Brevet FR2026703A1 — publié le 19700918

i \ 2026703 La présente invention concerne vin appareil _ broyeur comportant des disques-broyeurs disposés dans une enveloppe, dont au moins un des disques peut tourner et où les disques laissent entre eux un espace de broyage réservé au produit à broyer con-5 sistant en une matière végétale ou en une matière analogue. En règle générale/ les disques sont construits de façon à réaliser une désagrégation progressive telle qu'un défibrage et/ou un raffinage du produit passant S travers l'espacement de broyage. Les disques-broyeurs faisant partie de l'appareil sont dans ce 10 but subdivisés en diverses zones de broyage qui sont composées de nervures et de rainures de formes mutuellement différentes. On sait également exécuter le processus de broyage en plusieurs • stades entre divers éléments broyeurs séparés coopérant par paires pour obtenir un degré de désagrégation désiré de la matière 15 végétale ou organique. L'invention se propose principalement de fournir uiï dispositif qui permet un traitement en deux stades ou plus du produit à broyer entre un disque-broyeur et la même paire de disques-broyeurs tournant l'un par rapport à l'autre. Ce but est atteint 20 de manière qu'au moins ledit disque-broyeur est composé de deux éléments concentriques de disque dont l'élément interne est réglable axialement par rapport à L'élément.externe en vue de compenser l'usure non uniforme se produisant sur les surfaces de broyage des éléments. Cette usure est la plus grande dans la zone 25 de broyage interne ou principale qui reçoit le produit à broyer plus grossier, tandis que lorsque celui-ci pénètre dans la zone de broyage externe ou secondaire, il a déjà été soumis à une homogénéisation ou à un traitement préalable. Antérieurement, l'usure non uniforme a rendu nécessaire le remplacement de tout 30 l'ensemble broyeur en raison de l'usure provoquée dans la zone interne seulement, étant donné -que par ailleurs, le broyage principal moins efficace dans cette zone aurait une réaction défavorable sur le traitement dans la zone broyeuse externe. D'autre part, il importe que la partie externe de l'espace de broyage 35 puisse être réglée avec précision à une largeur prédéterminée, qui est souvent aussi petite que de 2 à 3 microns, en particulier dans des dispositifs de raffinage. Les dimensions de l'espace de broyage de la zone externe peuvent être du même ordre de grandeur que le diamètre des fibres de cellulose individuelles se 69 .44117 2 2026703 trouvant dans le produit à broyer. Puis il est indispensable que la zone de broyage externe soit faite d'éléments de disques qui sont fixés de façon qu'ils conservent une position complètement . réglable. . 5 D'autres avantages et caractéristiques ressôrtiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, 10 la figure 1 montre une vue eh coupe longitudinale d'une par tie d'un appareil broyeur construit suivant une forme de réalisation de l'invention ; la figure 2 montre une partie de l'appareil dans la même coup-que sur la figure 1, mais à une plus grande échelle ; 15 la figure 3 montre une partie d'un appareil suivant une va riante de l'invention. Sur les dessins, le numéro de référence 10 indique une partie du support rigide de 1'appareil broyeur, lequel support forme une enveloppe et dans laquelle tourillonne un arbre 12 portant un 20 disque broyeur 14. Le disque broyeur porte des éléments 16 et 18 de disque disposés concentriquement d'une façon connue et habituéllement composés de segments. Au centre peut être disposé un disque 20 qui entraîne le produit à broyer radialement vers l'extérieur. Un disque broyeur fixe se compose suivant l'in-25 vention de deux éléments de maintien annulaires disposés concentriquement 22 et 24 destinés respectivement à des éléments 26 et 28 de disque broyeur, chacun d'eux se composant de segments. Entre les éléments 26 et 28 de disque et les éléments rotatifs 16 et 18 on prévoit un espace de broyage 30 et 31, vers lequel 30 le produit à broyer est amené par exemple, sous forme de copeaux ou de pâte à fibres à travers un canal central 32. Les segments du disque broyeur présentent d'une façon connue des rainures et des nervures. L'élément de maintien ekterne 22 est fixé à demeure au sup-35 port 10 au moyen de vis 34 espacées d'une distance égale sur la périphérie. Entre les deux éléments de maintien annulaires 22 et 24 sont formés des filets '36, de sorte que lorsque l'élément de maintien interne 24 est mis en rotation, il change sa position axiale par rapport à 1'élément dé maintien~externe 22. Cette 69 44117 3 2026703 rotation peut être produite par exemple, du fait que l'élément de maintien 24 présente un évidement 37 comportant; un rebord interne 38 à roue dentée qui est attaqué par une xoue dentée 40 qui est montée sur un arbre 42 disposé dans le support 10 et qui peut 5 être mise en rotation au moyen d'un volant 44. La roue dentée 40 est bloquée dans une position désirée au moyen d'un écrou 46. Le joint fileté 36 établi entre l'élément de maintien fixe externe ou bague de stator 22 et l'élément de maintien rotatif interne ou bague de rotor 24 reçoit de l'huile ou de la graisse 10 sous pression peur l'intermédiaire d'une conduite 48, de sorte que le joint est maintenu sans interruption rempli de ce lubrifiant. Le lubrifiant est empêché de sortir du joint fileté au moyen de dispositifs d'étanchéité tels que des bagues toriques 50 et 52. Le joint fileté présente ici un profil de filetage 15 tel qu'il peut compenser les forces axiales agissant sur l'élément broyeur interne. Suivant l'invention, on obtient l'avantage que le broyage qui peut comprendre un défibrâge et/ou un raffinage, peut être exécuté en deux stades, les espaces de broyage 30 et 31 éteint 20 indépendants l'un de l'autre en ce qui concerne leur largeur, mais dans la même paire d'éléments broyeurs mutuellement associés. A ce sujet, l'espace broyeur secondaire 31 est réglé avec une grande précision par un réglage dans le sens axial de l'élément broyeur rotatif 14 de l'appareil - broyeur et des éléments de 25 disque associés à ce dernier. Ce réglage est ajusté en réponse à l'usure des éléments broyeurs externes, de sorte que le degré de défibrage ou de raffinage désiré est obtenu. Le réglage axial de l'élément broyeur rotatif peut être réalisé au moyen d'un servomoteur de la façon connue par exemple, dans le brevet britannique 30 N° 761.179. L'espace broyeur interne 30 dans lequel le processus de broyage principal s'effectue est réglé séparément de l'espace de broyage externe 31 déterminé avec une grande précision, à une largeur d'espace beaucoup plus grande par le réglage de l'élément de maintien annulaire 24 et de l'élément 28 de disque 35 supporté par ce dernier. La plus grande usure provoquée dans cette zone peut d'une façon simple être compensée en réglant la position axiale des éléments broyeurs internes 24 et 28 au moyen du volant . 44. Comme on le voit d'après la description qui. précède, il est très important que la bague broyeuse externe 26 soit fixée 69 44117 4 2026703 solidement dans le stator attendu que de cette façon, la largeur de l'espace peut être réglée avec une grande précision en vue du stade de broyage secondaire. Suivant l'invention, il est possible de travailler ici avec des espaces de broyage dans les limites du 5 diamètre des fibres de cellulose individuelles et d'un diamètre inférieur. La forme de réalisation représentée sur la figure 3 diffère sensiblement de la forme de réalisation précédente par 1*élément de maintien interne annulaire 24 qui est actionné par un servo-10 moteur ou un dispositif sous pression 54 qui comporte une tige 56 de piston qui est fixée à demeure à là bague 24 du stator et qui porte un piston 58. Ce dernier subdivise l'espace interne du servo-moteur en deux chambres auxquelles un milieu de pression tel que l'huile peut être fourni par des conduites 60 et 62 en 15 provenance d'une soupape auxiliaire d'un type proprement dit connu. Cette soupape présente un corps 66 de soupape qui, suivant sa position axiale, dirige le fluide sous pression vers le dispositif sous pression 54 par l'une ou l'autre des conduites 60 et 64 comme il est décrit dans le brevet britannique N° 821.938, 20 par exemple. Le fluide sous pression est introduit dans la soupape 64 par une conduite 68. Un écrou de réglage 70 ou un moyen analogue est vissé sur l'extrémité externe de la tige 56 de piston. Cet écrou coopère avec le corps 66 de soupape de telle façon que lorsque l'élément 25 de maintien annulaire interne 24, en raison d'une surcharge se produisant instantanément qui émane du produit à broyer est poussé vers la gauche de la figure 3 à partir d'une certaine position prédéterminée* le corps 66 de soupape est actionné pour fournir le fluide sous pression par la conduite 60 au côté gauche du 30 servo-moteur 54, l'élément de maintien 24 et l'élément 28 de disque éteint ainsi soumis à une augmentation de pression et poussés dans un sens dirigé vers le disque broyeur rotatif 14 jusqu'à ce qu'un état d'équilibre ait été de nouveau atteint. Si, au contraire, l'espace prédéterminé 30 du côté principal compris 35 entre les éléments broyeurs diminue au-dessous de la valeur prédéterminée, il s'exerce par contre une surpression dans la conduite 62 qui agit sur le côté droit du piston 58. En faisant tourner 1'écrou 70 sur la tige 56 de piston, on peut régler la largeur désirée de/L'espace principal 30 à une valeur désirée 40 quelconque. 69 44117 5 2026703 L'écrou de réglage 70 peut être gradué de sorte qu'il indique divers espacements de broyage qui peuvent entrer en ligne de compte. Une série de servo-moteurs ou de dispositifs sous pression 54 peuvent être disposés sur la périphérie de l'enveloppe 10 du 5 stator et être commandés, soit séparément, soit lorsqu'ils sont accouplés les uns aux autres mécaniquement au moyen d'une chaîne à rouleaux ou par l'intermédiaire d'éléments tournants électriques, par exemple. Il est bien entendu que le servo-moteur ou les dispositifs 10 sous pression suivant la figure 3 peuvent être remplacés par des vis de réglage pouvant être bloquées qui pénètrent dans des filets de vis formés dans le stator et qui peuvent être mises en rotation â la main ou accouplées les unes aux autres, de façon qu'elles soient actionnées en même temps en vue de régler ia: position axia-15 le de la bague interne 24, 28 du rotor. Ces vis de serrage peuvent comprendre une vis de fixation qu'on introduit en vissant dans le stator et par l'intermédiaire de laquelle le vissage d'un boulon de fixation dans la bague 24 du rotor est réalisé. La soupape 64 (figure 3) peut être supprimée, l'élément broyeur (24, 28) ayant 20 un espace de broyage dit mobile étant maintenu comprimé contre le produit à broyer avec une pression réglable qui est transmise par un ou plusieurs dispositifs de pression 54. Il va de soi que l'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel indicatif mais nullement limitatif et que 25 l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 69 44117 6 2026703 REVENDICATIONS 1. Appareil broyeur comportant des disques broyeurs disposés dans une enveloppe, au moins un des disques pouvant tourner, les-dits disques forment entre eux un espace de broyage destiné au 5 produit à broyer consistant en une matière végétale ou une matière analogue, caractérisé en ce qu'au moins un disque broyeur se compose de deux éléments de disque concentriques dont l'élément interne est réglable axialement par rapport à 1'élément externe en vue de compenser l'usure non—uniforme des surfaces de broyage des 10 éléments. 2. Appareil broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments broyeurs comportent des filets coopérant les uns avec les autres de façon que lors de la rotation d'un élément par rapport à l'autre, la position axiale de l'un par 15 rapport à l'autre soit changée. 3. Appareil broyeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le réglage des éléments du disque l'un par rapport à l'autre est réalisé au moyen d'éléments manoeuvrables de l'extérieur. 20 4. Appareil broyeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une conduite d'alimentation de lubrifiant débouche dans les filets entre les éléments du disque. 5. Appareil broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de disque mobile axialement est destiné à être 25 actionné par vin servo-moteur consistant en une enveloppe qui, de chaque côté d'un piston par l'intermédiaire de conduites et d'une soupape auxiliaire d'un type proprement dit connu peut être reliée à une source de fluide sous pression de telle façon que l'espace de broyage soit maintenu automatiquement à une valeur 30 désirée.