Brevet FR2191958A1 — publié le 19740208

La présente invention concerne un dispositif pour le broyage de matériaux contenant du fer et se présentant sous forme de nodules5 notamment de vieux sable de fonderies, avec un broyeur rotatif disposé dans une chambre et tournant en particulier autourd'marbre horizontal, et avec un séparateur magnétique. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de ce type, qui assure à l'aide drune construction simple une séparation efficace du fer et permette ainsi un fonctionnement sans panne. Conformément å l'invention, ce but est atteint dans un dispositif du type décrit au début par le fait qu'on a prévu pour les particules de fer une zone de projection partant du broyeur rotatif5 et au niveau de la zone de projection, un séparateur magnétique qui est relié à la chambre du broyeur rotatif par l'intermédiaire d'un chemin de récupération du sable ou analogue. Le broyeur projette les particules de fer à peu près tangentiellement vers l'extérieur après quoi celles-ci arrivent au séparateur magnétique au travers de la zone de projection et elles y sont maintenues ; éventuellement, le sable ou autre matériau entra-iné en mye temps vers le séparateur magnétique peut être ramené au broyeur par le chemin de récupération.Au cas ou des particules de fer reviennent dans la chambre du broyeur par le chemin de récupération, elles sont à nouveau projetées dans la zone de pro jection, jusqu'd ce qu'elles soient retenues par le séparateur magnétique. On obtient un mode de construction très simple quand le séparateur magnétique présente une surface d'adhérence qui est disposée selon un arrangement aboutissant à une disposition horizontale et située vers le haut de façon que le sable retourne de lui-même au broyeur. Par exemple, le chemin de récupération peut être constitué par un parcours en chute libre et/ou un parcours de glissement, de manière qu'il retourne de lui-même au broyeur. Pour obtenir un glissement aussi favorable que possible, la surface de glissement est dans le plan de la surface d'adhérence de l'aimant. La récupération de sable au broyeur est encore améliorée quand la surface d'adhérence magnétique et/ou la surface de glissement est disposée en biais vers le bas en direction du broyeur et qu'elle se trouve de préférence dans un plan qui est prévu en dessous de l'axe de rotation du broyeur et audessus de sa position la plus basse. Mais on peut aussi penser à prévoir la surface d'adhérence magnétique au-dessus du broyeur5 de préférence dans un plan horizontal, de façon que le sable puisse tomber sans contact de la surface d'adhérence ou sur le chemin de récupération vers le bas sur le broyeur. On obtient une performance élevée quand la surface d'adhérence est disposée symétriquement par rapport à ùn plan axial; de préférence vertical du broyeur. On obtient'un guidage très ser des particules de fer vers le séparateur magnétique quand la zone de projection comporte au moins une et plus spécialement deux surfaces de rebondissement formant un dièdre pour les particules de fer, de sorte que ces particules voient d'abord leur vitesse freinée et n'arrivent qu'ensuite au séparateur magnétique. Dans une forme préférée de l'invention, une surface de rebondissement est prévue en haut de la chambre du broyeur, de préférence sous un angle de 450 vers l'extérieur5 alors que la deuxième surface de rebondissement présente un angle de 90" par rapport à la première surface de rebondissement et/ou à la surface d'adhé rence magnétique. La surface d'adhérence et/oula(les) surface (s) de rebondisse ment peuvent,par construction et d'une façon simple, être constituées par les parois d'une boite fixée à la chambre du broyeur. Une autre amélioration du guidage du sable récupéré vers le broyeur est assurée par le raccordement de la surface de glissement à un panier à frottement qui entoure le broyeur sur une portion de son pourtour, de préférence située en bas. Pour augmenter les performances du dispositif conforme à l'in Invention, la surface d'adhérence magnétique et/ou la surface de glissement et/ou la surface de rebondissement s'étendent (s'étend) sur toute l'étendue axiale du broyeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente, en coupe verticale perpendiculaire à l'axe, un dispositif conforme à l'invention - la figure 2 représente une coupe au travers du dispositif conforme à la figure 1 ; et - la figure 3 représente un autre exemple de réalisation dans une représentation correspondant à la figure 1. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, un dispositif conforme à l'invention comporte un carter 1 qui se compose essentiellement d'une partie inférieure 2 du carter en forme de caisse et d'une partie supérieure 3. Le carter 1 forme une chambre 4 dans laquelle est logé un broyeur rotatif 5 à arbre 6 horizontal. Le broyeur 5 comporte essentiellement des disques annulaires 7 fixés rigidement sur l'arbre 6 et comportant entre eux des batteurs 8 qui sont par exemple articulés autour des axes 9 parallèles à l'arbre 6 et excentrés par rapport à celui-ci. A chaque fois, un certain nombre de batteurs 8 sont disposés l'un derrière l'autre dans la direction longitudinale de l'arbre 6, les batteurs 8 étant répartis régulièrement autour de l'arbre 6 et décalés, dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, de 900 l'un par rapport à l'autre. Dans la partie inférieure, le broyeur 5 est entouré d'un panier à frottement 10 en forme de coquille qui s'étendu côté du broyeur 5 où le mouvement de rotation des batteurs 8 est dirigé vers le haut, jusqu'au plan horizontal passant par l'axe du broyeur 5 et à la partie basse opposée. Au-dessus de cette partie basse du panier 10, se trouve un entonnoir 11 de remplissage disposé à peu pres tangentiellement au broyeur 5 et formant une portion de la partie supérieure 3 du carter. Sur la partie de ltentonnoir 11 opposée au broyeur 5, la partie 3 du carter constitue une boite rectangulaire 12 qui s'ouvre en direction de la chambre 4 et starrête au bord supérieur correspondant du panier 10 par une paroi 13. La surface intérieure 14 de cette paroi 13 est inclinée à 45" et se trouve dans un plan qui passe en dessous de l'axe du broyeur 5 et à peu près au travers de la position la plus basse de la trajectoire de celui-ci. A l'extérieur de la paroi 13 se trouve, dans la partie supérieure, un aimant de collage 15, qui peut entre par exemple un électroaimant ou un aimant permanent, qui fait que la surface intérieure 14 de la paroi 13 au niveau 16 de l'aimant 15 constitue une surface d'adhérence magnétique. L'ensemble de la surface intérieurel4 de la paroi 13 constitue une surface de glissement pour le sable ou une matière analogue. En face de la surface intérieure 14 de la paroi 13 se trouve une deuxième paroi 17 de la boite 12 formant surface de rebondissement 18, qui est parallele à la surface intérieure 14 et qui est coupée à peu près au milieu de sa largeur par un plan vertical tangent au broyeur 5. Les deux surfaces 14, 18 sont reliées toutes deux à angle droit à la surface de rebondissement 20 qui est constituée par une troisième paroi 19 de la boite 12. Au-dessus du broyeur 5, une porte de visite 21 est prévue dans la partie supérieure 3 du carter. Une porte de visite 22 correspondante est également prévue dans l'entonnoir 11. Le dispositif conforme à l'invention est particulièrement adapté à la récupération mécanique de vieux sable de fonderies. Au cours de cette récupération, le sable démoulé et préconcassé, c'est-à-dire le vieux sable, est concassé finement et on en retire les corps étrangers comme par exemple les particules de fer. Les particules de fer de ce genre peuvent être par exemple à l'étant libre ou incorporées dans des nodules de vieux sable. Grâce au dispositif conforme à l'invention, les particules de fer sont au cours du processus de broyage, séparées du vieux sable de fonderies tombant sous forme de grainset!ou de nodules. Le vieux sable de fonderies est amené par l'entonnoir 11 à la chambre 4 où il est saisi et broyé par le broyeur 5. Les particules de fer ou autres entraînées éventuellement sont projetées verticalement vers le haut par le broyeur 5 contre la première surface de rebondissement 18, d'où elles arrivent à la deuxième surface de rebondissement 20 ; de cette deuxième surface 20 les particules de fer retombent finalement ou rebondissent vers le bas contre la surface d'adhérence magnétique 16 où elles sont retenues. Les particules non séparables, comme le sable, parvenant éventuellement avec les particules de fer ou autres à la surface d'adhérence 16, glissent en biais vers le bas sur toute la surface inférieure 14 de la paroi 13 vers la chambre 4, où elles sont saisies à nouveau par le broyeur 5. I1 en est de même pour les particules de fer insuffisamment retenues qui sont toutefois ramenées immédiatement par le broyeur 5 vers la surface 16 de la manière décrite. L'aimant 15 peut être par exemple constitué par un aimant à courant continu. La paroi 13 de la boite 12 est articulée autour d'un axe horizontal 23 de façon à pouvoir être repliée vers le bas à partir de sa position de fonctionnement. Dans la position de fonctionnement, la paroi 13 est maintenue par un élément de fermeture 24 correspondant. Dans l'état replié vers le bas, la surface intérieure 14 de la paroi 13 est libre si bien qu'on peut enlever les particules de fer adhérant à la surface 16. Pour enlever les particules de fer de la surface 16, il est également pensable de constituer la paroi latérale de la caisse 12 de façon qu'elle puisse être amenée en position d'ouverture. Dans la figure 3 on a utilisé pour les parties correspondantes les mêmes repères que dans les. figures 1 et 2, avec toutefois l'indice "a". Comme l'indique la figure 3, la boite 12a est prévue à la verticale au-dessus du broyeur 5a, de sorte que la surface d'adhérence magnétique 16a est constituée par la surface inférieure de sa paroi 13a située horizontalement en haut et qu'elle est symétrique par rapport au plan axial vertical du broyeur Sa. La paroi intérieure verticale 18a de la boite 12a, formée par la paroi l7a constitue une surface de rebondissement qui est perpendiculaire à la surface 16a et contre laquelle les particules de fer ou autres sont projetées de façon telle qutelles rebondissent en biais vers le haut et qu'elles arrivent à la surface d'adhérence 16a. Les parties non magnétiques tombent le long du parcours de chute- 14a formé dans la chambre interne de la boîte 12a et arrivent en bas sur le broyeur 5a ou dans le panier lova. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple n o n limitatif sans sortir du cadre de l'invention. RE V E N D I-C A-T I O N S 1. Dispositif pour le broyage de matériaux eontenant du fer et se présentant sous forme de nodules, notamment de vieux sable de fonderies, avec un broyeur rotatif disposé dans une chambre et tournant en particulier autour dlunarbre horizontal, et avec un séparateur magnétique, caractérisé en ce que l'on a prévu pour les particules de fer une zone deprojection partant du broyeur rotation, et au niveau de la zone de projection, un séparateur magnétique qui est relié à la chambre du broyeur rotatif par l'intermédiaire d'un chemin de récupération du sable ou analogue. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur magnétique présente une surface d'adhérence magnétique qui est prévue selon un arrangement aboutissant à une disposition horizonta le en haut. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le chemin de récupération est constitué par un parcours de glissement et/ou un parcours en chute libre, la surface de glissement étant de préférence dans le plan de la surface d'adhérence magnétique. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la surface d'adhérence magnétique et/oula surface de glissement est dirigée en biais vers le bas en direction du broyeur rotatif et qu'elle se trouve de préférence dansm plan qui passe en dessous de l'axe du broyeur rotatif et qui coupe notamment la trajectoire du broyeur dans sa position la plus basse. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'adhérence magnétique est prévue comme surface inférieure au-dessus du broyeur rotation, de préférence dans un plan horizontal, la surface d'adhérence magnétique étant disposée symétriquement par rapport à un plan axial de préférence vertical du broyeur rotatif. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de projection comporte au moins une et plus particulièrement deux surfaces formant dièdre pour le rebondissement des particules de fer, une surface de rebondissement étant par exemple située audessus du broyeur rotatif et inclinée de préférence sous un angle d'environ 450 vers l'extérieur et de préférence une deuxième surface de rebondissement formant un angle d'environ 900 avec la première surface de rebondissement et/ou avec la surface d'adhérence magnétique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'adhérence magnétique et/ou la surface de rebondissement ou bien les surfaces de rebondissement sont constituées par les parois d'une boîte attenante à la chambre du broyeur rotatif. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que la surface de glissement s'arrete à un panier à frottement qui entoure le broyeur rotatif sur une partie de son pourtour située de préférence en bas, le panier touchant par exemple à un caté,de préférence adjacent à la surface d'adhérence magnétique, sensiblement jusqu'au plan axial horizontal du broyeur rotatif. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'adhérence magnétique et/ou la surface de glissement et/ou la surface de rebondissement s'étendent sur toute l'étendue axiale du broyeur rotatif. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie du dispositif comprenant la surface d'adhérence magnétique peut etre mise dans une position d'ouverture dans laquelle la surface d'adhérence magnétique est accessible librement. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'une paroi de la boite, notamment celle qui constitue la surface d'adhérence magnétique, est articulée autour d'unaxe de préférence horizontal.