Brevet FR2624763A1 — publié le 19890623

Perfectionnements aux broyeurs mlcron1seurs La présente invention a pour objet des perfectionnements aux broyeurs-microniseurs. I1 est connu de broyer três finement des particules au moyen de broyeurs constitués par une enceinte cylindrique à axe vertical dans laquelle tourne à très grande vtesse (vitesse périphérique îee m/s environ) une série de pales étagées les unes par dessus des autres, portées par un axe central vertical. Dans de tels broyeurs les différents etages de pales sont séparés les uns des autres par des disques pleins dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre interne du chemisage de l'enceinte, laquelle est mise en dépression par un ventilateur d'aspiration, la vitesse ascencionnelle du mélange air/produit dans l'enceinte etant déterminez par le réglage de l'aspiration et la dimension du passage annuiaire défini par les disques pleines. Dans ces dispositifs connus, les produits ont une granulometrie pouvant atteindre 2 mm ou plus lorsqu'ils sont introduits à la base de l'appareil et cette granulometrie diminue d'étage en étage pour être dans l'échelle des microns (entre 1 et 5 microns) à la partie supérieure. I1 en résulte que, puisque toutes les pales tournent & la même vitesse les chocs sur les pales des étages inférieurs sont extrêmement violents et entraînent une usure prematuree des pales. Pour éviter cela, on peut diminuer la vitesse de rotation du rotor mais alors la vitesse des pales devient insuffisante aux étages supérieurs pour obtenir une micronisation fine. La solution idéale serait d'entraîner les pales a des vitesses différentes, mais cela obligerait å employer des mécanismes d'entraînement extremement complexes et onéreux. La présente invention apporte une solution à ce probleme par un moyen extrêmement simple et economique consistant à donner à l'enceinte et aux pales un diamètre variable de sorte que la vitesse des extrémités des pales augmente du bas vers le haut. La présente invention concerne un broyeurmicroniseur multi-étages à axe vertical, caractérisé par le fait que le diamètre de l'enceinte, des disques intercalaires et des pales augmente du bas vers le haut de telle sorte que la vitesse périphérique des extrémités des pales augmente du bas vers le haut. Selon un premier mode de réalisation, l'enceinte est de forme conique, selon un deuxième mode de réalisation elle est de forme cylindro-conique; selon un troisiéme mode de réalisation elle est de forme conico-cylindrique ; et selon un quatrième mode de réalisation, elle est de forme cylindro-conicocylindrique. A titre d'exemples non limitatifs et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représente aux dessins annexes Figure 1 une vue en élévation en coupe du premier mode de réalisation Figure 2, une vue en élévation en coupe du deuxième mode de réalisation; Figure 3, une vue en élevation en coupe du troisième mode de réalisation Figure 4, une vue en élévation en coupe du quatrième mode de réalisation. En se reportant à la figure 1, on voit que le broyeur-microniseur selon l'invention est constitué par une enceinte 1 qui est un tronc de cône dont la petite base est en bas et la grande base en haut. Sur l'axe dudit tronc de cône est placé un arbre 2 sur lequel sont clavetés une pluralité de manchons 3, chaque manchon portant un disque 4 et chaque disque 4 portant une pluralité de pales 5. Entre les manchons 3 sont disposés des disques pleins 6, qui, étant coincés entre deux manchans 3 tournent avec ces derniers. Comme cela est representé, les disques 6 sont de diamètre reguliérement croissant pour laisser un espace "el" entre leur rebord périphérique et la face interne du chemisage 7 de l'enceinte 1.Les pales 5 sont des trapèzes rectangles , leurs rebords externes 5a étant dans le prolongement les uns des autres et laissant libre un espace different "e2" entre leurs rebords 5a et le chemisage 7. Le dispositif comporte en outre une trémie de chargement 8, une vis sans fin d'alimentation 9, un conduit d'arrivée d'air (et éventuellement de produit recyclé) le, un ventilateur amont 11, un ventilateur aval 12 et un conduit d'évacuation 13. Le produit est donc introduit dans l'enceinte 1 par la vis sans fin 9 et est heurté par les pales 5. Le diamètre du parcours du premier étage de pales 5 étant relativement faible, le choc entre ces pales et les particules est relativement faible par contre ce diamètre augmentant de façon continue, la vitesse périphérique des pales 5 augmente de façon continue de sorte que l'énergie des chocs augmente au fur et à mesure que la dimension des particules diminue. Cette disposition présente les avantages suivants réduction de l'intensité des chocs en partie basse des particules de produit brut sur les pales, et par conséquent réduction de l'usure de ces dernières, . réduction de la puisance absorbée à vide, et par consequent réduction de la puissance spécifique du broyeur-microniseur, réduction du volume du broyeur-microniseur, et par conséquent du poids des chemisages internes, donc du prix de la maintenance, réduction du moment d'inertie du broyeurmicroniseur, ce qui se traduit par une mise en vitesse plus aisée, le moment d'inertie étant réduit, la dimension de l'arbre principal peut l'être aussi, eu égard aux vibrations. Lorsque la goulotte cylindre 9a de la vis sans fin 9 débouche dans une portion conique de l'enceinte 1, comme cela est représente à la figure 1, il y a un espace vide A dans lequel risquent de s'accumuler des debris. Pour pallier cet inconvénient, on peut, comme cela est représenté à la figure 2, donner a l'enceinte 1 une figuration cylindro-conique, c'est-a-dire que la base la de l'enceinte 1 est cylindrique le reste étant conique. Dans cette figure, les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références. Par contre, pour obtenir des granulométries plus .':nets, il peut y avoir interêt à multiplier les étages dans lesquels l'énergie des chocs est maximum, c'est-àdire multiplier les étages ayant le même diamètre maximum. Dans ce cas, comme cela est représenté à la figure 3, l'enceinte 1 a une configuration conicocylindriuqe, c'est-à-dire que la partie basse lb de l'enceinte est conique et sa partie haute lc est cylindrique. On peut également pour combiner les avantages es deuxième et troisième modes de réalisation avoir Dur 3ut l'enceinte 1 une configuration cylindro-conico- cylindrique ; c'est-a-dire que la partie basse ld est cylindrique, la partie médiane lo est cylindrique et la partie haute if est cylindrique. Revendications 1. Broyeur-microniseur multi-étages å axe vertical, caractérisé par le fait que le diamètre de l'enceinte 2. Broyeur-microniseur selon la revendication 1, dans lequel l'enceinte C1) est de forme tronconique, la petite base étant en bas. 3. Broyeur-microniseur selon la revendication dans lequel l'enceinte (1) a une configuration cylindrico-conique, c'est- & dire comporte une partie basse 4. Broyeur-microniseur selon la revendication 1, dans lequel l'enceinte (1) a une configuration conicocylindrique, c' est--dire comporte une partie basse (lb) conique, surmonté d'une partie cylindrique (lc). 5. Broyeur-microniseur selon la revendication 1 dans lequel l'enceinte (1) a une configuration cylindro-conico-cylindrique, c'est-à-dire comporte une partie basse Cld > cylindrique, une partie intermediaiz (le) conique, et une partie supérieure (lof) cylindrique.