Plus précisément, l'invention a pour objet une valve conçue pour permettre le passage des poudres à décharger d'un broyeur à billes tout en empchant les billes du broyeur de s'échapper du creuset les contenant.

L'invention a également pour objet un broyeur à billes équipé de la valve en question.

PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention telle que revendiquée ci-après a donc pour premier objet une valve pour permettre de décharger des poudres préparées dans un broyeur à billes comprenant un creuset qui est pourvu d'une paroi interne et dans lequel les billes sont entraînées. Cette valve est caractérisée en ce qu'elle comprend : un corps monté de façon coulissante dans un manchon ouvrant dans le creuset du broyeur à billes, ce corps présentant une extrémité avant sous forme d'une paroi façonnée de façon à se confondre avec la paroi intérieure du broyeur lorsque la valve est en position fermée ; un trou percé dans le corps pour permettre d'acheminer les poudres à décharger au moyen d'un gaz porteur depuis une entrée disposée à proximité de l'extrémité avant du corps vers une sortie disposée en aval et reliée à un système de collecte, cette entrée étant constituée d'un jeu d'une ou plusieurs ouvertures latérales disposées sous l'extrémité avant du corps, les ouvertures étant de dimension choisie pour permettre le passage des poudres dans le trou du corps tout en refoulant les billes dans le creuset du broyeur ; et un dispositif pour déplacer et retenir le corps au sein du manchon entre la position fermée ci-dessus mentionnée où l'extrémité avant du corps est confondue à la paroi interne du creuset, et une position ouverte où le corps est

en position avancée à l'intérieur du creuset de façon à libérer son entrée et permettre aux poudres et au gaz porteur de pénétrer dans les ouvertures latérales et rejoindre la sortie du corps via le trou percé dans celui-ci.

De préférence, le corps de la valve est de forme cylindrique.

De préférence aussi, la valve peut comprendre un système de sécurité permettant son dégagement en cas de surpression. Ce système inclut une goupille brisable retenant un piston accroché à une extrémité de l'arbre qui retient le corps de la valve. Cette goupille une fois brisée relâche le corps de la valve et permet à celle-ci de s'enfoncer sur le piston à une profondeur suffisante pour permettre un accès direct via le manchon au système de collecte.

La valve selon l'invention est particulièrement bien adaptée à la décharge des poudres d'un broyeur à haute énergie de type « attriteur » lorsqu'on utilise un système de collecte à base d'un gaz porteur du genre cyclone, pour l'entraînement des poudres à l'extérieur du creuset. Un exemple d'utilisation d'un tel système de collecte avec un broyeur est décrit dans la demande internationale no PCT/CA02/00506 déposée le 11 avril 2002 au nom de HYDRO-QUEBEC.

De préférence, la valve est située dans l'axe du creuset du côté opposé au moteur et au rotor qui assure l'entraînement des billes. Elle est donc de préférence située dans la zone « morte » du creuset du broyeur.

De par sa structure et sa position, la valve selon l'invention ne risque pas de se boucher lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec un cyclone. Elle s'adapte donc particulièrement bien à une utilisation en continue dans un procédé de broyage de poudres à haute énergie.

L'invention a pour autre objet un broyeur à billes du type comprenant un creuset dans lequel les billes sont entraînées au moyen d'un système approprié pour fabriquer des poudres, ce broyeur étant associé à un système de collecte dans lequel les poudres sont entraînées au moyen d'un gaz porteur une fois leur broyage complété. Le broyeur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est équipé d'une valve telle que décrite précédemment pour permettre de décharger les poudres vers le système de collecte.

Ce broyeur est de préférence de type à haute énergie et le système de collecte de poudres inclut un cyclone.

L'invention et ses avantages ressortiront davantage à la lecture de la description non limitative qui va suivre d'un mode de réalisation préféré de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés.

BREVET PRESENTATION DES DESSINS La figure 1 est une vue schématique d'un broyeur à billes à haute énergie équipé d'une valve selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 2 est une vue de côté de la valve utilisée dans le broyeur à billes illustré de façon schématique sur la figure 1 ; la figure 3 est une vue de l'extrémité avant de la valve illustrée sur la figure 2 ; et la figure 4 est une vue en coupe de la valve illustrée sur les figures 2 et 3, en combinaison avec les autres éléments servant à son assemblage à mme le creuset du broyeur à billes illustré sur la figure 1. la figure 5 est une vue de côté d'une variante de la valve illustrée sur les figures 2 à 4 ; la figure 6 est une vue de l'extrémité avant de la valve illustrée sur la figure 5 ; et la figure 7 est une vue en coupe de la valve illustrée sur les figures 5 et 6, en combinaison avec les autres éléments servant à son assemblage à mme le creuset du broyeur à billes illustré sur la figure 1.

DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION Tel qu'il ressort de l'ensemble des dessins annexés, la valve 1 selon le mode de réalisation préféré de l'invention a un corps de préférence cylindrique destiné à coulisser dans un manchon 17 ouvrant dans le creuset d'un broyeur à billes. La structure de base de ce type de broyeur à billes est bien connue en tant que telle, comme l'illustre la figure 1 donnée à titre d'exemple et les brevets américains suivants, cités également à titre d'exemples :

3.998. 938 de 1976 (UNION PROCESS) 4.244. 531 de 1981 (UNION PROCESS) 4.979. 686 de 1990 (UNION PROCESS) 5.080. 293 de 1992 (UNION PROCESS) 5.464. 163 de 1995 (ZOZ MASCHINENBAU) et 5.678. 776 de 1997 (ZOZ MASCHINENBAU).

La structure de base du broyeur ne mérite donc pas d'tre décrite plus en détail.

Le corps de la valve 1 est déplacé et retenu dans le manchon 17 au moyen d'un dispositif comprenant un arbre 19 coaxial au manchon et que l'on peut actionner une fois que le broyage est complété lorsqu'on veut vider le creuset du broyeur. Tout autre dispositif de déplacement et retenue pourrait toutefois tre utilisé, tel que par exemple un système à crémaillère, pourvu bien sûr que ce dispositif soit adapté aux normes de sécurité qui s'appliquent (voir la description donnée ci-dessous du système de sécurité associé à l'arbre 19).

Tel qu'il est illustré, la valve 1 comporte une entrée 3 et une sortie 5.

Dans le cas du mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 4, l'entrée 3 est composée d'un anneau de tiges cylindriques 7 coaxial au corps. L'espace entre les tiges de cet anneau forme un jeu d'ouvertures latérales qui permettent aux poudres et au gaz porteur de passer. Ces tiges permettent aussi de refouler les billes vers l'intérieur du creuset du broyeur. La valve a une extrémité avant 9 ayant la forme d'une paroi reliée au corps par les tiges cylindriques 7. Cette paroi est façonnée de façon à se confondre avec la paroi intérieure du broyeur et est de préférence plus épaisse en son centre de sorte à minimiser sa déformation en période de broyage.

Le corps de la valve 1 est percé d'un trou de préférence cylindrique 11 qui permet l'acheminement du gaz et des poudres depuis l'entrée 3 vers une sortie 5 qui est de préférence située sur le côté de la valve et est positionnée pour tre en ligne avec un tuyau de sortie 25 relié au système de collecte. Dans le mode de réalisation préféré illustré dans les dessins, la sortie 5 est formée d'une ouverture circulaire percée selon un angle d'environ 45 degrés dans le

corps de la valve. Elle pourrait toutefois avoir une forme et/ou une position différente en fonction des besoins.

La valve 1 est avantageusement pourvue de deux joints d'étanchéité 13,15 faits de préférence en graphite tressé. Ces joints qui sont parallèles à l'extrémité avant 9 de la valve et disposés respectivement en amont et en aval de la sortie 5, évitent que le gaz et les poudres circulent entre la valve et son manchon 17. Ils permettent également d'éviter que les poudres contenues dans le gaz de sortie s'accumulent et viennent entraver le mouvement latéral de la valve.

Tel qu'il est illustré sur les figures 4 et 7, la valve 1 est avantageusement pourvue d'un système de sécurité qui permet son dégagement lorsqu'une trop grande pression est appliquée sur le corps. Ce système, tel qu'il est illustré, inclut une goupille 21 en contact avec un piston 23 accroché à l'extrémité de l'arbre 19 qui retient la valve. En cas de bris de la goupille 21, le corps de la valve n'est plus retenu et peut s'enfoncer sur le piston. Le recul de la valve 1 par rapport à l'arbre doit bien sûr tre suffisant pour que la valve en reculant, laisse passer le gaz à travers l'entrée de l'enceinte 17 directement jusqu'au tuyau de sortie 25.

En usage, lorsque la valve 1 est en position ouverte, elle se trouve en position avancée vers l'intérieur du creuset du broyeur de façon à libérer suffisamment son entrée 3 (voir les figures 1 et 7). Le gaz et les poudres du broyeur peuvent alors entrer dans la valve 1 en passant entre les tiges cylindriques 7 qui retiennent l'extrémité avant 9 de la valve. Ces tiges évitent que les billes nécessaires au broyage et plus grosses que l'ouverture disponible puissent entrer dans la valve. Lorsque la valve est ainsi en position ouverte, l'ouverture de sa sortie 5 s'aligne directement avec l'ouverture du tuyau de sortie 25. Le gaz et les poudres peuvent alors passer de la valve 1 vers le tuyau de sortie 25 sans aucune restriction.

En position fermée, l'extrémité avant 9 de la valve 1 se confond avec la paroi inférieure du broyeur. Elle arrive donc « flush » avec la paroi interne du broyeur et ferme la sortie de celui-ci.

On notera ici que la forme cylindrique des tiges 7 à l'entrée 3 de la valve 1 empche que les particules de poudres contenues dans le gaz collent et s'accumulent dans l'entrée.

On notera aussi que la structure et la forme de la valve 1 permettent de garder son manchon propre en tout temps. On notera enfin que la valve 1 peut, de par sa position dans le broyeur (voir la figure 1) rester ouverte lorsque le broyeur est en marche, ceci permettant une opération en continue.

Bien entendu, de nombreuses variantes peuvent tre apportées à la structure et/ou la forme de la valve 1 qui vient d'tre décrite comme exemple de mode de réalisation préféré.

Ainsi, tel qu'il est illustré sur les figures 5 à 7, les ouvertures formées par les tiges cylindriques 7 auxquelles est fixée l'extrémité avant 9 de la valve peuvent tre remplacées par d'autres ouvertures latérales se présentant sous forme de fentes ou de trous 27 usinés à mme le corps de la valve 1. Ce design est plus coûteux en termes de fabrication, mais offre toutefois l'avantage de permettre à la poudre de passer plus facilement vers l'intérieur de la valve 1 si l'on donne aux trous 27 une forme telle qu'elle va en s'agrandissant vers l'intérieur tel qu'il est illustré sur la figure 6.

On comprendra aussi que le corps de la valve n'a pas nécessairement besoin d'tre cylindrique.

On comprendra enfin que son positionnement au sein du broyeur dépend de la configuration de celui-ci. Il est toutefois préférable qu'elle soit installée dans l'axe central du broyeur ou dans toute autre région « morte » à savoir non balayée par les bras du rotor du broyeur.

Tel que précédemment indiqué, la valve selon l'invention est destinée à tre utilisée dans des systèmes de production et/ou synthèse de poudres.

Cette valve est particulièrement bien adaptée pour tre incorporée au creuset d'un broyeur à billes à haute énergie, pour permettre la collecte de la poudre produite.

Cette valve a la propriété d'avoir, en position rétractée, un profil extérieur se confondant avec la paroi interne du broyeur.

En position ouverte (ou d'utilisation), les ouvertures latérales de la valve permettant au gaz transportant la poudre de rejoindre un système de collecte de poudres qui est préférablement de type cyclonique tel qu'illustré dans la demande internationale no PCT/CA02/00506 déjà mentionnée ci- dessus. Toutefois, ce système de collecte pourrait également tre conçu à base d'éléments filtrants.

Tel qu'il a déjà été expliqué ci-dessus, les ouvertures latérales à l'entrée de la valve sont avantageusement conçues de façon à offrir un maximum de surface disponible permettant au gaz de transporter les particules aisément, tout en empchant les billes du broyeur de pénétrer à l'intérieur de la valve.

Les ouvertures de la valve sont également conçues de façon à minimiser les risques de blocage de celles-ci durant la collecte. Différents types d'ouvertures peuvent tre utilisés, dont par exemple, une série de tiges cylindriques telles qu'illustrées sur les figures 2 à 4 ou encore des ouvertures allant en s'agrandissant vers l'intérieur tel qu'il est illustré sur les figures 5 à 7, cette variante étant particulièrement bien adaptée aux poudres collantes et difficiles à collecter.

On notera ici que la valve ne pourrait comprendre qu'une seule ouverture. On notera aussi que les ouvertures ne doivent pas nécessairement s'étendre sur toute la périphérie du contour du corps. En fait, leur nombre et position dépendent essentiellement des besoins de l'utilisateur et/ou de la structure du creuset.