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"Broyeurs à disques".
L'invention concerne un broyeur à disques comportant une ou plusieurs paires de disques broyeurs, sans rainures de mouture dans la zône de mouture fine.
Les broyeurs à disques connus à ce jour, dont les disques broyeurs sont dépourvus de rainures de mouture sont constitués de paires de aisques broyeurs, dont un seul disque tourne tandis que l'autre, façonné en forme d'anns@ @, reste immobile.
Leur alimentation en matières s. broyer se fait par l'ouverture centrale du disque immobile. Les disques sont faits de métal ou de corps en matière abrasive tel par exemple le corindon, en diverses granulations et avec des liants variés. A noter
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cependant que d'une part leurs diamètres et vitesses de rotation sont limités par la vitesse périphérique admissible par la me- tière dont ces disques sont faits, et soin, encore limites d'autre part par réchauffement considérable de la matière en cours de broyage. Cet échauffement considérable résulte également de la grande différence entre les vitesses de rotation des dis- ques broyeurs et de la forte spécifique des surfaces relative- ment réduites des disques broyeurs.
Les essais faits pour réduire les températures 3. la mou- ture ou pour augmenter la production horaire en augmentant le diamètre des disques broyeurs, et en diminuant leur vitesse de rotation afin de réduire cette charge spécifique des sur¯ faces de mouture agrandies, n'ont nullement donné les résul- tats escomptés. Tout au contraire, la production horaire s'en est trouvée considérablement diminuée.
Le but de l'invention est d'obtenir une amélioration sub- stantielle de la production des broyeurs a. disques à une ou plusieurs paires de disques broyeurs dépourvus de rainures de mouture dans la zône de mouture fine, et plus particulière- ment une augmentation de la finesse du produit et de la pro- duction horaire, tout en ménageant la matière broyée au maximum et réduisant l'usure des disques broyeurs au minimum. Il faudra aussi créer la possibilité de construire des broyeurs de l'es- pèce, de plus grands capacité de production utile que ceux en usae à ce jour.
La solution du problème part techniquementde l'idée que dans les broyeurs à disques à une ou plusieurspaires de disques sans rainures de mouture, la force qui provoque '.Le déplacement des particules de matière en cours de broyage dans l'espace séparant les disques broyeurs est la force centrifuge.
Les particules de matière acquièrent en jours de broyage une vitesse intermédiaire entre celles des deux disques. L'impor-
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tance de l'accélération de le force centrifuge qui résulte de
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la vitesse !terdi3ire dpend du rayon de la trajectoire de ces masses des particules et du càx.r4 àe leur vitesse angu- laire.
La forée centrifuge est un facteur ufterE'.imnt de le ca- pacité de production horaire du broyeur.
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Le fait que la -vitesse angulaire dus mac es de particules intervient au carré dans l'accélération de la force centrifuge explique également pourquoi une augmentation du diamètre des disques broyeurs, avec. une diminution correspon-
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dante de l-sur vitesse de devnit donner des résul- tats négatifs.
Si par exemple on double le diemètre de l'anneau broyeur moyen et réduit de moitié sa vite,-,se de rotation en vue d'obtenir des résultats favorables sous le rapport de l'échauf- fement et de l'usure des disques, la force centrifuge et par conséquent la production horaire se trouvent, réduites de moitié.
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Ce désavantage se fait p:;;rti;::Üi0ren:elJt centir en n'outure fine sous un écartement réduit des disquebroyeurs, où la diminu- tion de la force de translation des particules est particuliè- rement sensible.
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ConforJ:Qr1ent ? l'invention, les deux disques broyeurs tour- nent dans le,mÎ2me sens a dau vitesses différentes, et malgré la réduction des vitesses relatives des deux disques entr'eux, rendent possible une augmentation considérable de la force centrifuge propulsant les masses des particules de matière en cours de broyage.
D'une manière générale, le rapport des vitesses de rotation. relatives du disque lent et du disque rapide est de l'ordre
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de 1:1,2 à 1:3. L'écart entre les vitesses l.:&ives des deux disques broyeurs est choisl de manière à. arriver t un compro- mis optimal entre, d'une part l 1 .chau':"l'eJ:;tnt et l'usure des disques broyeurs, et d'autre part la production horaire du broyeur.
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Un essai comparatif entre un premier broyeur à disques de type connu, dans lequel un seul disque de 250 mm de diamètre tourne à 2.900 tours, et un second broyeur disques conforme à l'invention, de 500 mm de diamètre, où le disque rapide tourne à. la même vitesse périphérique que le premier broyeur, et le disque lent à la moitié de cette vitesse périphérique, a mis en évidence que la production horaire du premier broyeur est à celle du second broyeur dans le rapport de 1 1,5.
Comme la vitesse relative entre les disques dans le second broyeur n'atteint que la moitié de celle dans le premier broyeur, on peut y augmenter la vitesse périphérique, et les essais.on'il montré qu'en augmentant cette vitesse de par exemple 35 /'il le rapport de la production horaire du. premier broyeur à celle du second broyeur, conforme à l'invention, monte à 1 : 3,2, bien que la vitesse relative entre les disques broyeurs reste encore considérablement plus basse dans le second broyeur que dans le premier.
Ces résultats indiquent la voie à suivre pour construire, où le besoin s'en fait sentir, de plus grands broyeurs assurent de plus fortes productions horaires et de plus grandes finesses de mouture.
Les formes centrifuges accrues, mises en oeuvre dans les broyeurs à disques conformes à l'invention, procurent encore un autre avantage. Dans la pratique, on a déjà. des le début de l'opération de broyage une fraction de particules suffisam- ment fines, et en outre le cacao par exemple contient plus de 50 % de beurre de cacao sans matières solides. Ces matières constituantes ne doivent plus être broyées. La force centrifuge accrue propulse ces matières travers la zone de mouture fine beaucoup plus rapidement que les particules de matières qui doi- vent encore être broyées devantage.
Elles sont de ce fait moins exposées à un échauffement par frictions internes et contribuent
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ainsi dans l'ensemble à l'abaissement désiré de la température de la -matière broyée
Dans la conception constructive du broyeur à disques, on pourra opportunément loger l'arbre de commande d'un des disques broyeurs dans l'arbre de commande conçu de forme tubulaire de l'autre disque broyeur, et les relier entr'eux à l'aide d'engre- nages par exemple.
Un autre mode d'exécution permettant de réaliser des diffé- rences de vitesse consiste à monter séparément les disques broyeurs en équipant chacun d'eux d'une commande individuelle propre.
Outre le montage des deux disques broyeurs avec leurs par- ties centrales en superposition, il est aussi possible de les monter excentriquement entr'eux. Cette disposition donne lieu à un recoupement des trajectoires de mouture et favorise une égalisation réciproque des surfaces des disques broyeurs qui améliore la finesse de mouture de la matière broyée.
Il peut arriver en diverses circonstances que l'alimenta- tion en matières à broyer ne suit pas et que le broyeur tourne à vide, auquel cas les disques broyeurs se meule raient réci- proquement. Pour éviter cela, il se recommande de créer par gravité ou par des dispositifs élastiques, des forces axiales orientées en sens opposés sur les paliers des deux disques broyeurs. Ce résultat peut être atteint par exemple à l'aide de ressorts ou de pièces élastiques du genre caoutchouc.
L'alimentation du broyeur à disques se fait par le haut à travers le disque broyeur supérieur,. Cette disposition assure aux particules de matière à broyer une énergie cinétique élevée qui les projette dans la sone de prébroyage, où elles subis- sent un premier broyage et acquièrent une accélération de la force centrifuge qui va les propulser dans la zône de mouture fine. Des dispositifs particuliers d'alimentation, tels que
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@ râblés, ailettes et autres ne sont pas nécessaires.
Pour obtenir un bon refroidissement et éliminer certaines substances humides il est indiqué d'équiper les disques broyeurs ou leurs supports de moyens de ventilation.connus tels que des ailettes, des nervures ou autres, susceptibles d'aspi- rer de l'air dans le broyeur, ainsi que des orifices d'entrée de cet air aspiré, à disposer utilement soit autour de l'ou- verture d'alimentation du broyeur en matières à broyer, soit aux moyeux des paliers des arbres de commande des disques broyeurs.
Du point de vue constructif, il est indiqué de disposer les paliers de l'arbre de commande massif et de l'arbre de com- mande tubulaire à des distances différentes avec, par voie de conséquence, des longueurs différentes. Comme cette disposition pourrait donner lieu à des dilatations différentes des deux - arbres de commande et des variations incontrôlables de l'écar- tement des deux disques broyeurs, on les compense en exécutant les tourillons des paliers des disques broyeurs en matériaux ayant des coefficients de dilatation différents appropriés.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté schématiquement au dessin annexé.
Le broyeur à disques est alimenté en matières à broyer par l'ouverture d'alimentation 1. Des évidements 2 dans le sup- port 3 du disque broyeur supérieur 1+ font passer les matières à broyer d'abord dans la zône de prébroyage 5, d'où elles pas- sent dans la zone de mouture fine 6 pour sortir du broyeur par la décharge 7.
La commande du broyeur à disques.est assurée par l'arbre de commande 8 qui entraîne directement le support 3 du disque broyeur supérieur 4. Le disque broyeur inférieur 9, assemblé sur son support 10, est entraîné à l'aide d'engrenages 11 par l'arbre de commande tubulaire 12.
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La fente de passade dans la zone de mouture fine 6 est
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régiable 1: l'aide d'un volant à main, entraînant une vis sanc fin 13 qui commande la montée et la descente du disque broyeur inférieur 9.
Dans l'exemple d'exécution représente au dessin, les ai-
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lettes 14 disposées sur le support 3 du disque broyeur nlp6rj,eu:r.
4 aspirent l'air par les ouvertures d'entrée 15 et assurent de la sorte le refroidissementdes matières en cours de broyage et l'évacuation de 1'humidité.
REVENDICATIONS
1. Broyeur à disques à une ou plusieurs paires ae disques broyeurs dépourvue de rainures dans la zone de mouture fine, dont les faces latérales, planes ou coniques, travaillent en commun, caractérise en ce que les deux disques d'une paire de disques broyeurs travaillant en cormun tournent dans le
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ffi8me sens à des vitesses de rotation différentes. 2. Broyeur à disques suivant la >.eve;>ùic :tion 1, carac- térisé en ce que le rapport du nombre de tours du dingue lent par rapport à celui du disque rapide est de l'ordre de 1 : 1,2 à 1 :3.
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3. Broyeur à disques suivant les revend i-cations 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre de commande d'un des disques est
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loge dans l'ordre de cor.L'1'andc de iorre tabulaire de l'autre disque, et en ce que les deux disques sont en prise entr'eux par engrenages ou autresdispositifs de transmission.
4. Bropyeur à disques suivant les revendications 1 à 3,
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caractérise en ce que leu deux diqueü ont -"'."" paliers séparas et chacun leur mécanisme de coniirande individuel.
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