Brevet FR2495499A1 — publié le 19820611

L'invention concerne un concasseur de minerai et principalement, mais de façon non exclusive, un concasseur utilisé dans les mines de charbon pour calibrer le charbon provenant du front de taille. Selon l'un de ses aspects, la présente invention procure un concasseur de minerai comportant un tambour de concassage monté à rotation dans un carter qui s'étend autour d' une partie de la périphérie du tambour pour l'envelopper partiellement, le concasseur étant conçu pour être raccordé à l'extrémité d'évacuation d'un transporteur de façon à pouvoir briser ou concasser des blocs de minerai en provenance du transporteur et déposer le minerai brisé dans un emplacement situé en dessous du transporteur. Selon un autre aspect, la presente invention procure un concasseur de minerai pour concasser un minerai se déplaçant sur un transporteur comportant un tambour de concassage monté de façon mobile au dessus du transporteur pour s1 approcher ou s'éloigner Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après en liaison avec le dessin joint sur lequel la fig. 1 est une vue en plan d'un concasseur de transfert à tambour unique, montré in situ la fig. 2 est une vue en plan plus détaillée d'un concasseur de transfert similaire à celui représenté sur la fig. I la fig. 3 est une vue en coupe prise selon la ligne III-III de la fig. 2 la fig. 4 est une vue en coupe prise selon la ligne IV IV de la fig. 3 ; la fig. 5 est une vue en plan d'un concasseur de transfert à double tambour ; la fig. 6 est une vue en bout du concasseur de transfert représenté sur la fig. 5 la fit. 7 est une vue latérale, avec arrachage partiel, d'un autre concasseur la fig. 8 est une vue en coupe prise selon la ligne A-A de la fig. 7;; la fig. 9 est une vue en coupe prise selon la ligne B-B de la fig. 8 la fig. 10 est une vue longitudinale à travers une autre réalisation suivant la présente invention la fig. Il est une vue en coupe prise selon la ligne C-C de la fig. 10 la fig. 12 est une vue latérale @'une autre realisation selon l'invention ; et la fig. 13 est une vue en bout ae la réalisation repré- sentée sur la fig. 12. Les concasseurs de minerai 10) représentés sur les fig. 1 à 4, sont principalement conçus pour être utilisés à un emplacement où les minerais sont transferés d'un transporteur a un autre transporteur circulant perpendiculairement au premier transporteur. La fig. d montre un concasseur de minerai 10 disposé à l'extrémité d'évacuation 11 d'un transporteur 12 à bande flexible armée, qui s'étend le long du ront de taille dans une mine de charbon. Le transporteur 12 @ un moteur d'entraînement 13 et un mécanisme de transmission 14 qui entraine une roue à chaine 15 Le concasseur 10 comporte un tambour de concasseur 16 adjacent à la roue a haine 15, de sorte que les produits transportés par le transporteur 12 sont projetés sur le tambour. Comme on le voit, le tambour est equipé d'une série de fleurets 18 Qfl, lors de la rotation du tambour, concassent le produit projeté sur le tambour. Le tambour est équipé de nervures hélicoidales 19 qui servent à déplacer le minerai arrivant sur le tambour pour l'éloigner rapidement du point d'arrivee et ainsi éviter un blocage du minerai Comme on le volt sur la fig. 1, es fleurets 18 ne sont disposés que dans la région de la largeur du transporteur 12. Cependant, comme on le voit sur les fig. 2 à 4, les fleurets peuvent se trouver sur coute la longueur du tambour. Un moteur 20 et un mécanisme de transmission 21 permettent de faire tourner le tambour dans une direction opposée a celle de la roue à chaine 15 de sort-e que e minerai amené au tambour est repousse vers le bas sur le transporteur 25 qui emporte le minerai calibré, dans ce cas le long de la galerie de desserte de la mine. On choisit la vitesse de rotation du tambour de façon qua Sâ vitesse périphérique soit plus grande que la vitesse de déplacement du transporteur 12 et qu'ainsi, avec l'aide des nervures hélicoidales, le minerai soit rapidement évacué de la région d'arrivée. On doit toutefois noter que, dans certains cas, la présence des nervures hélicoidales n'est pas souhaitable. le tambour 16 est monté à rotation dans un carter 26 qui est de préférenoe une robuste pièce métallique coulée. le carter 26 a une portion de paroi courbe 26a qui enveloppe partiellement le tambour 16 et à chaque extrémité de laquelle se raccordent une première et une deuxième portion de paroi terminale 26b et 26c ayant chacune une collerette de liaison 27. Une collerette 27 est boulonnée sur une plaque de montage 28 qui est à son tour boulonnée sur l'extrémité d'évacuation du transporteur 12, assurant ainsi la solidarisation du dispositif 10 et du transporteur. L'autre colle rette 27 est boulonnée au carter du mécanisme de transmission 21. Comme on le voit sur la fig. 3, la premiére portion de paroi terminale 26b comporte une saillie 27a qui définit un bossage annulaire. Le carter du mécanisme 21 comporte une ouverture complémentaire pour recevoir le bossage 27a, assurant ainsi une liaison rigide entre le carter 26 et le carter du mécanisme 21. On notera que, en faisant tourner le carter du mécanisme sur le bossage annulaires il est possible de régler la hauteur et la position du moteur 20 par rapport au transporteur 25. Le dessus et le dessous du carter 26 comportent des portions de rebords tangentielles 30 et 31 respectivement, qui sont disposées directement l'une au dessus de l'autre et qui stétendent sur toute la longueur du carter. les deux portions de rebords 30, 31 comportent chacune une nervure saillante 32, qui s'étend égalément sur la longueur du carter. Les portions de rebords 30 et 31 définissent des moyens de fixation identiques. Comme on le voit, un auvent 34, qui sert à dévier le minerai vers le bas, est boulonné sur les moyens de fixation supérieurs, et un support 35 est boulonné sur les moyens de fixation inférieurs. On notera en conséquence, du fait que les moyens de fixation sont identiques, qu'il est possible de disposer un concasseur 10 à l'une ou l'autre des deux extrémités du transpor teur 12 pour en recevoir du minerai, le moteur 20 et le mécanisme de transmission 21 étant disposés du même côté du transporteur. Le support 35 est fabriqué à partir d'une tôle d'acier et s'étend sur la longueur du carter 26, comme on le voit sur la fig. 3. On notera que, en faisant varier la hauteur du support 35, il est possible de régler la hauteur du carter 26. le support 35 repose par des pieds 37 sur l'un des deux rebords latéraux 38 d'un bac 33, dont le fond passe sous le transporteur 25. Un élément de liaison 39 s'étend au dessus du transporteur 25 et est supporté sur les deux rebords latéraux 38a d'un autre bac 33a, par l'intermédiaire d'un support 35a et de pieds 37a de la même hauteur que le support 35 et les pieds 37. le moteur 20 est boulonné sur l'élément de liaison 39, et en conséquence, est supporté par lui. En service, des chevilles 38b empêchent les pieds 37, 37a de glisser respectivement sur les rebords 38 et 38a. Plusieurs nervures 36 s'étendent entre les rebords 30, 31 et servent à rigidifier le carter 26. Des trous 36a sont formés dans les nervures 36 de façon à servir de points d'ancrage à des contrefiches 40, si elles sont nécessaires. Une contrefiche appropriée 40 est représentée sur la fig. 4. Comme on le voit sur la fig. 3, 11 arbre d'entraînement 42 sortant du mécanisme 21 est raccordé à l'arbre 43 sur lequel est claveté le tambour 16 par un accouplement d'entrat- nement brisable 44 similaire à l'accouplement d'entraînement décrit dans la demande de brevet britannique nO 79-28 089. En conséquence, en retirant la deuxième portion de paroi terminale 26c, qui est fixée de façon amovible sur la portion de paroi courbe 26a et dans laquelle est logé le palier 48 et en défaisant les boulons 49, on peut retirer axialement du carter 26, sous forme d'un ensemble, le tambour 16, l'arbre 43 et le logement de palier 50. En conséquence, on peut remplacer aisément et rapidement le tambour 16. On peut envisager de monter le moteur-au voisinage immédiat du carter 26 afin d'obtenir un ensemble encore plus compact. Les fig. 5 et 6 représentent un autre type de concas seur 100, qui est principalement conçu pour ëtre disposé à l'extrémité d'évacuation d'un ou de plusieurs transporteurs et qui transfère les produits qui lui sont amenés par ces transporteurs sur un transporteur disposé en dessous de lui. les directions relatives de déplacement des transporteurs n'importent pas, du fait que les transporteurs amenant le minerai le déposent dans une trémie. Le dispositif concasseur 100 exige une plus grande hauteur de travail que le concasseur 10 de façon à pouvoir utiliser le concasseur 100 pour transférer le minerai dans les galeries de desserte des mines. Fondamentalement, le concasseur 100 comporte deux carters 26 et deux tambours 16 identiques à ceux représentés sur les fig. 1 à 4. Les tambours 16 sont maintenus espacés l'un de l'autre par une plaque de liaison 101 qui est boulonnée sur les collerettes de liaison 27 des deuxiêmes de portions de paroi terminale de chaque carter. A l'extrémité opposée, les carters de tambour 26 sont boulonnés sur un carter de mécanisme de transmission 103, qui contient un train de pignons 104 disposés pour entraSner les tambours 16 dans des sens opposés et à la meme vitesse à partir d'un moteur commun 105. Deux auvents 34 sont boulonnés sur les portions de rebord supérieures 30 des carters resectifs 26 pour définir une trémie 106. Des supports 35 supportent chaque carter 26. Les supports 35 sont supportes sur les poutres en "I" 107 qui s'étendent de part et d' autre du transporteur 108 sur lequel on doit déposer le minerai calibré. On choisit la distance entre les deux tambours de façon à obtenir le calibrage désiré du minerai, par exemple dans une mine de charbon, une dimension de minerai n'excédant pas 15-20 cm. On notera que le concasseur 100 fonctionne pour concasser le minerai sans soumettre à un effort quelconque, soit les transporteurs d'alimentation, soit le transporteur de reprise. On se reporte maintenant aux fig. 7 à 13 qui representent des concasseurs destinés à concasser un minerai circulant sur un transporteur. Les fig. 7 à 9 montrent un concasseur 200 qui peut être disposé à tout emplacement approprie le long au transporteur. Comme on le voit sur les fig. 7 à 9, le concasseur 200 coopère avec un transporteur 201 à bande flexible armée Le plan cher du transporteur 201 avec lequel coosere le tambour de concasseur 202 est de préférence renforcé afin de résister aux conditions de travail. Par exemple, ce plancher peut etre formé par des plaques d'acier de 75 min d'épaisseur. Le concasseur 200 comporte un tambour de concasseur 202 qui est monté à rotation entre les extrémités de deux bras supports 203, lesquels sont reliés l'un 2 l'autre par deux éléments transversaux espacés 204 et par un tube 2O5 es extrémités des bras 203 éloignées du tambour sont montées à rotation sur un arbre 206. L'arbre 206 est suppor te sur des parois opposées 207i 208 du carter de concasseur 209. En conséquence, on peut régler la hauteur du tambour 202 par rapport au transporteur 201 en faisant pivoter les bras 203 autour de 1'arbre 206. Dals ce but, on prévoit un vérin hydraulique 210, relié à une extrémité à une ferrure 210a fixée sur le carter 209 et à l'autre extrémité à une ferrure 210b qui est boulonnée sur les éléments transversaux 204 par des boulons 210c. Comme on le voit sur la fig. 9, les éléments transversaux 204 présentent un deuxième jeu d'ouvertures 210d pour recevoir les boulons 210c. Le vérin peut entre actionne pour lever ou abaisser à volonté le tambour. Des butées (non représentées) coopèrent avec les bras 203 pour limiter le déplacement vers le haut ou vers le bas du tambour et l'empêcher de venLr frapper, soit le toit 211 du carter 204, soit le transporteur 201. On peut prévoir une ou plusieurs brochets a cisaillement pour bloquer les bres 203 dans une position désirée. Dans la réalisation représentée, deux broches à cisaillement sont prevues sous la forme de deux boulons 203a (dont un seul est représenté) ; chaque boulon est disposé dans l'un d'une série de trous 212 formés dans les bras 209 et aans un trou 212a formé dans les parois opposées 207, ZOd du carter. C@a- que broche à cisaillement est prévue pour se cisailler et permettre au tambour de se soulever au cas où quelque chose de trop dur passerait entre le tambour et le transporteur. Le circuit hydraulique commandant le vérin 210 est conçu pour permettre au tambour de se soulever et de revenir ensui te lentement en direction du transporteur. On envisage également de se passer de broches de cisaillement et d'utiliser à leur place le vérin 210 pour maintenir le tambour dans une position désirée. Le circuit hy draulique doit alors être conçu pour permettre au tambour de se soulever, au cas où quelque chose de trop dur passerait à travers. Comme caractéristiques de sécurité, on envisage que, là où l'espace le permet, un détecteur puisse etre disposé sur le transporteur à un point situé en amont du concasseur200. Le détecteur serait disposé pour détecter la présence de personnel sur le transporteur et actionner le vérin 210 pour soulever le tambour à une hauteur suffisante pour permettre à une personne de passer sous le tambour. On peut prévoir une tête de pulvérisation(non représentée) dans le toit du carter 209 pour pulvériser de l'eau sur le minerai concassé afin de réduire la poussière. Une paroi 207 est prévue avec unefenetre 221 à travers laquelle passe la liaison d'entraînement entre le tambour 202 et l'ensemble moteur/mécanisme de transmission 226. Cet ensemble 226 est également porté par l'un des bras 203. À cet égard, un support 220 s'étend depuis un bras 203 à travers la fenêtre et se termine dans une plaque de liaison 220a sur laquelle est boulonné le carter du mécanisme de transmission. L'ensemble moteur/mécanisme 226 peut etre logé dans un carter (non représenté) qui peut etre boulonné sur la paroi 207. On envisage par ailleurs que la paroi 207 puisse également être équipée d'une fenêtre 221 de façon à pouvoir disposer l'ensemble moteur/mécanisme de transmission 226 d'un côté ou de l'autre du carter de concasseur 209. Ainsi, pour disposer l'ensemble 226 sur le côté opposé du carter 209, le tambour 202 et les bras 203 sont inversés de 1800 et la ferrure 210b est boulonnée par l'intermédiaire du déuxième jeu de trous de boulons 210d sur les eléments transversaux 204. Comme on le voit sur la fig. 8, un accouplement d'entraînement 230, identique à celui décrit dans la demande de brevet britannique nO 79-28 089, est utilisé pour relier l t entraSnement en provenance du mécanisme de transmission au tambour 202. Ceci permet de détacher facilement et rapide ment le tambour 202 du mécanisme de transmission Le tambour 202 est mont; à rotation à chaque extrémité dans des paliers 249, qui sont montés dans des carters de palier identiques 241. n conséquence, on peut tourner le tambour 202 de 1800 pour permettre de monter l'ensemble moteur-mécanisme de transmission sur l'extrémité opposée du carter 209 sans qu'il soit nécessaire d'inverser les bras 203. L'extrémité de chaque bras 203 est équipée d'un capuchon terminal amovible 203b qui entoure les carters a41 de façon que, lorsqu'on l'enlève, on puisse aisément glisser radialement le tambour 202 pour l'éloigner des bras 203. Ainsi, l'enlèvement du tambour 202 est très facile. Ce tambour est constitué d'un ensemble d'anneaux séparés 250 portant des fleurets 18 et d'entretoises annulaires 251 clavetées sur un arbre 252. L'ensemble d'anneaux et d' entretoises èst maintenu par des boulons traversants 253. En conséquence, une fois enlevé le tambour 202 aes bras 203, il est très simple de replacer ou de redisposer les anneaux 250 et les entretoises 251. Dans certains cas, il peut être souhaitable de se passer de qualques-unes, voire de toutes les entretoises annulaires 251 de façon à obtenir une action de concassage plus fin. Comme on le voit sur la fig. 9, des évidements 251a sont formés sur la périphérie des entretoises annulaires 251 de façon à géner aussi peu que possible le minerai concassé et permettre ainsi un rendement plus élevé. Toutefois, Si on le désire, les entretoises 251 peuvent être annulaires. les fig. 10 et Il représentent une autre réalisation similaire à la réalisation illustrée sur les fig. 7 à 9 ; en conséquence, on utilisera les mêmes numéros de repères sur les fig. 10 et 11 pour désigner les mêmes parties que sur les fig. 7 à 9. Dans la réalisation des fig. 10 et 11, les anneaux 250 portant les fleurets 18 et les entretoises annulaires 251ont été remplacés par des ensembles de marteaux oscillants 300. Chaque ensemble de marteaux oscillants 300 comporte trois têtes de marteau 301, dont chacune est montée à pivotement sur un boulon traversant 253 sur deux bras 302. Comme on le voit plus clairement ourla ìg. 11, chaque tête 301 est évidée pour recevoir les bras 302 qui sont boulonnés sur la tête par deux boulons 303. Les bras 502 comportent des évidements 304 pour recevoir les têtes de boulons et les écrous des boulons 303 de façon qu'ils ne dépassent pas au delà des côtés de la tête de marteau 301.Chaque bras 302 présente une ouverture 306 de sorte que chaque paire de bras 302 peut être montée à rotation sur un manchon 308 monté sur un boulon tranversant associé 253. Comme on le voit sur la fig. 11, trois manchons 308 sont logés sur un boulon transversant 253 et sont espacés l'un de l'autre par des rondelles 309. Chaque ensemble de marteaux comporte également une plaque support 310 qui est clavetée sur l'arbre 252 de façon à pouvoir tourner avec lui. La plaque support 310 est disposée entre chaque paire de bras 302 comme on le voit clairement sur la fig. 11. Lorsque l'arbre 252 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, vu sur la fig. 10, chaque tête de marteau 301 peut osciller entre deux butées limites ; le mouvement d'une tête de marteau dans le sens des aiguilles d'une montre autour du boulon 253, vu sur la fig. 10 est li- mité par une saillie 312 formée sur la plaque support 310 qui coopère avec un épaulement (non représenté) sur la tête de marteau ; le mouvement d'une tete de marteau en sens inverse des aiguilles d'une montre est limité par la face latérale 301a coopérant avec une plaque support respective 310. En conséquence, lorsque chaque tête de marteau 3Q1 approché du transporteur lors de la rotation de l'arbre 252 dans le sens des aiguilles d'une montre (vu sur la fig. 10), la face d'attaque 301b de la tête de marteau frappe le minerai transporté par le transporteur. Si nécessaire, chaque tête 301 se déplace en sens inverse des aiguilles d'une montre après avoir frappé le minerai afin d'augmenter le jeu entrela tête de marteau et le transporteur. Chaque tête de marteau est, de préférence, une pièce coulée en acier au manganèse et comporte une face d'attaque * 301b de forme pratiquement pyramidale. Les fig. 12 et 13 représentent une autre réalisation -2 et sur ces figures, les parties similaires aux parties contenues dans le dispositif des fig. 7 à 9 ont été désignées par les mêmes numéros de repères. Fondamentalement, le concasser 40@ illustré s @ les fig. 12 et 13 differe du concasseur illustré sur les fig. 7 à 9 en ce que le vérin hydraulique 210 a été remplacé par un arbre fileté 410. L'arbre 410 est monté en rotation à son extrémité inférieure sur une ferrure 210b et se visse dans l'alésage taraudé d'un élément support 412 qui est relié à rotation à une ferrure 210a. L'élément suport 412 comporte un conduit de lubrification qui communique avec son alésage interne à une extrémité et à un tube de lubrifica tion 413 à son autre extrémité Le tube de lubrification 413 s'étend jusqu'à un emplacement approprié sur le carter pour se terminer en un graisseur et permettre ainsi à l'alésage dlêtre correctement lubrifié. Ou a également envisagé que le partir 209 puisse être fendu horizontalement pour permettre d'y introduire des plaques d'entretoise. En conséquence, on peut faire ainsi varier la hauteur du carter 209. REViNDICATIONS 1. Concasseur de minerai comportant un tambour de concassage monté à rotation dans un carter qui s'étend autour d'une portion de la périphérie du tambour pour envelopper partiellement celui-ci, caractérisé en ce qu'il est adapté pour être relié à l'extrémité d'évacuation d'un transporteur de façon à pouvoir briser des blocs de minerai fourni par le transporteur et à déposer le minerai concassé à un emplacement situé en dessous du transporteur. 2. COncasseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter comporte deux portions de paroi terminale séparées par une portion de paroi courbe en section transversale, les parois terminales supportant en rotation le tambour du concasseur. 3. Concasseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une première paroi terminale comporte un bossage se projetant vers l'extérieur et axialement aligné avec le tambour, le concasseur comportant un moteur et un ensemble de mécanisme de transmission dont le carter est supporté à rotation sur le bossage. 4. Concasseur selon la revendication- 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le carter comporte deux portions de rebord qui s'étendent sur la longueur du carter et qui, en section transversale, sont disposées tangentiellement par rapport b la portion de paroi courbe et s'étendent parallè- lement l'une X 11 autre. 5. Concasseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque portion de rebord comporte une nervure longitudinale. 6. Concasseur selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que des nervures de renforcement s'étendent entre les portions de rebord et sont réparties sur la longueur du carter. 7. Concasseur selon la revendication 6, caractérisé enoe que les nervures de renforcement comportent des ouvertures qui définissent des points d'ancrage pour des contrefiches supports. 8. Concasseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la deuxième portion de paroi terminale est reliée de façon amovible à la portion de paroi courbe. 9. Concasseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tambour du concasseur est raccordé fonctionnellement à l'ensemble moteur/mécanisme de transmission par un accouplement d'entrainement cassable qui permet au tambour d'être separé de l'ensemble moteur/mécanisme de transmission. 10. Concasseur selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'un support est fixé sur l'une des portions de rebord de façon à supporter le carter au-dessus du sol. 11. Concasseur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un auvent est fixé sur la deuxième portion de rebord pour dévier vers le bas le minerai amené par le convoyeur. 12. Concasseur selon 'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce qutune plaque de fixation est fixée sur la deuxième portion de paroi terminale, cette plaque de fixation étant adaptée pour être reliée au transporteur de façon à solidariser le carter et le transporteur. 13. Concasseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tambour de concasseur est équipé de fleurets au moins dans la zone d'évacuation du transporteur. 14. Concasseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le tambour de concasseur est équipé de nervures hélicodales qui servent à éloigner le minerai de la zone d'évacuation du transporteur. 15. Concasseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte deux carters maintenus espacés l'un de l'autre de telle sorte que leurs tambours respectifs soient parallèles l'un à l'autre, les secondes portions de paroi terminale des carters respectifs étant reliées l'une a' l'autre par une plaque de liaison et les premières portions de paroi terminale étant reliées l'une à l'autre par le carter d'un mécanisme de transmission qui sert à entraîner, à partir d'un seul moteur, les tambours dans des gns opposés.