Brevet FR2012281A1 — publié le 19700320

- 1 - 2012281 La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux appareils de broyage destinés de préférence à traiter des matières contenant de la lignocellulose. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à des perfectionnements à des appareils de broyage tels que des défibreurs ou des affineurs servant à traiter des matières contenant de la lignocellulose, du type comprenant deux disques de broyage pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, dont l'un d'entre eux au moins est supporté par un arbre tournant et qui,au moyen d'un servo-moteur primaire non tournant composé d'un piston et d'une enveloppe, par exemple, et à l'aide d'un palier de butée à poussée axiale, peut être déplacé axialement par rapport à l'autre disque de broyage afin de produire entre ceux-ci une pression de broyage. A mesure que de tels appareils de broyage sont construits avec des disques et des surfaces de broyage dont les diamètres croissent en permanence et dans certains cas avec une série d'éléments de broyage qui sont montés sur le même arbre ; il est devenu de plus en plus difficile de trouver des paliers de butée à poussée axiale capables d'absorber les efforts sans cesse croissants qui leur sont appliqués. Ceci a eu pour résultat que dans les appareils de broyage modernes, on utilise presque en totalité les valeurs limites de charge pour les paliers de butée à poussée axiale qu'on trouve sur le marché. Un accroissement supplémentaire de la pression de broyage dans l'appareil et des charges axiales, se traduit par une durée de service raccourcie des paliers de butée, avec des intervalles plus courts de remplacement^&écessaires des paliers. De plus, le fonctionnement/devient dangereux . En conséquence, la présente invention a pour but : - de supprimer cet inconvénient en fournissant un appareil de broyage du type indiqué, dont l'arbre, suivant une disposition principale de l'invention, est conçu de feçon à être commandé en même temps par au moins un servo-moteur secondaire supplémentaire, non tournant,coopérant avec son propre palier de butée. - de fournir un appareil de broyage du type considéré, dans lequel la pression de broyage agissant sur l'arbre est répartie sur une série de servo-moteurs, avec une réduction résultante de la charge axiale appliquée à chacun des paliers de butée individuels des servo-moteurs. - de fournir un appareil de broyage permettant d'augmenter la pression maximale agissant sur l'arbre des disques de broyage 69 22329 - 2 - 201228Î en réponse à l'accroissement de capacité du servo-moteur ou des servo-moteurs secondaires sans réduire la durée de service des paliers de "butée. D'autres avantages et caractéristiques de la présente 5 invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, Les Fig. 1 et 2 représentent ensemble une vue en coupe axiale verticale d'un appareil de broyage selon la présente invention." In se reportant aux dessins, la référence numérique 10 indique un bâti de base de l'appareil, dans lequel un arbre 12 est n monté dans deux paliers indiqués d'une façon générale en 14 et 16. A sa première extrémité, l'arbre 12 présente une forme permettant de l'accoupler à un moteur d'entraînement (non représenté). A son extrémité opposée, l'arbre porte un disque de broyage 22 dont. la position axiale peut être réglée par rapport à celle d'un disque de broyage fixe 24. Les disques de broyage 22, 24 sont enfermés dans un carter de broyage 26 et la matière à broyer est introduite par m canal axial central 28 de manière à être guidée vers l'extérieur et à être traitée par les surfaces de broyage prévues sur les côtés des disques de broyage tournés l'un vers 25 l'autre, d'une manière connue en soi et qui par suite ne sera pas décrite plus en détail. Autour de l'arbre 12, concentri-quement par rapport à ce dernier et au voisinage du disque de broyage 22 ,est monté un servo-moteur qui est également appelé ici le servo-moteur primaire, lequel est indiqué d'une manière générale en 30 et est constitué de préférence par un piston de forme cylindrique 32 qui peut être déplacé axialement mais qui ne peut pas tourner à l'intérieur d'un carter fixe 34. Le piston 32 porte une bride 36 qui subdivise un espace cylindrique formé dans le carter 34 en .deux chambres 38, 40, séparées l'une de l'autre. Au moyen d'un accouplement 42, le piston 32 est fixé rigidement au corps 44 du palier 16, ce corps pouvant coulisser axialement à l'intérieur d'une enveloppe extérieure 46 supportée par le bâti de base 10, mais qui est empêchée de tourner par rapport à ce dernier au moyen d'une clavette ou de tout autre moyen d'ac-couplement approprié,48. 69 22329 - 3 - 2012281 Dans le corps .de palier 44 est monté un élément de palier central 50 qui loge deux couronnes de palier non tournantes 52, 54. Sur l'arbre 12, sont fixées deux couronnes de palier 56, 58 ôvôc pouvant tourner /l'arbre mais qui sort fixees axialement sur celui-£ ci entre une bride 60 et un chapeau vissé 62. Les couronnes de palier présentent des chemins de roulement inclinés tournés l'un vers l'autre pour des rouleaux 64, 66'. Il va de soi que le palier 16 esb capable de transmettre une pression axiale dans les deux sens et également d'absorber une charge radiale appliquée par l'arbre.' Iq Un fluide de pression hydraulique, tel que de l'huile, peut être introduit dans les chambres 58» -où -40 du servo-moteur 30 par l'intermédiaire de conduits correspondants 68 et 70, respectivement. Ces conduits 68, 70, ainsi que des conduits 72, 74 sont reliés à un distributeur 76.' Les conduits 72, 74 peuvent être reliés soit à un bac à huile 78 soit à une pompe 80 qui produit la pression de travail nécessaire. Lorsque du liquide sous pression est introduit dans la chambre 38, le piston 32 est déplacé vers la droite sur la figure et avec lui est déplacé le disque de broyage tournant 22 quise rapproche du disque de broyage fixe 24^" La chambre 40 ne subit pas de pression. En réglant le distributeur 76, on peut,au contraire,introduire le fluide sous pression dans la chambre 40 tandis que la chambre 38 est reliée au bac à huile 78 dçéorte que le disque de broyage 22 est écarté du disque de broyage 24. Dôs servo-moteurs de ce type sont décrits dans le brevet français 1.110.795, par exemple. Le distributeur 76 .est réglé à.la-main ou d'une manière automatique,-d'une façon connue êfn'aoi. Suivant la présente invention, en plus du servo-moteur primaire 30, un servo-moteur secondaire 82 est disposé autour de l'arbre, à une plus grande distance de l'ensemble des disques de broyage, lequel servo-moteur secondaire comprend un carter extérieur 84 fixé rigidement sur le bâti de base 10 et un piston 86 qui est disposé dans ce cartèr , concentrique d'une manière appropriée par rapport au palier 14 et qui se trouve autour de ce dernier. Ce palier 14 peut être principalement du même type que le palier 16 et ses éléments individuels ont reçu les mêmes références numériques, mais avec addition d'un suffixe. Le palier 14 remplace le palier de butée radial qui autrement serait nécessaire pour supporter l'arbre 12 à son extrémité arrière éloignée des disques de broyage. ao 35 69 22329 - 4 - 2012281 le piston 86 fait partie également,de préférence,du corps de palier 14, lequel est agencé de manière à pouvoir coulisser axialement dans le carter extérieur fixe 84 du servo-moteur. Au moyen d'un accouplement par clavette 88, le piston 86 est em-3 péché de tourner par rapport au carter 84. Le servo-moteur 82 peut être construit de la même manière que le servo-moteur 30, mais d'une manière plus appropriée, il ne comporte qu'une seule chambre de pression 90 qui, par l'intermédiaire d'un conduit 92, \ est reliée à la chambre de pression 38 du servo-moteur 30^' Lors-10 qu'un fluide sous pression est introduit dans cette dernière chambre par le conduit 68, à l'aide de la pompe 80, cette pression agit dans la chambre de pression 90, ce qui a pour résultat que les deux pistons 32, 86 des deux servo-moteurs subissent une force axiale qui, par l'intermédiaire des paliers 16 et 14, respectivement, est U transmise à l'arbre 12 et de là au disque de broyage 22. A cette transmission de force motrice, en ce qui concerne \ le servo-moteur 30, participent le piston 32, le corps de palier ' 44, l'élément de palier 50, la couronne de palier 52, les rouleaux j 64, la couronne de palier 56 et la bride 60 de l'arbre. Le servo-2q moteur 82 et le palier 14 agissent de la même manière en ce qui ! concerne la transmission de la force motrice à l'arbre tournant 12. Pour obtenir une pression de broyage nécessaire prédéterminée entre ; les disques de broyage 22, 24, les charges qui s'exercent sur les paliers individuels sont,de ce fait,réduites à l'aide de la pré-22 sente invention. Pour cette raison, on peut construire un appareil de broyage et des disques de broyage pouvant subir des pressions de broyage plus élevées que cela n'était possible jusqu'à présent en ce qui concerne les charges maximales permises appliquées au palier de butée axial. La puissance nécessaire pour faire avancer le disque de broyage 22 afin de l'écarter du disque de broyage 24 est, bien entendu, beaucoup plus faible que celle qui est nécessaire pour obtenir une pression de broyage voulue. De ce fait, il est inutile, de donner au servo-moteur secondaire 82 deux chambres de pression. De plus, la chambre 40 peut comporter une surface de bride moindre j5 sur laquelle la pression de l'huile agit moins que dans la chambre 38, Les pressions axiales exercées par chacun des servo-moteurs 30, 82, respectivement, peuvent être égales, ou bien la pression qui règne dans la chambre de pression du servo-moteur ou des servo-moteurs secondaires peut être inférieure à celle qui règne flâna le I 22329 - 5 - 20.12281 servo-moteur primaire. La pression de travail des servo-moteurs peut être réduite en proportion inverse de l'espacement axial par rapport au disque de broyage tournant 22. Le réglage de la pression de l'huile dans les systèmes de servo-moteurs peut être effectué d'une manière connue à l'aide d'un moyen auxiliaire hydraulique-électrique ou bien par des impulsions de commande résultant d'un accroissement de température de la suspension de pâte ou à l'aide d'impulsions de commande résultant de caractéristiques qualitatives de la pâte, par exemple sous la forme d'une capacité de déshydratation, du vide agissant sur les cylindres d'aspiration d'une machine de fabrication du papier . Bien entendu, les servo-moteurs peuvent être d'autres types que ceux qui travaillent avec un fluide sous pression^ Du fait que le palier arrière 14 est un palier de butée axial , et qu'il subit une charge axiale appliquée par le servomoteur 82, on obtient un avantage extrêmement intéressant par le fait que tous les paliers de support de l'arbre du disque de broyage sont exempts de jeu. Il va de soi que la présente invention a été décrite et représentée à titre d'exemple préférentiel explicatif, mais nullement limitatif et que l'on peurra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 69 22329 - 6 - 2012281 REVENDICATIONS 1Appareil de broyage, destiné de préférence à traiter une matière contenant de la lignocellulose et comprenant des disques de broyage pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, 3 dont au moins l'un est supporté par un arbre tournant e% au moyen d'un servo-moteur primaire non tournant composé, par exemple, d'un piston pouvant se déplacer à l'intérieur d'un carter, et qui par l'intermédiaire d'un palier de butée axial , peut être déplacé axialement par rapport à l'autre disque de broyage afin 10 de produire entre ces disques une pression de broyage, appareil caractérisé en ce que l'arbre est conçu de manière à être actionné en même temps par au moins un servo-moteur secondaire non tournant supplémentaire qui coopère avec son propre palier de butée axial 2. Appareil de broyage suivant la revendication 1, carac-15 térisé en ce que des chambres de pression formées sur un bôté des pistons des servo-moteurs sont reliées entre elles de façon à être soumises simultanément à la pression du fluide de travail des servo-moteurs. 3. Appareil de broyage suivant la revendication 1 ou la . 80 revendication 2, caractérisé en ce que le servo-moteur primaire qui est le plus proche du disque de broyage est à double effet, le servo-moteur ou le servo-moteur secondaire- ne comportent qu'une seule chambre de pression faisant avancer le piston du servo-moteur suivant une direction le rapprochant des disques de 15 broyage." 4." Appareil de broyage suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3» caractérisé en ce que le ou les pistons du ou des servo-moteurs secondaires font partie en même temps du carter extérieur du palier de butée axial correspondant. 30 5. Appareil de broyage suivant l'une quelconque des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que la charge radiale s'exerçant sur l'arbre est absorbée par les paliers de butée axiaux. 15 40