CH316228A - Broyeur - Google Patents

Description

  <B>Broyeur</B>    L'invention a pour objet un broyeur per  mettant de désagréger des matières en particu  les ayant des dimensions très petites, à l'état  sec ou en présence d'un liquide pour former  une émulsion ; dans le broyeur selon l'inven  tion le broyage se fait par des billes qui roulent  sur des pistes formées par des rainures prati  quées respectivement dans un anneau extérieur       angulairement    fixe et dans un anneau intérieur  rotatif.  



  Le broyeur selon l'invention est caractérisé  en ce que ledit anneau extérieur comporte sur  sa face interne une rainure ayant une section  transversale     curviligne    et en ce qu'il comprend  un arbre rotatif logé dans ledit anneau exté  rieur et portant ledit anneau rotatif comportant  sur sa face externe une rainure, une série de  billes disposées dans lesdites rainures entre  l'anneau extérieur et l'anneau rotatif, et des  organes d'entraînement disposés entre ledit  arbre et l'anneau rotatif, ces organes étant  agencés de manière telle que le couple trans  mis par l'arbre à l'anneau rotatif pendant la  rotation de l'arbre ait tendance à déplacer cet  anneau rotatif     axialement    le long de l'arbre,  la rainure tracée sur l'anneau rotatif ayant une  forme telle que la poussée axiale,

   exercée sur  ledit anneaux rotatif, sollicite les billes vers  l'extérieur pour les serrer contre l'anneau exté  rieur.    Les dessins ci-annexés montrent, à titre  d'exemple, deux formes d'exécution de l'in  vention.  



  Les     fig.    1 et 2 montrent, respectivement en  coupe axiale et en coupe transversale suivant  2-2 de la     fig.    1, un broyeur.  



  La     fig.    3 montre, en coupe axiale, un  broyeur à plusieurs étages.  



  Le broyeur, montré sur les     fig.    1 et 2,  comporte une boîte cylindrique 10 disposée  entre un couvercle supérieur 11 et un couver  cle inférieur 12 entre lesquels sont serrés deux  anneaux rainurés fixes 13 et 14, écartés l'un  de l'autre par une bague d'écartement 15. Des  rainures 16, de section curviligne et formant  des pistes, sont pratiquées dans les faces inter  nes des anneaux 13 et 14. Un arbre d'entraî  nement 17 traverse, vers le haut, un trou cen  tral pratiqué dans le couvercle inférieur 12 et  sur cet arbre est calé un manchon     entraîneur     18. Depuis la partie médiane de ce manchon,  dans le sens de sa longueur, partent deux rai  nures hélicoïdales 19 et 21 qui ont des pas  opposés.

   Deux anneaux rainurés rotatifs 22 et  23 entourent le manchon 18 et sont disposés de  part et d'autre du milieu de son axe longitudi  nal, l'anneau 22 comportant, sur sa face in  terne, une rainure hélicoïdale 24 dont le pas  correspond à celui de la rainure 19 alors que      l'anneau 23 comporte, sur sa face interne, une  rainure hélicoïdale 25 dont le pas correspond à  celui de la rainure 21. Une série de billes 26  est logée dans les deux rainures 24 et 19 et  une série analogue de billes 27 se trouve dans  les deux rainures 25 et 21, chaque série étant  soutenue par une cage 28.

   La face externe de  chacun des anneaux 22 et 23 comporte une  piste ou rainure 29 dont la section transver  sale a un profil curviligne tel que le rayon de  courbure de cette rainure 29 augmente vers la  face de l'anneau 22 ou 23 qui est la plus voi  sine du milieu de l'axe longitudinal du man  chon 18. Des billes 31 forment deux rangées  dont une est logée entre les anneaux rainurés  13, 22 et l'autre entre les anneaux rainurés 14  et 23.  



  L'arbre entraîneur 17 tourne dans un sens  tel que le couple exercé sur les anneaux rai  nurés 22 et 23 ait tendance à produire un mou  vement angulaire relatif entre l'arbre 17 et les  anneaux rainurés, dans un sens tel que lesdits  anneaux 22 et 23 soient sollicités de manière à  s'écarter dans le sens axial, ce qui, à cause de  la forme des rainures 29, refoule les billes 31  vers l'extérieur en les serrant contre les an  neaux rainurés 13 et 14, ce qui augmente la  pression entre ces billes 31 et ces anneaux.  



  Les matières à broyer sont introduites dans  la machine par une trémie 32 et sont réparties  par un cône 33 qui tourne avec le manchon 18,  ladite trémie communiquant avec un tube  d'alimentation 34 qui débouche juste au-dessus  du cône 33. La position du tube d'alimentation  34 est réglable en vue de faire varier le débit  avec lequel les matières sont introduites dans  la machine, le tube d'alimentation 34 étant  vissé, en 35, dans le couvercle supérieur 11 et  étant maintenu en place par une bague de blo  cage 36.  



  Un passage annulaire en forme de spirale  37, formant une admission d'air dont la section  transversale va en diminuant, est ménagé dans  le couvercle supérieur 11, ce passage commu  niquant avec l'intérieur de la machine par une  fente annulaire 38. L'air, soufflé dans l'extré  mité de grande section du passage 37, forme  un tourbillon d'air qui pénètre dans la cham-         bre    de broyage par la fente 38, la variation de  la section du passage 37 assurant la répartition  approximativement uniforme de l'air le long de  la fente annulaire 38.  



  Le couvercle inférieur 12 comporte un pas  sage d'air 39, annulaire et en forme de spi  rale, qui est analogue au passage 37 et qui  communique avec la chambre de broyage par  une fente annulaire 41.  



  Le cône rotatif 33 projette les matières vers  l'extérieur dans le passage compris entre les  billes 31 et la rainure 16 de l'anneau rainuré  13, les matières étant broyées par l'effet du  roulement des billes sur ledit anneau rainuré  13. Le courant d'air, qui traverse la fente 38,  facilite la     répartition    uniforme des matières.

    La rotation des billes refoule les matières vers  l'extérieur, à la sortie de ce premier passage,  dans le second passage formé entre les billes  31 et la rainure 16 pratiquée dans l'anneau  rainuré 14 et dans lequel un nouveau broyage  a lieu, les matières, qui quittent le deuxième  passage, étant guidées par une paroi inclinée  42, qui tourne avec le manchon 18, vers la  fente annulaire 41 et, de là, vers le passage 39  hors duquel elles sont aspirées par la grande  extrémité de ce passage ; les matières broyées  sont également poussées par le courant d'air  soufflé dans l'extrémité supérieure de la ma  chine.  



  Il est évident que la présence des matières  à broyer entre les billes 31 et les rainures 16  crée une résistance à la rotation des anneaux  rainurés 22 et 23, cette résistance dépendant  de la quantité de matières qui se trouve dans  la machine. Il en résulte que la pression, exer  cée par les billes 31 sur les rainures 16, varie  avec la quantité de matières introduites dans  la machine. Quand la machine ne contient pas  de matières, une résistance très faible s'oppose  à la rotation des anneaux rainurés 22 et 23.

    Comme une pression     importante    n'est exercée  sur les surfaces de broyage que lorsque des  matières à broyer se trouvent entre celles-ci,  ces surfaces ne subissent qu'une usure très  faible, car les matières à broyer agissent comme  un lubrifiant et empêchent que ces     surfaces     soient directement en contact.      Le broyeur à plusieurs étages, montré sur  la     fig.    3, fonctionne suivant le même principe  que celui de la     fig.    1. Cette machine comprend  un corps cylindrique 44, fermé à ses extrémités  supérieure et inférieure respectivement par des  couvercles 45 et 46 dans lesquels sont ménagés  respectivement des passages d'entrée 47 et de  sortie 48.

   Un arbre entraîneur traverse, verti  calement, une boîte contenant un joint 51, lo  gée dans le couvercle inférieur 46. Sur le corps  44 sont calés, à l'aide d'une clavette 52,     plu-          lieurs    anneaux rainurés extérieurs 53, les an  neaux extrêmes 53 prenant appui sur des  épaulements 54 faisant partie des couvercles  susdits. Les intervalles successifs prévus entre  les anneaux rainurés 53 sont occupés alternati  vement par des bagues     d'écartement    compres  sibles 55, par exemple en caoutchouc, et par  des bagues d'écartement non compressibles 56,  par exemple en acier.  



  Sur la partie inférieure de l'arbre entraî  neur 49 sont calés, à l'aide d'une clavette 57,  trois anneaux rainurés doubles 58, les deux  anneaux supérieurs étant faits en une pièce,  tandis que l'anneau inférieur comporte deux  anneaux séparés 58a. Chaque anneau double  coopère avec des séries de billes 59 logées,  en partie, dans deux anneaux rainurés adja  cents 53 séparés par une bague d'écartement  compressible 55, les     anneaux    doubles 58 pou  vant exécuter un mouvement axial limité sur  l'arbre entraîneur 49 et les intervalles existant  entre ces anneaux 58 étant recouverts par des ba  gues déflectrices compressibles 61.

   L'extrémité  supérieure de l'arbre entraîneur 49 a une sec  tion transversale réduite et sur cette extrémité  est calé, à l'aide d'une clavette 62, un manchon  d'entraînement 63 dont la face externe com  porte des rainures hélicoïdales divergentes 64  et 65 s'étendant de part et d'autre de sa partie  médiane. Le manchon 63 est entouré de deux  anneaux rainurés séparés 66 dont les faces in  ternes     portent    respectivement des     rainures    hé  licoïdales 67 et 68, ayant des pas opposés, des  billes 69 étant logées dans les rainures cor  respondantes 64 et 67 ainsi que dans les rainu  res correspondantes 65 et 68.

   Des billes 59  sont intercalées entre les deux anneaux rainu-         rés    supérieurs et intérieurs 66 et les deux an  neaux rainurés supérieurs et extérieurs 53.  



  Quand la machine fonctionne, la résistance  opposée au roulement des billes 59 des deux  anneaux supérieurs 53, en raison de la pré  sence des matières à broyer, oblige les deux  anneaux intérieurs 66 à s'écarter     axialement     l'un de l'autre, ce qui serre les billes 59, qui  sont en contact avec ces anneaux, plus forte  ment contre les anneaux extérieurs 53 et ce  qui tend à refouler le deuxième anneau 53, à  partir du haut, vers le bas.

   La poussée vers  le bas est transmise au troisième anneau 53  par la bague d'écartement rigide et intermé  diaire 56, puis par les billes 59, en contact  avec le troisième anneau 53, à l'anneau inté  rieur et supérieur 58, et, par la série suivante  de billes 59, vers le bas, au quatrième anneau  extérieur 53, la poussée étant transmise, d'une  manière similaire, par les billes et les anneaux  rainurés restants à la partie inférieure de l'em  pilage des anneaux. Par conséquent, la pression  entre toutes les billes 59 et les anneaux rainu  rés, coopérant avec elles, va en augmentant.  



  Les anneaux intérieurs sont disposés entre  des plaques d'extrémité 71 et 72 fixées sur  l'arbre entraîneur 49 et ces plaques ont une  forme telle que la plaque supérieure 71 guide  les matières vers le premier passage à l'extré  mité supérieure de la machine, alors que la  plaque inférieure 72 les écarte de l'arbre entraî  neur 49, à l'extrémité inférieure de la ma  chine.  



  Pour le broyeur montré sur les     fig.    1 et 2,  l'air traversant la machine a un     effet    refroi  disseur. Dans le broyeur montré sur la     fig.    3,  le refroidissement peut se faire à l'aide d'un  liquide qui traverse une chambre annulaire 73.  



  Il est évident qu'un nombre quelconque de  paires d'étages de broyage, en plus des deux  étages adjoints aux organes d'entraînement,  pourrait être prévu.

Claims (1)

1. REVENDICATION Broyeur, dans lequel le broyage se fait par des billes qui roulent sur des pistes, formées par des rainures pratiquées respectivement dans un anneau extérieur angulairement fixe et dans un anneau intérieur rotatif, caractérisé en ce que ledit anneau extérieur comporte sur sa face interne une rainure ayant une section transversale curviligne et en ce qu'il comprend un arbre rotatif logé dans ledit anneau exté rieur et portant ledit anneau rotatif, comportant sur sa face externe une rainure, une série de billes disposées dans lesdites rainures, entre l'anneau extérieur et l'anneau rotatif, et des organes d'entraînement disposés entre ledit arbre et l'anneau rotatif,

   ces organes étant agencés de manière telle que le couple trans mis par l'arbre à l'anneau rotatif pendant la rotation de l'arbre ait tendance à déplacer cet anneau rotatif axialement le long de l'arbre, la rainure tracée sur l'anneau rotatif ayant une forme telle que la poussée axiale, exercée sur ledit anneau rotatif, sollicite les billes vers l'ex térieur pour les serrer contre l'anneau exté rieur. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Broyeur selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comporte deux anneaux rai nurés extérieurs, écartés axialement l'un de l'autre, ledit arbre portant deux anneaux rai nurés rotatifs et deux séries de billes disposées chacune entre un anneau extérieur et l'an neau rotatif correspondant, les organes d'en traînement étant agencés de manière telle que les deux anneaux rotatifs soient sollicités axia- lement dans des sens opposés. 2. Broyeur selon la revendication, carac térisé en ce que les organes d'entraînement comportent un mécanisme à vis. 3.

   Broyeur selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les organes d'entraîne ment sont constitués par plusieurs billes logées dans des rainures hélicoïdales ménagées dans l'arbre rotatif et dans l'anneau rainuré rotatif. 4. Broyeur selon la sous-revendication 1; caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux séries additionnelles de billes de broyage, dis posées entre des anneaux extérieurs et des an neaux rotatifs associés, l'anneau rainuré exté= rieur, adjoint à une desdites séries addition nelles de billes, étant agencé de manière à pou voir être déplacé axialement par la poussée exercée sur cet anneau par l'anneau rainuré extérieur adjacent, dont l'anneau rotatif cor respondant est sollicité par lesdits organes en traîneurs,

   les anneaux rainurés rotatifs, adjoints auxdites séries additionnelles de billes, étant mobiles axialement. 5. Broyeur selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'une bague d'écartement compressible est intercalée entre les anneaux rainurés extérieurs, associés aux deux séries additionnelles de billes de broyage.