Broyeur centrifuge à grande vitesse. La présente invention est relative à un broyeur centrifuge à grande vitesse du genre clans lequel un disque horizontal garni de broches disposées en rangées annulaires con centriques peut exécuter un mouvement rota tif horizontal en regard d'un autre disque horizontal dont les broches disposées de la même façon s'intercalent entre les broches du premier disque.
Des broyeurs connus de ce genre avaient leur orifice d'évacuation arrangé tangentiel lement à une certaine partie de leur périphé rie et les matières qui devaient être broyées étaient introduites par une trémie disposée au-dessus du moyeu du disque supérieur fixe et étaient projetées à travers les broches vers la périphérie des disques par la force centri fuge. Dans d'autres broyeurs un fort cou rant d'air était employé pour diriger les ma tières broyées dans l'orifice de décharge. Avec cet arrangement, on a bien réussi en cas -de matières en forme de poudre sèche ou de nature granuleuse; mais en cas de ma tières visqueuses et huileuses le broyeur était bientôt engorgé et l'évacuation entravée.
Le broyeur selon la présente invention possède un orifice annulaire d'évacuation qui s'étend dans un plan horizontal sur la majeure partie an moins du pourtour des dis ques de façon que les matières traitées soient évacuées pour ainsi dire sans obstacles sur tout ledit pourtour.
Pour recueillir les matières évacuées par l'orifice annulaire, on peut entourer le broyeur d'une chambre réceptrice. Cependant l'espacement entre les parois du broyeur et celle de cette chambre doit être assez grand pour empêcher tout engorgement de l'orifice par des matières accumulées sur les parois de la chambre. Il est avantageux de disposer l'orifice de décharge aussi complètement que possible sur tout le pourtour; mais on a trouvé que, lorsque le disque supérieur est fixe, l'évacuation n'est pas entravée sensible ment par quelques pattes de fixation entre ce disque et le corps inférieur du broyeur. On a trouvé que des matières humides, hui leuses ou visqueuses sont facilement trans portées dans ladite chambre sans qu'il y ait une tendance d'engorgement !du broyeur.
On <B>,</B> eu de bons résultats avec des matières de # toute sorte, que le broyage se fasse à l'état sec ou humide. Il y a. un avantage dans le fait qu'avec l'évacuation libre sur tout le pourtour, il est possible de disposer la. rangée extérieure des broches du disque supérieur, fixe, comme rangée extérieure du broyeur. Avec une autre construction de broyeur on n'oserait pas faire ainsi sans risque d'un en gorgement. On a trouvé qu'avec le broyeur suivant la présente invention, un seul pas sage suffit pour réduire les matières à une plus grande finesse que cela, n'est possible avec un autre genre de broyeur et cela. sans augmentation sensible de la. force motrice.
Le courant d'air produit par la. rotation du disque rotatif peut être assez fort pour chas ser sans faute les matières à travers la ran gée extrême des broches fixes et le courant d'air est intensifié si la disposition des dis ques est, telle que leur espacement diminue vers la périphérie.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La. fi-. 1 est une vue de face et une coupe partielle selon la. ligne 1-1 clé la fig. 3 d'un broyeur muni d'une chambre d'évacuation; La fig. 2 est une élévation latérale et une coupe partielle selon la ligne 2-2 de la. fig. 3, La. fi-. 3, un plan avec arrachement partiel; La fi-. 4 montre moitié en élévation, moi tié en coupe, le broyeur sans chambre d'éva cuation, et La. fi-. 5 est un plan partiel de ce broyeur.
Le bâti du broyeur forme une enveloppe 4 qui protège le mécanisme moteur et qui porte, fixé par des boulons 27, une plaque 26 dont le bord extérieur forme un anneau 28 qui présente l'orifice de décharge du broyeur. Le disque à broches inférieur et rotatif 29 est monté sur un axe vertical 25 qui tourne dans un palier à billes dans la plaque 26 et le disque à broches supérieur et fixe 30 est porté par quatre pattes 31 ménagées sur l'anneau 28 et y est fixé par des vis 32. Le disque supérieur fixe 30 est muni de rangées con centriques de broches verticales et le disque inférieur rotatif 29 porte des broches sembla bles mais disposées de façon à s'intercaler entre les broches du disque supérieur.
Une rangée de broches 33 du disque supérieur fixe constitue l'extrême rangée placée à l'ex térieur des broches du disque inférieur 29. Cette rangée additionnelle 33 contribue à ré duire les matières par un seul passage à tra vers le broyeur sans risque d'engorgement et sans exiger une augmentation sensible de force motrice, à. une plus grande finesse que par plusieurs passages à travers des broyeurs sans cette rangée. Le courant d'air produit par le disque inférieur rotatif est toujours suffisamment fort pour chasser les matières à travers la rangée extérieure fixe 33 indé pendamment de la nature clés matières.
Une trémie d'alimentation 19 est disposé au-dessus du centre du disque supérieur et dirige les matières sur la surface du disque rotatif 29. Avec l'arrangement décrit, pour ainsi dire toute la circonférence de l'anneau 28 est dis ponible pour l'évacuation des matières, puis que les pattes 31 sont assez étroites et ne for ment aucun obstacle où les matières pour raient s'amasser et entraver l'évacuation. Pratiquement tout l'orifice de décharge est ouvert et les matières peuvent quitter la cir conférence du disque rotatif sans trouver d'obstacles.
L'orifice de décharge du broyeur est en touré par une chambre annulaire 5 qui re çoit les produits évacués; un racloir 6 se meut à l'intérieur de la chambre 5, tout autour de cette dernière, pour décharger les produits à. travers l'orifice î d'un conduit d'évacuation 8; ce conduit aboutit à l'extrémité inférieure d'un élévateur 9 qui transporte les produits jusqu'à, un point voulu quelconque de l'usine. Le racloir 6 est commandé par l'arbre moteur 10 par l'intermédiaire clés poulies 11 et 12 et de la courroie 13. la poulie 12 étant calée sur un arbre 14 qui porte une vis 15.
Cette vis commande à son tour la roue hélicoïdale 16 solidaire d'un manchon 17 supporté par le couvercle 24 de la chambre 5 ainsi que par le couvercle 18 du broyeur et pouvant tour ner sur lesdites pièces; le manchon 17 porte le racloir 6. La trémie d'alimentation 19 du broyeur communique avec l'intérieur de ce dernier par l'intermédiaire d'une pièce tubu laire 20 passant à l'intérieur du manchon tournant 17 et dans l'ouverture centrale du couvercle 1ô. Le couvercle de la chambre 5 est percé d'une ouverture faisant communi quer ladite chambre, par l'intermédiaire d'une tubulure 21, avec un collecteur de poussières 22.
La chambre 5 comporte une double enveloppe 23 ménageant une chambre de circulation de vapeur, chambre de circula tion qui est utilisée lorsque les produits doi vent être maintenus à l'état chaud pendant le traitement et pendant leur évacuation.
Dans la fabrication de la margarine, du beurre de cacao et d'autres graisses comesti bles ou utilisées en. confiserie, le corps gras solide, qu'il s'agit .d'amener à, l'état de divi sion, peut être conduit à la trémie d'alimen tation du broyeur au moyen d'une vis ou de tous autres organes analogues déchargeant la matière dans ladite trémie. Lorsqu'on veut mélanger deux ou plusieurs graisses diffé rentes, on peut les amener séparément dans la trémie au moyen de vis d'alimentation dis tinctes, les proportions dans le mélange étant déterminées par les débits fournis par les di verses vis d'après la vitesse à laquelle on les fait tourner.
Si l'on veut faire circuler les corps gras plusieurs fois à travers le broyeur, afin de rendre plus intime leur mélange, on peut opérer de la, manière suivante; si la graisse est maintenue fluide, elle peut être recueillie dans le conduit d'évacuation par. une pompe rotative, par exemple, qui la re foule dans un récipient situé à un niveau élevé, récipient duquel la graisse retombe de nouveau dans la, trémie d'alimentation du broyeur. Ceci peut être effectué après qu'une certaine quantité du corps gras a. été traitée une fois dans le broyeur et qu'on la laisse se rassembler dans un réservoir. Lorsqu'elle a été passée à travers le broyeur le nombre voulu de fois, la substance grasse peut être coulée .dans des cadres ou moules dans les quels on la laisse se solidifier.
Si l'on utilise deux réservoirs récepteurs, la substance grasse peut être amenée dans l'un de ces ré servoirs après son premier passage à travers le broyeur, l'arrivée de graisse fraîche étant interrompue pendant que l'on fait circuler la charge à travers le broyeur au moyen de la pompe. Lorsque cette charge a été suffisam ment traitée, le broyeur peut recevoir une nouvelle charge et le produit obtenu est con duit dans un second réservoir, pendant que l'on fait solidifier le produit reçu dans le premier réservoir ou qu'on lui fait subir tout autre traitement ultérieur voulu.
Le broyeur peut ne pas comporter de ra cloir rotatif, cependant s'il n'est pas réchauffé et si, par suite, la graisse reste à l'état solide, la chambre annulaire de décharge comporte, de préférence, des racloirs tels que 6 travail lant à l'intérieur de ladite chambre pour dé charger le produit solide divisé dans le con duit S et dans l'élévateur 9, ce dernier rame nant en dernier lieu la matière à. la trémie d'alimentation du même broyeur, à moins que ladite matière ne soit réservée pour un traite ment ultérieur, s'il y a lieu.
Dans la. fabrication du chocolat, le cacao et le sucre peuvent être amenés conjointe ment ou séparément dans la trémie, ces subs tances provenant de transporteurs ou de réci pients situés à un niveau élevé, tandis que le corps gras, beurre de cacao, par exemple, à mélanger peut être amené, soit à l'état li quide après fusion, soit au moyen d'une vis d'alimentation qui amène clans la trémie, à. vitesse sensiblement uniforme, le corps gras en menus fragments.
La. machine peut être maintenue à la température voulue pour que le corps gras reste à l'état fondu, le chauf fage étant assuré, par exemple, au moyen d'une chambre de circulation -de vap-3ur ou de serpentins parcourus par la vapeur et le produit fourni par la machine peut être ra mené par une pompe dans la trémie d'ali mentation, ainsi que cela a été décrit précé demment, lorsqu'on veut le faire passer un certain nombre de fois à travers le broyeur. Le produit fini obtenu par ce traitement est un chocolat parfaitement mélangé et moel leux, convenant pour la préparation des pro duits de confiserie en chocolat de la. qualité la plus fine.
Avec cet appareil, les mélan geurs, raffineurs et autres appareils devien nent inutiles la fabrication tout entière du chocolat pouvant se faire dans un seul broyeur ou dans une série de broyeurs sem blables du type précité. Si l'appareil n'est pas chauffé, et si le corps gras est amené à. l'état solide, le broyeur divise ledit corps gras et le mélange intimement avec le cacao et le sucre, de manière à donner un mélange pul vérisé qui puisse être fondu et traité ulté rieurement dans des raffineurs ou autres ap pareils. On peut aussi préparer d'abord le mélange sec, puis faire fondre le produit et l'introduire, pour achever le traitement dans un second broyeur à disques munis de bro ches, lequel est chauffé.
Dans la fabrication de produits tels que les préparations cuites au four dans lesquelles un corps gras est incorporé à un corps pul vérulent tel que de la farine, le procédé de travail est le même que celui qui vient d'être décrit pour la préparation du chocolat, avec cette différence toutefois que le produit ob tenu est toujours à l'état solide et finement divisé. Dans tous les cas, on peut faire pas ser le produit plusieurs fois à travers le même broyeur ou à travers une série de broyeurs successifs, dans une grande usine, le produit final étant un mélange parfaite ment intime de tous les ingrédients, mélange se présentant à l'état de fine division.
Le meilleur fonctionnement de ce broyeur avec un orifice de décharge ouvert sur toute la<B>,</B> circonférence comparé à celui d'un broyeur avec un orifice localisé et tangent peut s'ex pliquer comme suit: Dans le broyeur de ce dernier genre une grande partie de l'énergie est gaspillée et les broches des rangées ex térieures sont usées inutilement par les ma tières qui sont chassées ci et là par le disque rotatif avant qu'elles puissent s'échapper par l'orifice localisé. Par un orifice de décharge comme celui du présent appareil par contre, la force centrifuge est mieux utilisée pour diriger les matières à travers le broyeur et aucun amassement des matières réduites n'est à craindre.
Le courant d'air produit par le disque rotatif peut s'échapper plus facile ment en emmener en passant les matières ré duites.
Des expériences ont démontré qu'avec l'ancien système de broyeurs beaucoup de matières que le broyeur suivant cette inven tion peut très bien réduire, ne pouvaient être traitées. Par exemple, le chocolat et d'autr-s produits de ce genre, qui sont un peu humi des, huileux ou visqueux et qui engorgaie nt facilement l'ancien broyeur peuvent être tra vaillés sûrement avec le nouveau broyeur.
Parmi les matières qui peuvent être ré duites avec le nouveau broyeur nous citons les semences contenant de l'huile, les cosses de tout genre, les pigments soit en état sec, ou mélangé avec du liquide et les matières grasses solides ou demi-solides. Le broyeur sert aussi à. mélanger des substances de tout sorte. Par exemple. une matière oléagineuse peut être désintégrée et tellement mélangée avec une matière relativement sèche et pou dreuse que la matière poudreuse s'imbibe ou est enduite de la matière oléagineuse et qu'un produit homogène en résulte. Le broyeur peut aussi pulvériser des matières de nature bitumineuse à une telle finesse qu'elles se mélangent intimement avec de l'eau et d'au tre liquides et forment alors .des émulsions stables.
Un autre emploi de ce broc eur est de sé parer la cosse du grain et de la semence. Le fait que la force centrifuge convient si bien pour chasser les matières à. travers les broches du broyeur pour préparer des mélanges intimes de matières sèches, ou moi tié humides, ou pour broyer des matières à l'état humide, permet de chasser des ma tières à travers le broyeur dans des conditions de pression qu'on ne peut obtenir nulle part ailleurs. Des substances et des mélanges relativement épais et visqueux peuvent être forcés à travers ce broyeur et lorsqu'on broyé à l'état humide ce broyeur permet de traiter clés concentrations beaucoup plus fortes de corps solides ou demi-solides que tout autre broyeur qui n'est pas centrifuge.
Les broyeurs suivant la présente invention peu vent atteindre des vitesses mesurées à la cir conférence du disque rotatif jusqu'à 6000 m et à cette vitesse relative entre les broches fixes et mobiles l'effet centrifuge et l'effet de broyage est tellement intense qu'on ob tient des résultats qu'on n'a obtenu avec au cun autre broyeur connu. Des réactions chi miques qui exigaient jusqu'à présent de longs procédés soit par la chaleur, soit par des ma nipulations quelconques peuvent être occa sionnées pour ainsi dire instantanément par un seul passage à travers ce broyeur.
Le récipient qui entoure le broyeur à la hauteur de l'orifice et à une distance convena ble et qui reçoit les matières traitées, peut avoir une autre forme que celle montrée au dessin. De même, n'importe quel dispositif pourrait être employé pour alimenter la tré mie du broyeur et pour régler la. vitesse de cette alimentation en cas de matières solides. visqueuses ou liquides.