 34 and 36 are fixed to the plate 96 (Figures 1 and 2).
Since the boss 44 is preferably integral with the flange 28 which in turn carries the entire percussion milling apparatus comprising the rotor 20 and its attachments, the assembly is suspended at three points, i.e. laterally by bolts 34 and 36, and longitudinally by bolt 38, in the manner previously described.
The downcomers 42 and 44, which depart by diverging from the center of the carrier flange 28, 'also form part of the boss (FIG. 2). More. exactly, as shown in Figure 3, these downpipes 40 and 42 are formed by divergent pairs of parallel walls, the walls 98 and
100 forming the conduit 40, while the walls 102 and 104 form the conduit '42.
The walls 98, 100 and 102, 104 are Not only noticeably ............................
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parallel, but they divide in corresponding directions to form the conduits with the orifices 40a and
42a (Figure 2), the section of which is large enough for the passage of the flow of material in which it is desired to interpose the device. The walls 98, 100, 102 and 104 are preferably integral with the supporting flange 28 and with the boss 44.
The percussive crushing apparatus (figure 3) therefore comprises the upper supporting flange 28 with suitable descent conduits 40 and 42 for the inlet of the arches to be crushed, and with the upper plate 96, all these elements forming a single unit. resistant base for mounting the bearings 24 and 26. In this way a solid but adjustable support is obtained for the rotor 20 and the carrier flange 28, as well as a suitable drive mechanism which will be described in detail below.
It is best seen in figures 2 and 3 that one; base plate 106 is secured by bolts to plate 96.
Below this plate is attached a boot 108 for the lower bearing 24 (Figure 3). A column 110 is fixed to the base plate 106 and carries at the top a boot 112 for the upper bearing 26. Spans of reduced section of the shaft 22 preferably form shoulders 22a and 22b resting on the bearings 24 and 26 , which are preferably carrier and thrust bearings to hold shaft 22 in place for rotation, and to absorb axial thrusts.
The pulleys 52, 54 as well as the drive belt 56 may be of any suitable type, although it is preferable to use a mesh transmission mechanism. As shown in Figure 4, pulleys 52 and
54 are provided with teeth 114 which mesh with laying teeth 116 of the belt 56. This results in a connection
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positive kinematics between pulleys 52, 54, which linkage in itself provides the important advantages of chain and belt drive, and ensures exact control of the drive speed.
For additional adjustment of the drive speed, it is obvious that a mass change mechanism can be inserted between the motor 14 and the shaft 22 of the percussion crushing apparatus. This mechanism can be suspended for example from the spacer 16. It is well known, but its use is within the scope of the present invention.
Referring to Figure 3, it can be seen that the rotor has a circular bottom plate 116, the hub 118 of which is fixed by bolts or otherwise to the shaft 22.
He. also has an upper annular disc 120 and several hammers 122 evenly spaced around the perimeter of the. plate 116 and disc 120, and bracing them. These hammers 122 may be in any suitable form depending on the use for which the impact crusher is intended; For most applications, however, it is preferable to use hammers in the form of bolts of substantially circular section, as shown in Figure 3. The upper face of the plate 116 between the hub
118 and hammers 122 is free of any obstacle so that the acceleration of the particles of material is not counteracted as they slide towards the hammers.
A ring 124 is attached to the underside of the flange 28 ′, which is disposed in the immediate vicinity of the inner periphery of the annular disc 120 to guide the material to be treated. An outer ring 126 is attached to the flange 28, and a cylindrical wing 128 descends from this ring to a point below the rotor, so that it is placed
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on the trajectory of the prmjeet-ion deei 2) '1x, i.t: L: l sarEra.n of the ro- tor.
From IJréféronca, plu.8io ut "$ <1> OU1011U do)) c.lxC11t1: 3iUY1 15U End screwed into crown 126, and dc :: 3ccndamt from this directly in the projection trajectory, particles coming out , the rotor,
While this device is in operation, the motor
14 rotates the rotor 20 at high speed, and the material to be treated descends through the conduits 40 and 42 on the plate 116 of the rotor, near the hub 118. During the projection outwards under Inaction of the centrifugal force, this material extends in the form of a thin layer over the unobstructed and substantially smooth upper face of the. tray 116.
Its movement is thus rapidly accelerated, and the particles of the thin film collide with the hammers 122 which thus break up virtually all the particles, for example all the grains which are present in a thin film. The fragments are then thrown outwards by the hammers. so that they violently strike the percussion bolts 130,
The face was found to be unobstructed and smooth between the hub.
118 and hammers 122, together with the concentric circular rows of hammers 122 and percussion bolts 126, of the rotor and crown, respectively, provide highly efficient percussion action.
With such an apparatus, a mechanism is created which can operate at high speed and which can receive a maximum of driving force. In addition, this device is designed
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in the direction of gun. Maximum simplicity for safe operation and Maximum economy for construction. It therefore lends itself widely and flexibly to all applications, so that it can operate in all positions throughout the grinding process;
, as will be described below.
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Before any percussion crushing, it is necessary to carefully purify the grains to get rid of lice. silt and other foreign bodies, for example other grains, seeds, husks, husks, etc. Preferably, and in addition to the most usual purification procedures, the wheat should be subjected to percussive crushing operations in combination with vacuum cleaners, as described for example in U.S. Patents Nos.
2,529,679 and 2,6450345, for the elimination and destruction of insects and insect fragments. In addition, the grains are conditioned for their moisture content before grinding. An application of steam or water vapor prior to the introduction of the grains into the crushing apparatus is for example favorable, and it has been found that the moisture content of the grains introduced into the percussion crushing process should generally be about 2% greater than that of similar grains which are to be crushed by rollers. The first moisture content should be about 0.5% to @% higher than the normal content.
In other words, the beans should contain about 15.5-16% water. We must add little by little. near 2% humidity a few minutes before the process by a second humidification, i.e. directly before entering the grinding device. This additional moisture added by the second humidification only penetrates the bran and increases its toughness. This ac ..
The reinforcement allows the sound to resist when the sperm is detached by the effect of percussion.
As indicated in the upper left-hand corner of Fig. 6, grains cleaned and conditioned in the manner described entering the first centrifugal percussion mill IM-1. The action of the shocks necessary for
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implementation of the crushing process according to the invention can be carried out in various impact crushers. However, the intensity of the shocks varies at several points of the process and, for this reason, the impact crusher described above is perfectly suited to the implementation of the process.
Without limiting the scope of the invention, and simply for the purpose of fully describing the most important features, the following are proposed rotor speeds of the various impact broaches used throughout. other of the installation, and these speeds are those which can be used with an impact crusher as described with reference to Figures 1 to 5 of the drawing, having a rotor having an outer diameter. of 685 mm, with a distance of 665 mm between the center and the hammers, and a distance of 19 mm between the periphery of the rotor and the cylindrical wing of the crown.
The speeds indicated below apply to a device thus constituted.
The IM-1 impact crusher shown in Figure 6 is set to rotate at a relatively low speed, for example 1500 rpm. The action of this relatively light impact crusher is primarily intended to split the grains along their lines of natural separation, giving only a minimum of flour. The product then falls onto the sieve bs-1, and the residues of this sieve are taken up by the first aspirator b-1 placed above the centrifugal impact mill IM-2. The sucked up residues are introduced into the IM-2 crusher and pass through it to pass over the bs-2 sieve, the residues of which are taken up by the second b-2 vacuum cleaner, which delivers them into the IM-3 impact crusher.
They thus arrive on the sieve bs..3,
In a plant comprising roller mills, these rolls are fluted, the former roughly with about 12 to 13 flutes per inch (25 mm), and these
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grooves then become finer and finer for the second, third and fourth grinding. Typically, one of the cylinders rotates about two and a half times faster than the other, and the splines run longitudinally in helix around the circumference of the cylinders. The action of a roller mill is therefore intended to break each grain of wheat while it is stuck in the grooves of the cylinder turning slower than the other.
The faster rotating cylinder intervenes at least in theory to open the grains and to lay them out flat. The purpose of all bro-. Successive use in roller mills is to keep the bran flat against the slow roller, and to bring in the fast roller to successively scrape thin films of endosperm. As previously described and assuming a theoretically perfect scraping action, this action takes place. closer and closer to the bran with each intervention of the rapid cylinder, which increases the ash content of the endosperm removed as the scraping approaches the bran.
Practically, however, the bran is spread flat over the slow cylinder in half of the cases, because nothing prevents the reverse action, the endosperm then being stuck on the slow cylinder, while the faster cylinder scrapes the sound side In addition, the sound is frequently folded over itself,%, even and then presents a film of sound on both sides, that is to say on the fast cylinder and on the slow cylinder with the endosperm interposed.
Despite these imperfections, which are accentuated from one grinding operation to the next - the two rolls of each grinder must be brought closer and closer to each other as the grinding progresses. which tends to result in finer and finer sound particles.
It follows that in an installation coinprenant des. roller mills, the best products are supplied by], eu
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first ground, while the quality product resulting from these operations is then normally reduced: high quality flour. The flour produced from the products given by the following mills normally has a higher ash content with lower baking properties, and thus formed the second grade flour.
In contrast, in the percussion milling process, the products resulting from each mill are comparable, except that almost all of the carmelites are released as whole grains in the first two or three mills, which depends on the intensity of the shredders. shocks. It is possible to remove virtually all of the germs from the endosperm which these crushers give.
Then this endosperm is reintroduced and combined with substantially similar streams free of germs from subsequent milling stages. More exactly, the sieves bs-1, bs-2 and bs-3 can have a number of fila of the order of 16 to 18, while the sieves bs-4, bs-5 and bs-6 can have a number threads of the order of about 30.
The "undersides" passing through the bs-1, bs-2 and bs-3 screens and the "tops" of the bs-4, bs-5 and bs-6 screens are all directed to a vacuum cleaner g-1, which is set to , extract any whole sound particle arriving up to this point. This sound is then processed in a manner which will be described below. The inferior products and the germs coming out of the g-1 aspirator are directed to a germ separator, and the endosperm thus separated from the germs is reintroduced into the main stream of the grinding plant immediately above. of the first classification device.
The separation between the germs and the endosperm is practically complete at this point, and as the endosporm thus separated is reintroduced into the stream of the last grinders, all the products introduced into the first classification apparatus have substantially the same content of
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ash and marl flour quality.
Referring again to Figure 6, it can be seen that the tops of the sieve bs-3 are picked up by the vacuum cleaner b-3 and pass through the impact crusher 114-4 to be deposited on the sieve bs-7. The cycle then continues in the same way.
The tops of the sieve bs-7 therefore pass through Inspirateur
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b-4. and the IM-5 impact crusher on the bs-8 sieve, the tops of which are taken up by the b-5 vacuum cleaner which passes them through the b-6 impact crusher on the bs-9 sieve. The sieves bs-7, bs-8 and bs-9 preferably have about 20 threads, As shown in figure 6, the undersides passing through
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these sieves are remixed with the undersides passing through sieves bs-4, bs-5 and bs-6 above the first grading apparatus in a manner which will be described later.
As has been indicated above, the grinding process according to the invention
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However, when a crusher arranged and proportioned in the manner described is used, favorable results can be obtained.
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with = the following as.tion speeds:
1750 revolutionsmin, for the IM-2 crusher, 2000 .purs / min for the Ilvl-3t crusher 2150 revolutions / min for the Ili14, 2300 revolutions / min for the IM-5 crusher, 2500 tou: s / min the IN- crusher * 6. 'The extradition rate was also determined for each of these grinding steps, and that is, the extraction rate is the same for all practical applications in the grinding stages. 1, "1? 2, I'I-3, 'IM-4, and IT 6, except for the seeds in stages 1, 2 and 3.
It is in fact surprising to note the uniformity of the grinding characteristics of these stages of crushed ground, as tested the opposite of what gives an installation comprising roll mills, in which the grinding properly @t, in particular. , give a product
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has non-uniform grinding characteristics, exiling from being very careful or sifted, sucked, purified, etc ... the counter in the percussive crushing process according to the invention, the sieving and similar operations are very largely simplified d in a manner described below.
Apart from the uniformity of the product coming out of the different milling stages, the bran particles are divided into relatively large amounts, which can be easily removed by suction during the milling operations, in the manner which has just been described. . This suction is naturally very low and carefully calculated to eliminate sound exclusively. Using vacuums of this type in a six-mill plant, it is found that 7-8% or about half of all of the bran is removed in a perfectly clean form.
This differs markedly from the grinding process with roller mills, where scraping, "shaving" and shredding on the rolls tend to break the bran into small particles, making separation by scrubbers much more difficult. and other complicated and expensive devices. It goes without saying that any grinding process is more advantageous the faster the bran is removed. In fact, the more the sound is processed or worked in an installation, the more it risks being broken into small particles which are difficult to remove, which then gives a product rich in ash in the flour circuits.
The tops of the last bs-9 sieve following the latest IM-6 impact crusher may possibly contain a small proportion of bran with patches of endosperm still adhering. A small proportion of the bran particles separated by the aspirators b-1, b-2, b-3, b-4 and b-5 may also contain patches of endosperm. It is usually more
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It is efficient to pass these bran particles and the tops of the bs-9 screen between the grinding rolls 20, which are preferably smooth or finely fluted to loosen the endosperm patches. The product then falls on the sieve bfs, and the particles passing through this sieve can join the particles passing through the other sieves of the crushers, to fall with them in the first classification apparatus.
The tops of the bfs screen go to a dust collector or for final treatment, and then pass through a bran collector.
It has been found that it is preferable: to use the suction after each percussive crushing. the five vacuum cleaners b-1, b-2, b-3, b-4 and b-5 therefore together produce a suction of an intensity unusual in this part of the grinding process. As previously indicated, this is possible because a large proportion of the bran is cleared from the endosperm, and because this bran can be separated from matter by aspiration. However, the use of this large number of vacuum cleaners has the drawback of drying the products, but this can be perfectly compensated for by adding humid air, preferably at each suction.
In fact, the introduction of humid air into the installation by means of these vacuum cleaners, ai far et. As the products move through the plant, is a suitable method for controlling the humidity conditions, i.e. the moisture content of the products from end to end. other of the 'grinding cycle,
As shown in the drawing, and thanks to the uniformity of the product provided by the. different grinding operations, the underside before the sieves bs-4, bs-5, bs-6, bs-7, bs-8, bs-9 and bfs can be brought together to pass through the grading machine. This appliance is of normal construction and
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can be constituted by several superimposed sieves fs-1, fs-2, fs-3, fs-4 and fs-5.
The sizing of these sieves may vary depending on. characteristics of the preceding grinding operations, and according to the methods, the operations and the installation, for example according to the type of the separation apparatus, the dimensions and the operating speeds of the impact mills used and, of course , a number of other factors.
As an example, these sieves can exhibit little. near the following proportions: 16 threads for fs-1, 30 threads for fs-2, 60 threads for fs-3, 70 threads for fs-4, 8xx for fa-5 and 12xx for fs-6. The proportion of inferior flour resulting from impact crushing as described is appreciably lower, generally on the order of half that of a plant comprising roller mills. , but it may have a bit higher ash content.
As a result, all the flour passing through the first grading machine of the plant, i.e. through the sieve fs-6, may be of inferior quality but it is only a small fraction of the material. total plant efficiency. As previously indicated, the endosperm supplied by all the first crushers, generally designated by "issues", results from the breaking of the wheat kernels along the natural dividing lines or lines of lesser. resistance and these particles are uniform and generally larger than in a roller mill.
The endosperm particles passing through a sieve with about 30 threads, such as the fS-2 sieve, are therefore even denser than the accompanying bran particles. so. that these particles of. its can be separated as economically as possible by suction. Other endosperm particles, including those, which pass through the fs-3 sieve,
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are so fine that it is no longer possible to economically separate the sound particles by suction.
These products are therefore sent to purifiers before reducing them to flour,
More precisely, the purified products leaving the Ipur 1 and 2 purifiers pass through the Rpur 4 purifier for further purification, before entering the reduction apparatus.
The coarse-grained issues remaining on the fs-2 and fs-3 sieves are invariably formed by a mixture of endosperm patches, many of which adhere to a fragment of bran;
They can be sized in fluted roll mills, but the advantages of impact crushing still apply. These particles are therefore subjected to a series of percussive crushing operations of sufficient intensity to detach the bran fragments from the endosperm, and ensure a complementary separation of the bran before grinding the endosperm. -. sperm by percussion more intense with a view to its reduction into flour.
These operations are carried out in an intermediate grinding group, with higher rotational speeds to obtain more intense impacts, because the endosperm particles have a lower mass than in the first grinding operations, and therefore require greater forces to detach the sound particles,
In particular, the tops of the fs-1 screen are formed for the most part by particles from its container - a very small proportion of endosperm, so that they can be sent directly to the final processor in the same way. shown in the drawing. The tops of the fs-2 screen are preferably aspirated for the removal of the bran particles therein, and are then directed to. the vacuum cleaner As-1.
This is also the case for the tops
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du tl1, m.is vs-.3, qo'ca1 diri.g.f1 says é.éree ver? a x.x: f.èr & 'pjrâleur As-Il. iiàLwi, 1, that he li. been indicated, re.rc'lwaneui ;, the deams of the sieves fs-4 and fs.5 contain pariicaiux of 80n too small for an effective removal by aspiration, and they are therefore directed to the cpurataurs Ipur 1 and Ipar 2, to then pass them past the intermediate grinding group. At this point it is possible to use other separating devices, but it is economical to use the vacuum cleaner for the big ones intended for the intermediate grinding group, where the elimination of the bran is easier.
On the other hand, it is believed that the scrubber offers certain advantages for finer grains, because its operation is perfectly safe for the separation of unwanted particles, such as small bran particles, etc. It is easy. to use other separators at this point, the aim being an efficient classification or separation before the intermediate grinding and reduction operations.
The number of percussion crushing operations
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in the intoisë diairo grinding group may vary depending on the conditions imposed on this group. However, experience has shown that five impact crushers' rotating at speeds of about 2000 to 2500 rpm work perfectly, although a smaller number of crushers, rotating at higher speeds to generate more shock. intense, can function in a perfectly satisfactory manner.
It is preferable, however, to carry out several percussive crushing operations at lower speeds to avoid the tendency to spray the bran adhering to the endosperm particles, and also to avoid as much as possible reduction to flour until. 'that all the sound is
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separate from the penne back.
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As previously indicated, we see in Figure 6 that the tops of the tarnished fs-2 pass through the vacuum cleaner As-1 of the intermediate group, and that the undersides of this vacuum cleaner pass into the first impact crusher IM- 1. The tops of the fs-3 sieve pass through the second As-II vacuum cleaner and the undersides of the vacuum cleaner cat join the undersides of the As-I vacuum cleaner to pass these through the first IM-1 impact crusher of the intermediate group. The undersides of the IM-1 impact crusher are directed to the is-1 sieve, the tops of which pass through the first vacuum cleaner Ias-1 of the middle group.
Any apparatus can still be used for sound separation, although experience has shown that a vacuum cleaner is probably best suited for this and other sound separation - Impurities detached from the endosperm in the first impact mill of the middle group. The underside of the Ias-1 vacuum passes through the Im-2 impact crusher and is then directed onto the is-2 screen.
The cycle continues as follows. The tops of the is-2 screen pass through the vacuum cleaner Ias-2, then through the impact crusher Im-3 of the intermediate gmupe; the tops of the is-3 screen pass through the Ias-3 vacuum cleaner and then through the IM-4 impact crusher of the intermediate group; the tops of the is-4 screen pass through an Ias-4 aspirator, the undersides of which enter the last IM-5 impact crusher of the intermediate group. The undersides of the is-5 screen meet the tops of the Ias-1, Ias-2, les-3 and Ias-4 vacuums on the way to the roller mill 22 for bran.
The arrangement of this roll mill 22 is preferably substantially similar to that of the mill 20 previously described, although the rolls may be smooth or sensitive.
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loosely such that practically all of the endosperm still adhered to the bran p rticles. The product then passes through the sieve at its Bs-1, the ends of which are directed to the collector. The @@@@@@@@@@ Bs-1 sieve are introduced for safety in a final impact crusher preventing any remaining endosperm from passing into the bran collector. The products leaving this mill fall onto a bs-2 sieve, the tops of which are directed towards the collector, while the bottoms form secondary quality flour.
We find in the intermediate group the same uniform quality of the product that gives the group of first grinding previously described, that is to say that the endosperm particles are plots of various sizes with very little grain bran. fine or powdered. As a result, the ash content is very low and the undersides of the tarnishes is-1, is-2, is-3, is-4 and is-5 can be advantageously mixed to be brought over the second appliance. classification formed by several superimposed ss-1, ss-2, ss-3, ss-4 and ss-5 sieves. Although the sizing of these sieves may vary depending on the installation and depending on the products, we suggest choosing roughly the following sizing 30 threads for ss-1, 50 threads for ss-2, 72 threads for ss-3, 92 threads for ss-4, 12xx for ss-5.
The undersides of this second grading machine are formed by good quality flour. In practice, 0 'has been found to be a very high quality flour with a very low ash content. The sayings of these sieves are of prei'eronce directed into the equator for the removal of bran and other impurities, the fears of which are at this point so small that it is practically p us possible to extract them by suction. Of course, suitable devices can be used.
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any required for the removal of impurities from the flour.
Most often, however, normal scrubbers have been found to function satisfactorily. As a result, the tops of the ss-1 screen go to the Rpur-1 scrubber, the tops of the ss-2 screen to the Rpur 2 scrubber, the tops of the / ss-3 screen to the Rpur-3 scrubber; and the tops of the ss-4 screen in the Rpur-4 scrubber. The tops of the ss-5 sieve join the undersides of the Rpur-1,2,3 and 4 purifiers to pass with those. ci 'in the first Re-1 impact crusher of the reduction group.
Any number of impact crusher * can be used for the reduction group. It has, however, been found that it is convenient to use six of them with the proportions and age previously described, and to rotate them at speeds of about 3500 rpm. The sieves rs-1 to rs-6 used. in this group are preferably made of silk threads and calibrated
12xx. The products therefore pass from the impact crusher Re-1 of the reduction group to the sieve rs-1, the tops of which are directed to the second impact crusher Re-2. As shown in Figure 6, the reduction cycle continues as follows: the tops of the rs-2 sieve pass through the Re-3 impact crusher falling onto the rs-3 sieve.
The tops of the rs-3 screen pass through the Re-4 impact crusher and drop onto the rs-4 screen. The tops of the rs-4 sieve go through the Re-5 impact crusher and fall on the rs-5 sieve, and the tops of this sieve, go through the Re-6 impact crusher and fall on the rs-6 sieve. The tops of the rs-6 screen, the quantity of which is very small, are directed to a suitable roller mill, similar to mill 22, pass through the outlet of
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the latter in an impact crusher and fall onto a sieve with a view to extracting a residue of flour, purified or of high quality depending on the operating conditions. In all cases, most of the product from the reducing group passes through one of the sieves rs-1 to rs-6, and the undersides of. these sieves form a high quality flour.
Equal or sometimes better results can be obtained by substituting air coolers for the rs-1 through rs-6 sieves.
The crushing process according to the invention, for the implementation of which impact crushers involving centrifugal force are used throughout, offers numerous advantages which were hitherto impossible to achieve. obtain with any impact crushers. This grinding process allows a much higher proportion of high quality flour to be obtained, and the yield is much higher than that of a comparable roller mill, i.e. It is possible to obtain a higher yield per unit of wheat. 1 / installation necessary for the implementation of this grinding process is much less expensive, not only in what.
concerns the price per unit, but because it suffices to use a much smaller number of devices. The consumption of motive power is much lower, the maintenance and the footprint are less important, and the devices are much lighter, which reduces the load on the floors of a mill. Presently known mills using roller mills require a great deal of space to ensure proper crushing, and this not only requires a great deal of initial investment of capital, but a considerable amount of money.
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There are many problems in transporting the products to the different stages of the mill.
Thanks to the fact that the devices of the grinding plant according to the invention require fewer adjustments, they do not run the risk of being out of order or of suffering operational failures by the human factor. As the product cycle is very simple, transport problems are significantly reduced. In fact, this cycle lends itself perfectly to pneumatic transport. The impact crushers themselves generate a significant positive pressure throughout the installation, and it is possible to inject additional air into this installation whenever desired without thwart the various operations.
It is within the scope of the invention to provide pneumatic transport. tick from one end of the installation to the other, which would also help to regulate the humidity conditions. It should also be noted that the same mill can be used indifferently for soft or hard wheat, or for combinations of these wheats,
The only significant change that can be indicated for the switch from durum to soft wheat concerns the sieving devices which must be calibrated a little more finely for soft wheat. It is also simple to provide at each stage of the mill one or two additional impact crushers, that is to say for the first crushing group, the intermediate group and the reduction group.
Its additional crushers can be interposed at will by simple adjustments, and thus offer the miller the possibility of adapting to the starting materials, to the operating conditions, etc.
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It can thus be seen that the aims previously indicated or appearing from the description are effectively achieved. It is however understood that the invention is in no way limited to the method described by way of example only, nor to the installation shown in the drawing, and that it is possible to imagine variations and modifications of certain steps. without, departing from the principle.
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