Machine pour la désintégration d'un produit en vrac. Cette invention se rapporte à une machine pour la désintégration d'un produit en vrac, composé de particules solides individuelles, par -exemple pour effectuer les opérations de concassage lors de la mouture de céréales comme le blé, cette machine comportant une ouverture d'admission pour déverser un cou rant du produit à traiter sur un rotor muni d'ailettes radiales disposées de manière à diri ger le produit de faon qu'il soit expulsé approximativement tangentiellement de la pé riphérie du rotor lorsque celui-ci tourne, et des languettes séparées fixes, disposées sui vant une rangée annulaire autour de la. péri phérie du rotor, de faon à être placées sur la trajectoire du produit s'échappant.
tangen tiellement du rotor, chaque languette présen tant une face d'impact sensiblement perpen diculaire à la. direction du flux tangentiel de produit, s'échappant du rotor. Dans le cas de céréales et autres produits alimentaires, ladite désintégration peut aller de pair avec la des truction des insectes vivants pouvant se trou ver dans le produit..
L'invention concerne une machine destinée à effectuer cette désintégration de pair avec une séparation, par laquelle les particules du produit désintégré sont. séparées d'après leurs dimensions. Lors du traitement de céréales telles que le blé, le concassage uniforme pourra être suivi immédiatement d'une séparation des particules, plus menues, d'endosperme, des particules, plus grosses, du grain.
La machine selon l'invention est caractérisée en ce que les dites languettes sont espacées de manière à former entre elles d'étroits interstices par les quels seulement des particules relativement menues du produit ainsi que de l'air peuvent s'échapper, et en ce qu'elle comprend, en outre, un dispositif pour diriger en courants séparés, lesdites particules menues s'échappant par lesdits interstices et les particules res tantes trop grosses pour s'échapper par ceux-ci.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme et une variante d'exécu tion de la machine qui fait l'objet de la pré sente invention.
Fig. 1 est une vue en coupe verticale de la forme d'exécution.
Fig. 2 est une vue en plan par-dessus de la fig. 1, certaines parties étant arrachées pour montrer la structure interne.
Fig. 3 est une vue partielle, à plus grande échelle, de la fig. 2.
Fig. 4 est une vue semblable à la fig. 3, représentant une variante.
Fig. 1 représente une machine comprenant un carter désigné globalement par 2, compre nant une coquille supérieure 4 et une trémie de fond 6, cette dernière étant. vissée sur le fond d'un châssis 5 de la coquille 4. Le car ter 2 est supporté par trois pieds 8 dont les extrémités supérieures s'emboîtent étroitement dans des évidements 9 ménagés d'ans une con sole 10 du châssis 5, et l'extrémité inférieure de chaque pied est pourvue d'un socle à bride 11. Un moteur électrique à vitesse variable 14 est monté à la partie supérieure du châssis 5 au moyen d'un trépied 12 et d'une bague à bride 13.
Chaque pied 12 comporte une con sole 15 dirigée vers le bas; une paroi supé rieure centrale en forme de disque 19 de la coquille 4 est. vissée à ces trois consoles 1.5. Le moteur 14 comporte un arbre dirigé vers le bas et qui passe dans un boîtier de palier allongé 16 contenant. un palier à rouleaux 17. L'arbre est terminé par un prolongement. co nique 18 faisant saillie vers le bas hors du boîtier 16. La paroi supérieure 19 de la. co quille 4 comporte une ouverture d'admission centrale 20 du produit, traversée par l'arbre du moteur et entourée par un manchon 22 di rigé vers le bas.
Un couloir 24 est fixé sur la paroi supé rieure 19 près de l'ouverture 20, au moyen d'un rebord annulaire 26 qui prend appui et qui est vissé sur la paroi supérieure 19 autour de l'ouverture 20. Dans la. partie supérieure de sa paroi, le couloir 24 présente une ouver ture 28 donnant passage au boîtier de palier 16 qui y est, ajusté étroitement.
Comme repré senté plus clairement à la fi-. 2, la surface de la paroi inférieure 27 du couloir est ter minée, d'un côté du plan médian longitudinal du couloir, à son intersection 29 avec la sur face intérieure du manchon 22, tandis que de l'autre côté de cette ligne médiane cette paroi inférieure 27 pénètre dans le manchon 22 (voir également fig. 1) sur une partie 31 en forme d'un secteur d'anneau. En bas, le sec teur 31 est terminé par un bord radial 30 perpendiculaire au plan médian longitudinal du couloir 24, l'autre bord radial 33 du sec teur 31 étant situé dans ce plan médian du couloir 24.
Les bords intérieur et extérieur du secteur 31 sont découpés de manière à s'adapter le long de la. paroi extérieure du boîtier de palier 16 et de la surface inté rieure du manchon 22.
Un rotor 36, centré directement sous l'ou verture d'admission du produit 20, est monté sur le prolongement conique du rotor au moyen d'un écrou 32, d'une rondelle 34 et d'une clavette (non représentée). Le rotor 36 est formé d'un fond concave 38 et d'un organe supérieur 40 fixé à. ce fond. Le fond 38 pré sente un moyeu central 39 entouré d'une paroi dirigée vers le haut et vers l'extérieur, ter minée par un rebord annulaire 41 présentant une surface annulaire supérieure plane 42.
L'organe 40 est annulaire dans l'ensemble, mais près de son bord extérieur, il présente un certain nombre (par exemple soixante- douze) d'ailettes radiales 44 également espa cées, qui font saillie vers le bas, leur surface inférieure butant contre la surface 42 du fond 38.
Chaque ailette 44 a., en coupe, la forme représentée à la fi-. 3, comportant une sur face d'attaque 46, une surface postérieure 48 et des surfaces extrêmes 50 et<B>51.</B> Entre cha que paire d'ailettes adjacentes 44 il y a. donc un passage 49, et le courant. de produit est distribué de façon égale parmi ces passages, lorsque ce courant est poussé vers la. péri phérie du rotor, d'où il s'échappe tangentielle ment en un courant annulaire dans la zone de trajectoire 53.
Comme indiqué à. la fig. 3, une ailette 44 sur d'eux est. fixée a.u fond 38 par une vis 52 (voir. également fig. 1), ces vis fixant. les organes 38 et 40 ensemble, de manière à cons tituer un rotor rigide. Quatre cales Wood- ruff 54 également espacées autour du rotor assurent que les deux organes 38 et 40 sont alignés avec précision et transmettent la charge de torsion.
Le rotor 36 est façonné de façon à présenter une épaisseur variable, comme montré, afin de répartir uniformé ment les efforts auxquels il est. soumis, et de manière que son centre de gravité coïncide avec le centre du palier inférieur 17, placé près de l'extrémité inférieure du boîtier de palier allongé 16. Le rotor 36 et le rotor du moteur 14 sont équilibrés dynamiquement avant d'être installés, mais, par suite du dés équilibre probable de la charge, il est dési rable de placer le rotor 36 comme décrit, afin d'éviter tout flamba e de l'arbre du mo teur ainsi que des vibrations excessives.
Une rangée circulaire de languettes ree- ta.ngulaires allongées formées de barres plates rectangulaires 56, par exemple au nombre de cent quatre-vingt, et dirigées vers le bas en travers de la sortie du rotor, entourent, la périphérie du rotor 36. Ces languettes sont montées rigidement par leur extrémité supé rieure sur une bague encochée 57 que plu sieurs goujons 60, équipés d'écrous 60a et pas sant dans des trous appropriés ménagés dans un rebord de montage de la. bague 57, fixent au bord extérieur de la, paroi supérieure 19.
La bague 57 est formée de deux parties semi- circulaires, supportant chacune la moitié du nombre des languettes 56 (quatre-vingt dix dans l'exemple décrit). Le châssis 5 est sé paré du bord extérieur de la paroi supérieure 19 par un interstice ou canal annulaire 59 dans lequel passent, les languettes, et ce canal annulaire est recouvert par une chape annu laire en forme de [J renversé 61 que plusieurs boulons 63 et écrous 63a maintiennent en place. On peut donc, en enlevant les écrous 63a, soulever la chape 61 et la maintenir sou levée par un câble ou autre moyen approprié (non représenté) permettant ainsi d'avoir accès aux languettes et aux éléments coopé rants.
La bague 57 étant formée de deux par ties semi-circulaires, celles-ci peuvent être en levées facilement entre deux quelconques des pieds 12.
Comme le montre la partie gauche de la fig. 3, chacune des encoches de la bague 57 présente une face large 62 et une face étroite 64, et les languettes sont solidement. calées dans les encoches, le haut d'une face latérale 67 de chaque languette étant appuyé contre la face 62, et le haut d'une de ses faces de champ 66 contre la face 64 de l'encoche. La partie droite de la fig. 3 montre que ces champs 66 forment les surfaces d'impact des languettes, et lorsque le rotor 36 tourne en sens contraire des aiguilles d'une montre, clans le sens de la flèche, les particules du produit. sont projetées contre ces faces d'im pact en suivant des trajectoires perpendicu laires à ces faces.
La largeur de la, face latérale 67 de chaque languette est supérieure à la largeur de la face 62 de son encoche, de sorte que la face de champ opposée à la face d'impact 66 de la languette est située en arrière de la face d'impact de la languette adjacente suivante. En outre, l'épaisseur des languettes est légère ment inférieure à la largeur des faces 64, de sorte qu'il existe une étroite rainure , ou interstice 68 au bord extérieur de chaque face d'impact.
Comme représenté à droite de la fig. 3, la rangée de languettes 56 offre un grand nombre de faces d'impact 66, également espacées et chacune perpendiculaire à la tra jectoire des -particules du produit projetées dans leur direction à partir du rotor; près du bord extérieur de chaque face d'impact existe un interstice étroit par lequel l'air accompagnant le produit, ainsi que les plus menues particules du produit, peuvent s'échapper.
Comme représenté dans les fig. 1 et 2, une zone de diffusion annulaire 69, dans laquelle pénètrent l'air et les petites particules s'échappant par les interstices 68, entoure la rangée de languettes 56. Dans cette zone, la vitesse de l'air est diminuée et l'air est dirigé dans l'ensemble vers le bas par la surface intérieure du châssis 5.
En coupe transver sale, les languettes 56 sont rectangulaires et, avec le nombre de languettes indiqué précé demment, chacune d'elles est placée de façon à former un angle de 2 avec la suivante et, de ce fait, la largeur de chacun des interstices 68 augmente légèrement lorsqu'on s'éloigne de la face d'impact adjacente 66. Donc, chaque particule qui pénètre dans un interstice s'échappera par celui-ci et arrivera dans la zone 69. Dans cette forme d'exécution, la lar geur des interstices 68 est de 1,6 mm (11i6 de pouce) à leur bord d'entrée, de façon que les particules dont les dimensions sont plus grandes, soient déviées vers le bas, le long des faces 67 et des champs 66.
Suivant la fig. 1, l'assemblage en forme de trémie 6 du carter 2 est formé de deux tré mies concentriques comprenant une trémie extérieure 70 vissée par son sommet aux bords inférieurs du châssis 5, et une trémie infé rieure 72 supportée à sa partie supérieure par une bague 74 et plusieurs consoles 76 espacées angulairement, chacune d'elles étant rivée par une extrémité à la trémie 70 et par l'autre extrémité à la. bague 74. Le fond de la trémie 70 est pourvu d'une goulotte d'écoulement 78. et la trémie 72 est pourvue d'un débouché semblable 80.
Le bord supérieur de la trémie 72 entoure le fond de la rangée, de languettes 56 de façon que l'air et les particules de pro duit qui s'échappent par les interstices 68 entre les languettes et pénètrent dans la zone de diffusion 69 retombent dans la trémie 70, tandis que les particules plias grosses qui ne s'échappent pas par ces interstices retombent du côté intérieur de la rangée de languettes dans la. trémie 72. On fait donc percuter le produit contre les languettes pour réaliser sa désintégration, et les @ petites particules sont ensuite simultanément transportées par l'air dans la. zone de diffusion 69 et ainsi sous traites au courant. des grandes particules du produit.
En plus de cela, les faces d'impact des languettes sont maintenues propres, en vertu de cette action de séparation au cours de laquelle les petites particules s'échappent radialement et tangentiellement vers l'exté rieur et les grosses particules retombent, dans la. trémie 72. Ceci assure une action d'impact uniforme au cours de laquelle chaque parti cule du produit est soumise à un impact dé terminé.
A la fig. 1, lorsqu'on utilise la machine, un courant du produit. à traiter, tel que du blé, descend par gravité dans le couloir 24 et sensiblement la moitié du produit est diri gée par le rebord 30 dans le sens de rotation du rotor 36 sur la partie centrale de celui-ci, tandis que le restant du produit tombe par dessus le rebord 29 directement sur la partie centrale du rotor. Le bord inférieur du collet 22 tend à distribuer le flux du produit uni . sur l'or!mne contigu concave 38 du rotor. Par suite du mouvement de rotation du rotor, le produit s'étale et s'écoule sous forme d'un courant annulaire uniforme à une vitesse croissante, en grimpant le long de la. surface supérieure concave de l'organe 38.
Lorsque le courant atteint le bord intérieur de la. surface 42, les surfaces d'attaque 46 (fig. 3) des ailettes 44 frappent des parties du courant, de sorte que le courant est sub divisé en un grand nombre de petits courants. Chacun de ces courants s'étale vers le haut le long de sa surface de guidage 46, tandis que la vitesse d'écoulement augmente, et ceci provoque un nouvel amincissement du cou rant.
L'ouverture de sortie du rotor 36 décharge le produit et l'air qui l'accompagne par la zone de trajectoire 53 vers la rangée de lan guettes 56. Les trajectoires des particules du produit, par exemple des grains de blé, sont quelque peu turbulentes, mais dans l'ensemble sont dirigées tangentiellement et à une vitesse susceptible de provoquer la désintégration ou l'éclatement des grains au moment de leur impact sur cette rangée de languettes. Les particules du produit qui ne heurtent pas di rectement une face d'impact 66 (fig. 3) sont dirigées par la surface latérale 67 de la lan guette adjacente 56 vers la face d'impact 66 de la. languette adjacente suivante dans le sens de la trajectoire.
En raison du courant d'air à travers les interstices 68 jusque dans la zone de diffusion relativement. grande 69 (fig. 2) au-delà de la rangée de languettes, les remous du courant. d'air dans la zone de tra jectoire sont fortement diminués. D'autre part, comme il a. été mentionné ci-dessus, les petites particules de produit s'échappent avec l'air par les interstices 68, et les grosses particules retombent. Ceci empêche sensiblement le dépôt de particules du produit sur les faces d'im pact. 66, en sorte que les particules ne sont pas déviées et leurs chocs sur ces faces ne sont pas amortis. Il en résulte un éclatement de toutes les particules du produit.
Les petites particules du produit. éclaté qui sont amenées dans la. zone de diffusion 69 sont transportées de là, par gravité et par le courant d'air, à travers les ouvertures d'écoulement 78 situées à la base de la. trémie 70, et le reste du produit éclaté est transporté directement vers le bas, par gravité et par le courant d'air, des faces d'impact 66 à tra vers l'ouverture d'écoulement 80 de la. tré mie 72. La machine représentée convient particu lièrement pour concasser du blé dans une minoterie. Lorsqu'on l'emploie à cet usage particulier, le rotor 36 a un diamètre de 71 cm (28 pouces) et tourne à 1740 tours l minute.
L'écartement entre la rangée de lan guettes et la périphérie des ailettes 44 est approximativement de 19 mm (3/4 pouce) et les autres dimensions sont représentées dans le dessin qui est exécuté approximativement à l'échelle. Cette machine est. d'application géné rale pour désintégrer des produits divers, et il est évident qu'on peut modifier le nombre des ailettes du rotor et le nombre des lan guettes fixes, ainsi que d'autres caractéristi ques de la machine, afin de l'adapter aux usages particuliers et aux conditions de fonc tionnement. En outre, on peut incurver ou incliner les ailettes vers l'avant ou vers l'ar rière. Les dimensions des faces d'impact de languettes et des ouvertures intermédiaires doivent être choisies de facon à traiter effi cacement un produit donné.
De faon géné rale, la hauteur des languettes doit être supé rieure à la hauteur de la. sortie du rotor, la largeur des interstices 68 doit être inférieure à la plus petite dimension de la. moyenne des grains du produit, et la face de chaque lan guette peut être plus large ou plus étroite que la plus grande dimension de la moyenne des grains, le tout étant déterminé par le genre de concassage ou d'éclatement qu'on désire réaliser. Lorsque la machine représentée est employée comme décrit, l'action d'impact est suffisamment importante pour détruire les insectes vivants pouvant être mélangés au grain.
Des machines de minoterie connues, dans lesquelles le grain est traité au moyen de per cuteurs tournants, ne provoquent pas l'éclate ment de tous les grains ou noyaux, mais pro voquent l'écrasement, la cassure ou l'écaille- ment du péricarpe, d'où il résulte de menus fragments de son. La machine de minoterie à impact décrite est une machine plus efficace puisqu'elle produit ou provoque un seul im pact avec suffisamment de puissance pour réaliser la réduction requise, en donnant moins de menus fragments de son et en gas pillant moins d'énergie.
Lors des opérations de broyage, les exi gences relatives à une réduction satisfaisante des produits à moudre varient avec ces pro duits. Par exemple, dans le procédé du con cassage, on peut désirer obtenir un maximum d'issues grossières et un minimum de farine de concassage, sans que le son soit trop forte ment concassé. Avec la machine décrite, on satisfait à l'exigence de varier la réduction en prévoyant un choix de languettes inter changeables peu coûteuses et simples et un choix de vitesses de trajectoire, ces dernières étant réalisées par l'emploi d'un moteur à vitesse variable 14.
La fig. 4 représente une variante, iden tique en principe à la machine des fig. 1, 2 et 3, exception faite des dimensions des lan guettes, qui sont plus étroites et plus épaisses et de la disposition des interstices intermé diaires. C'est ainsi que les languettes 56 des fig. 1, 2 et 3 sont remplacées à la fig. 4 par des languettes 86 qui sont fixées sur la bague encochée 57 par des goujons 58 et des écrous 58a de la même manière que les languettes 56.
Chaque languette 86 comporte une face d'im pact 88 qui est phis large que les faces d'en coche 64, de sorte que les languettes 86 se re couvrent l'une l'autre dans le sens de leur épaisseur, et la largeur des languettes 86 est légèrement inférieure à la largeur des faces d'encoches 62, de sorte qu'un interstice 90 est formé entre chaque paire de languettes adja centes. Les languettes 86 se recouvrent donc l'une l'autre et les interstices 90 se présentent le long des faces d'impact 88, alors qu'à la fig. 3, le recouvrement des languettes 56 et les interstices 68 se présentent le long des faces latérales 67 des languettes.
Les inters tices 90 ont en principe la même largeur que les interstices 68, de sorte que, lors du fonc tionnement de la machine, les petites parti cules du produit, ainsi que l'air, s'échappent vers l'extérieur par les interstices 90.
Le passage des particules du produit à travers le rotor dans la variante suivant la fig. 4 se fait de la même faon que dans la forme d'exécution représentée dans les fig. 1 à. 3. Cependant, lorsque les particules du pro duit heurtent ou percutent contre les faces d'impact 88, l'air tend à s'écouler par chacun des interstices 90, dans le plan de la face d'im- paet adjacente.
Dans la machine suivant les fi-. 1 à 3, ainsi que dans la. variante suivant la fig. 4, on peut modifier à volonté 1a gran deur des interstices 68 et 90, en passant d'une dimension ou type de languettes à une autre, et de cette façon on peut. obtenir une grande variété d'effets percutant et séparateur avec une modification minimum de l'équipement.