Brevet FR2034920A1 — publié le 19701218

Slinvention concerne un moulin-agitateur pour moudre finement et/ou disperser des matières solides dans un liquide, dont l'agitateur comprend au moins deux éléments-agitateurs superposés tournant dans un récipient. Dans les moulins-agitateurs connus de ce genre, la matière à moudre est pompée d'en bas dans le récipient pour en sortir en haut à l'état transformé. Le récipient contient des corps de mouture, de préférence des billes, entraînés par la matière à moudre s'écoulant vers le haut et pulvérisant celle-ci lors du mouvement que lui imprime l'agitateur. A la sortie on prévoit généralement pour la matière à moudre un tamis empêchant les corps de mouture de quitter le récipient. Avec des moulins-agitateurs connus de ce genre il arrive que des particules des matières solides à broyer atteignent la partie supérieure en passant entre les corps de mouture et sortent du moulin-agitateur sans avoir été broyées d'une façon suffisamment fine. 11invention a donc pour but de réaliser un moulin-agitateur avec lequel des particules de matière solide, non encore broyées d'une façon suffisamment fine, ne peuvent ni quitter le récipient meme en fonctionnement continu, ni pénétrer dans le tamis ou le boucher à la sortie du récipient. Ce problème est résolu suivant l'invention, pour le moulin-agitateur du type décrit ci-dessus en faisant pénétrer dans les enceintes intermédiaires axiales entre les élémentsagitateurs des disques annulaires réunis extérieurement en une pièce intérieure ouverte en haut et en bas et laissant entre elle et la paroi intérieure du récipient une enceinte annulaire pour le cirduit de la matière à moudre et éventuellement des corps de mouture mélangés à cette matière. 'entrée de la matière à moudre se trouve avantageusement au-dessus de l'élément -agitateur supérieur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, audessus de llélément-agitateur supérieur se trouve un disque annulaire supplémentaire délimitant avec un bout de tube, s'étendant vers le haut à partir de son bord intérieur et entourant l'entrée, une enceinte collectrice recouverte en haut d'un tamis en entonnoir et dans laquelle pénètre un tuyau pour aspirer la matière à moudre broyée ou le dispersion. Les disques annulaires formant ensemble la pièce intérieure sont de préférence en forme d'entonnoir0 Pour empêcher que la matière à moudre se fixe dans les zones où les disques annulaires ou entonnoirs sont reliés ensemble, on peut relier le bord extérieur de chaque disque annulaire au fond du disque annu- laire se trouvant immédiatement au-dessus à l'aide d'une partie en capuchon courbée radialement vers l'intérieurO Les éléments-agitateurs se trouvant entre les disques annulaires sont de préférence également en forme d'entonnoir, mais fermés à l'intérieurO D'autres caractéristiques de l'invention résultent des sous-revendications et de la description ci-après dtun exemple de réalisation de l'invention représenté aux dessins schématiques. La figure l est une coupe verticale d'un moulin agitateur suivant l'invention - la figure 2 est une vue par-dessus d'un premier élémentagitateur et - la figure 3 est une vue par-dessus d'un deuxième elé- ment-agitateur du moulin représenté à la figure 1. Le moulin représenté au dessin comprend un récipient 10 vertical cylindrique en haut et s'amincissant en tronc de cône vers le bas, une pièce intérieure 12 de forme extérieure similaire fixée à l'intérieur du récipient et un agitateur 14 placé à lsin- térieur du récipient et en partie aussi à l'intérieur de la pièce 12. Le récipient 10 est fermé en haut d'une façon étanche à l'air à l'aide d'un couvercle 16; celui-ci est traversé par un tuyau d'admission 18 de la matière à moudre coaxial à sa partie inférieure avec l'axe de rotation de l'agitateur 14 ainsi que par un tuyau 20 destiné à aspirer la matière à moudre broyée ou la dispersion réalisée et raccordée à une pompe d'aspiration non représentée. Le récipient a une double paroi et comprend une partie inférieure 22 ainsi qu'une partie supérieure 24 vissée avec la première; la partie inférieure du récipient comporte une entrée 26 et la partie supérieure une sortie 28 pour un fluide destiné à refroidir ou à chauffer le contenu du récipient. La pièce intérieure 12 est fixée avec des bouts de tubes 30 à la partie supérieure 24 du récipient de façon à ménager une enceinte annulaire 32 entre elle et la paroi intérieure du récipient. La pièce 12 est également à double paroi et est raccordée au circuit du fluide réfrigérant ou de chauffage à l'aide des boutsde tube 30. La partie inférieure 34 de la pièce intérieure est en entonnoir et à une certaine distance au-dessus de cette partie sont fixés à l'intérieur de la pièce 12 deux autres disques annulaires en entonnoir 36 et 38. Le bord extérieur du disque annulai re-36.est relié à la zone médiane du fond du disque annulaire 38 par une pièce en forme de capuchon 40 courbée radialement vers l'intérieur. Une autre pièce en capuchon de ce genre 40 est prévue entre la partie inférieure 34 de la pièce intérieure et le disque annulaire 36. Tandis que la partie inférieure 34 de la pièce intérieure 12 et le disque annulaire médian 36 comportent chacun un trou circulaire, sur le bord inférieur du disque annulaire supérieur 38 est fixé un bout de tube 42 s'étendant vers le haut et se terminant nettement au-dessous du bord supérieur du disque annulaire supérieur. 1,enceinte annulaire 44 délimitée par le disque annulaire supérieur 38 et par le bout de tube 42 est recouverte en haut d'un tamis en entonnoir 46. Le tuyau a'aspiration 20 s'étend à travers le tamis 46 jusqu'au fond de 11 enceinte annulaire 44, tandis que le tuyau d'admission 18 s'étend à travers le bout de tube 42. L'agitateur 14 comprend un arbre vertical 48 monté en bas dans le récipient 10 et sur lequel sont fixés à l'aide d'un tirant 50 trois éléments-agitateurs superposés 52, 54 et 56. L'élément-agitateur 52, représenté aussi à la figure 2, est une roue à deux aubes 58 diamétralement opposées s'étendant obliquement vers le haut dans 11 enceinte annulaire entre l'extrémité inférieure de la partie inférieure 22 du récipient et la partie inférieure 34 de la pièce intérieure 12. Le bord avant de chaque aube 58 est courbé en arrière dans sa zone radialement extérieure par rapport au sens de rotation de l'agitateur indiqué par une flèche à la figure 2, tandis que le bord arrière de chaque aube est essentiellement rectiligne. llélément-agitateur 54, représenté en plus à la figure 3; comprend une paroi en entonnoir 60 stétendant parallèlement à la partie inférieure 34 et aux disques annulaires 36 et 38 de la pièce intérieure 12 et n'étant ouverte qu'en haut Le bord inférieur de la paroi 60 est fixé à un moyen 62 monté sur l'élémentagitateur 52 et traversé par le tirant 50.Sur le coté intérieur de la paroi en entonnoir 60 sont fixées deux aubes 64 diamétralement opposées courbées en arrière. 'élément-agitateur supérieur 56 est sensiblement identique à l'éiément-agitateur médian 54; ses diverses parties sont donc désignées par les memas chiffres que pour llélément-agitateur médian, En fonctionnement, la pompe non-représentée raccordée au tuyau d'aspiration 20 engendre dans toute enceinte intérieure du récipient 10 une dépression suffisante-pour que la matière à moudre soit aspirée par le tuyau dladmission 18 en quantité nécessaire.On peut, de plus, introduire par ce tuyau des corps de mouture, par exemple des billes de 1 à 4 mm de- diamètre. 'agita- teur 14 est entravé en rotation par un moteur non représenté suivant la flèche des figures 2 et 30 La matière à moudre et les corps de mouture, tombant a'sabord sur lélémentagitateur 56, sont projetés par les aubes 64 à l'extérieur, sont déviés par la partie en capuchon 40 vers le bas et arrivent par le disque annu- laire médian en entonnoir 36 dans la zone radialement intérieure de llélément-agitateur suivant 54 avec lequel le processus décrit ci-dessus se répète, 'élément-agitateur inférieur 52 imprime à la matière à moudre et aux corps de mouture un mouvement ascendant dans l'enceinte annulaire 32 de sorte que la matière à moudre et les corps de mouture arrivent finalement sur le tamis 46o Les corps de mouture roulent vers le tamis 46 radialement à l'intérieur et tombent par le bout de tube 42 de nouveau sur llélément-agitateur supérieur 56 pour participer à un autre circuit avec la matière à moudre nouvellement aspirée par le tuyau d'admission 18.La matière à moudre broyée ou dispersée arrive par contre par les mailles du tamis 46 dans l'enceinte collectrice 44 d'où elle est aspirée par le tuyau 200 Le moulin-agitateur que l'on vient de décrire permet un fonctionnement continu et peut avoir un encombrement relativement faible, car pendant son circuit la matière à moudre parcourt un trajet environ deux fois plus long qu'avec des moulins-agitateurs connus de mimes dimensions dans lesquels la matière à moudre arrive en bas et sort en haut.Le moulin-agitateur règle automatiquement son fonctionnement : lorsque la matière à moudre broyée arrive à l'extrémité supérieure de l'enceinte annulaire en une telle quantité qu'une partie de cette matière ne peut pas tomber immédiatement à travers le tamis 46, la matière à moudre qui reste provisoirement sur le tamis forme une paroi de séparation et empoche l'égalisation de pression s'établissant habituellement entre l'enceinte collectrice 44 et le reste de l'enceinte intérieure du récipient 10. il se forme ainsi dans l'enceinte collectrice 44 une dépression accrue à cause de l'aspiration du tuyau 20, tandis que la dépression diminue dans le reste de 11 enceinte intérieure du récipient 10. Il; ; s'ensuit que moins de matière à moudre est aspirée provisoirement par le tuyau d'admission 18 et en meme temps la matière à moudre se trouvant sur le tamis 46 est amenée par la différence de pression, qui s'est établie, à traverser plus vite le tamis jusqu'au rétablissement de l'état égalisé initial. REVBDICA2IOB 1 - Noulin-agitateur pour moudre finement et/ou disperser des matières solides dans un liquide dont l'agitateur comprend au moins deux éléments-agitateurs superposés tournant dans un récipient, caractérisé en ce que dans les enceintes intermédiaires axiales entre les éléments-agitateurs pénètrent des disques annulaires réunis à lsextérieur en une pièce intérieure, ouverte en haut et en bas et laissant entre elle et la paroi intérieure du récipient une enceinte annulaire, destinée au circuit de la matière à moudre et éventuellement des corps de mouture mélangés à c elle-ci. 2 - Xoulin-agitateur suivant 1, caractérisé en ce que l'admission de la matière à moudre se trouve au-dessus de l'élé- mentagitatear supérieur. 3 - Xoulin-agitateur suivant 2, caractérisé en ce qu'au dessus de ltélément-agitateur supérieur se trouve un disque annulaire supplémentaire délimitant avec un bout de tube, entourant l'entrée et s'étendant vers le haut à partir de son bord intérieur, une enceinte collectrice recouverte en haut d'un tamis en entonnoir et dans laquelle pénètre un tuyau pour aspirer la matière à moudre broyée au la dispersion. 4 - Noulin-agitateur suivant 2 ou 3, caractérisé en ce que les disques annulaires sont en forme d'entonnoir. 5 - Noulin-agitateur suivant 4, caractérisé en ce que le bord extérieur de chaque disque annulaire est relié au fond du disque annulaire se trouvant immédiatement au-dessus par une partie en capuchon courbée radialement vers l'intérieur. 6 - Moulin-agitateur suivant r ou 5, caractérisé en ce que les éléments-agitateurs placés entre les disques annulaires sont également en forme d'entonnoir, mais fermés à l'intérieur0 7 - Moulin-agitateur suivant l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que chaque élément-agitateur comprend deux ou plusieurs aubes courbées en arrière décalées de mêmes angles l'une par rapport à l'autre. 8 - Moulin-agitateur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le récipient se compose d'une partie supérieure et d'une partie inférieure, la première supportant une pièce intérieure et la deuxième oomportant le logement de l'arbre de commande sur lequel sont fixés de façon démontable les éléments-agitateurs. 9 - rIoulin-agitateur suivant 1 'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce intérieure comporte une enveloppe réfrigérante entourant les disques annulaires. 10 - Moulin-agitateur suivant 9, dans lequel le récipient est également entouré d'une enveloppe réfrigérantes caractérisé en ce que la pièce intérieure est fixée au récipient par des bouts de tubes permettant un échange de fluide réfrigérant entre les deux. 11 - Moulin-agitateur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le récipient est fermé d'une façon étanche à l'air par un couvercle et qu'on peut commander l'amenée de la matière à moudre à l'aide dlune pompe aspirant la matière à moudre broyée ou la dispersion.