Brevet FR2142625A1 — publié le 19730202

La présente invention concerne un appareil broyeur, mélangeur et lubrificateur de poudres. Cet appareil trouve une application intéressante dans la préparation de combustibles nucléaires à base d'oxyde d'uranium et de plutonium. Les poudres d'oxydes sont très fines et nécessitent au cours de leur traitement des précautions indispensables si l'on veut éviter la pollution des enceintes étanches dans lesquelles elles sont utilisées. L'appareil selon l'invention permet, à lui seul, d'effectuer successivement les opérations de broyage, de mélange et de lubrification et supprime, de ce fait, les inconvénients de transferts intermédiaires. Une demande de brevet français nO EN 6914539, en date du 7 mai 1969, au nom du demandeur, intitulée "Appareil de fabrication de poudres" décrit un appareil servant à mélanger et/ou à broyer des Doudres et granulés, dans lequel le broyage et le mélange s'effectuent dans un tonneau animé d'un mouvement de rotation autour de son axe de-revolution, d'un mouvement de rotation autour d'un axe perpendiculaire à cet axe de révolution et d'un mouvement de translation entre un organe d'alimentation en poudres à traiter et un organe de réception des poudres une fois traitées. L'appareil selon l'invention, qui comporte également un récipient broyeur, animé de deux mouvements de rotation autour de deux axes perpendiculaires, diffère de l'appareil selon la demande de brevet précitée par le fait que l'organe d'alimentation du récipient broyeur en poudres à traiter sert en meme temps d'organe de réception des poudres traitées et est constitué par une jarre que l'on peut facilement solidariser et désolidariser du récipient broyeur et dans laquelle on peut introduire aisément un lubrifiant, ces caractéristiques nouvelles conférant à l'appareil les avantages suivants - suppression des organes de transfert intermédiaires, - amélioration de l'opération de vidange qui se réalise, non plus à angle fixe, mais en oscillations permanentes, - augmentation de la productivité. De façon plus précise, l'invention a pour objet un appareil broyeur, mélangeur et lubrificateur de poudres, essentiellement caractérisé par le fait qu'il comprend une pièce en forme d'U, un récipient-broyeur logé entre les deux branches de 1'U avec son axe de révolution parallèle à ces branches, ce récipient-broyeur pouvant pivoter libre- ment autour de cet axe sur ladite pièce et présentant une couronne dentée perpendiculaire et concentrique audit axe et une ouverture sur sa face opposée au fond de la pièce en U, un second récipient, ou jarre, muni d'un clapet sur sa paroi latérale et fixé, de façon amovible, par son ouverture sur celle du récipient-broyeur, un bâti portant à sa partie supérieure ladite pièce en forme d'U, et laissant un espace vide sous cette dernière, deux manchons coaxiaux, fous par rapport au bâti, disposés à l'extérieur de la pièce en U respectivement sur l'une et l'autre de ses deux branches, ces manchons étant fixés fermement à ces branches et orientés de manière que leur axe commun soit perpendiculaire à l'axe de révolution du récipienibroyeur, un arbre traversant librement l'un desdits manchons coaxialement à celui-ci et solidaire, à une extrémité, d'un pignon en prise avec la couronne dentée du récipient-broyeur, un dispositif de mise en rotation sur lui-même dudit arbre, et un dispositif de mise en rotation sur lui-même de l'un desdits manchons, le montage étant tel que la rotation dudit arbre sur lui-même assure les opérations de broyage et de mélange de poudres, que l'espace vide dans le bâti sous la pièce en formed'U permet de soulever une jarre remplie de poudres à traiter, à l'aide de tout appareil ascenseur-descenseur, en vue de la fixer au récipient-broyeur et que le dispositif de mise en rotation de l'un des manchons permet de faire pivoter l'ensemble broyeur-jarre autour de l'axe commun des manchons pour lui donner toutes les positions voulues nécessaires pour faire passer les poudres de la jarre dans le broyeur, pour introduire du lubrifiant dans la jarre, par son clapet et pour redéverser les poudres une fois traitées du broyeur dans la jarre, cette dernière étant ensuite désolidarisée du brqyeur et redescendue au pied du bâti à l'aide de l'appareil ascenseurdescenseur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et do nant, à titre explicatif et nullement limitatif, une forme de réalisation du broyeur selon l'invention. Sur ces dessins, - la fig. 1 est une vue en perspective de l'appa- reil selon l'invention - la fig. 2 représente la jarre seule,et - la fig. 3 représente le système d'accrochage de la jarre au broyeur. Tel que représenté sur ces figures, l'ensemble de l'appareil selon l'invention comprend les éléments suivants : - une pièce 1 en forme d'U, - un récipient-broyeur 2, du type à boulets, - une jarre 3, - un bâti porteur 4, - deux manchons coaxiaux 5, 6, - un arbre 7 traversant librement le manchon 6 coaxialement à celui-ci, - un moteur 8 servant à entraîner, par l'inter médiaire d'une courroie 9 et d'une poulie 21, cet arbre 7 et un moteur 10 servant à entraîner le manchon 6 par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle constitué par une vis 11 et un pignon 12. Le récipient-broyeur 2 est logé entre les deux branches 13, 14 de la pièce 1 en forme d'U avec son axe de révolution X parallèle à ces branches. Ce récipient-broyeur 2 peut pivoter librement autour de cet axe X et il comporta une couronne dentée 15 per et concentrique pendiculaire/à cet axe ainsi qu'une ouverture taraudée 16. La jarre 3 est munie, sur sa paroi latérale, d'un dispositif à clapet 17 et comprend à l'intérieur des ailettes soudées 25 pour favoriser le brassage de la poudre au moment de la lubrification. Elle peut être fixée sur le récipientbroyeur 2 par vissage de son filetage 18 dans le taraudage 16 du broyeur 2. Le bâti 4 porte la pièce 1 en forme d'U à sa partie supérieure et il laisse un espace vide 19 sous cette pièce 1. Les manchons 5 et 6 sont fous par rapport au bati 4 et sont disposés à l'extérieur de la pièce 1 et fixés fermement aux branches 14 et 13 de cette pièce. Ils sont orientés de façon que leur axe commun Y soit perpendiculaire à l'axe de révolution X du broyeur 2. L'arbre 7 est solidaire d'un pignon 20 en prise, à angle droit, avec la couronne dentée 15. Le fonctionnement de l'appareil salon l'invention est le suivant 1) Mise en place, sur le broyeur, de la jarre remplie de poudre à traiter (par exemple oxyde mixte d'uranium et de plutonium). On fait venir une jarre 3, par un moyen quelconque, dans l'espace 19 sous la pièce 1 en forme d'U. A l'aide d'un appareil ascenseur-descenseur (non représenté), on fait monter (flèche F1) cette jarre de façon que son ouverture vienne en regard de l'ouverture 22 du broyeur 2 ; la pièce en forme d'U et le broyeur occupent, bien entendu, par rapport à l'axe Y des manchons, une position à 1800 de celle qu'ils occupent sur la figure 1.En agissant sur les bras 23, 24, on visse cette jarre 3 sur le broyeur 2, par vissage du filetage 18 dans le taraudage 16, puis on fait redescendre l'appareil ascenseur-descenseur (non représenté) et l'on fait démarrer le moteur 8 qui fait tourner l'arbre 7 et par suite le pignon 20, ce dernier provoquant, à son tour, la rotation de l'ensemble broyeur 2-jarre 3 autour de l'axe de révolution X du broyeur. 2) Pivotement de l'ensemble broyeur 2-jarre 3 autour des manchons 5, 6 de la position A (Fig. 1), c'est-à-dire la position à laquelle la jarre 3, qui vient d'être vissée sur le broyeur, se trouve sous ce dernier, jusqu'à la position B qui est la position occupée par l'ensemble 2-3 sur la figuré 1 pour effectuer ce pivotement on fait démarrer le moteur 10 qui, par l'intermédiaire du renvoi d'angle 11-12, fait tourner la pièce 1 en forme d'U autour de l'axe horizontal Y. L'ensemble broyeur 2-Jarre 3 une fois arrivé à la position , le contenu de la jarre se déverse par gravité dans le broyeur. 3) On fait venir l'ensemble broyeur-jarre à la position C à laquelle l'axe X du broyeur est horizontal pendant toute l'opération de broyage, on fait osciller l'ensemble broyeur-jarre entre les positions C et B de manière à parfaire l'homogénéité du produit à broyer. 4) On fait venir l'ensemble broyeur-jarre à la position D pour déverser le produit broyé dans la jarre 3, en provoquant une légère oscillation entre les positions D et E pour parfaire la vidange du broyeur 2. 5) On fait venir l'ensemble broyeur-jarre à la position F à laquelle la jarre 3 est légèrement au-dessous du plan horizontal passant par l'axe Y ; on arrête le moteur 8 pour que l'ensemble jarre-broyeur cesse de tourner autour de l'axe de révolution X du broyeur et l'on introduit du lubrifiant(par exemple du béhénate de zinc) dans la jarre 3 par le clapet 17, puis on remet le moteur 8 en marche pour assurer l'imprégnation de la poudre par ce lubrifiant 6) On fait ensuite revenir l'ensemble broyeur 2- jarre 3 à la position A ; on arrete les deux moteurs 8 et 10 on fait monter le dispositif ascenseur-descenseur, on débloque la jarre 3 en agissant sur les bras 23, 24 et l'on fait redescendre (flèche F2) la jarre 3 qui contient la poudre 2 traitée, c'est-à-dire finement broyée et lubrifiée. il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif et nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toutes modifications de détail sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 10) Appareil broyeur, mélangeur et lubrificateur de poudras, essentiellement caractérisé par le fait qu'il comprend une pièce en forme d'U, un récipient-broyeur logé entre les deux branches de l'U avec son axe de révolution parallèle à ces branchas, ce récipient-broyeur pouvant pivoter librement autour de cet axe sur ladite pièce et présentant une couronne dentée perpendiculaire et concentrique aucit axe et une ouverture sur sa face opposée au fond de la pièce en U, un second récipient, ou jarre, muni d'un clapet sur sa paroi latérale et fixé, de façon amovible, par son ouverture sur celle du récipient-broyeur, un bâti portant à sa partie supérieure ladite pièce en forme d'U, et laissant un espace vide sous cette dernière, deux manchons coaxiaux, fous par rapport au bâti, disposés à l'extérieur de la pièce en U respectivement sur l'une et l'autre de ses deux branches, ces manchons étant fixés fermement à ces branches et, orientés de manière que leur axe commun soit perpendiculaire à l'axe de révolution du récipicnt-broyeur, un arbre traversant librement l'un desdits mancufls Laaxialement à celui-ci et solidaire, à une extrémité, d'un pignon en prise avec la couronne dentée du récipient-broyeur, un dispositif de mise en rotation sur lui-même dudit arbre et un dispositif de mise en rotation sur lui-même dudit arbre et un dispositif de mise en rotation sur lui-même de l'un desdits manchons. 20) Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de mise en rotation dudit arbre sur lui-même est constitué par un moteur actionnant une courroie qui fait tourner une poulie solidaire de cet arbre. 30) Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispqsitif de mise en rotation sur luimême de l'un desdits manchons est constitué par un moteur qui entraîne un renvoi d'angle formé dtune vis et d'un pignon centré sur l'axe de ce manchon et solidaire de ce dernier 4 ) Dispositif selon chacun des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la fixation de la jarre sur le broyeur se fait par vissage.