Brevet FR2494135A1 — publié le 19820521

L'invention concerne un procédé et u machine à moudre perfectionnés. Plus précisément l'invention co cerne un moulin à disques destiné à moudre des graines de céréa les telles que des grains de blé, d'orge, de mais ou de dérivés de céréales comme la semoule, ou encore des graines ayant été partiellement concassées. Les moulins à disques de ce type peu- vent également trouver des applications dans le traitement de matériaux donnant de l'huile tels que le sorgho ou encore le so ou le colza. Ces moulins à disques peuvent encore être utilisés pour concasser du verre ou d'autres granulés inorganiques. Le moulin à disques est un type de moulin utilisé depuis de nombreuses années pour moudre des grai. de céréales afin d'obtenir de la farine. Parmi les autres types de moulins, on peut citer les moulins à rouleaux, les moulins à marteaux, les moulins à tiges, les moulins centrifugres ou encore les meules traditionnelles. i Le brevet anglais nO 1 481 258 concerne un moulin à grain à usage domestique utilisant un régla ge axial des deux meules pour régler facilement le degré de finesse du matériau moulu et ltabrasion des meules. Le brevet anglais n0 1 172 894 concerne également un moulin à.disques destiné à moudre fine- ment du cacao ou autre, et traite plus particulièrement du pro- blème qui se pose lorsque les deux disques de meules ne compor- tent pas de rainures de meulage. La force centrifuge est un fac- teur important et par conséquent les disques tournent dans le même sens avec des rapports de vitesses prédéterminés. Les cen- tres de rotation des disques peuvent coïncider ou être décalés excentriquement. Dans ce dernier cas on augmente la force centri fuge agissant sur les particules. Le brevet anglais n0 1 266 379 concerne un appareil de raffinage à disques pour pulpe à forte densité, destiné plus particulièrement à défibrer la pulpe. Les disques des meules sont disposés de façon que leurs faces oppo- sées soient verticales. L'appareil utilise un mécanisme grâce auquel l'un des arbres portant un disque peut se régler pour obtenir un parallélisme précis des faces des disques, et pour ré gler les deux arbres de façon qutils ne soient pas alignés. Cela permet d'obtenir un effet de raffinage excentrique. 2 2494135 L'invention a pour but essentiel de créer un moulin à disques pouvant moudre du grain dans les conditions optimales avec un débit plus important. A cet effet l'invention concerne un procédé pour moudre ou concasser des matériaux en particules, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à amener les matériaux, par pesanteur, dans une ouver- ture axiale ménagée dans un premier élément dont la face infé- rieure présente une surface profilée; à régler la distance entre cette première surface profilée et la surface profilée, tournée vers le haut, d'un second élément; et à régler le degré d'écart entre les deux surfaces profilées de façon que le mou- vement de rotation relatif des deux surfaces profilées permet- te de moudre de manière optimale, le matériau en particules. Le procédé peut également être carac- térisé en ce que le premier élément est un disque tournant et / ou en ce que le second élément est un disque tournant, le ma- tériau à moudre étant évacué par la périphérie du disque ou des disques. L'invention concerne encore un procé- dé pour moudre des graines ou des dérivés de graines, procédé caractérisé en ce qur.til comprend les différentes étapes con- sistant à amener les matériaux, par pesanteur, dans une ouver- turré axiale- ménagée idans le disque supérieur, de façon que ces matériaux pénètrent dans la zone comprise entre le disque supé- rieur et un disque inférieur, les surfaces opposées de ces deux disques étant profilées; à faire tourner les deux disques autour de leurs axes pour ontenir un mouvement relatif entre les sur- faces profilées; et à régler la distance entre les surfaces pro- filées et le degré d'écart entre les axes des disques pour mou- dre de manière optimale le matériau qui se trouve ensuite évacué par la périphérie des disques. Dans le procédé ci-dessus les disques tournent en sens inverses, mais il est cependant possible de les faire tourner également dans le menme sens. L'invention concerne également un mou- lin caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément percé d'une ouverture axiale par laquelle on introduit le matériau en particules à moudre; un second élément placé au-dessous du premier, ces deux éléments présentant des surfaces profilées 2494 135 opposées, des moyens permettant de faire tourner les deux él1 pour moudre le matériau passant entre les surfaces profilées et des moyens permettant de régler la distance entre les sur: ces profilées et le degré de décalage entre celles-ci, pour moudre le matériau avec l'efficacité optimale. Dans le moulin ci-dessus, l'un au moins des deux éléments est un disque. L'invention concerne encore un moi à disques caractérisé en ce qu'il comprend un disque supériei 1 0 percé d'une ouverture axiale par laquelle on fait entrer, soI l'action de la pesanteur, les graines ou dérivés de graines î moudre; un disque inférieur placé au-dessous du disque super: ces deux disques présentant des surféces opposées profilées pour moudre le matériau; des moyens permettant de faire toUr- ner les deux disques supérieur et inférieur et des moyens pei tant de régler indépendamment les vitesses de rotation de cei disques; et enfin des moyens permettant de régler le décalage entre les axes de rotation des disques pour moudre le matériE avec le maximum d'efficacité. De préférence l'ouverture du disqt supérieur est évasée extérieurement vers le bas. De plus les deux disques peuvent être réalisés en métal, en pierre de met classique ou autre matériau dur tel qu'une céramique ou du ce borundum, ou encore en pierre de meule traditionnelle montée du métal. Les disques ci-dessus peuvent comr ter, dans leur surface, des rainures tangentes à un cercle imaginaire centré sur l'axe du disque, la profondeur de ces I res diminuant progressivement lorsqu'on se rapproche du pour- tour du disque. Ces rainures peuvent être disposées en groupe les rainures de chaque groupe étant parallèles et de rongeurs progressivement décroissantes. L'invention sera décrite en détail en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: -la Figure 1 est une vue de face d moulin à disques selon l'invention; -la Figure 2 est une vue de côté d moulin de la Figure 1; la Figure 3 est une vue schématiq en coupe, de la paire de disques de moulin illustrée sur les 4 2 2494135 Figures 1 et 2; et -les Figures 4 à 8 sont des vues en plan de surfaces profilées de divers types de construction de paires de disques de moulin selon l'invention. Sur les Figures 1 et 2, le moulin à disques comprend un chassis 1 portant un disque supérieur 2 et un disque inférieur 3, ces deux disques étant séparés par un intervalle 4. Le dsique inférieur 3 est entraîné autour de son axe 5 par un moteur électrique à vitesse variable 6 dont l'en- trainement se fait par l'intermédiaire d'un accouplement 7, d'un engrenage 8 et d'un transducteur de couple 9. Entre le trans- ducteur de couple 9 et le disque inférieur 3 se trouve un trans- ducteur de charge 10 comprenant des cellules de charge desti- nées à transmettre la charge entre le disque inférieur 3 et le transducteur de couple 9. Le disque supérieur 2 est entraîné par un moteur électrique à vitesse variable 11 qui entraîne par une courroie 12, un transducteur de couple 13. Le disque su- périeur 2 se trouve ainsi entraîné, autour de son axe 15, par une autre courroie 14. L'axe 15, et ainsi le disque supérieur 2, peuvent se régler sur des glissières 16 de manière à faire varier intervalle 4 entre le disque supérieur 2 et le disque inférieur 3. L'axe 15 peut également être décalé par rapport à l'axe 5 en déplaçant le disque supérieur 2 latéralement le long des glissières 17. Sur le dessus du chassis 1 est montée une trémie à grain 18 aboutissant à un entonnoir 19 et à un tu- be d'entrée 20 destiné à amener le grain à une ouverture axiale r 21 ( voir Figure 3) ménagée dans le disque supérieur 2. Comme on peut le voir sur la Figure 3, cette ouverture 21 s'évase ex- térieurement vers le bas. En cours de fonctionnement, le ma- tériau à moudre, qui peut par exemple être constitué par du blé, est amené entre les disques 2 et 3 par la trémie 18, l'entonnoir 19 et l'orifice d'entrée 21. Les disques 2 et 3 tournent tous les deux dans le même sens ou en sens inverses, et l'intervalle i se règle à la dimension voulue. De plus, on règle le degré de décalage entre les axes 5 et 15 et cela permet de commander le débit du matériau à moudre. 2494135 Le blé moulu est évacué par la périphérie des disques. Les détails caractéristiques de l'a, pareil et les conditions de fonctionnement de celui-ci sont le, suivants: Diamètre des disques 200 mm Vitesse des disques supérieur/inférieur 10 à 1000 tours Réglage minimum de l'intervalle 0,05 mm Réglage maximum de l'intervalle 6 mm Ecart maximum 80 mm Couple maximum a 10 tours/mn 160 N-mètre Couple maximum à 1000 tours/mn 8 N-mètre Moteur supérieur 1 cheval vapeui Moteur inférieur 1,5 cheval vapE Débit nominal de blé 60 kg/heure Le débit maximum de ce moulin à disques est de l'ordre de 100 kg/heure. Un moulin plus importar aurait, bien entendu, un débit plus important. On a prévu cinq paires de disques di férentes pour dlivers usages, et ces cinq paires sont illustréee sur les figures 4 à 8. Tous ces disques sont en métal, avec une préférence pour l'acier ou le fer coulé en coquille. En considérant tout dtabordla paire de disques 2 et 3 de la figure 4, ces disques sont usinés avec des cannelures radiales. Les rainures sont usinées approximati- vement entre 300 et 600, et disposées radialement à intervalles de 20, ce qui conduit à 180 rainures par disque. La paire de disques 2 et 3 de la figure 5 sont également usinés. Dans ce cas les cannelures sont orientées tangentiellement à un cercle imaginaire centré sur Il du disque. La profondeur des rainures est maintenue constante comme dans le cas de la paire de disques de la figure 4; mais l'intervalle entre les disques se rétrécit avec une pente de 2 1/20. La dimension la plus étroite se situe à la périphérie et la pente est usinée dans le profil du disque supérieur. La paire de disques 2 et 3 de la figure 6 sont usinés avec des rainures de type rainures de meul classiques. Ces rainures sont disposées tangentiellement comme dans le cas des disques de la figure 5. Dans la forme de réali- sation de la figure 6, les disques supérieur et inférieur sont tous deux taillés en pente, de manière à se rapprocher l'une de 6 2494135 l'autre à leur périphérie. La paire de disques 2 et 3 de la Figure 7 sont sensiblement identiques à ceux de la Figure 6, sauf le fait que les rainures sont moins nombreuses et plus grandes. De plus la pente des rainures est plus grande de maniè- re à augmenter la zone intérieure d'alimentation, et par consé- quent la capacité du moulin. Comme on peut le voir sur la Figure 7, les rainures d'alimentation principales du disque inférieur 3 sont usinées jusqu'au centre du disque pour augmenter la capaci- té du moulin. La paire de disques 2 et 3 de la Figu- re 8 sont analogues aux disques de la Figure 6 mais avec une zone de marge extérieure sans rainures, de manière à obtenir un diamètre nominal de 150 mm. Toutes les paires de disques ci-des- sus trouvent des applications diverses dans l'appareil selon l'invention, et d'autres configurations sont encore possibles suivant les matériaux à moudre. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour moudre ou concas des matériaux en particules, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à amener les maté riaux, par pesanteur, dans une ouverture axiale (21) ménagée dans un premier élément (2) dont la face inférieure présente surface profilée, à régler la distance (4) entre cette premi surface profilée et la surface profilée, tournée vers le hau d'un second élément (3), et à régler le degré d'écart (4) entre les deux surfaces profilées de façon que le mouvement rotation relatif des deux surfaces profilées permette de mou de manière optimale, le matériau en particules. 2 - Procédé selon la revendicatio caractérisé en ce que le premier élément (2) est un disque t nant et/ou en ce que le second élément (3) est un disque tou nant, le matériau à moudre étant évacué par la périphérie du disque ou des disques. 3 - Procédé selon l'une quelconqu revendications 1 et 2, pour moudre des graines ou des dérivé graines, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différ étapes consistant à amener les matériaux, par pesanteur, dan une ouverture axiale (21) ménagée dans le disque supérieur ( de façon que ces matériaux pénètrent dans la zone (4) compri entre le disque supérieur (2) et un disque inférieur (3), le surfaces opposées de ces deux disques étant profilées, à fai: tourner les deux disques (2, 3) autour de leurs axes (15, 5) pour obtenir un mouvement relatif entre les surfaces profilée età r4er la distance (4) entre lessurfaces profilées et le degré d'écart entre les axes des disques pour moudre de manié optimale le matériau qui se trouve ensuite évacué par la pér: phérie des disques. 4 - Procédé selon l'une quelconque revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on fait tourner l1 disques (2, 3) en sens inverse. 5 - Moulin permettant de mettre et oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 4, moulin caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément (2) percé d'une ouverture axiale (21) par laquelle on introdi le matériau en particules à moudre, un second élément (3) i au-dessous du premier, ces deux éléments présentant des surfE 2494 135 profilées opposées, des moyeus (6,11) permettant de faire tour- ner les deux éléments ( 2,3) pour moudre le matériau passant entre les surfaces profilées et des moyens { 16,19) permet- tant de régler la distance ( 4) entre les surfaces profilées et le degré de décalage entre celles-ci, pour moudre le maté- riau avec l'efficacité optimale. 6-Moulin selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments ( 2,3) est un disque. 7-Moulin à disques selon l'une quel- conque des revendications 5 et 69 caractérisé en ce qu'il com- prend un disque supérieur (2) percé d'une ouverture axiale (21) par laquelle on fait entrer, sous l'action de la pesanteur, les graines ou dérivés de graines à moudre! un disque inférieur (3) placé au-dessous du disque supérieur, ces deux disques présentant des surfaces opposées profilées pour moudre le matériau; des moyens ( 6,11) permettant de faire tourner les deux disques supérieur et inférieur et des moyeus (7,8,9,12, 13) permettant de régler indépendamment les vitesses de rotation de ces disques; et enfin des moyens (17) permettant de régler le décalage entre les axes de rotation des disques pour moudre le matériau avec le maximum d'efficacité. 8-Moulin à disques selon l'une quelcon- que des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que louverture ( 21) du disque supérieur (2) est évasée extérieurement vers le bas. 9Moulin selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que les deux disques ( 2,3) sont réalisés en métal, en pierre de meule classique, ou en tout autre matériau dur, ou encore en pierre de meule tra- ditionnelle montée sur du métal. -Moulin selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les disques ( 2,3) comportent, dans leur surface, des rainures tangentes à un cer- cle imaginaire centré sur l'axe du disque, la profondeur de ces rainures diminuant progressivement lorsqu'on se rapproche du pourtour du disque. 11-Moulin selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les rainures sont disposées en groupes et en ce que les rainures de chaque groupe sont parallèles et de longueurs progressivement décroissantes.