Brevet FR2265456A1 — publié le 19751024

La présente invention est relative à un concasseur et plus @articulierement la la construction des barreaux ou blindages périphériques et au dispositif pour leur réAaD:e radial, en vue d'obtenir, pour les produits finis, une courbe de granulométrie constante en toutes circonstances. Les concasseurs comprennent notamment : des éléments de broyage ou marteaux, mobiles en rotation et constituant la surface intérieure de concassage ; des blindages périphériques ou barreaux comportant sur leur surface intérieure es arêtes verticales de travail; des portes latérales pivotant autour axes verticaux: un couvercle supérieur muni d'au moins une goulotte pour l'admission des matériaux à concasser et enfin une trémie inférieure sous laquelle sont recueillis les produits broyés. Le concassage est obtenu par éclatement et broyage des matériaux introduits entre les arêtes des barreaux périphériques et celles les marteaux solidaires de la partie tournante centrale appelée rotor. Le fractionnement des matériaux introduits est du aux forces d'impact lors des chocs successifs entre le blin- dage fixe et la partie tournante La granulométrie du produit fini varie de façon importante avec la largeur de l'espace entre les arêtes les barreaux et celles des marteaux ainsi qu'avec la vitesse de rotation de la tartie tournante portant les marteaux ou éléments le broyage. In cours de travail, les éléments mobiles de broyage et les blindages subissent une usure qui entraîne une augmentation de l'écartement entre les arêtes de travail donc une variation de la granulométrie des produits obtenus.L'importance et la rapidite de cette usure ne sontpes identiques sur toute la hauteur entre oulotte d'admission et la trémie de récunération les matériaux, si bien que l'on recueille un produit dont la qualite et la quantité varient d'une manière non négligeable, cequi est contradictoire avec les exigences de plus en olus sévères concernant la granulométrie imposée pour les graviers utiiisés notamment dans les travaux routiers. Pour respecter ces exigences, il est nécessaire de vérifier fréquemment l' état des blindages et des éléments de broyage, ce qui entraîne une manipulation difficile et une perte de temps importante. Par exemple, pour le concassage de granit, il est fréquent de remplacer les barreaux apres cinquante heures de travail. L'acces aux éléments de broyage intérieurs est difficile et leur examen est souvent négligé sur les chantiers. Cet accès est facilité lorsque les barreaux ou @lindages sont solidaires des @ortes. Wais cette construction ne résout pas le probl@@e ae l'lcarteent entre les arêtes de travail. @n connaît egale@ent les concass@urs @iratoires à cônes qui co@portent un élément conique intérieur animé d'un @ouvement oscillant par rapport à une enve lop@e périphérique conique fixe. La fonte ou angle de @incement entre les parties coniques fixes et mobiles ne coit bas d@@asser 2@ . Les caractéristiques de l'oscillation ont une influence précondérante sur le débit du concasseur et sur la forme du produit obtenu.En cours d'utilisation, et comme dans les concasseurs à percussion, l'espace entre le blindage périphétique et le cEne mobile aug- mente avec l'usure due aux cnocs et aux impacts successifs. Les @ièces de choc, exposées à l'usure, sont interchangeables, mais la détérioration ou l'usure inégales ne permet pas une utilisation maximale. En effet, la fente de concassage n'est que tres incompl@tement adaptée aux matériaux introduits. Par- exemple, dans les concasseurs à canes, la largeur l'entrée (réglable) de la fente de concassage est adaptée auxplus gros blocs à broyer, ce qui assure un écoulement permanent mais le matériau introduit est toujours constitué par un mélange de gros et de @etits fragments dont la granulométrie moyenne et l'a::orasivité peuvent varier très rapidement, même pour une gravière ou une couche d'alluvions donnees.L'usure les rie ces de choc et la variation de la granulométrie d'alimentation entraînentla variation de la granulométrie du oroduit fini. On connaît déjà par différents brevets (n 2 048 783, 2 007 305, 2 078 249) plusieurs dispositifs permettant de faire varier la largeur de la fente dans un concasseur à canes. De plus, le demandeur décrivait dans la demande n073 06 814 un système pour le réglage radial des plaques de blindage périphérique dans un concasseur à percussion. La présente invention a pour but l'éviter ces inconvenients et de réaliser un concasseur dans lequel la largeur de la zone de travail délimitée par les elements de broyage et les blindages périphériques est réglable facilement en cours de travail de manière que le produit obtenu après concassage possède en permanence une grahulométrie conforme à une courbe de granulcmétrie prédéter- minée. Ce résultat est atteint en facilitant la manipulation et le réglage radial des pièces de choc constituant les barreaux ou blindages périphériques, en fonction de la granulométrie et de la nature des matériaux l'alimentation, de l'usure des pièces et de la courbe de granulométrie finale désirée. Un concasseur selon l'invention est destiné à la fabrication de sable ou de gravier et il comprend notamment un bâtiment taxez une @artie centrale tournante portant des éléments de broyage ou marteaux, un couvercle suflérleur équi @é d'au moins une goulotte d'admission, une trémie d'évaouation, des blindages périphériques ou barreaux et des @ortes latérales, et il est caractérisé en ce que les blindages périphériques sont constitués par plusiours éléments superposés, indépendants les uns des autres et reliés à une les @ortes latérales par un dispositif pour le réglage radial de chacun des barreaux élémentaires du blindage correspondant, tandis que des moyens élastiques sont disposés entre la face interne de la porte et la partie avant au dispositif de liaison, le barreau ou @ièce de choc étant fixé rigidement et de façon amovible sur cette partie avant. Suivant une autre caractéristique, chaque porte latérale comprend deux battants s'ouvrant suivant des directions angulaires opposées et pivotant chacun autour d'un axe vertical d'articulation solidaire du bâti du concasseur, si bien que le porte-à-faux et les efforts de flexion sont diminués. Suivant une autre caractéristique s le battant d'une porte est articulé autour du mtme axe vertical que le battant de la porte voisine, ces deux battants 51 ouvrant suivant des sens opposés. Suivant une autre caractéristique, chaque battant présente, suivant une section transversale horizontale une forme générale en U. La partie centrale de la base de ce U est renforcée et constitue le support du dispositif de réglage radial des éléments de barreaux, tandis que des reliefs horizontaux sont ménagés sur les paroir latérales le ce U pour constituer des moyens de guidage lors du réglage radial. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un dispositif de réglage radial d'un élément de barreau est oonstitué par une pièce intérieure compor tant : we une face avant qui épouse le profil arrière du barreau auquel elle est liée rigidement par des moyens amovibles; des pattes latérales susceptibles d' entre munies de moyens de guidage le long d'une porte du ooncasseur; enfin une tige filetée1 horizontale, prévue à l'arrière de cette pièce. Suivant une autre caractéristique, le dispositif de réglage radial comporte en outre un écrou monté librement dans un orifice radial ménagé dans la porte, cet écrou étant muni, à son extrémité débordant à l'extérieur de la porte, d'une part d'un dispositif emptokant sa translation vers l'intérieur lu concasseur et d'autre part d'un moyen pour appliquer une rotation à cet écrou qui s'engage dans la tige filetée arrière de la pièce avant. Ainsi, l'écrou nest mobile en translation que vers l'extérieur du concasseur, tandis que la tige filetée qui coopère avec,cet écrou, donc la pièce avant et l'élément de barreau montés sur eette pièce, ne sont mobiles qu'en translation, radialement. Suivant une autre caractéristique, un moyen élastique, pàr exemple un ressort hélicoïdal, monté aùtour de l'écrou libre en rotation, vient en appui d'une part sur la face interne de la porte et l'autre part sur un épaulement prévu à l'extrémité intérieure de l'écrou. Suivant une autre caractéristique, la liaison entre la pièce avant ou sus- port du système de réglage et l'élément le barreau correspondant est constituée par au moins un axe vertical, muni de saillies de révolution, et enfoncé à force dans des bagues en matériau élastique introduite dans des orifices correspondants,ménagés d'une part dans le support et d'autre part dans des reliefs prévus à l'arrière de l'élément de barreau. Suivant d'autres caractéristiques, la face avant du support de réglage comporte un capteur de détection fournissant un signal en cas I1 usure. Par ailleurs, chaque patte latérale du support est constituée par deux paliers situés l'un au-1essus de l'autre, percés chacun d'un orifice vertical, tandis qu'entre ces deux paliers est disposé un galet de guidage articule autour d'un axe vertical susceptible'de se déplacer le long des glissières latérales de guidage de la porte. Suivant une antre caractéristique, des coins sont articulés sur un axe vertical à l'extrémité intérieure, et sur la paroi interne de chaque face latérale de la porte en U pour combler, lorsque le concasseur est en cours d'utilisation, - l'espace entre les éléments de barreaux successifs, disposés au même niveau, sur des portes voisines. Le nombre et la forme des portes1 donc des battants1 le'nombre d'éléments de barreaux superposés dans une porte, les moyens permettant de mettre en rotation l'écrou de réglage radial, le système de formeture ou d'ouverture de chaque battant, le nombre d'arêtes verticales de travail des blindages périphériques, les moyens utilisés pour empêcher la translation de l'écrou vers l'intérieur du concasseur...,....peavent varier sans que l'on sorte du domaine de l'invention. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieus comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 e t une vue latérale d'un concasseur selon l'invention. Figure 2 est une vue de dessus montrant l'ouverture des portes et leur disposition par rapport au groupe moteur. Figure 3 est une coupe suivant III-III fig, 1) illustrant un réglage radial possible des barreaux. Figure 4 est une vue en perspective éclatée des différentes pièces reliées à un élément de barreau. Figure 5 est une coupe suivant V-V (fig.4) d'une liaison entre le support de réglage et le barreau correspondant. Figure 6 est une coupe suivant VI-VI (fig.3) montrant un- exemple du réglage radial les elements de barreaux superposés dans un battant de porte. On a représenté sur les dessins, un concasseur 1 comprenant un bâti 2 sur lequel est adapté un couvercle supérieur 3 muni d'une goulotte dwadmission. Dans l'axe vertical central de ce bâti, une plate-forme tournante est entraînée en rotation par un moteur 4. Des éléments de broyage ou marteaux sont' fixés sur cette plate-forme et tournent devant des blindages périphériques ou barreaux immobiles en rotation. Chacun des marteaux 6 est fixé verticalement à la périphérie de la plate- forme tournante 5. Chacun des barreaux de concassage tels que 7 es-t constitué par plusieurs éléments superposés 8, 9, 10 montés dans les battants des portes latérales 11. une porte comprend deux battants 12 et 13 articulés, deux à deux, autour d'axes verticaux 14 solidaires de la couronne supérieure 15 et de la couronne inférieure 16 du bâti 2.L'espace de concassage des produits intro @uits @er les g@ulottes supérieures 17 est défini d'une part, vers l'intérieur, @@la surface conique tour@ante 18 et par les sarteaux solidaires @ et d'autre @art par les slindages périphériques @@ré@@ables radialement. Les roches ou matériaux concassés après leur passage dans l'espace 19 sont évacués et reoueillis par la trémie inférieure 20 fixée sous le bâti (fig. 1, 2, et 3). On a re@résenté sur la figure 2, un concasseur selon l'invention. Il comtrend une partie centrale tournant autour d'un axe- vertical 21 sous l'action du grou@e moteur 4 dont l'énergie est transmise par l'intermédiaire d'un système à toulies et courroies. Il est fermé latéralement par trois portes composées chacune de battants 12 et 13t munis chacun d'un moyen de préhension extérieur (poignée 22). La groupe moteur 4 est solidaire du concasseur, les axes d'arti culation 14 étant disposés de façon oue chaque battant cuisse être ouvert (flèches 23) ou être fermé (flèches 24) sans venir heurter le moteur.Celui-ci est monté par exemple sur un support 25 lié au bâti du concasseur par l'intermédiaire de tendeurs 26 et de pices 27 articulés autour d'axes 2c solidaires du bâti du concasseur. La vue agrandie de la figure 4 met en évidence le disoositif de réglage axial Itun élément de barreau 8 dans le battant 12 d'une porte 11. Ce barreau élémentaire selon l'invention comporte, sur sa face avant (ou intérieure) des arêtes de choc verticales 30. le profil arrière de l'élément 8 constitue la partie femelle de l'assemblage et de la liaison entre le barreau et le disposi tif de réglage axial. Dans l'exemple illustré, le dispositif est monté dans le battant 12 qui présente une forme générale en U.T'ensemble de réglage comprend - un support avant 31 constituant la partie mâle de l'assemblage avec le barreau 8: - une tige filetée 32 fixée horizontalement à l'arrière du support 31; - - un écrou taraudé 33 portant à son extrémité avant un épaulement 34 et à son extrémité arrière un carré 35 ( le diamètre et le pas de taraudage de l'écrou 33 son égaux au diamètre et au pas du-filetage de la tige 32); - deux galets 36 montés chacun entre les deux saillies formant une lèvre d'extrémité 37 du support avant 31, l'écartement entre ces deux lèvres étant au lus égal à la distance entre les deux parois latérales 38 du battant 12;; - une saillie horizontale 39 dans chacune des parois 38, le profil de c@@ saillie corres@ondant au profil de la gorge du galet pour constituer un système de guidage lors du réglage axial; - une bande de cabutchouc ou de matériau élastique 4 disposée entre le support avant 31 et le barreau 8; - un ressort hélicoïdal 41 prenant a@pui d'une part sur l'épaulement 34 de @'éor@@@ 33 et d'autre part sur le renfort central 42 prévu dans la par@i de fond du battant 12; - un orifice radial 43 gercé dans ce renfort et dans lequel peut tourner librement l'écrou 33; - une bague 44 alésée au diamètre de écrou es percée d'orifices radiaux pour la mise en place de r::loyens e@@êchant la translation de écrou vers l'inté- rieur du concasseur. Un dispositif identique, compose de pièces simples et faciles à usiner est évidemment prévu pour chacun des éléments de barreau superposés 8, 9 et 10 10...... La liaison entre l'élément de barreau 8 et le support avant 32 est représentée sur la coupe agrandie de la fizure p. les trous 45, 46 et 47 de l'élément 8 et du support 31 sont disposés suivant le même axe vertical, une bague 48 en caoutchouc étant logée dans l'orifice central 47 du suonort. Cette bague est profilée. m le comporte une collerette 51 qui facilite sa irise en place. Un axe 49 est enfoncé à force , le haut en bas dans l'alésage prévu dans la bague 48. Des saillies 50 de cet axe compriment le matériau élastique. La bague 48 se déforme et vient se plaquer contre les parois latérales du trou 47 ménagé dans le support 31. On obtient ainsi une liaison relativement rigide mais susceptible d'amortir une grande partie des chocs sur les arêtes de travail 30. Par ailleurs, le blindage périphérique est complété par des coins 51 articulés autour d'axes verticaux 52 montés sur des saillies solidaires des portes. Ces coins 51 sont superposes dans chacun des battants. Le réglage radial d'un élément de barreau 8 s'effectue de la fanon suivante L'écrou 33 est visse sur la tige filetée 32 solidaire du support 31 luimême assemblé à l'élément 8. Ensuite, l'écrou 33 muni du ressort 41 est engagé dans l'orifice 43. L'extrémité arrière 33 déborde à l'extérieur du battant 12 de fanon que l'on puisse bloquer sa translation vers l'intérieur oar l'intermé- diaire dé la bague 44 (fig. T, 2 et 4). Au cours de cette mise en place, les galets 35 montés sur les pattes d'extrémité 37 glissent ou roulent le long des chemins de guidage constitués par les reliefs (ou glissières) 39 (fig. 4 et 6). La mise en rotation d'un écrou 33 rapproche ou éloigne suivant le sens choi- si un élément de barreau 8 d'un marteau 6. En effet, la tige filetée 32 immobilisée en rotation, est soumise à une translation radiale. La rotation d'un écrou 33 est obtenue manuellement à laide d'une clé 53 agissant sur le carré d'extrémi- té 35. Le réglage de chacun des éléments superposés l'un même barreau est indépendant (fig. 1), si bien que l'on peut donner à l'espace de concassage 1@ la forme voulue en fonction de la courbe de granulométrie de oroduits finis désirés (fig. 3). On notera que les blindages oériphériques ne sont pas liés de façon rigide aux portes latérales. Grâce aux moyens élastiques 41 elles peuvent subir un léger déolacement radial, par exemnle lorsque les oroduits introduits sont de granulo métrie supérieure à la moyenne et surtout lorsque leur structure cristalline les rend "imbroyables". Les principaux avantages de l'invention sont les suivants a) L'ouverture des portes latérales permet l'examiner facilement l'état d' usure des arêtes des barreaux périphériques et aussi des pièces de choc montées sur la partie intérieure tournante b) L'encombrement du concasseur est minimum et il n'est pas nécessaire de détendre la courroie 29 chaque fois que l'on ouvre les portes0 c) Le blindage périphérique, constitué d'éléments de faibles dimensions donc de poids réduit par rapport aux barreaux connus permet de plus par le réglage le la section 19 l'obtenir un espace de travail de forme idéale paurobtenir le produit désiré. d) Le montage "élastique" des éléments de barreaux dans les portes permet l'absorber les chocs et de diminuer l'usure excessive que produiraient les pro duits ,l'alimentetion de trop grande taille. e) Le montage et le réglage des barreaux élémentaires permettent d'adapter en permanence les caractéristiques du concasseur à la granulométrie finale désire quelles que soient les variations éventuelles des autres facteurs (granulomêtrie des produits d'alimentation, état d'usure des pièces de choc,..). ItEVENDICATIONS 1. Concasseur d@stiné à la fabrication de sable ou de gravier, comprenant notamment un bati fixe, une partie centrale tournante portant des éléments de broyage ou marteaux, un couvercle supérieur équipé d'au moins une goulotte d'admission, une tré- mie d'évacuation, des blindages périphériques ou barreaux et des portes latérales, caractérisé en ce que les blindages périphéri ques sont constitués par plusieurs éléments superposés ou blindages élémentaires, indépendants les uns des autres et reliés chacun,-par un dispositif pour son réglage radial à une des portes latérales munies de systèmes de guidages radinais tandis que des moyens élastique sont disposés entre la face interne de la porte et la partie avant du dispositif de liaison, la face arriè- re du barreau ou pièce de choc étant monté de façon amovible sur cette par-tie avant. 2. Concasseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque porte latérale comprend deux battants s'ouvrant suivant des directions angulaires opposées pivotant chacun auteur d'un axe vertical d'articulation solidaire du bâti du concasseur pour diminuer le porte-à-faux et les efforts de section, tandis que le battant d'une porte est articulé autour du meme axe vertical que le battant de la porte voisine, ces deux battants s'ou,,'- rant suivant des sens opposés. 3. Concasseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque battant de porte présente, suivant une section transversale horizontale une forme générale en U, la partie centrale de la base de ce -U étant renforcée pour constituer le sup- port du dispositif de réglage radial des éléments de barreau, tandis que des reliefs horizontaux sont mélangés sur les parois latérales de ce U pour constituer des moyens de guidage lors du réglage radial. 4. Concasseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif pour le réglage radial d'un élément de barreau comprend une partie intérieure comportant une face avant qui épouse le profil arrière du barreau auquel elle est liée de façon amovible, tandis que des pattes latérales sont munies de moyens pour le guidage radial le long d'une porte du concasseur de l'ensemble de réglage équipé d'une tige filetée horizontale, prévue à arrière de la partie avant. 5. Concasseur suivant les revendications 1 et 4, caracté rise en ce que le dispositif pour le réglage radial comporte un seul écrou central monté librement dans un orifice radial ména gé par la porte, cet écrou présentant, a' son extrémité interne, un épaulement, tandis qu'à son extrémité débordant à l'extérieur de la porte, il est muni, d'une part d'un dispositif empechant sa translation vers l'intérieur du concasseur et d'autre part dtun moyen pour appliquer une rotation à cet écrou qui s'engage dans la tige filetée arrière du support avant. 6. Concasseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de réglage radial et de liaison d'un barreau élémentaire par rap- port au battant de porte correspondant comprend un moyen élastique : par exemple un ressort hélicoldal, monté autour de l'éon libre en rotation, lequel vient en appui d'une part sur la face interne de la porte et d'autre part sur l'épaulement prévu à l'extrémité intérieure de l'écrou. 7. Concasseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé er/ce que la liaison entre la pièce avant ou support du système de réglage et le barreau élémentaire correspondant est constituée par au moins deux axes verticaux munis de saillies de révolution, chacun étant enfonce à force dans une bague en matériau élastique, introduite dans des orifice en regard ménagés d'une part dans le support et d'autre part dans des reliefs prévus à l'arrière de l'élément de barreau. 8. Concasseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caracterigé encre que chaque patte latérale du support avant est constituee par deux paliers situes l'un audessus de l'autre, percés chacun d'un orifice vertical, tandis qu'entre ces deux paliers est disposé un galet de guidage articulé autour d'un axe vertical susceptible de se déplacer le long des glissières latérales de guidage de la porte. 9. Concasseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face avant du support de réglage comporte un capteur de détection fournissant un signal en cas d'usure excessive d blindage périphérique. 70. Concasseur suivant l'une quelconque des teven dications précédentes, caractérisé en ce que dee coins sont articulés autour d'un axe vertical, à l'extrémité intérieure et sur la paroi interne du chaque face latérale de la porte en U pour comber, lorsque le concasseur est en cours d'utilisation l'espace entre les éléments de barreaux successifs, disposés au même niveau, sur des portes voisines. 11. Concasseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les barreaux élémentaires superposés dans un même battant de porte sont réglables indépen damnent; tandis que chacun d'eux possède des dimensions prévues de façon que son poids soit suffisamment luger pour permettre- une manipulation aisée.