Brevet FR2196204A1 — publié le 19740315

La présente invention concerne un moulin à agitateur comportant un récipient de mouture, un arbre d'agitateur rotatif à l'intérieur dudit récipient, une charge de corps de mouture ou éléments broyeurs, un cylindre monté à la face frontale inférieure @u récipient de mouture ou à sa paroi atérale à proximité de son fond et contenant au moins une partie de la charge de corps de mouture, et un piston mobile dais ledit cylindre en vue de modi f:er la compacité du corps de mouture dans le récipient de mou ure. Dans les moulins à agitateur, la mouture à moudre normalement à l'état humide ou à disperser est envoyée le plus souvent par une pompe d'alimentation d'en bas dans le récipient de mouture haut et étroit, de préférence cylindrique et extrait, après avoir traversé la zone de mouture, à la partie supérieure du récipient de mouture. La charge de corps de r!ou-;ure, qui se compose d corps de mouture au moins approximativement sphériques en acier, verre, céramique, ou autres matières semblables, est retenue dans le récipient de mouture par un dispositif séparateur, par exemple un tamis ou une fente annulaire. La mouture suffisamment moulue ou dispersée s'coulpe en générale par le haut du dispositif séparateur par une ouverture latérale. Le degré désiré de finesse ou la dispersion recherchée s'obtient, d'une part, par une conformation appropriée du moulin à agitateur et, d'autre part, par le choix d'une charge déterminée de corps de mouture dans laquelle la quantité et les dimensions des corps de mouture sont accordées l'une sur l'autre, et par a commande ou le réglage du temps de séjour de la mouture dans ie récipient de mouture, le débit de la pompe d'alimentation pouvant varier, par exemple au moyen d'un mécanisme à changement de vitesse progressif. Pour pouvoir faire varier a cnarge de corps de mouture et par conséquent au si la compacité des corps de mouture dans le récipient de mouture pendant le fonctionnement, on a déjà proposé un moulin à agitateur de la construction décrite au début (Brevet Allemand 2.051.003) dont le piston mobile pour la modification de la compacité des corps de mouture comporte une tige de r iston ou une brocne de manoeuvre saillant du cylindre à l'extrémité opposée au récipient de mouture et qui est guidée axialement mobile à cette extrémité. Dans un mode de réalisation de ce moulin à agitateur déjà proposé avec cylindre monté à la face frontale inférieure du récipient de mouture, l'entrée de mouture est disposée approximativement à hauteur de l'extrémité inférieure de l'arbre de l'agitateur, latéralement au récipient de mouture.Dans l'autre forme de réalisation avec cylindre monté à la paroi latérale du récipient de mouture, près de son fond, l'entrée de mouture est disposée dans le fond du récipient de mouture, coaxialement avec l'arbre de l'agitateur. Dans les deux cas, l'axe du cylindre fait un angle droit avec l'axe de l'entrée de mouture. Il y a dac risque que la charge de corps de mouture obstrue l'entrée de mouture si elle est refoulée par le piston du cylindre dans le récipient de mouture après mis en marche de l'arbre de l'agitateur.On pourrait bien imaginer, avec le moulin à agitateur déjà proposé, de disposer le cylindre et l'entrée de mouture tous deux c8te à côte dans le fond du récipient de mouture ; mais ceci n'est possible que sile diamètre du cylindre est nettement inférieur à celui du récipient de mouture ce qui entraîne à son tour l'inconvénient qu'une partie notable de la charge de corps de mou ure ne puisse tomber dans le cylindre. A la possibilité de disposer le cylindre et l'entrée de mouture tous deux côte à côte dans la paroi latérale du récipient stop- pose le fait que le flot de mouture parvenant dans le récipient de mouture par l'entrée de mouture entratneralt inévitablement une fraction notable des corps de mouture contenus dans le cylindre, du cylindre dans le récipient de mouture, dès avant le démarrage de l'arbre de l'agitateur, ce qui est également le cas lorsque les axes du cylindre et de l'entrée de mouture forment un angle droit entre eux. Cependant le moulin à agitateur selon l'ancier projet présente sur les boulins à agitateurs précédemment connus vantage essentiel qu'au moins une partie de la charge de corps de mouture pénètre dans le cylindre lors du retrait du piston et est ainsi éloignée du récipient de mouture, de sorte que 1! bre de l'agitateur, même avec un récipient de mouture c~mplèteme- remploi de mouture, peut être mis en rotation avec une pu1;san de démarrage qui n'est pas essentiellement supérieure à la pu-s- sance normale de marche, e couple de rupture de l'arbre de l'agitateur étant faible du fait de la diminution de la charge de corps de mouture dans ie récipient de mouture. La présente invention a pour obJet de perfectionner un moulin à agitateur de la construction décrite au début de fa çon qu'en ccnservant et meme si possible en accentuant ses avantages on élimine le risque d'obturation de l'entrée de mouture, et ce, au prix d'une faible complication. Ce but est atteint, conformément à 1 invention, par une disposition dans laquelle le piston est guidé sur une tigeguide creuse fixée dans le cylindre et conformée pour servir en même temps d'entrée de mouture. Dans le moulin à agitateur selon l'invention, la direction dans laquelle les corps de mouture sont refoulés par le piston du cylindre dans le récipient de mouture coïncide avec le sens d'écoulement de la mouture dans l'entrée de mouture, et par conséquent les corps de mouture refoulés par le piston n'ont pas tendance à obturer l'entrée de mouture. D'autre part, la mouture parvenant dans le récipient de mouture par l'entrée de mouture ne peut pas expulser les corps de mou ure hors cu cylindre tant que le piston occupe sa position rétractée ; ceci garantit que le cylindre reste rempli de corps de mouture jusqu a ce que ceux-ci soient refoulés dans le récipient de mouture par le piston après mise en marche de l'arbre de l'agitateur. Dans un ode de réalisalon préféré de l'invention, !'extrémité de la tige-guide ou d'une douille qui lui est vissée, tournée vers l'arbre de l'agitateur, délimite, avec l'extrémité inférieure de l'arbre de l'agitateur ou d'un disque amovible qui lui est fixé, une étroite fente annulaire d'entrée.Les avan targes de cette disposition sont que, d'une part, la mouture pénétrant par l'entrée de mouture est réguliirement répartie, par la fente d'entrée dans toutes les directions radiales par rapport au cylindre et ne pe t don pas créer dans le récipient de mouture de courant pouvant prendre une direction dirigée vers le cylindre à ,'in.érieur du récipient de mouture, et, d'autre part, les corps de mouture ne peuvent pas pénétrer dans l'entrée de mou ture si les dimensions de la fente d'entrée sont suffisamment étroites. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux que la tige-guide et/ou la douille qui y est vissée soit déplaçable axialement pour pouvoir modifier la largeur de la fente annulaire. L'invention s'applique de préférence à un moulin à agitateur de la construction décrite au début, dont le cylindre est disposé coaxialement au récipient de mouture, car l'avantage de cette disposition est que les corps de mouture ne peuvent ,ama5 etre directement centrifugés par l'arbre de l'agitateur contre la paroi du cylindre. Dans une utilisation, conforme à l'invention, d'une tige creuse de guidage du piston comme entrée de mouture, se trouve l'avantage supplémentaire que les corps de mouture ne pourront pas non plus être directement centrifugés par l'arbre de l'agitateur contre l'embouchure de l'entrée de mouture.Avec la disposition coaxiale du cylindre et du récipient de mouture, il est prévu, selon un développement de l'invention, que les rayons seront réunis en une couronne de rayons par une couronne externe disposée entre la face frontale inférieure du récipient de mouture et la face frontale supérieure du cylindre, et une couronne interne centrant la tige-guide.Ceci, d'une part, facilite beaucoup le montage d'un cylindre à tige-guide selon l'invention sur le récipient de mouture, même de moulins à agitateur anciens disponibles, et d'autre part, la couronne de rayons limite le cylindre contre le récipient de mouture de sorte que le mouvement de la mouture et de la charge de corps de mouture dans le récipient de mouture, produits par l'arbre de l'agitateur n'est pas transmis, ou n'est pas transmis qu'insensiblement, aux corps de mouture contenus dans le cylindre, ce qui protège la paroi du cylindre et maintient son étanchéité par rapport au piston, même après un usage prolongé. Quand il est prévu une douille vissée à la tige-guide, cette douille est avantageusement fixée de façon interchangeable à la couronne interne de la couronne de rayons et la tige-guide est montée rotative à l'extrémité du cylindre éloignée de l'arbre de l'agitateur et présente une tête accessible par la partie inférieure du cylindre au moyen d'une clé.Ce développement de '@nvention permet de modifier la fente d'entrée de l'extérieur par rotation de la tioe-gulde. Ai la tête de la tige-guide est montée non d plaWable axialement à 'extrémité du cylindre éloignée de l'arbre de l'agitate@r, la position axiale de la douille se modifie, quand on tourne La tige-guide, par d formation élastique de a couronne GQ rayons de sorte que l'intervalle entre la face frontale supérieure de la douille et la face frontale inférieure de 'arbre de l'agitateur ou du disque qui y est fixé, donc la largeur de la fente d'erltrée, se modifie. Toutefois, la tête de la tige-guide peut également être passée, axialement mobile, dans l'extrémité du cylindre éloignée de l'arbre de l'agitateur et n'être immobilisée en direction axiale que par son joint vissé avec la douille. Dans ce cas, il est possible, par rotation de la tige-guide, de laisser saillir plus ou moins hors de la douille son extrémité tournée vers l'arbre de l'agitateur, de sorte que, de cette façon également, se modifie la fente d'entrée qui est limitée, dans ce cas, par ladite extrémité même de la tige-guide. Il est avantageux que le cylindre, comme dans une forme de réalisation du moulin à agitateur selon le précédent projet, puisse être balayé par un fluide pneumatique sur son côté éloigné du récipient de mouture. Dans ce cas, ii y a avantage à ce que, selon un autre dév loppement de l'invention, le fluide pneumatique soit emmagasiné dans un récipient de pression comportant un coussin d'air comprimé et un indicateur de niveau de fluide, et dont la sectIon interne corresponde au moins approximativement à celle du cylindre diminuée de la section de la tigeguide. L'indicateur de niveau de fluide donne la position du piston dans le cylindre et par conséquent la quantité de remplissage du récipient de mouture en corps de mouture. De préférence, le dimaètre interne du cylindre est au mois a > proximativement égal d celui du récipient de mouture. L'invention est expliquée ci-apres, avec des caractéristiques supplémentaires, au moyen d'un exemple de réalisation représenté aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'un moulin à agitateur - la figure 2 est une coupe verticale partielle selon la ligne II-II de la figure 1 ; et - la figure 3 est une coupe horizontale selon la ligne XII-III de la figure 2. Les parties principales constitutives du moulin à agitateur représenté sont : une colonne 12 avec tête de colonne 14, un arbre d'agitateur 16 monté dans la tête de colonne 14, un récipient de mouture 18 dans lequel plonge l'arbre de l'agitateur 16, un cylindre 20 vissé à la place frontale inférieure du récipient de mouture 18, et un récipient pneumatique 22. Dans la colonne 12 est placé un moteur électrique d'entraîne ent 23, entraînant un mécanisme 24, progressivement réglable, disposé dans la tête de colonne 14. Le mécanisme 24 est accouplé, débrayable, avec l'arbre de l'agitateur 16 à l'intérieur d'un carter d'accouplement 26 à couvercle rabattable. L'arbre de l'agitateur 16 traverse une presse étoupe 28 fixé à un couvercle 30 du récipient de mouture 18. Le récipient de mouture 18 repose sur des pieds à roulettes 32 et peut autre éloigné de la colonne 12 quand l'arbre de l'agitateur 16 est découplé du mécanisme 24 et quand les conduites raccordées au cylindre 20 sont également découplées. Ces conduites sont une conduite d'alimentation non représentée pour le récipient de mouture 1, racccrdable à un tube coudé 4 à la partie inférieure du cylindre 20, et une conduite pneumatique 36 joignant l'intérieur du cylindre 20 au récipient pneumatique 22 par un manomètre 3 & une première soupape d'arrêt 40, un accouplement 42 et une seconde soupape d'arrêt 44. Le récipient pneumatique contient de l'huile hydraulique sur laquelle s'exerce la pression d'un coussin d'air. Le coussin d'air est produit par une canalisation d'air comprimé 46 à laquelle le récipient pneumatique 22 est raccordé par une soupape d'arrêt 48 ct un détendeur 50. Le niveau d'huile dans le récipient pneumatique 2 apparaît dans un viseur 2. Entre la r,resse-étoupe 2 & et le couvercle 12G du récipient de mouture 18, sort un conduit d'écoulement 54 par lequel la mouture finement moulue et/ou dispersée peut s'écouler soit dans un récipient récepteur soit dans une onduite d'évacuation également découplable. Du récipient de mouture 18 s'écartent deux bras 56, vissés à la colonne È, tant que le récipient de mouture 1 occupe sa position de travail représentée à la figure 1. La figure 2 est une coupe axiale à bien pluc grande échelle cu cylindre 20 et ne montre que l'extrémité inférieure de l'arbre de l'agitateur 16 et du récipient de mouture 18. L'arbre de l'agitateur 16 est muni de nombreux éléentes agitateurs 58, dont deux seulement sont représentés. A l'extrémité inférieure de l'arbre de l'agitateur 16 est fixé un disque interchaneable 60 délimitant vers le haut une fente d'entrée 62. Le récipient de mouture 18 présente une paroi latérale cylindrique double dont la cavité est parcourue par de l'eau, et une paroi frontale inférieure 66. A la paroi frontale inférieure 6 est vissé un anneau externe 68 d'une couronne de rayons comportant au moins trois rayons 72 soudés à l'anneau externe 68 et à un anneau Interne 7C. Dans l'anneau interne 70 est glissée de bas en haut une douille 74 dont la surface frontale annulaire supérieure limite vers le bas la fente d'entrée 62. La douille 74 présente, à son extrémité inférieure, un flasque fixé par des vis à l'anneau interne 70. De cette façon la douille 74 est maintenue exactement coaxiale avec le récipient de mouture 18. A l'anneau externe 68 est vissé un flasque supérieur 7-6 du cylindre 20. A un flasque inférieur 78 du cylindre 20 est vissé un fond de cylindre 80 ; entre ce fond de cylindre et un piston 82 guidé dans le cylindre 20 est prévue une chambre d'agent pneumatique 84 dans laquelle débouche la couduite d'agent pneumatique 36. A la partie inférieure du piston 82 sont suspendus, régulièrement espacés angulairenent les uns des autres, plusieurs ressorts de rappel 86 suspendus chacun par leur extrémité inférieure à un boulon s'étendant transversalement à travers l'extrémité inférieure d'un boitier à ressort tubulaire 90 bridé par en dessous au fond de cylindre 80. Une tige-guide tubulaire 94 traverse axialement le fond de cylindre 80, une douille de guidage 92 disposée centrale ment dans le piston 82, et le cylindre 20 ; l'extrémité supérieure de cette tige-guide est vissée dans la douille 74. La tige-guide 94 présente, à son extrémité inférieure une tête 96 introduite par en dessous, en partie dans un évidement du fond de cylindre 80 et en partie dans un évidement d'une bague de blocage 98 vissée au fond de cylindre 80, et coincée entre les deux. Le raccord coudé 34 est soudé à la bague de blocage 98. Comme le raccord coudé 34 peut d'une part être accouplé à une conduite d'alimentation en mouture et est Joint étanchément d'autre part, par la bague de blocage 98, avec la tige-guide tubulaire 94, cette tige ne sert pas seulement de guidage au piston 82 mais aussi d'entrée de mouture. Lorsque la bague de blocage 98 est dévissée du fond de cylindre 80, la tête 96 de la tige-guide 94 est libre et peut être saisie par une clé. Si on fait tourner la tige-guide 94 elle se visse plus ou moins dans la douille 74. it.ais comme la tige-guide est immobilisée axialement, d'une part, par le fond de cylindre 80 et d'autre part par la bague de blocage 98 lorsque celle-ci a été revissée, chaque rotation de la tige-guide 94 signifie un déplacement en hauteur de la douille r(4. Ce réglage en hauteur est rendu possible, dans les limites étroites dans lesquelles une modification de la fente d'entrée 6; est utile, soit par déformation élastique des rayons 72, soit par le fait que la douille 74 possède un certain jeu axial par rapport à l'anneau interne 70 mais ne peut pas tourner.Il est ainsi possible, par simple dévissage de la bague de blocage 98 et rotation de la tige-guide 94, de modifier la fente d'entrée 67. A l'intérieur du cylindre 20 l'espace au dessus du piston 82 est destiné, selon la position du piston, à recevoir une plus ou moins grande fraction de la charge de corps de mouture du moulin à agitateur et à évacuer cette fraction de la charge de corps de mouture de l'espace de mouture 1GO dans lequel agit l'arbre de l'agitateur 16, et à faciliter surtout de cette façon le démarrage de l'arbre de ~ 'agitateur 18 au début du fonctionnerient. Le diamètre interne du cylindre 20, diminué de ceui de la tige-guide 94, correspond, au moins atproximativement, @vec ce@ui du récipient pneumatique @. La quantité totale de fluide pneumatique con enue dans @e récipient pneumatique 2, dans la con@@ite pneumatique @@ et dans la chambre intermédiaire de press@on @@ du cylindre @@, reste constante lors d'une course d@ piston et est cal@ulée de fa@on que la nauteur du niveau de fluide, visible dans l'indicateur de nivea@ de fluide 32, corresponde à la distance du piston 8@ du point extrême supérieur de sa course. REVENDICAT TONS 1. Moulin à agitateur comportant un récipient de mou ure, un arbre d'agitateur rotatif à l'intérieur dudit récipient, une charge de corps de mouture, un cylindre monté à la face frontale inférieure du récipient de mouture ou à sa paroi latérale à proximité de son fond et contenant au moins une partie de la charge de corps de mouture, et un piston mobile dans ledit cylindre en vue de modifier la compacité du corps de mouture dans le récipient de mouture, caractérisé en ce que le piston est guidé sur une tige-guide creuse fixée dans le cylindre et conformée simultanément en entrée de mouture. 2. boulin à agitateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige-guide tournée vers l'arbre de l'agitateur, ou une douille vissée à cette extrémité délimite, avec l'extrémité inférieure de l'arbre de l'agitateur ou avec un disque interchangeable fixé à celle-ci, une étroite fente annulaire d'entrée. 3. Moulin à agitateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige-guide et/ou la douille qui y est vissée sont déplaçables axialenent. 4. Moulin à agitateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige-gaide est jointe, à son extrémité tournée vers l'arbre de l'agitateur, au récipient de mouture par des rayons. 5. Moulin à agitateur selon la revendication 4, dans lequel le cylindre est coaxial au récipient de mouture, caractérisé en ce que les rayons sont réunis en une couronne de rayons par un anneau externe disposé entre la face frontale inférieure du récipient de mouture et la face frontale supérieure du cylindre, et un anneau interne centrant la tige-guide. 6. Moulin à agitateur selon l'une des revendications et 5, caractérisé en ce que la douille est fixée intercha@geable à l'anneau interne de la couronne de rayons et que la tige-guide est montée rstati-e à 'extrémité du cylindre éloignée de l'arbre de l'agitateur, et comporte une tête accessible su moyen d'une clé depuis la partie inférieure du cylindre. 7. boulin à agitateur selon l'une des revendications 1 à , dont le cylindre peut être balayé par un fluide sous pression de so* côté éloigné du récipient de mouture, caractérisé en ce que le fluide de pression est emmagasiné dans un récipient de pression comportant un coussin e na sous pression et un indicateur de niveau de fluide, et dont le diamètre interne correspond au moins approximativement à celui du cylindre diminué du diamètre de la tige-guide. 8. oulin à agitateur selon 'une des revendications A à 7, caractérisé en ce que le diamètre interne du cylindre est au moins approximativement égal à celui du récipient de mouture.