Brevet FR2463642A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne le broyage de caout- chouc vulcanisé qui, en vue d'une régénération pour une nouvel- le opération de vulcanisation ou autre utilisation, doit être désagrégé en particules relativement fines, ce qui s'effectue par broyage. On connait déjà des dispositifs de broyage à deux plateaux dentés coopérant face contre face, dont l'un est fixe, et l'autre entraîné à rotation, avec une alimentation axiale au travers dudit plateau fixe de produits à broyer, et évacuation périphérique des produits broyés, qui incor- porent des moyens de réfrigération des dits plateaux. Ce genre de dispositifs de broyage peut être utilisé pour broyer le caoutchouc, mais l'expérience montre qu'il se produit à certains endroits du broyage des surchauffes, qui sont préju- 1.5 diciables à la bonne tenue chimique et physique du produit ainsi traité. Un objet de l'invention est de prévoir un disposi- tif, de broyage du type sus-mentionné, o cet inconvénient est éliminé et oûi la température du caoutchouc au cours de son passage dans le broyeur ne subit aucune augmentation anormale. Un autre objet de l'invention est un dispositif de broyage o les inconvénients liés à la présence de l'oxy- gène de l'air, ou de l'ozone formé au niveau du broyage, sont écartés. Dans un dispositif de broyage selon l'invention, les moyens de réfrigération comprennent au moins un injec- teur d'azote liquide s'étendant au travers dudit plateau fixe et débouchant en regard du plateau rotatif, ledit in- jecteur étant agencé en une position radiale situé à dis- tance d'une couronne de dents radialement intérieure et d'une couronne de dents périphériquement extérieure. La position radiale de l'injecteur d'azote li- quide est déterminéede façon suffisamment précise pour que les vapeurs d'azote qui se produisent au niveau de l'injection soient en partie dirigées radialement vers l'amont pour en quelque sorte pré-refroidire à contre- courant le caoutchouc en cours de début de traitement et en partie vers l'aval à concourant vers la périphérie du bro- yeur pour accompagner en le refroidissant le produit en cours de fin de traitement. De la sorte, on obtient non seulement l'effet souhaité d'un accroissement réduit de la température du caoutchouc, qui rend l'opération tout à fait réalisable, sans détérioration sérieuse du produit, d'autre part un iner- tage du caoutchouc en cours de broyage qui évite toute oxy- dation, comme cela se produisait précédemment avec l'oxygène de l'air. Selon une forme de réalisation particulière, l'in- jecteur d'azote liquide comprend un tube enveloppé à distance d'un manchon, d'isolation thermique et dans le cas o l'on a à faire à un dispositif de broyage o le plateau fixe est associé à une chambre annulaire de refroidissement à circulation d'eau, cet injecteur d'azote liquide traverse la chambre de refroidis- sement et est monté de façon étanche par son manchon d'isolation thermique sur la paroi en regard de la chambre et du plateau. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un broyeur selon l'invention. - la figure 2 est, à échelle agrandie, une coupe longitudinale d'un injecteur selon l'invention. En se référant aux dessins annexés, un dispositif de broyage selon l'invention comporte, dans un carter non représenté, un plateau fixe 1 solidaire dudit boîtier et un plateau rotatif 2 entraîné à rotation par un arbre 3 dont le moteur n'a pas été représenté. Les deux plateaux fixe 1 et rotatif 2 présentent une pluralité de couronnes de dents res- pectivement 3 et 4, qui sont agencées chacune de façon à péné- trer étroitement dans l'espace interstitiel entre deux dents voisines de l'autre plateau. Le plateau fixe 1 présente un évidement central 5 en regard d'un large dégagement également axial 6 ménagé dans le plateau rotatif 2. L'évidement axial 5 et le dégagement axial 6 servent de chambre d'introduction 7 pour la matière à broyer, à savoir du caoutchouc en morceaux grossiers. Des moyens de réfrigération à eau sont ménagés de part et d'autre des plateaux fixe 1 et rotatif 2 et l'on dé- taille ci-après deux de ces moyens. Au dessus du plateau fixe 1, qui présente une partie axiale de forte épaisseur 8 et une partie périphéri- que de faible épaisseur 9 est ménagée une chambre qui est délimitée par la paroi supérieure 10 du plateau fixe 1 et par un flasque Il qui vient se fermer par un rebord pé6i- phérique 12 sur un rebord périphérique 13 du plateau-fixe 1. Une double conduite d'amenée et d'évacuation d'eau de refroidissement 14 est ménagée pour introduire et soutirer l'eau de refroidissement. De même en dessous du plateau rotatif 2 est ménagé, solidairement avec ce plateau rotatif 2, un flasque 20 fixé de façon étanche à la périphérie du rebord périphérique 21 du plateau rotatif 2. Ce flasque 20 supporte, à son intérieur, un voile 22 permettant de ménager un passage radialement di- vergent 23 s'ouvrant à l'extérieur par une ouverture 24 et un passage radialement convergent 25 débouchant à l'extérieur par une ouverture 26. Au travers de l'ouverture 24 et en partie dans le passage 23 est agencée une conduite fixe de projection d'eau 27, dont l'extrémité supérieure est orientée radialement, en sorte que de l'eau de refroidissement projetée par ladite con- duite 27 peut s'écouler d'ailleurs sous l'effet de la force centrifuge d'abord de façon radialement divergente dans la canalisation 23, puis ensuite de façon radialement convergente dans le passage 25 pour déboucher et s'évacuer au travers de l'ouverture 26. En outre, et selon l'invention, en une zone 30 - qui est située à distance de la couronne de dents 31 péri- phériquement extérieure et de la couronne de dents intérieure 32 est ménagé un moyen d'injection d'azote liquide qui se présente sous la formed'un tube 33 équipé d'un raccord 40 à une source non représentée d'azote liquide et qui débouche O en 34 dans l'espace interstitiel entre deux dents 35 et 36 d'une couronne de dents du plateau fixe. Ce tube d'alimentation en azote liquide 33 est enveloppé à distance par un manchon 37 qui emprisonne un volume de gaz faisant office d'isolant thermique. Ce man- chon 37 en acier inoxydable est engagé d'une façon étanche d'une part au travers du flasque 11, d'autre part présente une extrémité 38 en forme d'embout fileté qui se visse dans un taraudage du plateau fixe 1. L'étanchéité à l'égard de la chambre à air au niveau inférieur est assurée par ce fi- letage, tandis qu'au niveau supérieur un joint d'étanchéité- approprié est placé entre le flasque Il et un plateau de serrage 38 fixé par des tirants 39 au flasque 11. On comprend que la disposition de l'injecteur d'azote liquide permet, si elle est judicieusement choisie en position qu'une partie des vapeurs d'azote qui sont développées immédiatement dans la zone 30 se dirigent radialement à l'aval vers la périphérie vers la couronne extérieure de dents 31 et qu'une autre partie se dirige radialement à l'amont vers la couronne intérieure de dents 32. Il se produit donc un effet de réduc- tion, sur toute la longueur radiale, de l'élévation de tempé- rature, qui est normalement due aux effets intenses de friction et de cisaillement opérés par les.dents sur le caoutchouc. La zone d'introduction d'azote liquide 30 doit être avanta- geusement choisie au voisinage immédiat de l'endroit o cette température est normalement la plus élevée, mais également en un endroit tel-que l'on obtienne cette double répartition du flux gazeux radialement vers l'amont et radialement vers l'aval. L'invention s'applique essentiellement au broyage de caoutchouc usagé et permet sa réutilisation tous usages et en particulier pour de nouvelles opérations de vulcani- sation. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de broyage à deux plateaux dentés coopérant face contre face, dont l'un est fixe et l'autre entraîné à rotation, avec une alimentation axiale au travers dudit plateau fixe de produits à broyer et évacuation péri- phérique de produits broyés, incorporant des moyens de réfri- gération des dits plateaux, caractérisé en ce que les dits moyens de réfrigération comprennent au moins un injecteur d'azote liquide s'étendant au travers dudit plateau fixe et débouchant en regard du plateau rotatif, ledit injecteur étant agencé en une position radiale située entre une cou- ronne de dents radialement intérieure et une couronne de dents périphériquement extérieure. 2. - Dispositif de broyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur débouche dans l'espace laissé libre entre deux dents successives d'une couronne de dents. 3. - Dispositif de broyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur comprend un tube en- veloppé à distance d'un manchon d'isolation thermique. 4. - Dispositif de broyage selon l'une quelconque revendications 1 à 3, du genre o le plateau fixe est associé à une chambre annulaire de refroidissement à circulation d'eau, caractérisé en ce que l'injecteur d'azote liquide traverse ladite chambre et est monté de façon étanche par son manchon d'isolation thermique sur la paroi en regard de la chambre et du plateau.