Brevet FR2137461A1 — publié le 19721229

"1- 2137461 La présente invention concerne les concasseurs et plus particulièrement un nouveau concasseur à tête de broyage rotative oscillante. L'invention a pour objet un nouveau type de concasseur à 5 tête de "broyage rotative, comportant un dispositif de fixation à auto-serrage. Il comporte un dispositif évacuant l'eau contenue dans la matière à "broyer. La mâchoire annulaire rotative est verrouillée sur la tête de "broyage par une rondelle tronconique retenue par un plateau de serrage "boulonné sur un écrou auto-10 serreur vissé sur la tête de broyage. Il comporte un plateau répartiteur de matière monté sur la tête de broyage, sous une trémie centrale d'alimentation. Les surfaces de broyage des mâchoires sont étroites et inclinées, de manière que les lignes de force engendrées par la réaction des mâchoires passent à l'inté-15 rieur d'une portée annulaire supportant la tête de broyage. Le couvercle est fixé par des boulons à démontage rapide fixés par des axes aùtomaintenus sur une paroi du couvercle. Il comporte également un coin annulaire retenu par des boulons cannelés et, enfin, il comporte un déflecteur annulaire recouvrant un bord 20 de la tête de broyage et empêchant les blocs de matière à broyer de tomber contre ce bord. L'invention sera décrite en détail ci-après, en regard des dessins nullement limitatifs annexés à titre d'exemples, sur lesquels : 25 - la figure 1 est une coupe verticale partielle d'une forme de réalisation du concasseur de l'invention ; - la figure 1A est la continuation de la partie inférieure de la figure 1 ; - la figure 2 est une coupe verticale partielle selon la 50 ligne 2-2 de la figure 1 ; - la figure 5 est une coupe verticale partielle à grande échelle selon la ligne 3-5 de la figure 2 ; - la figure 4- est une coupe verticale partielle à grande échelle selon la ligne 4-4- de la figure 5 ; 35 - la figure 5 est une coupe verticale partielle à grande échelle illustrant le montage de la tête du concasseur ; et : - la figure 6 est une coupe verticale partielle d'une autre forme de réalisation du concasseur de l'invention. Le concasseur 10 constitue un perfectionnement des concas- 72 05958 2137461 seurs oscillants d'un type classique, décrit notamment dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique ÎT° 3 118 623, R° 3 281 083 et N° 3 337 14-3. Cet appareil comprend un carter principal 11 dans lequel une tête de broyage rotative 13 qui tourne sur une butée 5 anti-friction 15 repose sur la face supérieure oblique d'une came annulaire 17 tournant elle-même sur une butée axiale 19 reposant sur le bord supérieur d'une cloche fixe 21 solidaire du bâti 11. La came 17 est entraînée par une transmission 23 du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 337 14-3 précité et 10 qui comporte une poulie 25 reliée par une courroie à un moteur non représenté, un demi-arbre 27 et un pignon conique 29 entraînant une couronne conique 31 fixée contre la face inférieure de la came annulaire 17- La transmission associée à la came 1-7 déter mine à la fois un mouvement de rotation et un mouvement oscillant 15 de la tête de broyage 13» Le bâti 11 maintient un support de couvercle 33 par l'intermédiaire de la bride extérieure 35 de ce dernier et de plusieurs dispositifs de montage 37- Le couvercle 39 est appliqué contre la du surface supérieure 41 / support 33 par la pression exercee par les 20 tiges de piston 45 de cylindres 43 qui appuient verticalement sur sa face supérieure 47- Un cadre annulaire de retenue 49 est fixé au-dessus du support 33 par une série de tiges verticales 51• Un cadre de ce type est décrit en détail dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3 281 083 et 3 337 14-3 précités. 25 Le bol broyeur 53 est plaqué par des boulons à oeillet 55 contre un anneau 57 fixé lui-même sur le bol 39 par des tiges de traction 59 comportant des cannelures longitudinales 61 (figure 3) vissées dans des écrous rectangulaires flottants 63 retenus par des pattes en équerre 62 soudées sur un cône de blocage enco-30 ché 65. Les pattes en équerre 62 emprisonnent les écrous 63 sur leur cône 65 et les empêchent de tourner. Le cône de blocage 65 maintient l'anneau 57 entre.le bol broyeur 39 et une série de brides horizontales 67. Des écrous autocentreurs 66 engagés dans des portées sphériques 68 des brides 67 serrent ces dernières con 35 tre la collerette extérieure 70/i.a face supérieure de l'anneau 57 L'extrémité extérieure de chaque bride 67 s'appuie sur l'extrémité supérieure de plaques-entretoises verticales 72 soudées sur le couvercle 39 et dont la patte latérale 74- est également soudée sur ce dernier. Des bagues de caoutchouc 76 entourant les tiges 72 05958 -3- 2137461 59 sont comprimées entre les brides et la face supérieure du couvercle 39» Lorsque les écrous 73 sont vissés sur les filets 75 des boulons à oeillet 55, la portéey^onique 69 du bol broyeur 53 est 5 tirée contre la portée conique/complémentaire de l'anneau 57* et de ce fait, le bol broyeur 53 est solidarisé à ce dernier. Des rondelles autocentreuses 77 et des contre-écrous 79 sont également montés sur les boulons 55* Chaque boulon 55 comprend une section centrale.81 solidaire d'un étrier 83 dont les deux bran-10 ches enserrent une aile verticale 88 solidaire du bol 53 et dépassent à l'intérieur d'un logement 85 ménagé dans la bride 87 du bol 53. Des axes autoretenus 89 comportant des gorges annulaires 90 relient les étriers 83 à l'aile verticale 88 du bol. Les axes 89 comportent des têtes 92 d'usure dont la forme cor-■J5 respond à celle de la face interne de la collerette conique. ' Les brides 67, l'anneau 57 et le bol 53 peuvent être facilement dégagés par la partie supérieure du concasseur lorsque la trémie a été démontée et lorsque les écrous 66 ont été dévissés pour libérer les brides. Le bol broyeur 53 peut être ensuite facile-20 ment séparé de l'anneau 57 lorsque les écrous 73 ont été desserrés et que les axes 89 des étriers 83 ont été extraits. La collerette 87 du bol est tronconique, et son bord supérieur 93 est protégé par le bord inférieur 95 d'une cuirasse annulaire 97 lorsque le lit de matière à concasser se soulève ou 25 s'abaisse en raison des pulsations qui lui sont imparties par l'opération de broyage. La cuirasse 97 est montée à l'intérieur d'une trémie 91 et peut être facilement remplacée lorsqu'elle est usée. Lorsque le bol broyeur 53 est lui-même usé, il peut être remplacé rapidement en démontant les boulons 59? la trémie 30. 91, et en dégageant le bol 53 directement par l'ouverture supérieure du concasseur 10. La contre-partie ou mâchoire à auto-serrage 99 (figure 5) est centrée par une portée conique 101 de la tête de broyage 13 5 et elle est plaquée contre cette dernière par des boulons 103 35 passant dans des trous 105 d'un plateau de blocage 107 et dans des trous 109 de la paroi radiale supérieure 111 d'un chapeau autoserreur 113 visse. Des écrous 115 dort un plst coopère avec la périphérie interne de l'écrou 113 sont vissés sur les bou-boulona. Lorsqu'on visse les boulons 105, 1s portée coni-40 que 117 du plateau de blocage 107 s'applicue en direction du bas et de l'extérieur sur la portée conique complémentaire 119 drune bride annulaire 121 de manière que la surface extérieure 122 de cette dernière se plaque contr° 1 ° s 72 05958 ~4~ 2137461 intérieur 123 de la mâchoire inférieure 99 et l'applique par coincement sur sa portée de manière à la verrouiller. Le chapeau autoserreur 113 est vissé sur les filets 125 d'une bague filetée 127 fixée au sommet de la tête de broyage. La bague filetée 5 127 est en deux pièces et ses deux éléments assemblés sont fixés sur la tête 13 par des vis à têtes noyées, non représentées. Si, pendant le fonctionnement du concasseur, la mâchoire inférieure 99 se débloque, elle entraîne automatiquement le chapeau autoserreur 113 dans le sens où il se visse sur la bague filetée 10 127, et de ce fait, la mâchoire inférieure se resserre d'elle-même. Le plateau.de blocage 107 et la paroi radiale 111 du chapeau sont suffisamment espacés axialement pour que les boulons 103 puissent être découpés lors du démontage, lorsqu'ils-sont grippés à un point tel qu'ils ne peuvent être dévissés. Un pla-15 teau répartiteur 129 qui est muni d'ailettes de distribution 131 soudées sur sa face supérieure 135 est fixé par des boulons 155 et des écrous 137 sur une collerette radiale 139 du plateau de blocage 107. Il est écarté axialement de ce dernier par une entretoise annulaire 141 et par une garniture annulaire 143 de 20 manière à dégager les têtes des boulons 103. Il recouvre ces derniers, et en coopération avec la garniture 143 il les maintient à l'abri de la poussière et des débris de matière concassée. Pour remplacer la mâchoire inférieure 995 les trémies et 25 la mâchoire supérieure sont démontées. On démonte ensuite le plateau répartiteur 133 en enlevant les boulons 103 et les écrous 115, puis le plateau de blocage 107, la bride annulaire 121 et la mâchoire inférieure peuvent être dégagées par le haut du concasseur. L'espace ménagé entre le chapeau vissé 113 et le pla-30 teau de blocage 107 permet de sectionner les boulons 103 lorsque les écrous sont grippés sur ces derniers. La bride annulaire 121 est protégée par des plaques d'usure 150 constituant des segments d'un tronc de cône et qui sont fixées sur la bride par des boulons 152 et.des écrous 154. Les 35 bords extérieurs des plaques d'usure sont chanfreinés et leur bord intérieur est relevé verticalement pour constituer des segments annulaires 156. Les têtes des boulons sont noyées dans des logements percés dans des bossages 158 et solidaires de portées rectangulaires 160 peu épaisses qui sont appliquées sur la bride BAP ORIGINAL 72 05958 2137461 et qui, de ce fait, écartent légèrement les plaques d'usure de la surface supérieure de cette dernière. Les matières à broyer sont introduites dans le concasseur par une goulotte centrale 145 de la trémie supérieure /et tombent 5 au centre du plateau répartiteur rotatif 129. Normalement, on maintient un lit de matière d'une épaisseur d'au moins 200 mm dans l'appareil pour assurer un broyage optimal entre la face inférieure 147 de la mâchoire supérieure 53 et la face supérieure 149 de la mâchoire inférieure 99- En raison de la faible dif-10 férence des inclinaisons des portées des mâchoires 53 et 99} la matière ne s'évacue que lentement de la chambre de broyage 151 et les morceaux de matière se désintègrent en frottant les uns contre les autres en prenant peu à peu une forme cubique.. Ce con-cassage auxiliaire réduit l'usure des éléments de l'appareil. 15 Lorsque la matière broyée tombe de la chambre de broyage 151» elle est renvoyée par un déflecteur annulaire 153 fixé par des boulons 155 but une collerette 157 du bas de la tête de broyage 13. Ce déflecteur 153 protège la came annulaire 17 et chasse latéralement la matière en la dirigeant vers une ouvertu-20 re de sortie 159 ménagée dans le bas du carter du concasseur 10 et la matière est évacuée ensuite par un convoyeur, non représenté. Pour évacuer l'eau entraînée avec la matière avant qu'elle ne pénètre dans la chambre de broyage 151» et éviter ainsi les agglomérations de matière risquant d'endommager la machine, 25 l'eau en excès est recueillie dans une gorge annulaire 161 ouverte vers le haut et ménagée dans la mâchoire inférieure 99, autour du bord extérieur de la bride annulaire 121. Plusieurs encoches étroites 163, ménagées dans le bord extérieur 122 de la bride 121 drainent l'eau recueillie dans un compartiment infé-50 rieur 165 ménagé dans la tête 13- Des canaux inclinés 167 débouchant dans le fond du compartiment 165 évacuent l'eau qui tombe directement dans le fond de l'appareil avec les matières concassées. L'écartement maximal entre les faces de broyage opposées 35 14-7 et 149 des mâchoires est relativement faible, et les blocs s'effritent en frottant les uns contre les autres. Cet effet est dit "grenulation par frottement". De ce fait, les morceaux qui doivent être broyés entre les mâchoires sont de faible dimension. La pente des surfaces de broyage par rapport à l'axe longitudinal JA **[ Ot - ba0 ofmginM- 72 05958 -6" 2137461 de la tête, et les niveaux de la surface de broyage 147 au-dessus des butées axiales 19 et 170 supportant la tête sont tels que les forces de réaction exercées sur ces surfaces sont toutes orientées vers l'intérieur des butées annulaires 19 et 170. De 5 ce fait, ces dernières ne sont pas soumises à des efforts en porte-à-faux. Plus ces lignes de force sont rapprochées du centre des butées, plus la longévité de ces dernières augmente. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 6, le concasseur de l'invention est pratiquement identique au con-10 casseur décrit en regard des figures 1 à 5,sauf en ce qui concerne le dispositif 210 qui maintient la mâchoire supérieure. Ce dispositif comprend des brides inférieures 212 (dont line seule est visible sur la figure 6) dont une extrémité est articulée dans un palier constituant un pont 214 soudé sur l'anneau 15 de support 216. L'autre extrémité de la bride coulisse dans un pont identique 218 soudé sur la face supérieure de la mâchoire 220 et qui glisse librement dans une lumière 222 de collerette 224 de l'anneau de support. Un boulon de blocage/vissé dans un trou taraudé 228 de la bride 212 porte contre la face supé-20 rieure de l'anneau 216 de manière à tirer la mâchoire vers le haut et à l'appliquer fermement contre l'anneau de support. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit, sans sortir du cadre de l'invention. BAD ORIGINAL 72 05958 "7" 2137461 REVENDICATIONS , 1. Concasseur oscillant comprenant une tête de broyage com portant un élément central de fixation et un élément annulaire de support entourant l'élément central de fixation, line mâchoire 5 oscillante comportant une portée reposant sur l'élément de support et une section de poussée alignée radialement sur la portée et disposée à l'intérieur de cette dernière, ce concasseur étant caractérisé en ce qu'un dispositif de bridage exerce sur la section de poussée une pression tendant à appliquer la portée contre .10 l'élément annulaire de support, et des organes de fixation relient le dispositif de bridage à l'élément central de fixation de la tête de broyage. 21. Concasseur selon la revendication 1, caractérisé èn ce que la tête de broyage comprend un bossage intérieur fileté et 15 une surface extérieure tronconique de support, un chapeau étant vissé sur le bossage fileté et la section intérieure de la section de poussée de la mâchoire pouvant coulisser autour du chapeau et étant serrée par le dispositif de bridage. 5. Concasseur selon la revendication 2, caractérisé en ce 2D que la section de poussée comprend un plateau tronconique solidaire d'un moyeu tubulaire central coulissant autour du chapeau vissé. 4. Concasseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de bridage comprend un anneau de bridage. 25 5« Concasseur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau répartiteur fixé de manière amovible sur l'anneau de bridage et recouvrant les organes de fixation. 6. Concasseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la mâchoire oscillante comporte un évidement en forme de cou- 30 pelle ouverte vers le haut. 7. Concasseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que des canaux de drainage débouchent dans la coupelle. 8. Concasseur selon la revendication 7? caractérisé en ce que la tête de broyage comprend une chambre recueillant l'eau 35 s'échappant de la coupelle par les canaux de drainage et comportent des canaux d'évacuation de l'eau. 9. Concasseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portée de la mâchoire oscillante est annulaire et tronconique, le dispositif de bridage délimitant une gorge annulaire BAS? ORIGINAL 72 05958 -8" 2137461 avec le bord intérieur de la portée de la mâchoire. 10. Concasseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage comprend une rondelle exerçant une pression dirigée vers le bas contre la portée de la mâchoire 5 oscillante. 11. Concasseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la rondelle comporte une surface tronconique de pression orientée vers le bas sur la section de poussée de la mâchoire, de manière à appliquer cette dernière contre l'élément annulaire 10 -de support de la tête de broyage. 12. Concasseur comprenant un coin de verrouillage solidarisant un anneau de support à un couvercle et à un dispositif de bridage, et un bol de broyage, ce concasseur étant caractérisé en ce que le bol de broj^age est solidarisé à l'anneau de support 15 par plusieurs organes de fixation amovibles. 13. Concasseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les organes de support comprennent des boulons à oeillet, des axes solidarisent les boulons à oeillet au bol de broyage, et des écrous sont vissés sur les boulons. 20 14. Concasseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les organes de fixation comportent également des rondelles autocentreuses. 15- Concasseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les boulons sont solidaires d'étriers dont les deux branches 25 sont engagées de part et d'autre d'une section de paroi du bol de broyage. 16. Concasseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le coin porte contre l'anneau de support et en ce que les boulons du dispositif de bridage tirent le coin de manière qu'il 30 s'applique contre une surface de portée complémentaire du couvercle. 17.'Concasseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le bol de broyage comprend un bord annulaire supérieur supportant une trémie espacée du pourtour intérieur de ce bord. 35 18. Concasseur oscillant, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend une tête de broyage, un palier supportant une came annulaire et supportant également la tête de broyage au-dessus de la came, et une jupe annulaire fixée à la tête de broyage de manière qu'elle BAD ORIGINAL 72 05958 "9" 2137461 entoure la came annulaire et le palier pour que les matières broyées par la tête tombent à l'écart de la came et du palier. BAD ORIGINAL