Brevet FR2665843A1 — publié le 19920221

i APPAREIL BROYEUR Cette invention se rapporte à un appareil broyeur, plus particulièrement à un appareil possédant une grande surface de broyage. Les poudres minérales sont largement utili- sées en architecture et en génie civil Généralement, ces poudres minérales sont obtenues grâce à des broyeurs à partir de blocs de pierre bruts Un broyeur classique, comme celui représenté sur la figure 1, comprend généralement un bâti et un système d'entraine- ment (B) permettant de faire tourner le plateau de broyage (C) Dans le broyeur représenté sur cette figure, deux types de meules sont présentés, (D) et (E) L'une desdites meules (D) est en forme de cône tronqué et repose sur une plaque de broyage (C 1) plate montée sur le plateau de broyage (C) L'autre type de meule (E) est également en forme de cône tronqué et repose sur une plaque de broyage (C 2) arquée, qui est également montée sur le plateau de broyage (C). Pour pouvoir tourner, les meules (D) et (E) sont res- pectivement reliées aux arbres (D 1) et (El) qui sont eux-mêmes reliés respectivement aux renvois (D 2) et (E 2) Les matériaux bruts à broyer, par exemple des pierres, sont introduits dans le bâti (A) par les deux côtés (F) du bâti (A) afin d'être broyés par les meules (D) et (E) De plus, de l'air est insufflé dans le bâti (A) grâce à des canalisations (G) montées dans la partie inférieure du bâti (A), de manière à ce que la poudre minérale puisse être recueillie dans une trémie (H) et un collecteur (P) Toutefois, les meules (D) et (E) ne sont en contact qu'avec une surface très étroite et limitée des plaques de broyage (C 1) et (C 2), ce qui affecte le rendement du broyeur. L'objet principal de cette invention est donc de proposer un broyeur possédant deux ensembles de broyage permettant entre eux une grande surface de broyage En conséquence, un broyeur relevant de cette invention comprend un bâti; un premier ensemble de broyage monté sur le bâti et tournant sur un axe vertical, ce premier ensemble de broyage ayant un élément en forme de cône tronqué et une surface exté- rieure de broyage en forme de tronc conique, l'élément conique étant effilé vers le haut; un second ensemble de broyage porté par le bâti et enveloppant le premier ensemble de broyage, ce second ensemble de broyage ayant une surface intérieure de broyage en forme de tronc conique pour venir en contact avec la surface extérieure de broyage en forme de tronc conique de l'élément de broyage; et un système d'entraînement permettant de faire tourner le premier ensemble de broyage sur un axe vertical Ainsi, une vaste surface de broyage en forme de cône tronqué est disponible entre les surfaces extérieure et intérieure du premier et du second ensembles de broyage. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention sont mis en évidence dans la descrip- tion détaillée ci-après des réalisations des modèles choisis de cette invention, accompagnée de schémas dans lesquels: la figure I est la vue en coupe d'un broyeur classique; la figure 2 est la vue en coupe de la première réalisation choisie d'un broyeur relevant de cette invention; la figure 3 est la vue en coupe de la seconde réalisation choisie d'un broyeur relevant de cette invention. La figure 2 est un schéma en coupe d'une réalisation -choisie d'un broyeur relevant de cette invention. Le broyeur comprend un bâti de support 10, un premier ensemble de broyage 20 monté sur ledit bâti 10 tournant sur un axe vertical et un second ensemble de broyage 30 porté par ledit bâti et envelop- pant le premier ensemble de broyage 20 Le premier ensemble de broyage 20 comprend un arbre creux supé- rieur 23 et un arbre creux inférieur 24 qui sont reliés axialement par un élément 21 en forme de cône tronqué. Deux conduits, supérieur 231 et inférieur 241, sont aménagés respectivement dans les arbres creux 23 et 24, et communiquent avec une chambre 26 tronconique formée dans l'élément 21 Un tube de refroidissement 27 passe à travers les conduits 231 et 241 et la chambre 26 Pendant le fonctionnement de l'appareil, il fournit en permanence de l'eau froide pour refroidir l'élément en forme de cône tronqué 21 du premier ensemble de broyage rotatif 20 Il figure dans les schémas annexes Un premier élément de broyage 22 est ajusté sur la surface extérieure de l'élément 21 en forme de cône tronqué et a une surface extérieure de broyage en forme de tronc conique 221 correspon- dante. Le second ensemble de broyage 30 comprend un tambour 31 à paroi extérieure cylindrique 32 Il a une paroi intérieure 33 qui, avec la paroi extérieure 32, définit une chambre annulaire 34 La chambre annu- laire 34 est remplie d'eau froide pour refroidir le second ensemble de broyage 30 pendant le fonctionnement de l'appareil Deux entrées 37 et 38 sont aménagées pour l'admission et l'évacuation de l'eau La paroi intérieure 33 contourne le premier élément de broyage 21 du premier ensemble de broyage 20, et a une portion de paroi intérieure 331 en forme de tronc de cône effi Lé vers le haut qui s'ajuste étroitement sur le second élément de broyage 35. Le second éLément de broyage 35 possède une surface 351 en forme de tronc de cône Le second ensemble de broyage 30 repose par gravité sur le pre- mier ensemble 20, les surfaces intérieure et extérieure en forme de tronc conique 221 et 351 étant en contact l'une avec l'autre Le tambour 31 possède une paire de tenons 311 diamétralement opposés en saillie et le bâti 10 a deux rainures axiales opposées dans sa partie supérieure Les tenons 311 glissent axialement dans les rainures axiales 12, de manière à ce que le second ensemble de broyage 30 puisse se déplacer vers le haut ou vers le bas, sans pouvoir avoir de mouvement rotatif par rapport audit bâti 10 L'élément en forme de cône tronqué 21 du premier ensemble de broyage 20 possède plusieurs nervures 28 dirigées radialement et vers l'intérieur à partir de la face interne, afin de faciliter le refroidissement de la chambre en forme de cône tronqué 26 La paroi inté- rieure 33 du second ensemble de broyage 30 possède également plusieurs saillies annulaires 36, depuis la face interne de la paroi intérieure 33 du second ensemble de broyage 30, ceci pour accroître le refroi- dissement de la chambre annulaire 34 La paroi inté- rieure 33 du tambour 31 comprend de plus une portion de paroi conique s'évasant vers le haut 332 qui s'étend depuis la portion de paroi intérieure en forme de tronc conique effilé vers le haut 331 jusqu'à la paroi extérieure 32 Un couvercle 40 est placé au-dessus de la portion de paroi intérieure en forme de tronc conique dirigé vers le haut 332, définissant avec l'extrémité supérieure de l'élément 21 en forme de cône tronqué du premier ensemble de broyage 20 une chambre d'alimentation 39 Le couvercle 40 est traversé par l'arbre creux supérieur 23 du premier ensemble de broyage 20 et comporte une ouverture d'alimenta- tion 391. Un système d'entraînement 50 est monté sur la partie inférieure du bâti 10 et fonctionne en asso- ciation avec un pignon 29 situé sur l'arbre 24 du premier ensemble de broyage 20, de manière à faire tourner ce premier ensemble de broyage 20 par rapport au second ensemble de broyage 30. En cours de fonctionnement, le tambour 31 est Légèrement soulevé vers le haut, soit manuellement, soit mécaniquement, de manière à séparer la surface interne de broyage en forme de tronc conique 351 du second ensemble de broyage 30 de la surface externe de broyage en forme de tronc conique 221 du premier ensemble de broyage 20, laissant ainsi un espace entre les deux surfaces De cette manière, une vaste surface de broyage est aussitôt disponible entre le premier et le second ensembles de broyage Les matériaux bruts à broyer, généralement en poudre ayant des particules de 80 à 100 mesh, sont alors introduits dans la chambre d'alimentation 39 par l'ouverture d'alimentation 391. Le système d'entraînement 50 est mis en marche pour faire tourner le premier ensemble de broyage 20 comme indiqué ci-dessus Puisqu'il existe un espace entre les surfaces de broyage intérieure et extérieure 351 et 221, les pierres à broyer sont facilement dirigées vers ladite zone de broyage formée par ledit espace. Lorsque les pierres brutes à broyer sont dans ladite zone de broyage, le tambour 31 du second ensemble de broyage 30 redescend par gravité vers l'élément 21 en forme de cône tronqué du premier ensemble de broyage 20 En raison de son poids, le tambour 31 exerce alors une pression constante vers le bas sur les pierres à broyer en donnant une excellente effica- cité au broyage. La poudre tombe ensuite dans la chambre de réception 11 logée sous les ensembles de broyage et 30 Un ventilateur 70 et un orifice de soufflage d'air 14 sont étab Lis dans La chambre de réception de poudre 11 pour acheminer La poudre de pierre sur une conduite de poudre 15. Comme indiqué sur La figure 3, Les tenons 311 du tambour 31 et Les rainures 12 du bâti 10 de La réalisation mentionnée ci-dessus sont respectivement fournis avec une paire d'axes 60 radiaux opposés en sai L Lie du tambour 31, et deux rangées opposées de trous de rég Lage 61 dans Le bâti 10, disposés à diffé- rentes hauteurs Les axes 60 sont introduits au choix dans Les trous de rég Lage 61, de manière à créer des espaces de différentes Largeurs entre Les surfaces de broyage intérieure et extérieure 221 et 351 Ainsi, Lorsque Les éléments de broyage 22 et 35 commencent à s'user après un certain temps de fonctionnement, L'espace entre Le premier et Le second élément de broyage 22 et 35 du premier et du deuxième ensemble de broyage 20 et 30 peut être réglé pour maintenir une largeur constante. Cette invention étant expliquée, il est évident que de nombreuses modifications et améliora- tions peuvent y être apportées sans se départir de L'esprit ni de La portée de Ladite invention. La surface externe de broyage et la surface interne de broyage peuvent ainsi être suffisamment Lisses pour entrer en contact L'une avec L'autre en dehors des opérations de broyage. REVENDICATIONS 1 Broyeur comprenant: un bâti ( 10); et caractérisé par un premier ensemble de broyage monté sur ledit bâti et tournant sur un axe vertical, ledit premier ensemble ( 20) de broyage ayant un éLément en forme de cône tronqué ( 21) et une surface extérieure de broyage en forme de tronc de cône ( 221), ledit élément en forme de cône tronqué étant creux et le cône effilé vers le haut et ayant une cavité intérieure ouvrant vers l'extérieur à l'une de ses extrémités, ladite ouverture étant positionnée de manière à se trouver au-dessus de l'axe de rotation dudit premier ensemble de broyage, ledit premier ensemble de broyage comprenant un arbre creux supérieur ( 23) et un arbre creux inférieur ( 24) reliés axialement audit élément en forme de cône tronqué, ladite cavité intérieure étant constituée par une chambre ( 26) en forme de cône formée dans ledit élément en forme de cône tronqué, des conduits supérieur ( 231) et inférieur ( 241) étant formés dans lesdits arbres creux qui commu- niquent respectivement avec ladite chambre en forme de cône tronqué, l'un desdits conduits ( 231) comportant ladite ouverture; un premier élément de broyage ( 22) supporté par ledit élément en forme de cône tronqué ( 21) et comportant ladite surface extérieure de broyage en forme de tronc de cône ( 221) dudit premier ensemble de broyage; un second ensemble de broyage ( 30) monté mobile verticalement sur ledit bâti et enveloppant ledit premier ensemble de broyage ( 20), ledit second ensemble de broyage ayant une surface interne de broyage en forme de tronc de cône ( 331) pour opérer de concert avec ladite surface de broyage externe en forme de tronc de cône dudit élément de broyage en forme de cône tronqué, ledit second ensemble de broyage comprenant un tambour ( 31) ayant une paroi extérieure cylindrique ( 32) et une paroi intérieure ( 33) qui détermine une chambre annulaire ( 34) avec ladite paroi extérieure, ladite paroi intérieure entou- rant ledit premier élément de broyage dudit premier ensemble de broyage et ayant une face interne en forme de cône tronqué effilé vers le haut, supportant un second élément de broyage ( 35) sur lequel se trouve ladite surface de broyage interne ( 331) en forme de cône tronqué, ledit tambour comportant également une paire de tenons ( 311) diamétralement opposés et en saillie, et ledit bâti étant pourvu de deux rainures ( 12) axiales opposées, lesdits tenons glissant axiale- ment dans lesdites rainures axiales de sorte que ledit second ensemble de broyage peut se déplacer vers le haut et vers le bas dans ledit bâti sans pouvoir tour- ner par rapport audit bâti; un tube de refroidissement ( 27) destiné à refroidir ledit premier ensemble de broyage passant par ladite cavité intérieure et ladite ouverture et étant espacé du premier ensemble de broyage, ledit tube de refroidissement passant par lesdits conduits et ladite chambre; et un système d'entraînement ( 50) permettant de faire tourner ledit premier ensemble de broyage sur l'axe vertical. 2 Broyeur selon la revendication 1, dans lequel chacun desdits tenons dudit tambour comporte un axe ( 60) radial en saillie et ledit bâti comporte deux rangées opposées de trous ( 61) de réglage aména- gées de manière identique à différentes hauteurs, lesdits axes étant introduits au choix dans lesdits trous de réglage de manière à créer des espaces de différentes largeurs entre lesdites surfaces interne et externe de broyage en forme de cône tronqué. 3 Broyeur selon la revendication 1, dans lequel ledit élément en forme de cône tronqué dudit premier ensemble de broyage comporte une face interne à l'opposé de ladite surface extérieure de broyage en forme de tronc conique et plusieurs nervures ( 28) saillant radialement et vers l'intérieur à partir de ladite face interne; et ladite paroi interne dudit second ensemble de broyage comporte une face externe à l'opposé de ladite surface de broyage interne en forme de tronc de cône et plusieurs saillies annulaires ( 36) sur ladite face externe dudit second ensemble de broyage. 4 Broyeur selon la revendication 1, dans lequel ledit bâti comporte une chambre de réception de poudre ( 11) située sous lesdits premier et second ensembles de broyage, ladite chambre de réception de poudre étant munie d'un orifice d'insufflation d'air ( 14), d'une sortie ( 15) de la poudre et d'un ventilateur ( 70) relié audit arbre creux ( 24) dudit premier ensemble de broyage de manière à tourner avec lui. Broyeur selon la revendication 1, dans Lequel ladite paroi intérieure dudit tambour comporte de plus une portion de paroi intérieure en forme de tronc de cône ( 332) évasée vers le haut qui s'étend depuis la portion de ladite paroi conique effilée vers le haut jusqu'à ladite paroi extérieure ( 32), et un couvercle ( 40) formé au-dessus de ladite portion de paroi en forme de tronc de cône, délimitant une chambre d'alimentation ( 39) avec l'extrémité supérieure dudit élément en forme de cône tronqué dudit premier ensemble de broyage, ledit couvercle étant traversé par ledit arbre creux supérieur dudit premier ensemble de broyage et comportant une ouverture d'alimentation. 6 Broyeur se Lon La revendication 1, dans Leque L Ladite surface externe de broyage et Ladite surface interne de broyage sont suffisamment Lisses pour entrer en contact L'une avec L'autre en dehors des opérations de broyage.