Broyeur. L'objet. de la présente invention est un broyeur clu type comprenant un stator muni d'une couronne de chambres périphériques du côté amont. et. d'une couronne de chambres périphériques du côté aval, le diamètre inté rieur de la première couronne étant supérieur à celui de la seconde couronne, lesdites cham bres s'ouvrant vers l'intérieur du stator, un dégagement circulaire dans le stator entre les dites couronnes, un disque-rotor susceptible de tourner dans ledit dégagement,
les surfaces périphériques du disque-rotor et du dégage ment circulaire formant ensemble une fente annulaire s'ouvrant vers lesdites couronnes de chambres, des palettes fixées ,sur cha=que côté du clisque-rotor en face des ouvertures des- dites chambres,, ces dernières s'étendant axialement au-delà de la zone balayée par les palettes.
Ce broyeur est caractérisé en ce que le rayon de la. surface périphérique du dégage ment. circulaire est, en tout point, supérieur à la distance de l'axe du rotor au fond des chambres situées du côté aval du stator, le rayon du disque-rotor étant au moins égal à ladite distance, et. la fente formée entre la surface périphérique dudit dégagement et la. surface périphérique du disque-rotor s'ou vrant, du côté aval du sator, dans une direc tion sensiblement perpendiculaire à l'axe du rotor.
De préférence, la. fente formée entre la surface périphérique de la cavité du stator et la surface périphérique du disque-rotor s'ou vre, du côté amont du broyeur, à fleur de la. périphérie intérieure de la couronne de cham bre située du côté amont du broyeur.
La cavité annulaire du stator peut former, du côté aval du stator, une paroi radiale for mant avantageusement avec le côté aval du disque rotor une fente annulaire radiale qui confère à la fente annulaire totale située entre le stator et le rotor, de préférence une sec tion transversale coudée dont la branche .de sortie s'ouvre dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe du rotor.
Les chambres périphériques, au lieu d'être inclinées vers l'avant par rapport à un plan longitudinal passant par le milieu de leur lar geur à l'entrée, sont inclinées de préférence vers l'arrière, .ce quia un effet favorable au point de vue de la finesse de mouture.
Afin de pouvoir faire varier facilement, selon les circonstances particulières qui se présentent., le débit de l'air circulant dans le broyeur avec la matière à broyer, les palettes du rotor peuvent être montées sur celui-ci de faon qu'on puisse faire varier leur incli naison par rapport à. un plan longitudinal.
Dans les broyeurs de ce type, il est connu de donner aux chambres périphériques des dimensions telles qu'elles s'étendent parallè lement à l'axe du rotor, au-delà de la zone dans laquelle les palettes se meuvent.
Suivant une forme d'exécution de l'invention, dans le but d'augmenter la proportion de fin pour une même consommation et une môme durée de broyage, la partie des chambres s'étendant parallèlement à l'axe au-delà :des palettes pré sente un fond qui se rapproche de l'axe en s'éloignant de la zone des palettes et qui se raccorde au fond de l'autre partie des cham- bres" :dans le plan perpendiculaire à l'axe et qui passe par les extrémités des palettes.
Il est aussi connu, dans ces, broyeurs, d'utiliser plusieurs couronnes de ehambres à la. périphérie chi stator, le nombre de palettes étant le même dans les différentes couronnes.
Dans le but d'améliorer la stabilité de débit, on peut prévoir :dans le broyeur suivant la présenjte invention, ,pour une couronnle de chambres en aval d'une autre dans le sens de circulation de la. matière de l'entrée vers la sortie du broyeur, un nombre de palettes moindre que pour cette autre couronne. On peut aussi utilement donner aux palettes du rotor en regard de la. couronne d'aval des di mensions moindres que celles .des palettes en regard de la couronne d'amont.
Les palettes et les parois des chambres sont constituées par exemple en une matière dure à surface rugueuse, cette matière étant. de préférence abrasive. On constate cet, effet Furprenant que non seulement un appareil ainsi constitué résiste mieux à l'usure, mais que son efficacité au point- :de vire de la fi nesse et de l'uniformité du broyage est nota blement accrue.
Le dessin annexé représente schématique- ment, à titre d'exemple., trois formes de réali sation :du broyeur faisant. l'objet. de l'inven tion.
La. fis. 1 est une coupe longitudinale dans une première forme de réalisation du broyeur suivant l'invention.
La fig. 2 est une coupe transversale sui- vaut la. ligne brisée II-II ,de la fig. 1.
La fig. 3 représente, à plus grande échelle, une fanon particulière de monter une pa lette sur 1 e rotor.
La. fig. 4 est une coupe suivant la. ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est une coupe longitudinale dan,, une autre forme de réalisation du broyeur suivant l'invention.
La fig. 6 est. une coupe longitudinale d'un troisième exemple de réalisation de l'inven tion.
La fig. 7 est une coupe transversale sui- vant la ligne VII-VII de la. fi-. 6.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations -de référence dési_nent les éléments identiques.
Le broyeur représenté aux fi-. 1 à 4 com prend un rotor tournant. dans le sens de la flèche X et constitué par un disque ? pourv u de deux couronnes de palettes disposées de part. et d'autre de ce disque. Les palettes d'une couronne sont désignées par 3 et. celles de l'autre couronne par 4. Ce rotor tourne dans un stator 5 constitué de deux parties 5a et 5b @poilrvues de flasques 6 assemblés par des boulons 7.
Ce stator 5 présente intérieure ment, à sa périphérie, ales chambres 8 et 9. Ces chambres sont inclinées vers l'arrière par rapport à un plan axial tel que 10 passant par le milieu de leur largeur à l'entrée.
Le diamètre intérieur de la première cou ronne de chambres 8 est su=périeur à. celui de la seconde couronne 9. Entre les deux cou- ronnes de chambres 8 et 9, le stator 5 pré sente un dégagement circulaire dans lequel tourne le disque ? du rotor. Les surfaces pé riphériques \7 de ce dégagement. et ?8 :du disque-rotor 2 forment ensemble une tente annulaire.
Le rayon R de la surface périplié- rique 27 dudit dégagement. circulaire est en tout point supérieur à la distance d de l'axe du rotor 2 au fond des chambrés 9;
le rayon de la surface périphérique 28 du disque-rotor 2 est au moins égal à. ladite distance d, et la fente formée entre les surfaces périphériques 27 dudit dégagement du stator et 28 du dis,- que-rotor 2 s'ouvre, du côté de la courc)nne de chambres amont 8 du stator, à fleur de la périphérie intérieure de cette couronne de chambres, et du côté de la.
couronne de chaiii- bres aval 9, sur un passage 30 sensiblement. perpendiculaire à l'axe du rotor, passage qui est. limité par la face latérale dit disque-rotor et la. paroi radiale 29 chi stator 5b adja- ceiit.e aux chambres 9. Dans son ensemble, la fente annulaire comprise entre le stator 5 et le rotor ? a donc une .section transversale coudée.
Les palettes 3, aussi bien que les palettes 1, sont montées sur le disque 2 de faon qu'on puisse faire varier aisément leur inclinaison par rapport à un plan axial. t1 cet effet, les palettes sont, par exemple, montées comme représenté, à plus brande échelle, aux fig. 3 et -l. Chaque palette se présente sous la forme d'une cornière dont. une des ailes 3a est. serrée contre le disque 2 au moyen d'un boulon 11.
Dans l'aile 3a. sont ménagés des trous 12, 13 et 1-1 répartis suivant un arc de cercle à dis tance constante de l'axe du boulon 11.
On peut engager l'un quelconque des trous 12 à 1.-t autour d'une broche 1.5 solidaire clu dis- (lue \'. Dans le cas de la fig. 3, la broche 15 est en gagée dans le trou 14 et. la palette est inelinée vers l'arrière par rapport au sens de rotation indiqué par la flèche X. Si la broche 15 était engagée dans le trou 12 la.
palette occuperait une position telle que celle repré sentée en trait mixte à la même figure. Dans cette position, la palette serait inclinée vers l'avant. En pratique, on peut prévoir plus de trois trous pour déterminer l'orientation de la palette par rapport au disque. On com prend également qu'on peut. rendre la broche 15 solidaire de la palette et ménager dans le disque \? les trous dans lesquels elle peut être engagée.
On peut également prévoir que ce soit la broche 15 qui serve de pivot pour le changement d'orientation de la palette et que le boulon<B>Il</B> soit engagé dans des trous diffé rents ménagés, soit. dans la palette, soit dans le disque.
Comme on peut le remarquer à. la fig. 1, les chambres 8 et 9 s'étendent parallèlement à l'axe du rotor au-delà .des zones dans les quelles les palettes se meuvent. La. partie des chambres 8 s'étendant parallèlement à l'axe au-delà des palettas 3 présente un fond 16 qui se rapproche de l'axe de rotation du rotor en s'éloignant de la zone des palettes. Ce fond 16 se raccorde au fond de la partie des chambres comprise dans la zone des palettes, dans le plan perpendiculaire à l'axe de rota tion et qui passe par les extrémités des pa lettes.
Un fond analogue 17 est prévu pour la partie des chambres 9 qui s'étendent parallè lement à l'axe de rotation au-delà de la zone dans laquelle les palettes 4 se meuvent.
La matière à broyer est introduite dans le broyeur à travers un orifice 18 situé d'un côté du disque ?. Elle sort de ce broyeur par des lumières 24 formées dans un cylindre 25 relié à l'échappement de l'autre côté de ce disque. Elle circule donc dans ce broyeur dans un sens tel que la couronne des palettes 4 peut être considérée comme située en aval de la couronne des palettes 3.
Comme on peut s'en rendre compte à la fiâ. 2, le nombre de palettes 4 de la couronne en aval de l'autre est inférieur au nombre de palettes 3 consti tuant cette autre couronne. Indépendamment du nombre des palettes, on peut aussi donner des dimensions plus petites aux palettes 4 qu'aux palettes 3. Dans l'un et l'autre cas, la pression dans l'espace en aval du rotor est inférieure à la pression en amont,, ce qui a pour effet d'accélérer le passage du courant d'air et de matières de l'avant. à. l'arrière de l'appareil.
On peut également, voir à la fig. 2 que les palettes 4 de la couronne en aval sont incli nées plus fortement en arrière que les palet tes 3 de la couronne en amont. En d'autres. termes, les palettes 4 sont inclinées en arrière par rapport aux palettes 3. Il est à remar quer que cette particularité peut exister même lorsque toutes les palettes ne sont pas incli nées vers l'arrière.
Les palettes 3 et 4, ainsi que les parois des chambres 8 et 9, sont de préférence cons tituées en une matière dure à surface rLi- gueuse. Elles sont avantageusement à base de matière abrasive telle que du silex taillé qui a été aggloméré par un liant durci ou a été enrobé dans un métal coulé.
On peut aussi constituer les palettes et l'es chambres par de la fonte d'une dureté Bri nell supérieure à 400, la surface de cette fonte présentant des rugosités. Dans le broyeur représenté à la fig. 5, la face intérieure de la culasse 19 est concave. La. coupe axiale de cette face est limitée, d'une part, par un are de circonférence 20 et, d'autre part, par mie droite 21 faisant un angle d'au moins 60 avec l'axe du rotor.
L'arc de circonférence 20 est tangent au fond des chambres 9 de la dernière couronne en un point 22 situé dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation et passant. par l'extrémité 23 des palettes Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 6 et 7, la distance d entre l'axe de rota tion et le fond 26 des chambres 9 de la cou r orme en aval de celle des chambres 8 est. inférieure au rayon de la surface intérieure cylindrique 27 du stator 5 à l'e-xtérieur de laquelle s'abouchent les chambres 8 de la cou ronne immédiatement en amont de la .cou ronne des chambres 9.
De plus,, le rotor por tant les palettes 3 et 4 a un rayon R plus grand que la. distance d.
La. matière qui quitte la couronne d'amont en suivant un trajet en hélice entre la péri phérie 28 -du rotor 2 et la paroi coaxiale 27 est. donc obligée en 29 de se rapprocher de l'axe de rotation avant'd'atteindre les cham bres 9. De ce fait, elle atteint plus facilement la zone balayée par les palettes d'aval 4 et est rejetée avec plus de force contre la paroi des chambres 9, ce qui .contribue à l'ame nuiser.
Crusher. The object. of the present invention is a typical mill comprising a stator provided with a ring of peripheral chambers on the upstream side. and. of a ring of peripheral chambers on the downstream side, the inside diameter of the first ring being greater than that of the second ring, said chambers opening towards the inside of the stator, a circular clearance in the stator between said crowns, a rotor disc capable of rotating in said recess,
the peripheral surfaces of the disc-rotor and of the circular recess forming together an annular slot opening towards said rings of chambers, fixed vanes, on each side of the disk-rotor opposite the openings of said chambers, these latter extending axially beyond the area swept by the pallets.
This crusher is characterized in that the radius of the. peripheral surface of the undercut. circular is, at any point, greater than the distance from the axis of the rotor to the bottom of the chambers located on the downstream side of the stator, the radius of the disc-rotor being at least equal to said distance, and. the slot formed between the peripheral surface of said recess and the. peripheral surface of the rotor disc opening, on the downstream side of the sator, in a direction substantially perpendicular to the axis of the rotor.
Preferably, the. slot formed between the peripheral surface of the stator cavity and the peripheral surface of the disc-rotor opens, on the upstream side of the mill, flush with the. inner periphery of the chamber ring located on the upstream side of the mill.
The annular cavity of the stator can form, on the downstream side of the stator, a radial wall forming advantageously with the downstream side of the rotor disc a radial annular slot which gives the total annular slot situated between the stator and the rotor, preferably a sec bent transverse tion whose output branch opens in a direction substantially perpendicular to the axis of the rotor.
The peripheral chambers, instead of being inclined forwards with respect to a longitudinal plane passing through the middle of their width at the entrance, are preferably inclined towards the rear, which has a favorable effect on the point. of the fineness of the grind.
In order to be able to vary easily, according to the particular circumstances which arise., The flow rate of the air circulating in the mill with the material to be ground, the blades of the rotor can be mounted on the latter in such a way that vary their inclination with respect to. a longitudinal plane.
In mills of this type, it is known to give the peripheral chambers dimensions such that they extend parallel to the axis of the rotor, beyond the zone in which the vanes move.
According to one embodiment of the invention, with the aim of increasing the end proportion for the same consumption and the same grinding time, the part of the chambers extending parallel to the axis beyond: the pallets presents a bottom which approaches the axis by moving away from the zone of the pallets and which connects to the bottom of the other part of the chambers ": in the plane perpendicular to the axis and which passes through the ends of the pallets.
It is also known, in these, crushers, to use several crowns of chambers at the. chi stator periphery, the number of pallets being the same in the different crowns.
In order to improve flow stability, provision can be made: in the mill according to the present invention, for a crown of chambers downstream of another in the direction of circulation of the. material from the inlet to the outlet of the crusher, a lower number of pallets than for this other crown. It is also useful to give the vanes of the rotor opposite the. downstream crown of smaller dimensions than those of the pallets facing the upstream crown.
The pallets and the walls of the chambers are made, for example, of a hard material with a rough surface, this material being. preferably abrasive. This Furprenant effect is observed that not only does an apparatus thus formed resist wear better, but that its efficiency to the point of turning out the fineness and uniformity of the grinding is notably increased.
The accompanying drawing shows schematically, by way of example, three embodiments: of the grinding mill. the object. of the invention.
The. Fis. 1 is a longitudinal section in a first embodiment of the mill according to the invention.
Fig. 2 is a cross section along the line. broken line II-II, of fig. 1.
Fig. 3 shows, on a larger scale, a particular dewlap of mounting a paddle on 1 th rotor.
Fig. 4 is a section along the. line IV-IV of fig. 3. Fig. 5 is a longitudinal section dan ,, another embodiment of the mill according to the invention.
Fig. 6 is. a longitudinal section of a third exemplary embodiment of the invention.
Fig. 7 is a cross section taken along line VII-VII of the. fi-. 6.
In these various figures, the same reference notations designate identical elements.
The crusher shown in fi-. 1 to 4 com takes a rotating rotor. in the direction of the arrow X and consisting of a disc? provided with two crowns of pallets arranged on each side. and other of this disc. The pallets of a crown are designated by 3 and. those of the other ring by 4. This rotor turns in a stator 5 made up of two parts 5a and 5b @poilrvues flanges 6 assembled by bolts 7.
This stator 5 has internal ment, at its periphery, ales chambers 8 and 9. These chambers are inclined rearwardly relative to an axial plane such as 10 passing through the middle of their width at the inlet.
The internal diameter of the first crown of chambers 8 is greater than. that of the second crown 9. Between the two crowns of chambers 8 and 9, the stator 5 has a circular clearance in which the disc rotates? of the rotor. Peripheral surfaces \ 7 of this clearance. and? 8: of the disc-rotor 2 together form an annular tent.
The radius R of the periplieric surface 27 of said clearance. circular is at any point greater than the distance d from the axis of the rotor 2 to the bottom of the chambers 9;
the radius of the peripheral surface 28 of the disc-rotor 2 is at least equal to. said distance d, and the slot formed between the peripheral surfaces 27 of said clearance of the stator and 28 of the disk, - that rotor 2 opens, on the side of the court of upstream chambers 8 of the stator, flush with the periphery interior of this crown of chambers, and on the side of the.
downstream chain ring 9, over a passage 30 substantially. perpendicular to the axis of the rotor, passage that is. limited by the side face said rotor disc and. radial wall 29 chi stator 5b adja- ceiit.e to the chambers 9. As a whole, the annular slot between the stator 5 and the rotor? therefore has a bent cross section.
The vanes 3, as well as the vanes 1, are mounted on the disc 2 so that their inclination can be easily varied with respect to an axial plane. For this purpose, the pallets are, for example, mounted as shown, on a larger scale, in FIGS. 3 and -l. Each pallet is in the form of an angle iron including. one of the wings 3a is. tightened against disc 2 by means of a bolt 11.
In wing 3a. holes 12, 13 and 1-1 are provided, distributed along an arc of a circle at constant distance from the axis of bolt 11.
Any of the holes 12 to 1.-t can be engaged around a pin 1.5 integral with the dis- (read \ '. In the case of fig. 3, the pin 15 is secured in the hole 14 and the pallet is inline backwards with respect to the direction of rotation indicated by the arrow X. If the pin 15 was engaged in the hole 12 la.
palette would occupy a position such as that shown in phantom in the same figure. In this position, the pallet would be tilted forward. In practice, more than three holes can be provided to determine the orientation of the pallet relative to the disc. We also understand that we can. make the pin 15 integral with the pallet and save in the disc \? the holes in which it can be engaged.
Provision can also be made for the spindle 15 to act as a pivot for changing the orientation of the pallet and for the bolt <B> II </B> to be engaged in different holes made, ie. in the pallet, or in the disc.
As can be seen at. fig. 1, the chambers 8 and 9 extend parallel to the axis of the rotor beyond the zones in which the vanes move. The part of the chambers 8 extending parallel to the axis beyond the pallets 3 has a bottom 16 which approaches the axis of rotation of the rotor away from the area of the pallets. This bottom 16 is connected to the bottom of the part of the chambers included in the zone of the pallets, in the plane perpendicular to the axis of rotation and which passes through the ends of the pallets.
A similar bottom 17 is provided for the part of the chambers 9 which extend parallel to the axis of rotation beyond the zone in which the vanes 4 move.
The material to be ground is introduced into the mill through an orifice 18 located on one side of the disc. It leaves this crusher through openings 24 formed in a cylinder 25 connected to the exhaust on the other side of this disc. It therefore circulates in this crusher in a direction such that the crown of the pallets 4 can be considered to be located downstream of the crown of the pallets 3.
As we can see from the fiâ. 2, the number of pallets 4 of the crown downstream of the other is less than the number of pallets 3 constituting this other crown. Independently of the number of the vanes, it is also possible to give smaller dimensions to the vanes 4 than to the vanes 3. In either case, the pressure in the space downstream of the rotor is lower than the pressure upstream. ,, which has the effect of accelerating the passage of the air stream and material forward. at. the back of the device.
It is also possible to see in FIG. 2 that the pallets 4 of the downstream crown are inclined more strongly back than the pallets 3 of the upstream crown. In others. In terms, the pallets 4 are inclined backwards with respect to the pallets 3. It should be noted that this feature can exist even when all the pallets are not inclined backwards.
Pallets 3 and 4, as well as the walls of chambers 8 and 9, are preferably made of a hard material with a rough surface. They are advantageously based on an abrasive material such as cut flint which has been agglomerated by a hardened binder or has been coated in a cast metal.
It is also possible to form the pallets and the chambers by cast iron with a Bri nell hardness greater than 400, the surface of this cast iron having roughness. In the crusher shown in fig. 5, the inner face of the cylinder head 19 is concave. The axial section of this face is limited, on the one hand, by an are of circumference 20 and, on the other hand, by a straight crumb 21 making an angle of at least 60 with the axis of the rotor.
The arc of circumference 20 is tangent to the bottom of the chambers 9 of the last ring at a point 22 located in the plane perpendicular to the axis of rotation and passing. by the end 23 of the pallets In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the distance d between the axis of rotation and the bottom 26 of the chambers 9 of the cou r orme downstream of that of the chambers 8 is. less than the radius of the cylindrical inner surface 27 of the stator 5 at the e-xtérieur of which the chambers 8 of the crown immediately open upstream of the .cou ronne of the chambers 9.
In addition, the rotor por both the vanes 3 and 4 has a radius R greater than the. distance d.
The material which leaves the upstream ring following a helical path between the periphery 28 of the rotor 2 and the coaxial wall 27 is. therefore forced at 29 to approach the axis of rotation before reaching the chambers 9. As a result, it more easily reaches the area swept by the downstream pallets 4 and is thrown back with more force against the chamber. wall of the chambers 9, which contributes to the damaging soul.