Brevet FR2742074A1 — publié le 19970613

La présente invention concerne les broyeurs constitués par un tambour à axe horizontal à l'intérieur duquel est aménagée une piste de broyage circulaire et comportant des moyens pour entraîner le tambour en rotation à une vitesse supérieure à la vitesse critique de telle sorte que la matière en cours de broyage soit maintenue sur la piste par la force centrifuge, un rouleau placé à l'intérieur du tambour de façon à pouvoir rouler sur la piste et pressé sur celleci, et un dispositif pour déplacer la matière d'un bord à l'autre de la piste constitué par un couteau placé à l'intérieur du tambour, dans sa partie supérieure descendante, de façon à détacher la couche de matière de la piste, et par au moins une plaque déflectrice disposée sous le couteau de façon à intercepter la matière détachée par ce dernier et à la dévier vers la sortie du broyeur. Un broyeur de ce type est décrit dans le brevet français n" 91 09788. Dans ce broyeur, le plan actif du couteau fait un angle d'environ -45" avec le plan radial contenant l'arête du couteau, et la couche de matière est, dans certains cas, détachée de la piste sous forme d'agglomérats, ce qui présente des inconvénients, en particulier lorsqu'on veut sécher la matière avec un gaz chaud. Le but de la présente invention est d'assurer la désagrégation de la couche de matière par le couteau et sa dispersion, ce qui permet d'améliorer les échanges thermiques, lorsqu'il faut sécher la matière avec des gaz chauds, et le cas échéant de faciliter une sélection granulométrique permettant une avance sélective de la matière. Un autre but de l'invention est de réduire l'usure du couteau et éventuellement de la plaque déflectrice. Le dispositif d'avance de la matière objet de la présente invention est caractérisé en ce que le plan actif du couteau forme un angle compris entre -50" et +15 avec le plan radial s'appuyant sur son arête. Des buses de soufflage alimentées en gaz sous pression et orientées vers la piste pourraient avantageusement être associées au couteau pour compléter son action. Grâce à ces buses, il sera possible d'éviter le contact de l'arête du couteau avec la piste ou avec la couche de matière qui y adhère et, par conséquent, de réduire son usure. Par ailleurs, les buses favoriseront la dispersion de la matière. La plaque déflectrice pourra être constituée par un caisson plat dont la face supérieure sera perméable à l'air et qui sera alimenté en air ou autre gaz sous pression. En réduisant le frottement de la matière sur la plaque cette disposition permettra de diminuer son usure. En outre, les jets gazeux émis à travers la face supérieure de la plaque pourront être convenablement orientés pour réaliser une avance sélective de la matière, en fonction de sa granulométrie. Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une représentation schématique, en coupe verticale, d'un broyeur comportant la présente invention, et La figure 2 est une vue partielle, en coupe et à plus grande échelle, du broyeur de la figure 1. Le broyeur représenté sur les dessins est constitué par un tambour 10, à axe horizontal, qui est supporté par des galets 12 permettant sa rotation autour de son axe. Le tambour est entraîné en rotation par des moyens classiques, non représentés, par exemple par un groupe moteur et un réducteur dont l'arbre de sortie porte un pignon en prise avec une couronne dentée fixée sur le tambour. Le tambour est revêtu intérieurement de plaques d'usures qui forment une piste de broyage annulaire 14. Un rouleau 16 est monté à l'intérieur du tambour de façon à pouvoir rouler sur la piste lorsque le tambour est entraîné en rotation. Ce rouleau est muni de tourillons montés dans des paliers guidés par des glissières verticales ou par des leviers et soumis à l'action de ressorts ou de vérins permettant de presser le rouleau sur la piste de broyage avec une force prédéterminée et réglable. Ce montage est classique et n'a pas été représenté sur les dessins. En fonctionnement, le tambour est entraîné en rotation, dans le sens de la flèche R, à une vitesse telle que toute la matière est centrifugée et plaquée sur la piste. Un dispositif destiné à assurer l'avance de la matière sur la piste, dans une direction parallèle à l'axe du tambour, est disposé dans la moitié supérieure du tambour, sur la partie descendante de la trajectoire circulaire des matières. Ce dispositif est du type décrit dans le brevet français n" 91.09788. Il est constitué par un couteau fixe 20 qui est disposé parallèlement à l'axe du tambour, avec son arête située à proximité de la surface de la piste de broyage, et une ou plusieurs plaques déflectrices 22 disposées sous le couteau de façon à intercepter le flot des matières détachées de la piste par ce dernier et à le renvoyer sur la piste. Cette plaque ou chacune d'elle est inclinable autour d'un axe horizontal, parallèle à l'axe du tambour, et orientable autour d'un axe vertical, de sorte qu'il est possible, en faisant varier son inclinaison et son orientation, de déplacer le point de chute de la matière renvoyée sur la piste, de modifier la vitesse de la matière au point de chute et de régler la vitesse d'avance parallèlement à l'axe du tambour, de la matière sur la piste. L'orientation et l'inclinaison des plaques sont commandées de l'extérieur du tambour par des moyens classiques appropriés. Conformément à l'invention, la face active du couteau 20 forme avec le plan P contenant l'axe du tambour et s'appuyant sur l'arête du couteau un angle a compris entre +15" et -50 . La face active du couteau est celle sur laquelle vient buter la matière, sur la figure 2 la face active du couteau forme avec le plan P un angle a de l'ordre de -5" Par convention, I'angle a est positif quand le couteau est situé en amont du plan P, en considérant le sens de rotation du tambour, et négatif dans le cas contraire. Des buses 24 portées par un tuyau de distribution 26 alimenté en air comprimé sont disposées derrière le couteau 20 de façon à émettre des jets d'air dirigés vers la surface de la piste, entre celle-ci et l'arête du couteau. Ces jets d'air complètent l'action du couteau pour détacher la couche de matière 28 de la piste et la désagréger et évitent le passage de la matière au-dessus de l'arête du couteau. Le couteau et le tuyau de distribution sont supportés par une poutre 30 traversant le tambour et dont la position par rapport au tambour est réglable de façon à pouvoir ajuster l'angle a et la distance entre la surface de la piste et l'arête du couteau. La position relative du couteau et des buses peut aussi être réglable. En variante, les buses peuvent être intégrées au couteau. La plaque 22 est constituée par un caisson plat dont la paroi supérieure est perméable à l'air; cette paroi peut être, par exemple, en matériau fritté ou tissé, ou constituée par une tôle percée de trous, ou formée de lames agencées à la manière de persiennes. Le caisson est alimenté en air comprimé et l'air s'échappant à travers sa face supérieure tend à entraîner les grains de matière tombant sur la plaque et à les écarter de cette dernière ce qui diminue le frottement et, par conséquent, I'usure de la plaque.La paroi supérieure de la plaque peut être conçue, en particulier lorsqu'elle est constituée par une paroi perforée ou à persiennes, de telle sorte que les jets d'air émis à travers la paroi aient une direction privilégiée et agissent de manière sélective sur les grains, en fonction de leur grosseur, de façon à provoquer une avance des grains fins plus rapide que celle des grains plus gros, ce qui améliore l'efficacité du broyage. La face supérieure de la ou des plaques 22 peut être plane, comme représenté, ou incurvée. D'autres formes de réalisation du couteau, des buses et des plaques déflectrices peuvent être prévues dans le cadre de l'invention revendiquée. Le couteau, les buses associées et les plaques à caisson d'air peuvent être adoptés conjointement, comme dans l'exemple décrit ci-dessus, ou indépendamment, selon les besoins. Dans un broyeur comportant une chambre d'alimentation en amont de la piste et une chambre d'évacuation placée en aval, des dispositifs analogues à celui décrit ci-dessus pourront être utilisés dans la chambre d'alimentation et/ou dans la chambre d'évacuation. De même, dans un broyeur comportant plusieurs pistes de broyage disposées côte à côte, ou espacées le long du tambour, le dispositif de l'invention pourra être utilisé pour transférer les matières d'une piste à l'autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'avance de la matière pour broyeur à tambour (10) à axe horizontal à l'intérieur duquel est aménagée une piste de broyage circulaire (14) et qui est entraîné en rotation à une vitesse supérieure à la vitesse critique de telle sorte que la matière en cours de broyage soit maintenue sur la piste par la force centrifuge, constitué par un couteau (20) placé à l'intérieur du tambour, dans la partie supérieure descendante, de façon à détacher la couche de matière de la piste, et par au moins une plaque déflectrice (22) disposée sous le couteau de façon à intercepter les matières détachées par ce dernier et à les dévier vers la sortie du broyeur, caractérisé en ce que la face active du couteau forme un angle (a) compris entre +15 et -50" avec le plan radial P s'appuyant sur son arête. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des buses de soufflage (24) alimentées en gaz sous pression et orientées vers la piste pour compléter l'action du couteau. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque déflectrice (22) est creuse et alimentée en gaz sous pression, et sa face supérieure est perméable aux gaz. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couteau (20) et les buses (24) sont montées sur un support (30) dont la position par rapport au tambour (10) est réglable. 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que les buses sont intégrées au couteau.