Brevet FR2419109A1 — publié le 19791005

La présente invention concerne les broyeurs-malaxeurs et plus particulièrement les broyeurs-malaxeurs à usage domestique aussi bien qu'à usage des laboratoires. En fait, la présente invention concerne les broyeurs-malaxeurs utilisés principalement pour le traitement des substances cellulosiques telles que papiers et fibres cellulosiques, minéraux, Iégumesj fruits, graines et autres aliments crus ou cuits ainsi que certaines-substances alimentaires ou autres nécessitant un traitement par attrition. Les broyeurs-malaxeurs à usage domestique de type usuel comportent en général un bol de travail de révolution, destiné recevoir les aliments à broyer, supporté par un socle contenant un groupe moteur dont l'axe de sortie traversant le fond du bol entraîne en rotation un moyeu portant un ou plusieurs couteaux. Avec un appareil de ce type, on obtient uniquement le déchiquetage des aliments contenus dans le bol et lorsque l'on traite des substances alimentaires cellulosiques telles que des poireaux ou des carottes en vue d'obtenir des potages, les aliments uniquement. déchiquetés sont en général difficiles à digérer. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant un broyeur-malaxeur dans lequel notamment les substances Ifgno-cellulosiques sont fibrillées et hydratées de manière à conférer aux celluloses des propriétés gélifiantes par rupture desliaisorsphysico-chimiques des chaînes cellulosiques avec fixation de molécules d'eau au cours du traitement par une action de raffinage par attrition de manière à les rendre plus assimilables, à accroître leur pouvoir hydratant et à les rendre plus douces pour les muqueuses avec lesquelles ces substances sont appelées à être en contact. La présente invention a aussi pour but de fournir un broyeur-malaxeur utilisé pour le broyage, le raffinage, la fibrillation, l'hydratation, la dispersion colloïdale à sec ou en milieu liquide de toutes matières telles que des charges, des pigments, des papiers, des fibres cellulosiques, des légumes, des graines, des fruits, des aliments cuits ou crus pour obtenir des poudres, des farines, des pattes ou substances similaires. En conséquence, la présente invention a pour objet un broyeur-malaxeur du type comportant un bol de révolution destiné à recevoir les substances à travailler, supporté par un socle contenant le bloc moteur dont l'arbre de sortie fait saillie dans ladite cuve et comprenant un dispositif de déchiquetage entraîné en rotation par ledit arbre caractérisé en ce qutil comporte en outre un dispositif opérant par attrition constitué par une surface de révolution entraînée en rotation et une surface fixe complémentaire disposée en face et à proximité de cette première surface avec des moyens pour amener la matière déchiquetée à circuler entre lesdites surfaces. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif opérant par attrition est constitué par une partie mobile ou rotor comportant une surface de révolution;portée par un moyen- solidaire à la rotation dudit arbre de sortie, et par une partie fixe ou stator portée par un manchon cylindrique s'emboi- tant en coulissant dans ledit bol, la partie inférieure du stator étant constituée par une surface en anneau coopérant avec ladite surface de révolution du rotor, le dispositif de déchiquetage étant constitué par un couteau fixé sur le moyeu du rotor au-dessus du plan de la surface de révolution de celui-ci. Avec ce type de broyeur-malaxeur, une fois les substances à travailler mises dans le bol, le rotor est mis en rotation et le couteau ainsi entraîné effectue tout d'abord un déchiquetage desdites substances. Le stator est ensuite introduit dans le bol jusqu'à ce que la surface en anneau du stator forme avec la surface circulaire du rotor un passage de hauteur déterminée à travers lequel s'écoulent les substances à travailler qui sont alors malaxées et triturées par action contre les deux surfaces d'attrition. Pour améliorer l'action de râpage des surfaces d'attrition du dispositif et obtenir, en particulier, une meilleure fibrillation des subst-ances cellulosiques, au moins l'une des surfaces d'attrition est munie de stries, de rainures, de perforations, de trous borgnes ou similaires. D'autre part, selon une autre caractéristique de la présenteinvention, pour ramener les substances déchiquetées vers le milieu du bol, le manchon cylindrique du stator est solidarisé avec la surface d'attrition en anneau par l'intermédiaire d'élé- ments formant déflecteurs. Les surfaces d' attrition peuvent être réalisées en tout matériau convenable tel que métal, matériaux à meuler, matière plastique ou autres, en fonction des substances à traiter ou bien les surfaces d'attrition peuvent avoir subi un traitement de surface approprié. Selon une autre caractéristique de la présente invention, en particulier dans le cas où le traitement donne un produit pulvérulent sec, la partie de base du bol peut être munie douver- tures pour l'écoulement du produit travaillé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description faite ciaprès avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un broyeurmalaxeur conforme à la présente invention; Fig. 2 est une vue en coupe par a-a de figure 1; Fig. 3 est une vue en plan de dessus de la partie rotor munie de différents profils, et, Fig. 4 est une vue en coupe schématique de la partie supérieure du bol représentant un autre dispositif de réglage de l'affleurage. En se référant à la figure 1, le broyeur-malaxeur comporte un carter 1 solidaire du bloc-moteur -non représenté- dont l'axe de sortie est accouplé par I'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement 2 avec un arbre 3 qui sort axialement, de façon étanche, du carter à travers un manchon cylindrique 4 solidarisé avec le. carter par un écrou de blocage 31 avec un joint d'étanchéité 30. La partie supérieure en plateau circulaire 5 du carter 1 se prolonge par un collet vertical cylindrique 6 dans lequel vient s'emboîter à force un manchon cylindrique 7, l'ensemble manchon cylindrique 7 et plateau circulaire 5 formant ainsi le bol du broyeur-malaxeur. Conformément à la présente invention, un élément mobile ou rotor 8 est monté sur l'arbre 3 de manière à être entraîné en rotation avec ledit arbre. Le rotor 8 est constitué par un disque plan ou légèrement conique 9 solidaire d'un moyeu tronconique 10 qui vient s'emboîter sur l'arbre 3. Sur le moyeu 10 est monté un couteau 11 constitué par deux lames planes 12 inclinées vers le bas sous un angle d'environ 450 par rapport à la verticale, l'en- semble couteau-moyeu étant bloqué en position par l'intermédiaire d'un écrou 13 vissé sur l'arbre 3. Comme représenté plus particulièrement à la figure 3, la surface plane ou légèrement conique du disque plan 9 extérieure à la surface engendrée par la rotation du couteau 11 est munie de profils divers qui peuvent être des stries 14, des rainures 15, des trous borgnes 16. D'autre part, l'élément fixe ou stator 17 est constitué par un manchon cylindrique 18 de diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre interne du bol 7, de manière que ledit manchon 18 puisse s'enfoncer en coulissant dans le bol. La partie interne à section profilée 21 du stator qui forme anneau torique est solidaire du manchon cylindrique 18 par des entretoises formant de-flec- teurs et ménageant des ouvertures 26 permettant le passage des matieres déchiquetées entre le manchon 18 et la partie interne du stator 21. La surface inférieure dudit corps interne profilé 21 du stator est solidaire dwun anneau 19 dont le diamètre interne est supérieur au diamètre de la surface engendrée par la rotation du couteau Il et dont la surface inférieure, une fois en position, vient coopérer avec la surface similaire 14 du rotor 9 pour former le passage d'attrition. L'anneau 19 est solidarisé de manière connue avec le corps du stator par 11 intermédiaire de vis ou de rivets 20 notamment. Selon une autre caractéristique du broyeur-malaxeur , le réglage de l'affleurage, savoir le réglage de l'écartement entre lesdeux surfaces de travail 9 et 19,est obtenu par llintermediaire d'une bague de réglage à vis micrométrique 23 coopérant avec la surface interne de la partie inférieure du manchon 18. Le blocage à la rotation du stator par rapport au bol principal est obtenu par l'intermédiaire de bossages 22 positionnés dans le fond du bol et par des encoches 22 correspondantes réalisées sur le manchon cylindrique 18 du stator et sur la bague de réglage de l'affleurage 23.De ce fait le reglage s'effectue en deux temps par appui du bord libre de la bague 23 sur les bossages 22 puis par engagement des encoches 22' sur lesdits bossages. Complémentairement, une bague à vis micrométrique 25 coopérant avec le manchon cylindrique 18 et prenant appui sur le bord supérieur de la cuve 7 permet un réglage par l'extérieur de l'écartement des surfaces d'attrition. Selon un autre mode de réalisation et comme représenté à la figure 4, le dispositif de réglage de l'affleurage peut aussi être réalisé,conjointement ou indépendamment du dispositif précédent,par une bague de réglage à vis micrométrique 24 fixée sur le manchon cylindrique 18 à l'extérieur du stator de manière à venir en appui sur le manchon 7 formant le bol et à permettre ainsi, de manière complémentaire, le réglage de la hauteur de la fente entre les deux surfaces d'attrition. De plus, le broyeur-malaxeur peut être muni d'un couvercle de type connu non représenté. Ainsi, avec le broyeur-malaxeur du type décrit ci-dessus, on remplit le bol avec les substances cellulosiques ou autres à travailler. On met ensuite en rotation le rotor 8 et les lames 12 du couteau Il ainsi entraînées en rotation effectuent un premier déchiquetage des substances à travailler. On enfonce ensuite le stator 17 dans le bol jusqu'S ce qu'il vienne en butée contre les bossages 22, le réglage de la bague à vis micrométrique 23 ayant été effectué au préalable, de préférence au moment de la construction de l'appareil. Une fois le stator en position, les substances cellulosiques déchiquetées et qui sont ramenées vers le centre par les éléments déflecteurs 21 du stator, sont entrainées entre les deux surfaces de travail 9 et 19 où elles sont malaxées et triturées de manière à obtenir une meilleure fibrillation des substances ainsi traitées. Le mode de réalisation ci-dessus décrit est susceptible de recevoir de nombreuses modifications sans sortir du cadre des revendications ci-après. REVEND I CAT IONS 1. - Un broyeur-malaxeur du type comportant un bol de révolution destiné à recevoir les substances à travailler supporté par un socle contenant le bloc moteur dont l'arbre de sortie fait saillie dans ladite cuve et comprenant un dispositif de déchiquetage entraîné en rotation par ledit arbre, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif opérant par attrition constitué par une surface de révolution entraînée en rotation et une surface fixe complémentaire disposée en face et à proximité de cette pre mière surface, avec des moyens pour amener la matière déchiquetée à circuler entre lesdites surfaces. 2.- Un broyeur-malaxeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif opérant par attrition est constitué par une partie mobile ou rotor comportant une surface de révolution portée par un moyeu solidaire a la rotation dudit arbre de sortie et par une partie fixe ou stator portée par un manchon cylindrique s'embortant en coulissant dans ledit bol, la partie inférieure du stator étant constituée par une surface en anneau coopérant avec ladite surface de révolution du rotor. 3.- Un broyeur-malaxeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de déchiquetage est constitué par un couteau fixé sur le moyeu du rotor audessus du plan de la surface de révolution de celui-ci. 4.- Un broyeur-malaxeur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'au moins une des surfaces de travail constituées par la surface de révolution du rotor et la surface en anneau du stator est munie de stries, de rainures, de perforations, de trous borgnes. 5.- Un broyeur-malaxeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les surfaces de travail sont réalisées en tout matériau convenable tel que métal, materiak à meuler, matière plastique. 6.- Un broyeur-malaxeur selon 1 'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les surfaces de travail ont subi un traitement de surface approprié. 7.- Un broyeur-malaseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon cylindrique formant stator est solidarisa avec la surface en anneau par 11 intermédiaire d'éléments formant déflecteurs. 8.- Un broyeur-malaxeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie de base du bol est munie d'au moins une ouverture pour l'écoulement du produit une fois traité.