Brevet FR2333573A1 — publié le 19770701

La présente invention se rapporte à un concasseur à passage continu destiné à travailler en combinaison avec un transporteur à chaînes à raclettes, notamment au fond des mines qui présente une fente de travail délimitée par la goulette du transporteur et les marteaux, ces derniers étant fixés à un cylindre porte-marteaux rotatif. Suivant la définition introduite depuis longtemps dans la terminologie utilisée au fond dans les mines de charbon, les concasseurs à passage continu sont des machines de fragmentation utilisées en combinaison avec un transporteur à chaînes à raclettes qui fait passer la matière à broyer horizontalement à travers le concasseur. Ces concasseurs sont dans la plupart des cas disposés au-dessus d'un transporteur à raclettes de chargement, entre la taille et la galerie. Ils servent à fragmenter les gros morceaux de charbon ou de stérile en grains suffisamment petits pour constituer une matière pouvant etre transportée par les transporteurs. Il existe plusieurs sortes de concasseurs à passage continu. On connaît déjà des concasseurs à un seul cylindre (revue Glilckauf 95 (1959) 1384, 1386). Le cylindre de ce concasseur à passage continu est composé de croisillons juxtaposés axialement sur un arbre sans intervalle mutuel. Chacun des croisillons comprend deux bras et chaque bras porte un marteau à chacune de ses deux extrémités et possède au milieu de sa longueur un moyeu par lequel il est fixé sur l'arbre. On obtient de cette façon un cylindre à pointes qui tourillonne dans un cadre oscillant. Ce cadre est à son tour commandé par deux vérins pneumatiques pour exercer la pression nécessaire. Le cylindre de ces concasseurs possède une masse relativement faible et tourne à basse vitesse. Il en résulte que ces concasseurs à passage continu sont mal appropriés pour les matières difficilement fragmentables qui comprennent , dans l'exploitation des mines, principalement le stérile local et, quelquefois, des blocs de stérile provEnant d'éboulis et le stérile de la veine. L'invention se rapporte aux concasseurs à cylindre portemarteaux approprié pour le concassage des matières difficilement fragmentables. Contrairement aux concasseurs à un cylindre decrit plus haut, les concasseurs du type auquel l'invention se rapporte comprennent un cylindre massif et loge dans un corps fixe. Le cylindre possède une barre de percussion orientée parallèlement à son axe de rotation et composée de plusieurs marteaux. La vitesse de rotation de ce cylindre est relativement élevée et est, Par exerrr- ple, d'environ 240 ou 340 tr/mn (revue Glückauf 106 (1970, 1958, colonne de droite, deuxième alinéa en partant du haut). Ce cylindre qui est très lourd est entraîné par des paquets de ressorts qui transmettent la force motrice au cylindre en prenant leur mouvement sur des disques qui sont montés sur les bouts d'arbres.Pour l'équilibrage des masses du cylindre on donne à ce cylindre une construction excentrique. Malheureusement, en fonctionnement, ce concasseur presente des inconvénients. En effet, en raison du type même de sa construction ce concasseur présente une forte usure sur la partie excentrique du cylindre et sur le dos des marteaux. La matière transportée peut se coincer dans la fente de travail ainsi qu'entre le dos du cylindre et la goulotte du transporteur. A ce moment, le cylindre s'efface avec déformation des paquets de ressorts. En raison de la grande inertie de ce cylindre et de la grande vitesse de rotation, il en résulte des contraintes dynamiques considérables. Ces contraintes sont certes amorties par des rondelles Belleville montées dans quatre godets, mais elles ne peuvent pas etre entièrement neutralisées. Ceci a pour résultat de rendre le concasseur bruyant et entraîne la nécessité de remplacer fréquemment le cylindre et les paquets de ressorts. Ces réparations sont coûteuses et elles déterminent des interruptions très préjudiciables du transport de la matière. Dans un concasseur à cylindre porte-marteaux, l'invention vise à donner au passage de la matière à traiter à travers la fente de travail et dans l'espace délimité par le cylindre porte-marteaux et la goulotte du transporteur une constitution telle que la matière transportée ne risque plus de se coincer, pour limiter par ce moyen les mouvements d'effacement du cylindre porte-marteaux au cas dans lesquels une matière non fragmentable s'engage dans la fente de travail. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que le cylindre porte-marteaux est composé de plusieurs disques et plaques, chacune des plaques comprenant un bras formant le porte-marteau qui porte le marteau et un moyeu, les moyeux des plaques et les disques étant calés sur un arbre qui tourillonne dans des portées situées de part et d'autre du cylindre portemarteaux. Du fait que le cylindre porte-marteaux est composé des disques et plaques mentionnés ci-dessus et comporte un arbre tra versant, c'est-a-dire qu'il est massif, on peut diminuer son diamètre parce que l'inertie des marteaux peut étre équilibrée par une répartition judicieuse des porte-marteaux sur sa circonférence. Cette construction évite l'excentricité du cylindre et agrandit la fente entre la surface du cylindre et la goulotte du transporteur. Le montage fixe du cylindre porte-marteaux sur son arbre et le montage de cet arbre sur deux portées assurent le silence de fonctionnement du cylindre porte-marteaux. En dehors de l'avantage d'un grand silence de fonctionnement du concasseur1 l'invention apporte également un autre avantage consistant dans le fait que le nouveau cylindre porte-marteaux peut être utilisé en remplacement des cylindres porte-marteaux des concasseurs déjà en service puisque ce remplacement n'entraîne pas la nécessité de remplacer le volant. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le cylindre porte-marteaux comprend de préférence des disques intercalés entre les plaques adjacentes et d'autres disques montés sur les deux extrémités axiales du cylindre. Cette forme de construction ménage entre les marteaux montés sur les bras des plaques adjacentes des intervalles dans lesquels le produit à concasser peut s'échapper. En raison de la vitesse de rotation relativement élevée du cylindre porte-marteaux, ces intervalles peuvent être choisis de manière que les morceaux de trop fortes dimensions ne puissent pas traverser le concasseur-sans être fragmentes. Dans les cylindres porte-marteaux habituels, les plaques sont superposables et les deux plaques de chaque paire de plaques consécutives sont montées sur l'arbre avec un décalage de 1800. Toutefois, dans le nouveau cylindre porte-marteaux suivant l'invention, on peut encore réduire davantage le risque de coincement de la matière transportée. Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, on obtient ce résultat grâce au fait que le dos de chaque marteau forme un angle de détalonnage avec le cercle qu'il décrit dans sa rotation et que la face terminale radiale du porte-marteau est en retrait par rapport à la tangente du dos des marteaux. Ce détalonnage est prévu pour tenir compte de la dilatation de volume que la matière à traiter commence déjà à subir dans la région des marteaux sous l'effet de la fragmentation. Finalement, il est avantageux de faire en sorte que la fente subsistant entre le carter du concasseur et les côtés du cylindre porte-marteaux soit aussi étroite que possible parce que les corps étrangers tels que, par exemple les fils de fer, qui sont éventuellement entraînés avec le produit transporté, peuvent facilement se coincer dans une telle fente. C'est pourquoi, suivant une autre caractéristique de l'invention, on prévoit d'utiliser pour la fixation du cylindre porte-marteaux sur l'arbre des flasques qui présentent un perçage pour le passage de l'arbre et une bride munie de vis et qui est encastrée, y compris les têtes des vis, dans le disque prévu sur le côté correspondant du cylindre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue en élèvation avant d'un concasseur à cylindre porte-marteaux suivant l'invention la Fig. 2 est une vue de dessus du concasseur de la Fig.l; la Fig. 3 est une vue de côté du concasseur des Fig. 1 et 2 la Fig. 4 est une représentation en partie en coupe qui montre la fixation du cylindre sur son arbre traversant. Suivant l'exemple d'exécution représenté sur le dessin, le concasseur désigné dans son ensemble par la référence 1 est agencé au-dessus d'un transporteur 2 à raclettes et à chaînes. Le carter du concasseur est supposé ouvert pour laisser voir les éléments qu'on décrira dans la suite. Le cylindre porte-marteaux rotatif 4 de ce concasseur présente la construction suivante : sur un côté du cylindre portemarteaux est monté un disque extérieur 5 qui, comme le montre la Fig.4, présente un évidement 6. Cet évidement est destiné à recevoir une bride 8 qui, de son côté, fait partie d'un flasque de fermeture 9 et présente des trous pour le passage des vis présentant des têtes 11. L'arbre présente un épaulement 12 devant lequel se place le flasque 9. Le disque 5 est suivi d'une plaque 16. Cette plaque 16 comprend un moyeu 17, servant à fixer la plaque 16 sur l'arbre, lequel est désigné par la référence 18. La plaque comprend un bras 19 d'une seule pièce avec le moyeu 17 et qui se termine par un porte marteau-20. Ce porte-marteau présente une face radiale arrière lisse destinée à recevoir une vis de fixation 22 à l'aide de laquelle le corps 23 d'un marteau 24 peut être bloqué sur la face avant du portemarteau. Le marteau comprend de son cOté une pointe 26 qui présente un dos 27 bombé à génératrice plate. Ce dos forme avec la tangente au cercle de rotation 28, un angle de détalonnage ot. La face ex trême 29 du porte-marteau 20 est en retrait par rapport a une tangente au dos 27 du marteau.Cette disposition a pour effet d'éviter que la matière transportée ne se coince derrière le marteau 24. Dans l'exemple d'exécution representé, la plaque 16 est suivie d'un disque 30. Ce disque 30 est d'épaisseur infé- rieure au disque 5 et également de plus petit diamètre. Il sert à maintenir la plaque 16 à un écartement déterminé d'une autre plaque 31 qui de son cOté, est séparée de la plaque suivante 33 par un autre disque 32. Entre la plaque 33 et la plaque suivante 35, est à nouveau intercalé un disque 34 et cette plaque 35 est suivie d'un disque 36 de construction analogue au disque 5 décrit plus haut. Ainsi qu'il ressort de l'examen des dessins, les plaques 16, 31 et 35 sont de meme épaisseur et identiques entre elles. Au contraire, les disques sont différents les uns des autres. Toutefois, les disques 5 et 36 sont de même diamètre et de même épaisseur. Les disques 30 et 34 sont plus minces que le disque 32, qui est d'une épaisseur exactement égale à celle des plaques. Les disques 30, 32 et 34 sont toutefois de même diamètre. Les disques et plaques sont assemblés par des soudures en angle rentrant non représentées. Comme le dessin le montre clairement, il existe une fente très étroite 37 entre la surface interne des parois latérales 38 du carter 3 du concasseur et les surfaces externes des disques 5 et 36. L'arbre est monté dans deux portées 39 et 40. Le tourillon représenté en 41 sert à transmettre l'énergie motrice, qui est fournie par un dispositif d'entrainement composé d'un moteur et d'un réducteur. Sur l'autre tourillon 42, est monté un volant 43 qui, d'une part, augmente l'inertie de l'appareil et, d'autre part, diminue les contraintes de torsion qui se développent dans l'arbre, L'arbre peut être entraîné à une vitesse de rotation de 750 tr/mn. REVENDICATIONS 1. Concasseur à passage continu pour transporteur à raclettes à chaînes, de préférence pour le travail au fond des mines, présentant une fente de concassage délimitée d'un côté par la goulotte du transporteur et, de l'autre cOté par les marteaux du concasseur, et dont les marteaux sont fixés sur un cylindre porte-marteaux rotatif, ce concasseur étant caractérisé en ce que le cylindre porte-marteaux est composé de plusieurs disques, (5,30,32,35,36) et plaques (16,31, 33,35), chacune des plaques comprenant un bras (19) qui forme le porte-marteau (20) portant le marteau (24) et un moyeu (17), les moyeux (17) des plaques et les disques étant fixés sur un arbre (18) qui tourne dans des portées situées de part et d'autre du cylindre porte-marteaux (4). 2. Concasseur à passage continu suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des disques (5,30,32,34,36) sont intercalés entre les plaques adjacentes (16,31,33,36) ou disposés aux deux extrémités du cylindre porte-marteaux (4). 3. Concasseur à passage continu suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cylindre porte-marteaux (4) est fixé sur son arbre (18) au moyen de flasques (9) qui présentent un per çage donnant passage à l'arbre (18) et une bride (8) munie de vis (10), la bride de chaque flasque étant encastrée, y compris les têtes (11) des vis dans le disque (5,36) situé sur le côté correspondant du cylindre porte-marteaux (4). 4. Concasseur à passage continu suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les plaques (16,31,33,35) sont superposables et calées sur l'arbre (18) avec décalage de 1800 entre les deux plaques de chaque paire de plaques consécutives. 5. Concasseur à passage continu suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dos (27) de chaque marteau (24) forme un angle de détalonnage (o( ) avec le cercle qu'il décrit dans sa rotation et en ce que la face radiale (29) du porte-marteau (20) est en retrait par rapport à la tangente au dos du marteau correspondant. 6. Concasseur à passage continu suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un volant d'inertie (43) est calé sur l'un des bouts d'arbre (42) du cylindre porte-marteaux.