Brevet FR2714307A1 — publié le 19950630

L'invention concerne le mode de broyage de matières premières, par exemple de celles servant à la production des briques et des matériaux similaires, et sur la disposition d'un broyeur à meules à broyage humide. Pour effectuer les opérations précitées, on utilise, en général, les broyeurs à meules à broyage humide dont l'inconvénient est qu'ils sont équipés d'une cuvette de broyage fixée sur un corps rotatif vertical et de trois meules roulant sur les voies de broyage respectives de la cuvette de broyage, sur des arbres horizontaux fixes. Même si les broyeurs à meules ainsi conçus se distinguent d'une haute qualité de broyage et d'un rendement relativement élevé, leur côté négatif est un taux de bruit élevé, dû à un contact direct des meules avec la voie de broyage, notamment lors du fonctionnement du broyeur à vide, sans matière première. Un autre inconvénient est que les meules des broyeurs à meules à broyage humide expulsent la matière première à travers des orifices dans les grilles de la voie de broyage surtout grâce à leur propre poids, ce qui restreint le rendement du broyeur. Dans le cas o, au cours du fonctionnement, une quantité de matière première dans le broyeur à meules augmente de façon que les meules ne puissent pas l'expulser, il peut se produire un débordement du broyeur, car les broyeurs en question ne sont pas munis d'un dispositif soulevant les meules hors de la surface d'une voie de broyage dans la cuvette de broyage. De même, une disposition du broyeur à meules et le mode de fixation de la couronne des meules à la meule du broyeur à meules ne correspond pas aux conditions d'exploitation actuelles. La couronne de meule est intégrale, en une seule pièce, et après son usure, lors du démontage, il faut démonter la meule tout entière ce qui augmente les coûts de démontage d'une couronne usée et de montage d'une couronne neuve et prolonge le délai de mise du broyeur hors de service. L'objectif de l'invention est de concevoir un procédé et de créer une installation susceptible de broyer la matière première d'une façon systématique, de restreindre le taux de bruit et d'éviter les pertes de temps causées par les réparations. La présente invention concerne le broyage de matière première, au cours duquel se forment des couches de la matière broyée sur trois voies de broyage rotatives. On exerce sur ces couches une pression au moyen de trois meules susceptibles de rouler sur les voies de broyage. Selon l'invention, la pression dégagée avec laquelle les meules agissent sur la matière première sur laquelle elles roulent, correspond à une fente de broyage établie entre les meules et les voies de broyage, alors qu'on règle le déplacement de la matière première à partir de la voie de broyage extérieure vers la voie intérieure, de façon que la matière première se déplace de la meule extérieure au-dessous de la meule médiane, et de cette dernière au-dessous de la meule intérieure, alors que la matière première repasse plusieurs fois entre les meules et les voies de broyage, avant de quitter ces dernières. L'objet de l'invention est également un broyeur à meules à broyage humide, avec une cuvette de broyage rotative, avec trois voies et trois meules susceptibles de rouler sur ces voies. Le principe du broyeur à meules consiste dans le fait qu'entre les meules extérieure, médiane et intérieure et les voies de broyage extérieure, médiane et intérieure, est créée une fente qui se produit lorsqu'il n'y a pas de matière première dans la cuvette de broyage, et que les meules sont situées au- dessus des voies de broyage selon une hauteur correspondant aux dimensions de la fente. D'autres caractéristiques de l'invention seront mises en évidence par la description ci-dessous des exemples de son exécution, et à partir du dessin annexé dans lequel: - les figures 1, 2, 3 et 4 représentent la formation de la fente entre les meules et la cuvette de broyage avec les voies de broyage respectives, en liaison avec la création des couches respectives de la matière première et la disposition des meules dans la cuvette de broyage au-dessus des voies de broyage, - les figures 5, 6 et 7 représentent schématiquement la commande hydraulique des meules et la composition de leurs enveloppes. La cuvette de broyage 1, placée horizontalement, ayant une disposition rotative autour de l'axe 2 du broyeur à meules, cf figures 1, 2, 3, 4, est équipée d'une voie de broyage extérieure pleine 3, d'une voie de broyage médiane 4 et d'une voie de broyage intérieure 5. S'il n'y a pas de matière première 10 sur la voie de broyage, une fente 9 se crée entre la meule extérieure 6, la meule médiane 7, la meule intérieure 8 et la surface des voies de broyage 3, 4, 5 de la cuvette de broyage 1. La meule extérieure 6 présente un diamètre plus grand que les meules 7 et 8. Les meules 6, 7, 8 sont placées au-dessus de la cuvette de broyage rotative 1, dans une hauteur correspondant aux dimensions de la fente 9 et elles roulent sur la matière première 10 disposée sur les voies de broyage 3, 4, 5. S'il n'y a pas une quantité suffisante de matière première sur les voies de broyage 3, 4, 5, les meules 6, 7, 8 sont disposées, par rapport aux voies de broyage 3, 4, 5, de façon qu'elles ne les touchent pas et elles ne roulent pas non plus. La matière première traitée 10 passe dans la cuvette de broyage 1 à travers une trémie 11 (cf figure 4) vers la voie de broyage extérieure pleine 3 de la cuvette de broyage rotative 1. Dans l'espace 12 cunéiforme (cf figure 1) entre la meule extérieure 6 et la cuvette de broyage 1, la matière première 10 est comprimée selon une couche de matière première 13, laquelle est plus haute que la fente. Le grattoir 14 pousse la couche de matière première 13 sur la voie de broyage médiane 4, sous la meule médiane 7, o elle est comprimée et, en partie, expulsée, à travers les orifices 15. La matière première non expulsée 10 crée une couche de matière première 16, laquelle est la même ou plus grande que la fente 9 (cf figure 2). La matière première restante, non expulsée, 10 est poussée par le grattoir 17 sur la voie de broyage intérieure 5 au-dessous de la meule intérieure 8, o elle est comprimée en une couche de matière première 18, laquelle est la même ou plus grande que la fente 9 (cf figure 3) et elle est expulsée à travers les orifices 15 de la cuvette de broyage 1. En vue de commander les meules de broyage 6, 7, 8 et d'exercer une pression sur elles, ces dernières sont équipées de moteurs hydrauliques 19 (cf figure 5), lesquels en appui sur les patins 20 prévus sur le cadre du broyeur 21, commandent les leviers angulaires 22 liés aux axes 23 de meules. A la suite d'un transvasement de l'huile de pression 25 devant le piston 24 des moteurs hydrauliques 19, ou derrière celui-ci, il se produit ou bien un abaissement ou bien un soulèvement des meules 6, 7, 8. Les leviers angulaires 22 sont, lors du déplacement des meules 6, 7, 8 vers la cuvette de broyage 1, réglés au moyen du dispositif d'arrêt 26. Chaque enveloppe des meules 6, 7, 8 se compose de six segments 27 au moins, fixés avec un couple de clavettes 28, tiges 29 et écrous 30 avec des cales de sécurité 31, les clavettes 28 ayant une forme cylindrique 32 et une surface plane de clavette 33. La forme cylindrique 32 de la clavette 28 est en appui dans l'orifice cylindrique 34 dans la masse du corps de meule 35, et la forme cylindrique 32 est réalisée concentriquement à l'orifice cylindrique 34 dans la masse du corps de meule 35; et la surface plane de clavette 33 s'appuie sur la surface usinée de clavette 37 du talon de segment 38, tout en poussant le segment 38 par la surface de contact 39 dans le logement usiné 40 de meules. La tige 29 passe, dans l'orifice 41 de la clavette 28, excentriquement à l'axe des tiges 42, en face de l'axe 43 de la forme cylindrique de clavette 32 pour la fixation des segments 27 aux meules 6, 7, 8; et chaque couple de segments 27 est fixé au moins au moyen de deux couples de clavettes 28, de tiges 29 et d'écrous 30. La pression exercée par les meules de broyage (6, 7, 8) agit sur la matière première (10) sur laquelle elles roulent, en correspondance avec la fente de broyage (9) établie entre les meules de broyage (6, 7, 8) et les voies de broyage (3, 4, 5); et on règle le déplacement de la matière première (10), à partir de la voie extérieure (3) vers la voie intérieure (5), de façon à ce que la matière première (10) se déplace depuis la meule extérieure (6) sous la meule médiane (7) et depuis la meule médiane (7) sous la meule intérieure (8). Par conséquent, la matière première (10) passe entre les meules (6, 7, 8) et les voies de broyage (3, 4, 5), avant de quitter ces dernières. Le broyeur à meules comprend une cuvette de broyage rotative (1) avec trois voies de broyage (3, 4, 5) et trois meules (6, 7, 8), susceptibles de rouler sur ces voies, alors qu'entre les meules (6, 7, 8) et les voies de broyage (3, 4, 5) se crée la fente (9), qui se forme au cas o il n'y a pas de matière première (10) dans la cuvette de broyage (1) et o les meules (6, 7, 8) sont positionnées dans la cuvette de broyage (1) au-dessus des voies de broyage (3, 4, 5), à une hauteur correspondant aux dimensions de la fente (9). SIGNES DE REFERENCE Cuvette de broyage 1 Logement dans la meule 40 Axe 2 Orifice dans la clavette 41 Voie de broyage extérieure pleine 3 Axe des tiges 42 Voie de broyage médiane 4 Axe 43 Voie de broyage intérieure 5 Orifice 44 Meule extérieure 6 Orifice 45 Meule médiane 7 Evidement 46 Meule intérieure 8 Enveloppe des meules 47 Fente 9 Matière première 10 Trémie 11 Espace cunéiforme 12 Couche de matière première 13 Grattoir 14 Orifices 15 Couche de matière première 16 Grattoir 17 Couche de matière première 18 Moteurs hydrauliques 19 Patins 20 Cadre du broyeur 21 Leviers angulaires 22 Axe de meule 23 Piston 24 Huile de pression 25 Dispositif d'arrêt 26 Segments 27 Clavettes 28 Tiges 29 Ecrous 30 Cales 31 Forme cylindrique de clavette 32 Surface plane de clavette 33 Orifice cylindrique 34 Masse du corps de meule 35 Orifice cylindrique dans le corps de meule 36 Surface traitée de clavette 37 Talon de segment 38 Surface de contact 39 REVENDICATIONS 1. Procédé de broyage de matière première, au cours duquel se créent des couches de matière broyée sur trois voies (3, 4, 5) de broyage rotatives et sur ces dernières, on agit avec une pression par l'intermédiaire de trois meules (6, 7, 8) susceptibles de rouler sur les voies de broyage, caractérisé par le fait que la pression dégagée avec laquelle les meules (6, 7, 8) de broyage agissent sur la matière première (10) sur laquelle elles roulent, correspond à une fente (9) de broyage établie entre les meules de broyage et les voies (3, 4, 5) de broyage, alors qu'on règle le déplacement de la matière première à partir de la voie de broyage extérieure (3) vers la voie intérieure (5), de façon à ce que la matière première se déplace de la meule extérieure (6) sous la meule médiane (7) et de cette dernière au- dessous de la meule intérieure (8), à la suite de quoi la matière première passe entre les meules et les voies de broyage avant de quitter ces dernières. 2. Broyeur à meules à broyage humide, mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, avec une cuvette (1) de broyage rotative, trois voies (3 à 5) et trois meules (6 à 8) susceptibles de rouler sur ces voies, caractérisé en ce qu'entre les meules extérieure, médiane et intérieure (6, 7, 8) et les voies de broyage extérieure, médiane et intérieure (6, 7, 8) et les voies de broyage extérieure, médiane et intérieure (3, 4, 5) est créée une fente (9), qui s'établit lorsqu'il n'y a pas de matière première (10) dans la cuvette de broyage (1), et les meules (6, 7, 8) sont disposées dans la cuvette de broyage (1) au- dessus des voies de broyage (3, 4, 5), selon une hauteur correspondant aux dimensions de la fente (9). 3. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière première (10) entrant par la trémie (11) dans l'espace cunéiforme (12) entre la meule extérieure (6) et la voie de broyage extérieure (9) crée une couche (13) laquelle est plus grande que la fente (9), et laquelle est ensuite poussée avec le grattoir (14) sur la voie de broyage médiane (4), au-dessous de la meule de broyage médiane (7), en partie expulsée à travers des orifices (15), alors que la matière première non expulsée (10) crée une couche de matière première (18), la même ou plus grande que la fente (9), laquelle est poussée avec le grattoir (17) sur la voie de broyage intérieure (5) sous la meule de broyage intérieure (8) et comprimée dans la couche de matière première (18), laquelle est la même ou plus grande que la fente (9) et expulsée à travers les orifices (15) de la cuvette de broyage (1). 4. Broyeur selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les meules extérieure, médiane et intérieure (6, 7, 8), munies d'une enveloppe (47) composée de segments (27), sont disposées au-dessus de la cuvette de broyage rotative (1), en roulant sur les voies de broyage extérieure, médiane et intérieure (3, 4, 5) de la cuvette de broyage (1), sur une couche de matière première (13, 16, 18), et elles sont appliquées sur celle-ci au moyen du moteur hydraulique (19) disposé sur les patins (20) du cadre du broyeur (21), et elles créent, au moyen des leviers (22) et du dispositif d'arrêt (26), sur la cuvette de broyage (1), une couche de matière première correspondant à la fente (9), tandis que le soulèvement et l'abaissement des meules extérieure, médiane et intérieure (6, 7, 8) hors de la cuvette de broyage (1) et vers elle est effectuée au moyen d'une source d'huile de pression (25), agissant sur les pistons (24) des moteurs hydrauliques (19). 5. Broyeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les enveloppes des meules (6, 7, 8) sont composées de six segments (27) au moins, fixés au moyen d'un couple de clavettes (28), de tiges (29) et d'écrous (30), avec des cales de sécurité (31), alors que les clavettes (28) sont munies d'une forme cylindrique (32) et d'une surface plane de clavette (33), la forme cylindrique (32) de clavette (28) s'appuyant dans un orifice cylindrique (34) dans la masse du corps de meule (35); et la forme cylindrique (35) est réalisée concentriquement à l'orifice cylindrique (34) dans la masse du corps de meule (35), et la surface de clavette (33) s'appuyant sur la surface usinée de clavette (37) du talon de segment (38), tout en poussant le segment (38), par sa surface de contact (39), dans le logement usiné (40) des meules; et la tige (29) passe par l'orifice (41) dans la clavette (28), excentriquement à l'axe des tiges (42), en face de l'axe (43) de la forme cylindrique de clavette (32) pour la fixation des segments (27) aux meules (6, 7, 8) et chaque couple de segments (27) est fixé avec au moins deux couples de clavettes (28), de tiges (29) et d'écrous (30).