Brevet FR2090084A1 — publié le 19720114

La présente invention concerne un broyeur de matière fibreuse, en particulier une matière pour la fabrication du papier, comportant une chambre de broyage en zorge d'enveloppe tronconique, délimitée par deux éléments, ctest-a-dire, un rotor dont la surface présente des cannelures de broyage dirigees radialement vers l'ex- térieur et un stator, dont la surface presente des cannelures de broyage dirigées radialement vers l'intérieur, la chambre de broyage présentant, dans des zones longitudinales, des longueurs de cannelures du rotor qui s'étendent dans le sens opposé au sens des cannelures du stator. Dans un broyeur de matière pour papier comportant une chambre de broyage cylindrique (Brevet allemand 1 197 313) cette chambre est partagée longitudinalement en deux zones, les cannelures du rotor dans la première zone déviant d'un angle de 45 degrés sur les génératrices de la chambre de broyage, cependant que les cannelures du stator dévient d1un angle égal de ces génératrices, mais dans le sens contraire, dans la seconde zone, qui est ainsi constituée comme la figure de la première zone, inversée dans un miroir, c'est-àdire, que les cannelures de broyage du stator dévient dans un sens et ceLles du rotor dans l'autre. Le réglage de l'espace de broyage à ménager entre les cannelures opposées s'effectue grâce au partage du stator en segments séparés, qu'on peut déplacer vers le rotor au moyen de coussins d'air. En raison de la disposition des zones de la chambre de broyage se présentant chacune comme l'image de l'autre, inversée dans un miroir, on évite pratiquement toute pression axiale entre stator et rotor. Les dispositions produisant cet effet favorable dans les broyeurs à chambre de broyage en forme d'enveloppe cylindrique ne peuvent toutefois pas être appliquées à un broyeur présentant une chambre en forme d'enveloppe tronconique. Dans un broyeur de ce dernier genre, il faut en fait déplacer axialement le rotor par rapport au stator pour régler l'espace de broyage. Si alors, nécessairement, la limite de zone du rotor s'écarte de la limite de zone du stator, il existe entre ces deux limites de zones, ainsi écartées axialement l'une de l'autre, une zone dans laquelle les cannelures de broyage du rotor s'étendent parallèlement aux cannelures de broya ge du stator.Mais, une zone dans laquelle l'angle de coupe est nul, réduit le rendement du broyage d'une manière inacceptable. En conséquence, dans des broyeurs connus à chambre de broyage en forme d'enveloppe tronconique (voir par exemple, le brevet des Etats-Unis 874 344, et le brevet français 1 010 474), seules les cannelures du stator sont en forme de zigzags, tandis aue les can nelures du rotor stetendent dans une seule direction, essentielle- ment parallèle aux génératrices de la chambre de broyage0 Avec le même angle de déviation des cannelures par rapport aux génératrices on n'obtint par conséquent, entre les cannelures du stator et celles du rotor, qu'un angle de broyage ëgal à la moitié des angles qui sont possibles dans les broyeurs à chambre de broyage en forme d'enveloppe cylindrique. L'invention se pose le problème de rendre possible, également dans un broyeur à chambre de broyage en forme d'enveloppe tronconique, les grands angles accessibles dans un broyeur à chambre de broyage cylindrique. Pour résoudre ce problème, il est prévu dans le broyeur selon l'invention que, de façon connue en soi, dans une première zone, les cannelures de broyage du rotor dévient de la direction des génératrices de la chambre dans un sens et les cannelures du stator dans l'autre sens, tandis que, dans une seconde zone, les cannelures du stator dévient dans le premier sens et celles du rotor dans l'autres Cependant, conformément à une caractéristique nouvelle, il est également prévu, sur l'un au moins des deux éléments de broyage, une zone intermédiaire entre la première et la seconde zone, la longueur de cette zone intermédiaire étant au moins égale au déplacement réciproque prévu des deux éléments, cependant qu'est supprimée une partie de la surface de broyage des cannelures qui dévient de la direction des génératrices, cette suppression étant au moins supérieure à l'usure radiale prévue des cannelures de broyage0 De cette manière, aucun broyage ne s'effectue dans la partie dans laquelle interviendrait un angle de coupe nul, Si la partie de surface de broyage seule est évidée, la partie restante des cannelures subsistant, la matière à broyer est néanmoins entraînée sans difficulté0 Il est particulièrement avantageux de supprimer dans la zone intermédiaire, sur l'un des deux organes de broyage toutes les cannelures allant en s'écartant des génératrices et de les remplacer par des cannelures s'étendant sensiblement dans la direction de ces génératrices tandis que sur l'autre organe de broyage, les cannelu res qui dévient des génératrices de la première et de la seconde zone se suivent les unes les autres.Le broyage s'effectue alors également dans la zone intermédiaipe, mais, à vrai dire, sous un angle de broyage qui est encore moitié de l'angle de broyage dans la première et dans la seconde zone. On peut en particulier atteindre un bon résultat, Si l'angle dont dévient les cannelures de broyage de la première et de la seconde zone, par rapport aux génératrices de la chambre de broyage, est de 25 à 35 degrés, et de préférence de 30 degrés. L'invention va entre exposée ci-après plus en détail en se référant au schéma d'un exemple de réalisation. Les deux figures représentent chacune une vue d'un stator et du rotor qu'il renferme, soit La figure 1, à l'état neuf et -La figure 2, au bout d'environ la moitié de sa durée. Le stator 1 du broyeur est fixé dans un carter non représenté. Le rotor 2 est supporté de façon à pouvoir être entraîné en rotation et déplacé axialement dans le carter non représenté, au moyen des bouts d'arbre 3 et 4. Le stator 1 possède des cannelures de broyage 5 s'étendant radialement vers l'intérieur, et le rotor 2 des cannelures de broyage 6 s'étendant radialement vers l'extérieur. Ces deux organes, c' est-à-dire, le rotor 2 et le stator 1, délimitent une chambre de broyage 7 ayant la forme dXune enveloppe tronconique. Les cannelures 5 et 6 ne sont représentées que dans la zone de la génératrice de la chambre 7 située près de l'observateur du dessin et, en fait, par des lignes indiquant le tracé de ces cannelures. Des lignes plus minces indiquent le tracé des cannelures 6 du rotor 2 et des lignes plus épaisses le tracé des cannelures 5 du stator 1. La chambre de broyage 7 est partagée axialement en zones se distinguant par la position inversée des cannelures du rotor 2 par rapport aux cannelures 5 du stator 1. Dans la première zone A, les cannelures de broyage 6 du rotor vont en s 'écartant de la direction des génératrices de la chambre de broyage dans un certain sens, tandis que dans la seconde zone B, les cannelures 5 du stator 1 s'écartent dans le sens opposé. Sur l'un des deux organes de broyage 1, 2, à savoir sur le stator 1, il est prévu, entre la première zone A et la seconde zone B, une zone intermédiaire C, dont la longueur est au moins égale au déplacement axial, réciproque, prévu des deux organes et, au minimun, une partie de la surface de broyage des cannelures s'écartant des génératrices, d'une valeur dépassant l'usure radiale prévue des cannelures de broyage est supprimée. Dans la zone intermédiaire C, toutes les cannelures 5 sont ainsi supprimées et remplacées par des cannelures 51 s'étendant sensiblement dans la direction des génératrices.Sur l'autre organe de broyage, à savoir le rotor 2, les cannelures de broyage 6 allant en s'écartant des génératrices se suivent directement les unes les autres dans la première et dans la seconde zone. L'angle dont s'écartent des génératrices de la chambre 7 les cannelures de la première et de la seconde zone A, B, est de 30 degrés En conséquence, l'angle de broyage dans les deux zones A, B, est de 60 degrés, dans la zone intermédiaire de 30 degrés. Ces angles sont conservés si le rotor 2, pour compenser l'usure des cannelures 5 et 6, est repoussé axialement vers la droite du des sindans le stator 1. La position finale du déplacement axial est visible sur la figo 1, où le point 8, à l'endroit duquel les cannelures de broyage 6 du rotor 2 changent de direction, coincide avec la limite de gauche de la zone intermédiaire C.La fig. 2 montre la position opposée du rotor 2 par rapport au stator 1 au bout d'un temps de service équivalent à peu près à la moitié de la durée, Cette fig. 2 permet en particulier de constater qu'on peut déplacer axialement le rotor 2 d'une quantité correspondant à toute la zone intermédiaire C, sans qu'il en résulte un angle de coupe inférieure à 30 degrés0 Les organes de broyage représentés 1, 2, fonctionnent donc presque sur toute l'étendue de la chambre de broyage sous l'angle de coupe favorable de 60 degrés. Dans une petite zone intermédiaire, on travaille encore avec un angle de coupe acceptable de 30 degrés, il ne se produit pas d'angle de coupe nuisible de degré zéro0 Dans un modèle très simplifié, on peut supprimer complètement les cannelures de broyage de la zone intermédiaire sur l'un des deux organes, ou sur les deux. Aucun broyage ne s'effectue alors dans la zone intermédiaire et la matière à broyer n'est pas amenée dans cette zone. On peut encore, de la manière décrite, aligner l'une à la suite de l'autre, trois zones ou plus comportant des cannelures du stator suivant un tracé différent de celui des cannelures du rotor - chaque fois avec intercalage d'une zone intermédiaire suivant l'invention entre deux zones -O REVENDICATIONS 1.- Broyeur de matière fibreuse comportant une chambre de broyage en forme d'enveloppe tronconique, délimitée par deux organes, c'est-à-dire, un rotor dont la surface présente des cannelures s'étendant radialement vers l'extérieur et un stator dont la surface présente des cannelures s'étendant radialement vers I'intérieur, cette chambre présentant, dans des zones longitu dinales, des cannelures du rotor suivant un tracé différent du tracé des cannelures du stator, caractérisé en ce que, dans une première zone, les cannelures du rotor dévient de la direc- tion des génératrices de la chambre dans un certain sens et les cannelures du stator dans le sens contraire, tandis que dans une seconde zone, les cannelures du stator dévient dans le premier sens et les cannelures du rotor dans l'autre, et en ce que sur l'un au moins des deux organes de broyage, il est prévu, entre la première et la seconde zone, une zone intermé diaire dont la longueur est au moins égale au déplacement axial, réciproque, prévu, des deux organes, cependant qu'est supprimée une partie de la surface de broyage des cannelures qui dévient de la direction des génératrices, cette suppression étant au moins supérieure à l'usure radiale prévue des canne lures de broyage 2.- Broyeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la zone intermédiaire, sur l'un des deux organes de broya ge, la totalité des cannelures de broyage s'écartant de la di rection des génératrices est supprimée et remplacée par des cannelures s'étendant sensiblement dans le sens des génératri ces, tandis que sur l'autre organe de broyage, les cannelures déviant de la direction des génératrices de la première et de la seconde zone se suivent l'une l'autre. 3.- Broyeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle dont les cannelures de broyage de la première et de la seconde zone s'écartent des génératrices de la chambre de broyage est de 25 à 35 degrés, et de préférence de 30 degrés.