Brevet FR2777807A1 — publié le 19991029

L'invention se rapporte à une turbine de mise en circulation d'une masse de matière de viscosité déterminée, placée dans un appareil de broyage de particules contenues dans cette masse de matière. L'invention s'applique plus particulièrement mais non limitativement à une turbine de mise en circulation d'une masse de matière de viscosité déterminée entrant dans la composition de peintures. Dans le domaine des appareils de broyage de particules entrant dans la composition de peintures, il est connu de mettre en oeuvre des moyens de broyage rotatifs à éléments sphériques. Les appareils de broyage de ce type comprennent essentiellement: - une cuve qui, destinée à contenir la masse de matière à traiter, est constituée, d'une paroi latérale de révolution, d'axe longitudinal sensiblement vertical, d'un couvercle équipé d'un moyen d'application étanche sur une portée délimitant une ouverture à la partie supérieure de la cuve, d'un fond qui, fermant la partie inférieure de la cuve, est équipé, notamment, d'un orifice d'évacuation de la masse de matière sensiblement fluide contenue dans ladite cuve, cet orifice étant lui même équipé d'un organe de contrôle du passage d'un fluide, - situé à une certaine distance au dessus du fond, mais dans la partie inférieure de la cuve, un moyen de broyage qui met en oeuvre: 30. une pluralité d'éléments de broyage sphériques, une chambre de contention de ces éléments, dont le volume interne est délimité par une paroi, d'une part, sensiblement centrée sur l'axe longitudinal de la cuve et pourvue d'au moins deux ouvertures dont une ouverture pour l'entrée de matière à traiter et une ouverture pour la sortie de ladite matière, À un organe de brassage du contenu de la chambre de contention, à savoir, des éléments de broyage et de la fraction de masse de matière qui se trouve au contact de ces éléments, un arbre rotatif qui, s'étendant approximativement axialement à la cuve, porte l'organe de brassage et est par ailleurs relié à un moyen moteur, notamment externe à la cuve, portée par l'arbre moteur, au moins une turbine de mise en circulation de la matière contenue dans la cuve, laquelle turbine est disposée de manière à induire la circulation de matière dans le chambre de contention c'est à dire, d'au moins l'une des façons qui permettent de pulser de la matière dans ladite chambre de contention ou de l'en extraire. Les appareils de ce type sont conçus pour toujours traiter un masse de matière de même viscosité déterminée. En revanche, lorsque de tels appareils doivent être utilisés pour traiter des masses de matière de viscosité différentes, on déplore que par rapport à une durée de traitement pour un matériau de viscosité déterminée, la durée du broyage doit être accrue proportionnellement à l'accroissement de la viscosité par rapport à la valeur donnée, en raison de la mauvaise circulation de la matière à travers la chambre de contention des organes de broyage. Un résultat que l'invention vise à obtenir est une turbine de mise en circulation qui puisse être facilement adaptée à la viscosité de la matière à mettre en circulation. A cet effet, l'invention a pour objet une turbine de mise en circulation d'une masse de matière de viscosité déterminée, placée dans un appareil de broyage de particules contenues dans cette masse de matière, cette turbine étant caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de réglage de la position de chaque pale autour d'un axe sensiblement normal au moyeu. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ciannexé qui représente, schématiquement: - figure 1: vue en coupe dans un plan transversal approximativement vertical, un appareil de broyage équipé d'une turbine selon l'invention, - figure 2: une vue de dessus d'une turbine selon l'invention, - figure 3: une vue en coupe transversale de la turbine représentée en figure 2, - figure 4: un détail de réalisation. En se reportant au dessin, on voit un appareil 1 de broyage de particules (non représentée) contenues dans une masse 2 de matière de viscosité déterminée. Cet appareil 1 comprend: - une cuve 3 qui, destinée à contenir la masse 2 de matière à traiter, est constituée: d'une paroi 3A latérale de révolution, d'axe 3B longitudinal sensiblement vertical, d'un couvercle 3C équipé d'un moyen 3D d'application étanche sur une portée 3E délimitant une ouverture à la partie supérieure de la cuve 3, d'un fond 3F qui, fermant la partie inférieure de la cuve 3, est équipé, notamment, d'un orifice 3G d'évacuation de la masse 2 de matière sensiblement fluide contenue dans ladite cuve, cet orifice 3G étant lui même équipé d'un organe 3H de contrôle du passage d'un fluide, - situé à une certaine distance au dessus du fond 3F, mais dans la partie inférieure de la cuve 3, un moyen 4 de broyage qui met en oeuvre: une pluralité d'éléments 5 sphériques de broyage, une chambre 6 de contention de ces éléments 5, dont le volume interne est délimité par une paroi 7, 8, 9, d'une part, sensiblement centrée sur l'axe longitudinal 3B de la cuve 3 et pourvue d'au moins deux ouvertures 10, 11 dont une ouverture 10 pour l'entrée de matière à traiter et une ouverture 11 pour la sortie de ladite matière, un organe 12 de brassage du contenu de la chambre 6 de contention, à savoir, des éléments de broyage et de la fraction de masse de matière qui se trouve au contact de ces éléments, 35. un arbre rotatif 13 qui, s'étendant approximativement axialement à la cuve 3, porte l'organe de brassage 12 et est par ailleurs relié à un moyen moteur 12A, notamment externe à la cuve 3, et - portée par l'arbre moteur 13, au moins une turbine 14 de mise en circulation de la matière contenue dans la cuve 3, laquelle turbine 14 est disposée de manière à induire la circulation de matière dans le chambre de contention 6 c'est à dire, d'au moins l'une des façons qui permettent de pulser de la matière dans ladite chambre de contention ou de l'en extraire. Le moyen 4 de broyage est supporté à une certaine distance au dessus du fond 3F par un moyen (non représenté) de liaison mécanique à la cuve 3. Tel que cela apparait au dessin, c'est au niveau du couvercle 3C que l'arbre 13 est, par un moyen 12B à cet effet, d'une part, guidé en rotation selon l'axe 3B longitudinal de la cuve 3 et, d'autre part, immobilisé en translation selon ce même axe 3B. Le moyen d'entraînement en rotation de l'arbre 13 n'a pas été représenté en détail. La turbine 14 comprend: - un premier organe fonctionnel 15, dit moyeu, au moins indirectement relié à l'arbre rotatif 13, et - au moins deux pales 16 qui s'étendent radialement audit arbre rotatif 13 de manière à présenter une extrémité 16A, dite proximale, située à proximité de l'axe longitudinal du moyeu A et une extrémité opposée 16B, dite distale, éloignée de cet axe longitudinal 15A. De manière remarquable, la turbine 14 comprend un moyen 17 de réglage de la position de chaque pale 16 autour d'un axe 16C sensiblement normal au moyeu 15. Par cela, les caractéristiques de la turbine 14 peuvent être adaptées de manière particulièrement précise à la viscosité de la matière à broyer. De manière remarquable, le moyen 17 de réglage de la position de chaque pale 16 autour d'un axe 16C sensiblement normal au moyeu 15 comprend: - un deuxième organe fonctionnel 18 dit couronne qui, constitué en au moins deux éléments 18A, 18B assemblés de manière démontable et, qui, sensiblement coaxial à l'axe de l'arbre rotatif 13, ceinture les pales 16 de manière à coopérer avec l'extrémité distale 16B de chacune desdites pales 16, - réservées sur au moins l'un des organes fonctionnels 15, 16 que sont le moyeu 15 et la couronne 18, des portées 15P, 18P pour l'appui des extrémités distale 16B et proximale 16A de chaque pale 16 dans une pluralité de positions déterminées autour d'un axe 16C sensiblement normal au moyeu 15. Dans une forme préférée et remarquable de réalisation: - l'une des extrémités proximale 16B et distale 16A de chaque pale 16 est équipée d'une portée cylindrique 16D de révolution, d'axe sensiblement coaxial à celui 16C de réglage et l'extrémité opposée est quant à elle équipée d'une portée 16E de calage de la pale 16 dans une position déterminée, - l'un des organes 15, 18 fonctionnels que sont le moyeu 15 et la couronne 18 présentent des portées 15P, 18P complémentaires à celles 16D, 16E des extrémités opposées 16A, 16B de chaque pale 16 (figure 4). De manière remarquable, l'un des organes fonctionnels 15, 18 que sont le moyeu 15 et la couronne 18 présentent des groupes d'une pluralité de portées de calage 15P disposées selon une répartition angulaire déterminée autour de l'axe 16C de réglage de manière à définir une pluralité de positions de calage de chaque pale 16 en vue d'un réglage. De manière notable, d'une part, la couronne 18 est constituée de deux pièces annulaires 18C et d'entretoises 18D de maintien de ces pièces 18C sensiblement coaxialement et dans des plans approximativement parallèles et, d'autre part, les dites pièces annulaires 18C et entretoises 18D sont assemblées au moyen d'organes démontables 18G, tels des vis 18G. De manière notable, au moins l'une des pièces annulaires 18C est constituée d'au moins deux secteurs 18A, 18B. De manière encore remarquable: - les portées cylindriques de révolution complémentaires 16D, 18P équipent les extrémités distales 16A des pales 16 et les entretoises 18D de maintien, - les portées complémentaires de calage 16E, 15P équipent quant à elles les extrémités proximales 16B des pales 16 et le moyeu 15. De manière encore remarquable: - la pluralité de portées de calage 15P de chaque groupe de portées du moyeu 15 est réalisée dans une face 15F sensiblement plane prévue à la périphérie dudit moyeu 15, - outre une portée de calage 16E dans au moins l'une des portées 15P réalisées dans une face plane 15E du moyeu 15, l'extrémité proximale 16A de chaque pale 16 présente un élément d'obturation 16F des portées de calage 15P non utilisées. De manière notable: - d'une part, le moyeu 15 comprend une portée d'appui 154 sur l'arbre 13, telle une portée cylindrique, et est constitué d'au moins deux demi éléments 151, 152 situés de part et d'autre d'un plan d'assemblage J qui contient l'axe longitudinal 13A de l'arbre 13, et d'autre part, ces deux demi éléments sont assemblés au moyen d'organes démontables 153. La turbine 14 peut donc être rapportée sur un arbre 13 jusqu'alors non équipé. Plusieurs turbines peuvent également être montées sur un même arbre 13. Par exemple, une turbine 14 peut être montée de manière à pousser le matériau dans une chambre de broyage et une autre turbine peut être montée de manière à extraire ledit matériau. Le réglage de la position longitudinale de chaque turbine 14 peut également être ajusté de manière précise. De manière remarquable, au moins l'une des pièces annulaires 18C porte des ailettes 19 disposées pour exercer sur le matériau l'une des actions que sont les actions centrifuge et centripète. REVENDICATIONS 1. Turbine de mise en circulation d'une masse de matière de viscosité déterminée, placée dans une cuve (3) d'un appareil de broyage de particules contenues dans cette masse de matière, lequel appareil de broyage comprend un arbre rotatif (13) destiné à porter la turbine (14) de mise en circulation de la matière contenue dans la cuve (3), cette turbine (14) comprenant: - un premier organe fonctionnel (15), dit moyeu, au moins indirectement relié à l'arbre rotatif (13), - au moins deux pales (16) qui s'étendent radialement audit arbre rotatif (13) de manière à présenter une extrémité (16A), dite proximale, située à proximité de l'axe longitudinal du moyeu (15A) et une extrémité opposée (16B), dite distale, éloignée de cet axe longitudinal (15A), laquelle turbine est CARACTERISEE en ce qu'elle comprend un moyen (17) de réglage de la position de chaque pale (16) autour d'un axe (16C) sensiblement normal au moyeu (15). 2. Turbine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen (17) de réglage de la position de chaque pale (16) autour d'un axe (16C) sensiblement normal au moyeu (15) comprend: - un deuxième organe fonctionnel (18) dit couronne qui, constitué en au moins deux éléments (18A, 18B) assemblés de manière démontable et, qui, sensiblement coaxial à l'axe de l'arbre rotatif (13), ceinture les pales (16) de manière à coopérer avec l'extrémité distale (16B) de chacune desdites pales (16), réservées sur au moins l'un des organes fonctionnels (15, 16) que sont le moyeu (15) et la couronne (18), des portées (15P, 18P) pour l'appui des extrémités distale (16B) et proximale (16A) de chaque pale (16) dans une pluralité de positions déterminées autour d'un axe (16)C sensiblement normal au moyeu (15). 3. Turbine selon la revendication 2 caractérisée en ce que - l'une des extrémités proximale (16B) et distale (16A) de chaque pale (16) est équipée d'une portée cylindrique (16D) de révolution, d'axe sensiblement coaxial à celui (16C) de réglage et l'extrémité opposée est quant à elle équipée d'une portée (16E) de calage de la pale (16) dans une position déterminée, - l'un des organes (15, 18) fonctionnels que sont le moyeu (15) et la couronne (18) présentent des portées (15P, 18P) complémentaires à celles (16D, 16E) des extrémités opposées (16A, 16B) de chaque pale (16). 4. Turbine selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'un des organes fonctionnels (15, 18) que sont le moyeu (15) et la couronne (18) présentent des groupes d'une pluralité de portées de calage (15P) disposées selon une répartition angulaire déterminée autour de l'axe (16C) de réglage de manière à définir une pluralité de positions de calage de chaque pale (16) en vue d'un réglage. 5. Turbine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que d'une part, la couronne (18) est constituée de deux pièces annulaires (18C) et d'entretoises (18D) de maintien de ces pièces (18C) sensiblement coaxialement et dans des plans approximativement parallèles et, d'autre part, les dites pièces annulaires (18C) et entretoises (18D) sont assemblées au moyen d'organes démontables (18G). 6. Turbine selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'au moins l'une des pièces annulaires (18C) est constituée d'au moins deux secteurs (18A, 18B). 7. Turbine selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisée en ce que: - les portées cylindriques de révolution complémentaires (16D, 18P) équipent les extrémités distales (16A) des pales (16) et les entretoises (18D) de maintien, - les portées complémentaires de calage (16E, 15P) équipent quant à elles les extrémités proximales (16B) des pales (16) et le moyeu (15). 8. Turbine selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisée en ce que: - la pluralité de portées de calage (15P) de chaque groupe de portées du moyeu (15) est réalisée dans une face (15F) sensiblement plane prévue à la périphérie dudit moyeu (15), - outre une portée de calage (16E) dans au moins l'une des portées (15P) réalisées dans une face plane (15E) du moyeu (15), l'extrémité proximale (16A) de chaque pale (16) présente un élément d'obturation (16F) des portées de calage (15P) non utilisées. 9. Turbine selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 caractérisée en ce que: - d'une part, le moyeu (15) comprend une portée d'appui (154) sur l'arbre (13), telle une portée cylindrique, et est constitué d'au moins deux demi éléments (151, 152) situés de part et d'autre d'un plan d'assemblage J qui contient l'axe longitudinal (13A) de l'arbre (13), et - d'autre part, ces deux demi éléments sont assemblés au moyen d'organes démontables (153). 10. Turbine selon l'une quelconque des revendications 2 à 9 caractérisée en ce qu'au moins l'une des pièces annulaires (18C) porte des ailettes (19) disposées pour exercer sur le matériau l'une des actions que sont les actions centrifuge et centripète.