Appareil centrifuge à impact La présente invention a pour objet un appareil centrifuge à impact comprenant un dispositif frap peur rotatif entraîné par un moteur pour projeter une matière en apport continu vers l'extérieur, sous l'effet de la force centrifuge.
On: connaît de telles machines servant à soumet tre un produit meuble à des impacts centrifuges à différentes fins, telles, que le broyage des grains et la réduction de différents types de matières d'ans les industries chimiques métallurgiques et autres.
L'utili- sation de ces machines est principalement dépen dante de leur aptitude à imprimer à l'a matière des chocs suffisants pour obtenir les résultats voulus.
L'appareil selon la présente invention est carac térisé<I>en ce</I> qu'il présente un bâti de support qui comprend des organes de support horizontaux main- tenus séparés par dieux :traverses :
espacées sur les- quelles est monté ledit dispositif frappeur rotatif dont l'arbre d'entraînement dépassant vers le haut porte une poulie, et un support mobile sur lequel le moteur d'entraînement est monté verticalement et qui peut rouf sur les organes de support horizontaux,
l'arbre d'entraînement dudit moteur étant muni d'une pou lie disposée en ligne avec la poulie du dispositif frap peur et reliée à celle-ci pour assurer l'entraînement dudit dispositif frappeur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil qui fait l'objet de la présente invention.
"La fig. 1 est une vue en élévation die face de la machine assemblée et prête à fonctionner; la fig. 2 est une vue en plan de la machine représentée sur la fig. 1 ;
la fig. 3 est une coupe verticale fragmentaire, à plus grande échelle, de l'arbre d'entraînement et du support de roulement du rotor, suivant la ligne 3-3 de la fig. 2 ;
la fig. 4 :est une coupe verticale fragmentaire, à plus grande échelle, du rotor et des parties associées, suivant la ligne 4-4 de la fig. 3 ;
la fig. 5 est une vue en perspective du bâti de support de l'ensemble du moteur et du rotor, cer- taines parties étant arrachées ;
la fig. 6 est une coupe verticale fragmentaire, à plus grande échelle, d'une partie du bâti représenté sur la fig. 3, et elle représente lie montage de cette partie avec un joint d'étanchéité à l'air;
la fig. 7 est une coupe verticale fragmentaire, à plus grande échelle, suivant la ligne 7-7 de la fig. 5, et la fig. 8 est une coupe verticale partielle, à plus grande échelle, suivant la ligne 8-8 de la fig. 5.
L'appareil représenté comprends des montants de support 10 reliés pair des poutrelles horizontales creuses 12 et 14, comme le montrent les fig. 1, 2 et 5.
Le moteur :est supporté par un support mobile constitué par un chariot présentant des, cornières 16 et 18 reposant sur les poutrelles 12 et 14 par l'inter- médiaire de galets 20 (fig. 1 et 5), comme on le décrira de façon plus détaillée ci-après. Le support mobile du moteur 22 comprend des cornières 16 et 18,
est un moteur 24 y est boulonné, avec un arbre d'entraînement 26 (fig. 1) vertical. Une paire de tra verses constituées par des profilés en forme de Z, 28 et 30 (fig. 2 et 5)
sont reliées aux poutrelles 12 et 14 et traversent l'espace séparant ces poutrelles pour supporter le dispositif frappeur rotatif, qui com porte un couvercle 32.
Un rotor frappeur 34 est suspendu de façon à pouvoir tourner en dessous du couvercle 32 et :est à son tour relié à un arbre d'en traînement 36 (fig. 1 et 3) supporté de façon à pou voir tourner dans des roulements 38 et 40 (fig. 3).
Les arbres 26 et 36 sont équipés de, poulies 42 et 44 reliées par des courroies 46. Un tendeur 48 est relié au support 22 du moteur (fig. 1) et à un carter 50 dés roulements de l'arbre du rotor pour permettre de régler la distance entre ces éléments et ainsi la transmission entre les poulies 42 et 44.
Un anneau 52 est suspendu, au couvercle 32 et supporte une enveloppe tronconique 54 (fig. 1 et 4). Le rotor com prend une plaque de fond 56 pourvue d'un moyeu central 58 fixé à l'arbre 36. Un anneau supérieur 60 est relié à la plaque 56 ainsi que de nombreux orga nes. frappeurs circonférentiellement espacés 62.
De nombreux organes d'impact formant câbles 64 sont suspendus au couvercle 32 et sont disposés de façon concentrique dans le rotor 34 et espacés de ce dernier. Le couvercle 32 comporte des ouvertures d'entrée 66a et 66b (fig. 4)
servant à admettre la matière à traiter et un anneau 68 est suspendu au couvercle près du bord antérieur de l'anneau 60 du. rotor. Des goulottes d'entrée 72 et 74 divergent vers le haut et viennent s'ajuster dans des ouvertures 72a et 74a (fig. 2 et 4) ménagées dans une plaque supé rieure 75.
Dans cet appareil, le rotor 34 est construit de façon non seulement à être exceptionnellement grand mais à être entraîné à des vitesses exception nelles.
Par exemple, dans un appareil mis dans le commerce, le rotor a environ 1 m de diamètre. Cependant, on peut obtenir des résultats analogues, à l'aide de rotors plus grands ou plus petits. La cons- truction que l'on va décrire est capable d'entraîner ce rotor à des vitesses exceptionnellement élevées.
Ainsi ce rotor représenté à 1 m de diamètre peut être entraîné à 1500 tours/minute par un moteur de 125 chevaux, ce qui lui donne une capacité supé rieure à 113 000 kg de matière traitée par heure.
Le moteur 24 entraîne le rotor 34 par les poulies 42 et 44 et les courroies 46, et la matière meuble descend sur le moyeu 58 du rotor 34 par les gou- lottes 72 et 74.
En heurtant la plaque de fond 56 du rotor les particules individuelles sont projetées vers l'extérieur par la force centrifuge et atteignent des vitesses très élevées puisqu'elles sont frappées par les organes frappeurs 62 et qu'elles sont proje tées vers l'extérieur suivant une tangente<B>de</B> façon à heurter les organes
d'impact formant cibles 64, la violence des impacts étant ainsi très grande. Ensuite, cette matière descend par gravité dans l'enveloppe 54 et sort de la machine par un conduit non représenté.
Les montants 10 de la machine reposent sur des plaques d'assise 10a qui peuvent être boulonnées ou autrement fixées au sol de l'atelier où la machine doit fonctionner. Les poutrelles creuses 12 et 14 sont soudées ou autrement fixées à des plaques cintrées 76
boulonnées sur les montants 10 au moyen de boulons 78 (fig. 1 et 5). Les poutrelles 12 et 14 forment ainsi le support de base dies mécanismes entraîneur et entraîné, c'est-à-dire le moteur et le rotor et la construction associée, qui sont supportés sur les montants 10.
Les profilés 28 et 30 servent non seulement à supporter le rotor .et l'ensemble associé, mais renfor cent également dans une mesure importante la fonc- tion de support des poutrelles 12 et 14. Ainsi, ces profilés 28 et 30 sont renforcés par des bandes supé rieures 80 et 82 sur toute leur longueur et reposent sur des poutrelles (fig. 2, 5 et 8).
Ces bandes 80 et 82 sont soudées aux branches supérieures 84a et 86a (fig. 5 et 8) dies profilés 84 et 86 et les extré- mités des parties verticales 84b et 86b sont soudées aux côtés intérieurs 12a et 14a des poutrelles 12 et 14.
Finalement, les extrémités de branches inférieu res 84e et 86c des profilés sont également soudées aux côtés intérieurs de renforcement 12a et 14a des poutrelles 12 et 14 et les bandes inférieures 87 et 89 y sont fixées.
Les profilés ainsi renforcés 28 et 30 forment une résistance très ferme contre toutes les tensions du mécanisme du rotor monté sur ces profilés, dues non seulement à la vitesse élevée du rotor mais également à la liaison d'entraînement du moteur lourd et puissance 24 (fig. 1).
De plus, les poutrelles creuses 12 et 14, qui sont rigidement reliées aux montants 10, servent également à renfor cer toute la construction contre les tensions et les forces vibratoires.
Sur les fig. 1 et 2, des pattes de support hori- zontales 88 s'étendent vers l'intérieur à partir des côtés intérieurs 12a et 14a dies poutrelles 12 et 14 et supportent un couvercle 32 (fig. 1 et 4) de façon réglable au moyen d'éléments 90 à boulons et écrous,
de manière que lors du montage, on puisse facile- ment régler la position horizontale du couvercle. En pratique,
des forces de torsion et de cisaillement sont appliquées au couvercle 32 et ces éléments 90 sont construits de façon à transmettre ces forces au bâti principal où elles sont absorbées. Le couvercle <RTI
ID="0002.0254"> est supporté par les pattes de support 88 lesquelles sont fixées, d'une part, aux poutrelles 12 et 14 et, d'autre part, aux profilés 28 et 30. Un anneau 52, une enve loppe 54 ainsi que les organes fixes d'impact 64 (fig. 4) formant cible sont suspendus au couvercle.
La plaque supérieure 75 est fixée aux profilés 28 et 30 (fig. 1 et 2) par des boulons 94 et, comme mentionné plus haut, les goulottes 72 et 74 (fig. 4) sont placées dans les ouvertures 72a et 74a de la pla que 75.
Un anneau 100 est suspendu au bord infé- rieur de l'anneau 52 et une partie annulaire 102.
Des organes de serrage 104 (fig. 1) sont articulés sur l'anneau 52 et des vis 106 sont vissées dans ces organes et prennent appui contre la partie annulaire 102 afin de retenir ainsi l'enveloppe 54 de façon détachable et étanche avec le joint 101.
Le cour vercle 32 supporte également les anneaux 52 et l'en veloppe 54 dans la position représentée sur la fig. 1. Ces parties sont ainsi supportées sur les poutrelles 12 et 14 par une construction robuste et simple et peuvent être facilement réglées et démontées.
Sur la fig. 3, un logement 108 comporte une bride annulaire 108a reposant sur la plaque supé rieure 75 et descendant jusqu'au roulement 38 d'une façon que l'on décrira ci-après plus en détail. Le logement 108 comporte un épaulement annulaire supérieur 108b sur lequel repose un anneau 110.
Une douillle 112 comporte une bride annulaire supé rieure 112a reposant sur un épaulement annulaire <B>108e</B> du logement 108 et un épaulement inférieure 112b qui supporte les bagues extérieures 114 et 116 du roulement 38.
Les bagues intérieures 118 et 120 du roulement 3 8 se trouvent en dessous d'un épaule ment 122 de l'arbre 36 et sont maintenues en con- tact avec ce dernier par une douille 124 disposée sur l'arbre, une coiffe de protection annulaire 125, une douille 127 et un écrou 129 vissé sur l'arbre;
les bagues intérieures sont fermement maintenues en place par un écrou 129.
Sur la fig. 3, le carter 50 supporte un support de roulement annulaire 126, reposant sur son bord supérieur par l'intermédiaire d'une bride annulaire 126a.
La couronne extérieure 128 du roulement 40 repose sur un épaulement annulaire 126b tandis que la couronne intérieure 130 de ce roulement repose sur un épaulement 132 de l'arbre 36.
Une douille 134 sur l'extrémité supérieure de l'arbre 36 vient contre le bord supérieur de la couronne intérieure 130 et est surmontée par une coiffe de protection annulaire 131, l'ensemble étant maintenu en place par un écrou 133 vissé sur l'arbre.
Un couvercle 136 repose sur le support 126 du roulement et est fixé à cet endroit par des boulons 127, et il com- porte également une nervure annulaire 136a reposant sur le bord supérieur de la couronne extérieure 128.
Le palier supérieur est ainsi fixé en place et supporte l'extrémité de l'arbre 36 de façon à lui permettre de tourner immédiatement en dessous. de 1a poulie 44 (fig. 1).
Un dispositif de lubrification est prévu pour les roulements 38 et 40 et est d'un type à pulvérisation classique comprenant une tuyauterie 140 et 142 reliée aux chambres 144 et 146 respecti vement immédiatement au-dessus des roulements 40 et 38.
Le lubrifiant s'infiltre constamment dans le roulement et tombe dans des chambres de drainage 148 et<B>150</B> raccordées à des tuyaux de drainage 152 et 154.
Les détails de la construction du rotor appa- missent clairement à l'examen de la fig. 4. Ainsi, les organes impact 62 comprennent chacun des boulons. 156 et des douilles 158 intercalés entre des anneaux 160 et 162 ; ces anneaux peuvent être facilement remplacés lorsqu'ils sont usés.
Cela étant, on peut serrer et fixer tout l'ensemble comprenant l'anneau 60 en serrant simplement les boulons 156. Les organes d'impact formant cibles sont maintenus en place par des boulons 164 vissés dans un anneau 167 et d'ans le couvercle 32.
Le rotor 34 est donc libre<B>de</B> tourner avec l'arbre 36 et, lorsque le produit descend sur le moyeu 58 du rotor par les goulottes 72 et 74,
il se déplace rapidement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge et est violemment frappé par les organes frappeurs 62 qui le projettent contre les organes d'impact 64 formant cibles,
après quoi il descend dans l'enveloppe 54 pour sortir de la machine. Comme le rotor 34 doit être entrainé à des vitesses très élevées,
il nécessite remploi d'un gros moteur électrique qui nécessite à son tour un support de construction très robuste. La construction servant à atteindre ce but sera maintenant décrite.
Ce support est constitué par des cornières 16 et 18 comportant des branches horizontales 166 et 168 (fig. 2) et des branches verticales 170 et 172 (fig. 5). Les branches horizontales 166 et 168 sont supportées sur clés galets 20 d'une façon que l'on décrira avec référence à la fig. 7.
Les constructions des quatre galets et les constructions associées sont identiques et on n'en décrira qu'une de façon détail lée. Sur la fig. 7, une barre formant voie de roule- ment 174 comporte une nervure <I>174a</I> qui attaque la surface inférieure de la branche horizontale 168.
Il est prévu suffisamment de jeu entre ces branches pour que la barre formant voie de roulement 174 se règle d'elle-même et puisse pivoter autour de la ner vure<I>174a</I> d'une façon que r.on décrira ci-après.
Les galets 20 comportent des brides 20a et 20b près des bords opposés de la barre formant voie de roulement 174 et une barre inférieure 176 est fixée à 1a pou- trelle 12.
Les. poutrelles 12 et 14 sont fixées aux montants 10 par des plaques cintrées 76 soudées aux poutrelles 76 et fixées par les boulons 78 aux montants.
Le moteur 24 .est maintenu dans une position verticale rigide de façon qu'il n'y ait aucune dévia tion de l'angle ou de la distance séparant les poulies 42 et 44 ;
à cet effet le support 22 (fig. 1 et 5) est fixé sur les cornières 16 et 18 du support du moteur. Le moteur 24 est fixé au support 22 par des boulons 178 et le support 22 est maintenu dans une position rigide pratiquement verticale (fig. 1).
Le support 22 comprend des branches latérales 180 et 182 rigidement reliées à des branches verticales 170 et 172 des cornières 16 et 18. Les branches latérales 180 et 182 sont reliées à leurs extrémités inférieures par une barre 184 ainsi que par des barres 186 et 188 (fig. 5) reliées entre elles par une plaque 190.
Comme le montrent les fig. 2 et 5, une plaque de support 192 chevauche les branches latérales 180 et 182 ainsi que les barres 184 et 186 et 188.
Le moteur 24 (fig. 1) est boulonné à la plaque 192 et le support 22 porte ainsi tout le poids du moteur dans sa position verticale. Cela étant, le support 22 est renforcé dans sa fixation sur le support, ce qui est réalisé à raidie de certains éléments de renforce- ment (fig. 1,
2 et 5).
En particulier, ces éléments de renforcement du support 22 sur le support du moteur comprennent des nervures 194 et 196 reliées à la plaque 192 et des branches horizontales 166 et 168 respectivement les cornières 16 et 18.
Suivant les fig. 2 et 5, les bandes 194 et 196 s'étendent en s'écartant vers l'ex térieur à partir du support 22 de façon à procurer un renforcement substantiel empêchant les branches latérales 180 et 182 du support 22 du moteur de se déplacer verticalement. Sur les fig. 2 et 5,
des ner- vures de renforcement angulaires supplémentaires 198 et 200 sont soudées ou autrement fixées aux branches latérales 180 et 182 d'où elles divergent vers l'extérieur et sont reliées aux branches horizon tales 166 et 168 de façon à renforcer davantage le support 22 contre les tensions rencontrées pendant la marche de la machine.
Deux plaques de serrage 201 et 203 sont fixées aux poutrelles 12 et 14 respectivement (fig. 2 et 5) et agissent contre les branches horizontales 166 et 168 des cornières 16 et 18.
Les constructions des plaques de serrage 201 et 203 étant identiques, on ne décrira que l'a plaque 201 de façon détaillée. La plaque 201 (fig. 1, 2 et 5) comporte des pattes 201a reliées à la poutrelle 12 et une partie supérieure 201c qui s'étend au-dessus de la branche horizon tale 168 de la cornière 16.
La plaque est maintenue contre la branche horizontale 168 par des boulons 201b qui portent le support 12 et par des écrous 201d.
On peut ainsi régler le support du moteur au moyen du tendeur 48 (fig. 1) après. quoi on peut amener les plaques de serrage 201 et 203 à prendre appui sur le support en serrant les écrous 201d. Ce support est ainsi bloqué de façon à ne pas pouvoir se déplacer verticalement et le moteur est maintenu en place pendant la marche de la machine.
On voit que le support 22 est renforcé de façon substantielle contre des tensions agissant dans tous les sens non seulement par la liaison des branches latérales 180 et 182 avec les branches verticales 170 et 172 des cornières 16 et 18 mais également ;par les nervures de support et de renforcement disposées en oblique 194, 196, 198 et 200.
La construction de support du moteur est ainsi non seulement capable de s'aligner d'elle-même pour permettre des dévia tions dans les tolérances pendant la fabrication, grâce à la construction représentée à la fig. 7, mais le support 22 du moteur est également renforcé de façon substantielle contre toutes les tensions tendant à déplacer l'arbre du moteur 26 de la position vou lue.
Le moteur est ainsi fermement calé sur les pou trelles 12 et 14 et est maintenu dans toute position d'entraînement désirée par l'écrou tendeur 48 (fig. 1).
Le poids combiné du moteur lourd,, 24 et de son support 22 crée un frottement excessif. Cela étant, les galets 20 agissant en contact avec leurs voies de roulement 174 et 176 servent également à procurer un support antifriction pour le support 22 et à faci liter un réglage approprié de la position d'entraîne- ment de l'arbre 26 du <RTI
ID="0004.0090"> moteur au moyen du ten deur 48.
Afin de pouvoir maintenir le support 22 en ligne de façon mobile avec les poutrelles 12 et 14 sans usinage relativement coûteux, on prévoit quatre vis d'alignement 181 .qui sont vissées à travers chaque extrémité des branches verticales 170 et 172. On peut les régler de façon à dégager légèrement les faces intérieures des poutrelles 12 et 14.
Après réglage, les vis 181 peuvent être fixées de façon per- manente par des écrous de blocage appropriés 183. Le moteur 24 est donc maintenu dans une posi tion verticale ferme et fixe (fig. 1) par son support 22 que l'on vient de d'écrire.
Le carter 50 (fig. 1), la plaque supérieure 75 et les parties horizontales inférieures 84e et<B>86e</B> des poutrelles 80 et 82 sont fermement fixés à des parties adjacentes des pou trelles 12 et 14, de préférence par soudure, de façon que l'on ait une construction unitaire et solide,
capable de retenir et de supporter non seulement le rotor et ses éléments associés comprenant le cou- vercle 32, l'anneau 52 et l'enveloppe 54, mais égale ment les roulements enfermés dans le carter 50 (fig. 3) et les autres dispositifs associés.
Pour empêcher toute fuite die matière hors de l'enveloppe du rotor, la construction permet urne rentrée d'air, comme le montrent clairement les fig. 3 et 6. Celle-ci comprend un anneau 202 qui est fixé au couvercle 32. L'anneau 202 contient un passage 206 aboutissant à une rainure annulaire 208 ména gée dans l'anneau 202.
Une douille<I>202a</I> de l'an neau 202 est placée immédiatement au-dessus de la rainure 208, est contiguë à la douille 127 et est pourvue de rainures 210a, 210b et 210c. Les diffé- rentes parties sont dimensionnées de façon qu'il y ait un léger jeu (exagéré dans le dessin)
entre la douille 127 et la douille <I>202a.</I> Les dimensions de ce jeu sont telles que lorsque l'air sous pression pénètre dans le passage 206 via le tuyau 216, il rencontre plus de résistance de la part dies rainures 210a, 210b et 210e que du jeu prévu entre l'anneau 202 et la douille 127.
La majeure partie de l'air pénétrant dans le passage 206 suit ainsi le chemin des flèches et est dirigée vers le bas vers le carter du rotor et pénètre dans ce carter, empêchant ainsi les particules de sortir du carter de bas en haut vers l'extérieur, où elles peuvent être dangereuses ou nuisibles.
L'appareil décrit est de construction économique, ce qui réduit les frais de premier établissement, mais il peut être facilement commandé et entretenu.
De plus, il est capable de réaliser des vitesses d'impact remarquablement élevées par suite de son aptitude à imprimer des forces centrifuges élevées dues à la vitesse d'entraînement élevée et aux dimensions du rotor.