Brevet FR2028552A1 — publié le 19701009

L'invention est relative à un procédé pour broyer, d'une manière discontinue, des particules en suspension dans un liquide, en particulier des pigments, dans lequel la charge de produit à broyer est amenée à traverser en circuit fermé, d'une manière continue, un broyeur utilisant alternativement deux ou plus de deux récipients ; l'invention est relative également à un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. Pour le fonctionnement en régime continu d'une machine à broyer dont le processus de fonctionnement se déroule d'une manitre discontinue, on sait établir un circuit fermé de produit à broyer traversant le broyeur, lequel circuit comporte au moins deux récipients. Dans les canalisations d'alimentation et d'évacuation des récipients sont insérées des soupapes, dont l'ouver- ture et la fermeture sont commandées, respectivement, par des dispositifs de contrôle de niveau des récipients. Dans ce procédé de broyage connu, il est inévitable. que chaque fois un reste de produit ou de matière non broyé provenant du passage précédent parvienne dans le récipient servant au passage suivant. Ainsi. par exemple, après que la matière a passé deux fois à travers le broyeur, il subsiste dans le premier récipient un reste de produit non broyé, une partie ayant été broyée une fois et une autre ayant traversé deux fois le broyeur. Dans le second récipient, dans lequel se trouve déjà un reste de produit broyé une fois parvient, au cours de la phase opératoire suivante, le produit provenant du premier récipient et qui a subi un échelon opératoire de plus, c'est-à-dire des parties du produit qui ont été broyées une fois, deux fois et trois fois. Dans ce procédé connu on ne peut éviter une forte inhomogénéité du produit. Dans. le dispositif connu on ne peut contrôler si tous les éléments constitutifs du produit à broyer participent en permanence aux processus de broyage successifs.Du fait qu'il subsiste toujours des restes de produits dans les récipients et que les fractions de produit finement divisé se mélangent dans les récipients avec du produit encore brut, on obtient une granulométrie finale répartie sur une gamme relativement grande. Afin d'être sûr que les particules brutes se maintiennent dans les limites de granulome'trie prescrites, la durée du broyage doit être considérablement augmentée. L'invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif correspondant qui permettent de broyer de manière discontinue des substances solides en suspension dans un liquide, au-moyen d'un dispositif de broyage fonctionnant de manière continue, de telle manière que la matière envoyée dans le broyeur ne parvienne pas chaque fois, sous forme de reste du passage précedent du produit, comme élément de tête dans un nouveau récipient et qu'après un petit nombre de circuits du produit à broyer on puisse déjà obtenir un produit broyé fin homogène. Dans le procédé conforme à l'invention, pour résoudre le problème ainsi posé, le chargement et le vidage successifs des récipients, en provenance et en direction du broyeur, se déroulent avec un décalage correspondant à la contenance du broyeur. On obtient une exploitation complète des possibilités de la machine à broyeur, sans temps d'arrêt ni de marche à vide, en mettant en oeuvre dans le circuit parcouru par le produit à broyer autant de charges de ce produit qu'il est prévu de récipients traversés par ce produit. Dans ces conditionstune charge de produit à broyer doit correspondre à un remplissage du broyeur. Un dispositif convenant particulièrement à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comporte au moins deux récipients montés en parallèle sur yne machine à broyer et des pompes de circulation prévues dans le circuit du produit à broyer, des soupapes étant insérées dans les canalisations de saison, lesquelles soupapes sont commandées par les dispositifs de contrôle des récipients, et est caractérisé en ce que chaque récipient comporte un dispositifde contrôle, réglé pour un remplissage du broyeur, et une soupape disposée dans sa canalisation d'évacuation allant au broyeur. En outre, dans la canalisation d'évacuation de la machine à broyer est disposé un poste de répartition entre les canalisations de retour allant aux récipients et un conduit de soutirage du produit fini.A ce poste de répartition est affecté un dispositif de commutation qui reçoit des impul sions du dispositif de contrôle des récipients et commande la commutation du poste de répartition ainsi que l'ouverture et la fermeture des soupapes situées dans les canalisations d'évacuation des récipients. Le dispositif de contrôle de chaque récipient, après que le récipient a reçu une quantité de produit à broyer correspondant à un remplissage du broyeur, fournit une impulsion au dispositif de commutation, qui ouvre la soupape de la canalisation d'évacuation de ce récipient et ferme en même temps la soupape de l'au tre récipient, et qui, en commutant le poste de répartition, fait passer le courant de produit à broyer du broyeur dans l'autre récipient ou dans le conduit de soutirage. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, deux récipients sont montés en parallèle sur la machine à broyer et on utilise comme poste de répartition un robinet à trois voies qui dirige le courant de produit à broyer provenant du broyeur, soit dans la canalisation de retour allant à l'un ou à l'autre des récipients, soit dans le conduit de soutirage du produit fini. D'autres particularités, caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés ci-dessous, à l'aide de la description d'un exemple, non limitatif, de réalisation d'un dispositif, représenté schématiquement par le dessin annexé, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Le-dispositif représenté sur la figure comprend un.broyeur 1 qui,dans cet exemple de réalisation, est constitué par un broyeur à billes -et à agitateur. Avec le broyeur communiquent des récipients 2 et 3, disposés suivant un circuit fermé du produit à broyer. Chaque récipient comporte un dispositif de contrôle 4 et 5, qui est constitué par un indicateur de niveau de remplissage. Au lieu de ces dispositifs de contrôle de niveau,on pourrait tout aussi bien prévoir des balances. Les récipients 2, 3 sont dimensionnés de manière à pouvoir contenir la quantité de produit à broyer correspondant à un remplissage du broyeur.Les indicateurs de niveau de remplissage 4, 5 sont disposés de telle manière qu'ils fournissent alors une impulsion à un dispositif de commande, lorsque le récipient correspondant est rempli de la quantité constituant un remplissage du broyeur. Dans les canalisations d'évacuation 6, 7 des récipients 2, 3 sont prévues des soupapes 8, 9. Ces canalisations d'évacuation 6, 7 des récipients 2, 3 débouchent dans une tubulure d'aspiration 10 d'une pompe de circulation 11 qui envoie le produit à broyer provenant du récipient 2 ou 3 dans le broyeur. On a désigné par 12 l'ensemble agitateur et par 13 le moteur d'entraînement du broyeur 1. Le produit broyé quitte le broyeur à travers un dispositif de séparation 14 et est mis en circulation ensuite par une pompe 15. Entre la sortie du broyeur et la pompe 15 on peut disposer un récipient intermédiaire non représenté sur la figure. Le produit broyé mis en circulation par la pompe 15 est envoyé à un poste de répartition 16. De ce poste de répartition partent une canalisation de retour 17 allant au récipient 2, une autre canalisation de retour 18 allant au récipient 3 et une canalisation de soutirage 19 du produit fini allant éventuellement à un récipient collecteur de produit fini, non représenté sur la figure. Le récipient 2 comporte une tubulure d'arrivée 20 à travers laquelle on peut introduire éventuellement du produit brut préalablement mélangé. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu dans la tubulure d'arrivée une soupape 21. Dans les récipients 2, 3 on peut prévoir des agitateurs ou des mélangeurs. Le mode de fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est alors le suivant. L'indicateur de niveau 4, par l'intermédiaire du dispositif de commande, le poste de répartition 16 se trouvant dans une position qui sera décrite plus en détail ci-après, ferme la soupape 21 de la tubulure d'arrivée 20 lorsque le récipient 2 contient une quantité de produit à broyer correspondant à un remplissage du broyeur. Ce produit à broyer peut être mélangé dans un mélangeur préliminaire ou dans le récipient 2 au moyen d'un ensemble agitateur. Le broyeur est alors rempli avec cette première charge. Le récipient 2 est ensuite rempli encore une fois avec um deuxième charge à travers la tubulure d'arrivée. La commande automatique de circuit du produit à broyer se met alors en marche.La soupape 2.1 est fermée, la soupape 8 ouverte et la soupape 9 du récipient 3 fermée, Le poste de répartition 16, lorsque le récipient 2 est plein,. ferme, sous l'action de l'impulsion de l'indicateur de niveau de remplissage 4, la canalisation de retour 17 et le conduit de soutirage 19 du produit fini, de sorte que le produit broyé quittant le broyeur 1 est envoyé dans le récipient vide 3. Quand le niveau de remplissage du récipient 3 atteint le dispositif à contact 5, le récipient 3 contient une quantité correspondant à un remplissage du broyeur tandis que la matière du second remplissage qui se trouve dans le circuit du produit à broyer est introduite dans le broyeur. Le récipient 2 est alors vidé. L'impulsion appliquée par l'indicateur de niveau 5 au dispositif de commande fait commuter le poste de répartition de sorte que le produit broyé provenant du broyeur fonctionnant de manière continue est amené dans la canalisation de retour 17 allant au récipient 2. En même temps, la soupape 9 du récipient 3 s'ouvre et la soupape 8 du récipient 2 se ferme. Cette commutation se poursuit jusqu'à ce que soit atteinte la finesse désirée du produit à broyer. Après avoir obtenu le nombre dé passages désiré, en concordance avec l'impulsion de l'indicateur de niveau 4, le poste de répartition est réglé par un dispositif de commande auxiliaire de telle manière que le produit finement divisé provenant du moulin s'écoule dans le conduit de soutirage 19. En même temps, la soupape 8 du récipient 2 s'ouvre de sorte que le produit déjà broyé qu'il contient traverse le moulin au passage suivant et peut être également enlevé à travers le conduit de soutirage 19. Dès que le récipient 2 est vide, la soupape 8 se ferme, d'autre part, la soupape 21 de la tubulure d'arrivée 20 s'ouvre, de sorte qu'au cours du vidage du broyeur une nouvelle charge de produit à broyer parvient dans le circuit du produit à broyer. L'impulsion émise par le contact 4, par l'intermédiaire du dispositif de commande auxiliaire fait ouvrir la soupape 8 et fermer la soupape 21. Un indicateur de niveau zéro 22 du récipient 2 permet, par l'intermédiaire de 1 'ensemble de commande auxiliaire destiné à introduire la seconde charge de produit brut dans lue récipient 2, de fermer encore une fois.la soupape 8 et d'ouvrir la soupape 21. Au moment où le contact 4 délivre une impulsion, la commande principale intervient à nouveau et agit sur le poste de:-répartition de manière à enclencher un nouveau cycle. Dans un mode de réalisation simple, la commutation du poste de répartition 16 peut être effectuée par un robinet à troisvoies. L'extraction du produit finement divisé du circuit du produit à broyer et l'introduction du produit brut peuvent être commandées par exemple par un dispositif de comptage. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour broyer, d'une manière discontinue, des particules en suspension dans un liquide, en particulier des pigments, dans lequel la charge de produit à broyer est amenée à traverser en circuit fermé d'une manière continue une machine à broyer, en utilisant alternativement deux ou plus de deux récipients, lequel procédé est caractérisé en ce que le chargement et le vidage successifs des récipients, en provenance et en direction du broyeur, se déroulent avec un décalage correspondant à la contenance du broyeur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un circuit de produit à broyer, comportant un nombre déterminé de récipients montés en parallèle sur la machine à broyer est parcouru par des charges de produit à broyer en nombre égal à celui des récipients prévus et que chaque charge du produit à broyer correspond à un remplissage du broyeur. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la machine à broyer est disposée dans un circuit de produit à broyer comportant au moins deux récipients montés en parallèle et des pompes de circulation, les canalisations de liaison comportant aussi des soupapes commandées par des dispositifs de contrôle des récipients, caractérisé en ce que chaque récipient 2, 3 comporte un dispositif de contrôle 4, 5 réglé pour un remplissage de la machine et une soupape 8, 9 disposée dans sa canalisation d'évacuation 6, 7 allant au broyeur 1, que la canalisation d'évacuation de la machine à broyer comporte un poste de répartition 16 disposé entre les canalisations de retour 17, 18 allant aux récipients 17, 18 et un conduit de soutirage 19 du produit fini et qu'à ce poste de répartition est associé un dispositif de commutation qui reçoit des impulsions des dispositifs de contrôle des récipients et commande la commutation du poste de répartition ainsi que 1 'ouvertu- re et la fermeture des soupapes. 4. Dispositif, selon la revendication 3, comportant deux récipients montés en parallèle sur la machine à broyer, caractérisé en ce que la station de répartition 16 est constituée parun robinet à trois voies. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les canalisations d'évacuation 6,7 des récipients 2, 3 débouchent dans une tubulure d'aspiration 10 d'une pompe de circulation 11 raccordée au broyeur 1. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que pour faire circuler la matière sortant du broyeur 1 une pompe 15 est disposée entre la sortie du broyeur et le poste de répartition 16. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un récipient 2 peut être alimenté, par l'intermédiaire d'une tubulure d'arrivée 20, en produit brut éventuellement préalablement mélangé et qu'une soupape 21 disposée dans cette tubulure d'arrivée, en fonction de la position du robinet à trois voies 16, sous l'action du poste de répartition et de l'impulsion du dispositif de contrôle 4 ainsi que d'un indicateur de niveau zéro 22 du récipient 2, s'ouvre et se ferme.