Brevet FR2530491A1 — publié le 19840127

Ensemble mâchoire amovible et son support pour concasseur à mâchoires La présente invention concerne un ensemble mâchoire amovible et son support pour concasseur à mâchoires. Les mâchoires fixe et mobile d'un tel concasseur sont fixees de manière amovible chacune sur un support, fixe et mobile respectivement, par l'intermédiaire duquel sont supportés ou appliqués les efforts permettant le concassage des matériaux introduits entre ces mâchoires. Cette fixation amovible permet de remplacer facilement une mâchoire usée. Chacun des deux ensembles mâchoire support comporte de manière connue - une mâchoire de concassage présentant une surface de travail pouvant porter des dents et une surface arrière qui est opposée à la surface de travail et qui présente des cavités ouvertes délimitées par des parois arrières en saillie sur le fond des cavités, - un support de mâchoire constituant une surface d'appui rigide pour les sommets de ces parois arrières, - et un dispositif de fixation manoeuvrable porté par le support et permettant dans une position de travail d'appliquer la mâchoire contre son support et d'empêcher tout déplacement relatif parallèle à la surface d'appui, et, dans une position de libération, d'enlever la mâchoire. Les moyens de fixation d'un tel ensemble connu sont représentés sur la figure t et comportent à une extrémité de la mâchoire un sabot solidaire du support et à l'autre extrémite un coin de blocage amovible. Ce sabot et ce coin de blocage forment ensemble une queue d'aronde bridant la mâchoire. Ils sont disposés dans le prolongement de la surface active de la mâchoire c'est-à-dire qu'ils présentent les inconvénients d'augmenter l'encombrement de l'ensemble mâchoire-support, et d'être soumis à usure par les matériaux à concasser introduits entre ces mâchoires. Mais, compte tenu des conditions très dures de service, seule cette disposition semblait pouvoir assurer une fixation fiable tout en permettant un remplacement facile d'une mâchoire usée. La présente invention a pour but de réaliser un ensemble mâchoire amovible et son support de manière à diminuer son encombrement, et à éviter l'usure des moyens de fixation de la mâchoire sur son support, tout en permettant un remplacement facile d'une mâchoire usée, et en assurant une fixation fiable. L'ensemble selon l'invention est caractérisé par le fait que deux au moins desdites parois arrières sont conformées en contre dépouille avec respectivement deux faces d'accrochage regardant vers la surface active de la mâchoire et présentant des inclinaisons de sens opposés par rapport à la surface d'appui, - ledit dispositif de fixation comportant deux talons portés par le support de mâchoire de manière à pouvoir venir en appui contre ces deux faces d'accrochage, respectivement, pour réaliser une fixation de la mâchoire du type à queue d'aronde, - l'un au moins de ces talons étant mobile et fixé à une extrémité avant d'un levier de fixation tournant autour d'un axe de levier fixé au support de mâchoire et parallèle à la surface d'appui et à la face d'accrochage correspondante, de manière que la rotation de ce levier autour de cet axe permette de dégager ce talon mobile de cette face d'accrochage et d'enlever la mâchoire, - des moyens manoeuvrables de maintien de ce levier de fixation étant portés par le support de mâchoire et agissant sur ce levier de manière à appliquer à ce talon mobile, pendant le fonctionnement du concasseur, une force d'appui permanente contre la face d'accrochage correspondante. De préférence lesdits moyens de maintien du levier de fixation comportent un élément élastiquement déformable de manière à maintenir sensiblement constante ladite force d'appui du talon mobile contre la face d'accrochage correspondante lorsque la distance entre les deux faces d'accrochage s'accroît légèrement par suite d'un fluage de l'acier de la mâchoire en service. De préférence encore les deux dites parois en contre dépouille sont disposées sur deux bords opposés de la mâchoire avec les faces d'accrochage en regard du centre de celle-ci, de manière que les forces appliquées sur ces faces par lesdits talons maintienne la mâchoire en tension. A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire ci-après, à titre non limitatif, comment l'invention peut être mise en oeuvre. I1 doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. La figure 1 représente une disposition connue pour un ensemble mâchoire amovible et son support pour concasseur à mâchoires, cet ensemble étant vu en coupe par un plan vertical perpendiculaire à la surface active. La figure 2 représente une disposition selon l'invention pour un ensemble mâchoire amovible et son support pour concasseur à mâchoires, cet ensemble étant vu en coupe par un plan vertical perpendiculaire à la surface active. La figure 3 représente une vue partielle de la surface arrière de la mâchoire de la figure 2. La figure 4 représente une vue en perspective de divers éléments des moyens de fixation de la même mâchoire sur son support. Conformément à la figure 1, dont divers éléments ont déjà été décrits, le support de mâchoire 2a comporte des tôles raidisseuses 20 soudées sur la face arrière de la tôle principale constituant la surface d'appui 30. Le coin de blocage 3a est tiré vers l'arrière par des vis 22 prenant appui sur cette tôle. Conformément aux figures 2 et 3 et à l'invention, le support de mâchoire comporte les même tôles raidisseuses 20 soudées sur la face arrière d'une tôle principale dont la face avant constitue la surface d'appui 30. Une mâchoire 1 comporte derrière sa surface active 26 des cavités 24-comme la plupart des mâchoires connues. Mais ici certaines de ces cavités sont mises à profit pour réaliser la fixation de la mâchoire 1 sur son support 2. C'est ainsi que les cavités situées par exemple aux deux extrémités haute et basse de la mâchoire 1 ont des parois en contre -dépouille (selon le terme consacré en fonderie) et ces parois en contre -dépouille forment entre elles des queues d'aronde. Ce sont ces queues d'aronde qui sont utilisées pour fixer la mâchoire 1 sur son support 2. En effet, les parois en contre-dépouille 3 situées à un des bords de la mâchoire 1 viennent en appui sur des talons 4 soudés au support 2 ; ces talons sont eux-mêmes en contre-dépouille. Les parois en contre-dépouille 5 situées au bord opposé de la mâchoire 1 sont sollicitées par des efforts qui assurent le blocage de la mâchoire 1 sur son support 2. On sait que de tels efforts peuvent être appliqués par des dispositifs mécaniques de fixation divers. Mais il est admis que le dispositif méca- nique assurant la fixation par queue d'aronde la plus fiable est le coin à pentes dont le blocage peut être assuré par des moyens divers, comme indiqué par exemple sur la figure 1. Le dispositif mécanique de fixation que l'on va décrire est mieux adapté à la mâchoire de concasseur selon l'invention et fait lui-même partie intégrante de l'invention. il est représenté sur les figures 2 et 4 et peut être appelé dispositif de fixation à leviers. En effet ce dispositif est constitué d'un levier 6 articulé sur un axe de levier 7 solidaire du support 2. Une des extrémités du levier 6 qui est une extrémité avant, forme un talon mobile 28 qui vient en appui sur la paroi en contre-dépouille 5 de la mâchoire 1. L'axe de levier 7 est porté par deux flasques 7a soudés sur une tôle raidisseuse 20. L'autre extrémité du levier 6 est soumise à un effort de blocage qui assure le bridage de la mâchoire 1 par l'intermédiaire du talon 28.L'effort de blocage peut être assuré par des moyens mécaniques (vis, boulons, goujons) associés à des dispositifs élastiques appropriés (ressorts, rondelles-ressorts, caoutchoucs, coussins d'air) ou par des moyens hydrauliques (vérins) associés à des dispositifs élastiques appropriés (accumulateurs oléo-pneumatiques). Le moyen de blocage représenté sur les figures 2 et 4 est une vis 8 dont la tête prend appui sur un empilage élastique 9 de rondelles-res que 9 prend appui sur une autre tôle raidisseuse 20 du support 2. L'écrou 10 a la particularité d'assurer aussi le degré de liberté nécessaire en rotation entre la tige de la vis 8 et le levier 6, ce qui lui confère en même temps la fonction d'axe d'articulation logé dans l'extrémité arrière du levier 6. Afin que les débattements angulaires de la vis 8 restent petits lors de la manoeuvre du levier 6 la direction moyenne de cette vis est perpendiculaire à la droite passant par les centres des deux axes d'articulation 7 et 10. Une des fonctions de l'em- pilage élastique 9 de rondelles ressorts est d'assurer un petit degré de liberté en rotation de la vis 8 au niveau de l'appui de sa tête sur une tôle raidisseuse 20.Bien entendu avec cette configuration les débattement angulaires de la vis 8 restent petits à condition que ceux du levier 6 le restent aussi ce qui est précisément le cas dans cette application puisque le dégagement de la queue d'aronde à faibles pentes sur la mâchoire 1 ne nécessite qu'une toute petite course de l'extrémité du levier 6, par rapport à sa longueur. On peut bien sûr utiliser d'autres dispositifs mécaniques de fixation à leviers s'apparentant à celui qui vient d'être décrit par exemple avec des bras de leviers différents ou en inversant les positions relatives des articulations 7 et 10, ou en utilisant des moyens de blocage autres que des vis, ou en utilisant des moyens de blocage qui travaillent en "poussant" et non "en tirant" comme les vis de l'exemple décrit plus haut. La mâchoire de concasseur qui vient d'être décrite présente avec sa fixation associée les avantages suivants par rapport à la disposition connue de la figure 1 - Suppression de tout élément de fixation dans le prolongement de la-surface active de la mâchoire. Comme cela a été déjà dit une telle suppression apporte un gain de place permettant à encombre ment égal en hauteur d'augmenter la capacité d'admission du concasseur (par accroissement de l'ouverture d'entrée), ou à capa cité d'admission égale de diminuer l'encombrement en hauteur du concasseur. - Autorisation du fluage de la mâchoire et compensation automa tique de celui-ci grâce à l'élasticité de la fixation (ressorts, rondelles ressorts, caoutchoucs, coussins d'air associés à des vis, boulons ou bien accumulateurs oléopneumatiques associés à des vérins hydrauliques). On notera que dans la fixation connue de la figure 1, le fluage de la mâchoire n'est pas autorisé puisque la mâchoire la est bloquée à ses deux extrémités par le sabot du support 2a et par le coin à pentes 3a. Ce blocage du fluage a généralement deux effets - il entraine un flambage de la mâchoire qui ne peut pas s'allonger librement avec pour conséquence un "pompage" (chocs périodiques) de la mâchoire ainsi bombée sur la surface d'appui du support 2a, à chaque cycle de concassage. - il entraine souvent la destruction du sabot du support 2a et la rupture des boulons de blocage 22 des coins à pente 3a fortement sollicités. La fixation de la mâchoire objet de l'invention, en autorisant le fluage de la mâchoire 1, supprime ou atténue son flambage et par suite son "pompage" destructeur sur la surface d'appui du support 2, et élimine tout risque de destruction des éléments de fixation qui ne sont pas sollicités par l'allongement de la mâchoire. - Protection des éléments du dispositif qui,contrairement à ceux de la figure 1, ne sont pas en contact avec les matériaux à frag menter et par conséquent ne se font pas user par abrasion ou coincer par les sollicitations de concassage des matériaux ou de fluage des mâchoires. Cette protection des éléments de fixation a pour conséquence de faciliter leur manoeuvre et leur démontage elle évite aussi leur remplacement fréquent par suite de leur usure excessive (puisque cette usure n'existe plus). Comme cela a été dit, le dispositif de fixation du type "à leviers" décrit ci-dessus est mieux adapté à la mâchoire de concasseur objet de l'invention qu'un dispositif du type "à coins". Les raisons en sont les suivantes - Dans le dispositif du type "à coins" le montage des coins à pentes entre la mâchoire 1 et la pièce support 2 pose un problème d'introduction des coins et d'accessibilité à ces coins. L'introduction des coins à pentes peut s'effectuer soit avant le montage de la mâchoire 1 sur sa pièce support 2, mais alors l'ensemble de la mâchoire 1 équipée de ses coins à pentes doit être mis en position avec beaucoup de précautions sur la pièce support 2 . soit-après le montage de la mâchoire 1 sur sa pièce support 2 mais alors l'introduction des coins à pentes ne peut se faire que par des ouvertures pratiquées dans les flancs latéraux du bâti du concasseur, à condition que la mâchoire ait aussi des cavités arrière sans parois latérales, permettant de glisser les coins à pentes entre mâchoire 1 et pièce-support 2. De plus le dispositif de fixation du type "à leviers" n'a pas besoin d'être démonté et déposé lors du démontage de la mâchoire alors qu'avec le dispositif "à coins", les coins à pentes doivent être démontés et déposés à chaque démontage de la mâchoire ; les opérations de démontage et de remontage des mâchoires sont donc beaucoup plus faciles et rapides avec le dispositif "à leviers". - Avec le dispositif de fixation "à coins" la surface de contact des coins sur les parois en contre-dépouille de la mâchoire 1 est fonction de l'enfoncement des coins lequel est lié aux paramètres suivants . tolérances de fabrication de la mâchoire (1) tolérances de fabrication de la pièce support 2 . tolérances de fabrication des coins à pentes . efforts de blocage des coins . allongement de la mâchoire dans le temps (fluage) il en résulte que dans certains cas les coins se trouvent très enfoncés, leur surface de contact sur les parois en contre-dépouille de la mâchoire 1 est alors très réduite, si bien que la fixation de la mâchoire n'est plus très sûre, celle-ci pouvant accidentellement se libérer et tomber avec des conséquences graves sur l'environnement. De tels risques ne peuvent pas se présenter avec le dispositif de fixation "à leviers" car la surface de contact des leviers sur les parois en contre dépouille de la mâchoire 1 est pratiquement indépendante des paramètres cités précédemment. Cette surface de contact est liée uniquement à des paramètres géométriques dont les tolérances de fabrication sont relativement faibles et ont donc peu d'incidence sur elle. Ces paramètres géométriques sont en particulier (en se référant à la figure 2) la position de l'axe d'articulation 7 dans la pièce support 2 . la distance entre le centre de l'axe d'articulation 7 et l'extré- mité du levier 6 côté mâchoire On notera que l'effort de blocage exercé sur les leviers et l'al longement de la mâchoire dans le temps (par fluage) n'ont pas (ou ont très peu) -d'incidence sur la surface de contact en question. Le dispositif de fixation "à coins" aboutit donc à des déboires dans une fixation à queue d'aronde par la face arrière de la mâchoire. Or il était considéré comme le plus fiable dans les systèmes de fixation à queue d'aronde en général. L'association de ces deux faits a pu faire apparaître à première vue comme impraticable toute fixation à queue d'aronde par la surface arrière de la mâchoire. Conformément à la présente invention il a été trouvé qu'en réalité une telle fixation devenait à la fois commode, peu coûteuse et fiable à condition qu'on utilise un dispositif de fixation à leviers comme décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1/ Ensemble mâchoire amovible et son support pour concasseur à mâchoires, cet ensemble comportant - une mâchoire de concassage (1) présentant une surface de travail (26) pouvant porter des dents et une surface arrière qui est opposée à la surface de travail et qui présente des cavités ouvertes (24) délimitées par des parois arrières (25) en saillie sur le fond des cavités, - un support de mâchoire (2) constituant une surface d'appui rigide (30) pour les sommets de ces parois arrières, - et un dispositif de fixation manoeuvrable porté par le support et permettant dans une position de travail d'appliquer la mâchoire contre son support et d'empêcher tout déplacement relatif parallèle à la surface d'appui, et, dans une position de libération, d'enlever la mâchoire, - cet ensemble étant caractérisé par le fait que deux au moins desdites parois arrière (25) sont conformées en contre dépouille avec respectivement deux faces d'accrochage (3, 5) regardant vers la surface active de la mâchoire et présentant des inclinaisons de sens opposés par rapport à la surface d'appui, - ledit dispositif de fixation comportant deux talons (4, 28) portés par le support de mâchoire de manière à pouvoir venir en appui contre ces deux faces d'accrochage, respectivement, pour réaliser une fixation de la mâchoire du type à queue d'aronde, - l'un au moins (28) de ces talons étant mobile et fixé à une extrémité avant d'un levier de fixation (6) tournant autour d'un axe de levier (7) fixé au support de mâchoire (2) et parallèle à la surface d'appui (30) et à la face d'accrochage correspondante, de manière que la rotation de ce levier autour de cet axe permette de dégager ce talon mobile de cette face d'accrochage et d'enlever la mâchoire, - des moyens manoeuvrables de maintien (8, 9, 10) de ce levier de fixation étant portés par le support de mâchoire et agissant sur ce levier de manière à appliquer à ce talon mobile, pendant le fonctionnement du concasseur, une force d'appui permanente contre la face d'accrochage correspondante. 2/ Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de maintien (8, 9, 10) du levier de fixation (7) comportent un élément élastiquement déformable (9) de manière à maintenir sensiblement constante ladite force d'appui du talon mobile(18) contre la face d'ac crochage correspondante (5) lorsque la distance entre les deux faces d'accrochage (3, 5) s'accroit légèrement par suite d'un. fluage de l'acier de la mâchoire en service. 3/ Ensemble selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux dites parois en contre dépouille (3, 5) sont disposées sur deux bords opposés de la mâchoire (1) avec les faces d'accrochage en regard du centre de celle-ci, de manière que les forces appliquées sur ces faces par lesdits talons (4, 28) maintienne la mâchoire en tension. 4/ Ensemble selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit axe de levier (7) occupe une position intermédiaire du levier de fixation (6), - l'extrémité arrière de ce levier portant un axe d'articulation (10) parallèle à l'axe de levier, - une tige (8) appuyant perpendiculairement sur cet axe d'articulation et s'appuyant d'autre part sur le support de mâchoire (2) par l'intermédiaire d'un élément élastique (9) pour constituer lesdits moyens de maintien du levier de fixation.