Brevet FR2293248A1 — publié le 19760702

La présente invention concerne des broyeurs à agitateur permettant d'effectuer en continu le broyage fin et la dispersion d'une matière à traiter et comportant des éléments broyeurs en forme de boulets qui se trouvent dans un récipient de broyage cylindrique vertical et qui, au niveau où la matière broyée sort de l'extrémité supérieure du récipient, sont retenus dans celuici par un dispositif de séparation constitué par exemple par un tamis. En particulier pour le traitement de matières très visqueuses et sensibles à la température on utilise des broyeurs à agitateur munis de dispositifs de refroidissement qui peuvent être prévus dans l'enveloppe de récipient de broyage ou bien dans l'agitateur. Des matières très visqueuses ont cependant pour caractéristique dlentraSner les éléments broyeurs vers le haut jusque dans la zone du dispositif de séparation de sorte que ces éléments ne sont pas en mesure d'exercer leur action de frottement sur la matière d'une façon uniforme sur toute la hauteur du récipient de broyage. La présente invention a pour objet de perfectionner le broyage de matières très visqueuses et sensibles aux températures. Ce but est atteint suivant la présente invention par le fait que l'arbre de 1'agitateur est constitué par un corps creux conique se rétrécissant vers le bas et qui est parcouru par un fluide de refroidissement introduit dans l'extrémité rétrécie du corps creux. Suivant une forme de réalisation avantageuse de la présente invention il est incorporé dans l'axe longitudinal médian de l'arbre creux de l'agitateur un tube servant de conduit d'amenée pour le fluide de refroidissement et s'étendant jusqu'au voisinage de l'extrémité rétrécie. L'enveloppe extérieure conique de l'arbre creux de l'agitateur est garnie d'organes transporteurs tels que disques de broyage, pales ou filets de vis qui exercent sur la matière à broyer et sur les éléments broyeurs une pression dirigée vers ltextrémité d'entrée inférieure du récipient de broyage La présente invention offre l'avantage de permettre d'exercer un surcroît de-pression du fait que la section transversale libre de l'espace de broyage entre l'agitateur et la paroi cylindrique du récipient diminue progressivement vers le haut.A mesure que la viscosité de la matière amenée sous la pression d'une pompe augmente les éléments broyeurs sont poussés de plus en plus vers le haut, ctest-à-dire dans l'espace de broyage rétréci, de façon à établir pour chaque viscosité un état d'équilibre correspondant. Grâce à la compression additionnelle, on obtient donc pour une viscosité croissante de la matière la forte pression de broyage nécessaire. En outre, la plus forte pression exercée par les éléments broyeurs dans la matière conduit à son tour à une action de broyage plus intensive. Le supplément de chaleur ainsi engendré est en même temps évacué du fait que le dispositif de broyage est refroidi. Suivant une forme de réalisation avantageuse de la présente invention la pression de broyage se trouve encore accrue lorsqu'on prévoit, pour la séparation de la matière broyée et des éléments broyeurs, un dispositif de séparation fermé présentant des fentes étroites. Dans ce type de dispositif de séparation les éléments broyeurs ne peuvent pas s'échapper et même une matière broyée presentant une viscosité encore plus forte peut être mise en oeuvre parfaitement. Une autre caractéristique de l'invention permettant d'accroître l'action de refroidissement exercée par le dispositif broyeur consiste en ce que les organes transporteurs tels que disques de broyage, pales ou filets de vis montés sur 1 t arbre creux de l'agitateur se rétrécissant vers le bas sont au moins en partie également réalisés sous une forme creuse et en ce que les espaces creux des organes transporteurs communiquent avec l'espace creux de l'arbre de l'agitateur. Cela permet d'étendre à une plus grande surface l'action du fluide de refroidissement sur la matière à broyer. L'invention est expliquée ci-dessous plus en détail à l'aide des dessins annexés. tes fig. 1 à 3 représentent, en coupe axiale, trois formes e. de réalisation de broyeurs à agitateur suivant l'invention. Dans la forme de réalisation représentée à la fig. 1 le récipient de broyage cylindrique vertical 1 contenant les éléments broyeurs auxiliaires 17 est entouré d'une enveloppe de refroidissement 9. La matière à broyer est introduite dans le récipient 1 à travers la tubulure 7 par une pompe infiniment réglable. L'arbre 4 du dispositif broyeur est réalisé sous la forme d'un c5ne creux Be rétrécissant vers le bas et sur lequel sont fixés ou coulés des filets de vis individuels 5 qui en cas de rotation du corps creux 4 transportent la matière vers le bas en direction de la tubulure d'amenée 7, après quoi la matière à broyer et les éléments broyeurs remontent à nouveau entre la périphérie des filets de vis 5 et la paroi intérieure du récipient 1. Dans l'axe longitudinal médian de l'arbre creux 4 de 1 'a- gitateur s'étend le tube 6 d'où l'eau de refroidissement sort par son extrémité 8 située au voisinage de l'extrémité rétrécie du corps creux 4. Le tube d'amenée 8 est raccordé de manière fixe à un dispositif presse-étoupe rotatif du commerce (non représenté). L'eau retourne dans le dispositif presse-étoupe rotatif en passant par l'espace annulaire 10 entre le tube 8 et l'arbre d'entraSnement creux. La séparation de la matière et des éléments broyeurs Il se réalise à l'aide du tamis cylindrique 2. Puis la matière broyée est évacuée par les bagues d'évacuation 3. La forme de construction suivant la fig. 2 se distingue de celle de la fig. 1 du fait que certains des organes transporteurs 5 montés sur l'arbre creux 4 sont réalisés sous une forme creuse et communiquent par leur espace creux avec 11 espace creux s'étendant de manière continue de bas en haut dans l'arbre 4. Dans l'exemple représenté à la fig. 2 les organes transporteurs creux 5 sont, comme ceux qui ne sont pas creux, réalisés, par exemple par coulée, de manière à former une seule pièce avec l'arbre 4. La forme de construction suivant la fig. 3 se distingue de celle représentée à la fig. 1 essentiellement en ce que le tamis cylindrique 2 est remplacé par un dispositif de séparation fermé 12 présentant des fentes étroites 13. Un tel dispositif de séparation 12 augmente la compression dans l'espace de broyage se rétrécissant vers le haut et permet de traiter des matières de forte viscosité. REVENDICATIONS 1 - Broyeur à agitateur permettant d'effectuer en continu le broyage fin et la dispersion de matières à traiter et comportant des éléments broyeurs qui se trouvent dans un récipient de broyage cylindrique vertical et qui sont retenus par un dispositif de séparation au niveau où la matière broyée sort de l'extrémité supérieure du récipient, caractérisé en ce que l'arbre de l'agitateur est constitué par un corps creux conique 4 se rétrécissant vers le bas et qui est parcouru par un fluide de refroidissement introduit dans l'extrémité rétrécie. 2 - Broyeur à agitateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est incorporé dans l'axe longitudinal médian de l'arbre creux de l'agitateur un tube 6 qui, tournant avec l'arbre creux et servant de conduit d'amenée pour le fluide de refroidissement, s'étend jusqu'au voisinage de l'extrémité rétrécie du corps creux 4. 3 - Broyeur à agitateur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure conique de l'arbre creux 4 de l'agitateur- est munie d'organes transpor teurs-comme par exemple des disques de broyage, des pales ou des filets de vis 5 qui exercent sur la matière à broyer et sur les éléments broyeurs une pression dirigée vers l'extrémité d'entrée inférieure du récipient de broyage 1. 4 - Broyeur à agitateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour la séparation de la matière broyée et des éléments broyeurs Il, un dispositif de séparation fermé 12 présentant des fentes étroites 13. 5 - Broyeur à agitateur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes transporteurs 5 montés sur l'arbre creux 4 de l'agitateur sont au moins en partie réalisés sous une forme creuse et en ce que les espaces creux des organes transporteurs sont en communication avec l'espace creux de l'arbre de l'agitateur. 6 - Broyeur à agitateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les organes transporteurs creux 5 sont réalisés en une pièce avec l'arbre 4 de l'agitateur.