Brevet FR2523871A1 — publié le 19830930

La présente invention concerne les broyeurs à marteaux et elle a plus particulièrement pour obJet la protection des disques constituant le rotor d'un broyeur à marteaux et entre lesquels peuvent osciller des marteaux montés librement sur des axes périphériques de retenue. On sait que, lors du fonctionnement de tels broyeurs, les surfaces extérieures des disques constituant le rotor sont soumises à une usure importante due d'une part à l'abrasion et, d'autre part, aux chocs résultant de projections de produits métalliques à broyer. On a déjà proposé, pour protéger les disques constituant le rotor d'un broyeur à marteaux, d'utiliser des plaques de protection en tôles épaisses recouvrant l'espace libre entre deux disques consécutifs et attachées sur les axes de support de marteaux, ces plaques de protection venant recouvrir par leurs surfaces extérieures arquées les surfaces périphériques des disques. La présente invention propose un dispositif de protection limité à la seule surface périphérique des disques constituant le rotor, qui est d'une réalisation particulièrement simple et d'une excellente efficacité. Selon l'invention, le dispositif de protection est constitué par des fers plats, réalisés en une matière parti culièrement résistante telle par exemple que de l'acier au manganèse, qui sont roulés au diamètre extérieur des disques à protéger. Ces fers plats, par secteurs successifs, recouvrent chaque disque sur toute l'épaisseur de celui-ci à l'exception d'une bande de très faible largeur (de l'ordre par exemple d'un millimètre) de chaque côté. La fixation de chaque fer plat sur la périphérie du disque s'effectue avantageusement au moyen de boulons dont les têtes sont encastrées dans l'épaisseur du fer plat de façon à ne pas faire saillie radialement et dont le corps coopère avec un écrou immobilisé en rotation à l'intérieur d'une lumière ménagée dans l'épaisseur du disque. On prévoit une disposition de ces boulons de fixation par rapport aux marteaux tournant sur leurs axes telle que les effets d'arrachement des fers plats par la rotation des marteaux soient repris au mieux directement par les boulons de fixation. De plus, un tel effet d'arrachement est minimisé par le fait que, de chaque côté, le fer plat de protection est légèrement en retrait par rapport au côté du disque de sorte que les marteaux tournants prisonniers entre deux disques ne peuvent ainsi venir toucher le fer plat de protection. Selon une variante du dispositif de protection suivant l'invention, les fers plats de protection sont coupés en biais à chacune de leurs extrémités et ils sont montés sur la périphérie de chaque disque de façon que chaque extrémité avant, dans le sens de rotation du rotor, d'un fer plat couvrant un secteur de la périphérie du disque soit recouverte et protégée-par l'extrémité arrière du fer plat qui le précède sur la périphérie du disque, et la coupe existant entre deux fers plats de protection successifs est inclinée en sens opposé au sens de rotation du rotor de façon à créer un effet d'auto-protection. Selon une autre variante, le recouvrement successif des fers plats de protection est doublé d'un talon d'ancrage de chaque fer plat protecteur dans le disque, évitant ainsi dans tous les cas l'arrachement de l'extrémité avant du fer plat protecteur et son décollage par rapport au disque au cas où un incident aurait provoqué la rupture du fer plat précédent sur la périphérie du disque. On remarquera que la meilleure implantation pouvant être retenue sur la périphérie du disque pour ces talons d'ancrage est située au droit de chaque axe de marteau. Cette réalisation nécessite d'utiliser alors des pièces protectrices moulées, le talon et son logement sur la périphérie du disque étant usinés de façon à minimiser les Jeux et les effets de cisaillement des boulons de fixation. Dans le cas des fers plats moulés à talon d'ancrage, les vis. de fixation peuvent être sorties dans la masse de la pièce auquel cas, la pièce n'étant pas affaiblie par l'encastrement de la tête de boulon, sa durée de vie est améliorée puisque son taux d'usure peut être beaucoup plus important et aller Jusqu'à la limite d'usure du fer plat par rapport au talon d'ancrage. Dans ce cas, toutefois, chaque fer plat de protection ne peut comporter qu'un talon et une vis sortis de moulage sinon le montage en devient impossible. La vis est alors disposée à proximité de l'extrémité opposée au talon de telle sorte que l'effet de recouvrement successif se trouve amélioré du serrage de chaque vis sur chaque talon d'ancrage. Pour bien faire comprendre le dispositif de protection selon l'invention, on en décrira ci-après une forme d'exécution préférée et des variantes en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure I est une vue en coupe longitudinale du rotor d'un broyeur à marteaux équipé de dispositifs de protection selon l'invention la figure 2 est une coupe transversale, prise selon la ligne II-II de la figure 1, dans laquelle des dispositifs de protection n'ont été représentés que sur la moitié de la périphérie du disque visible la figure 3 est une vue de détail, en coupe transversale, d'une variante du dispositif de protection ; et la figure 4 est une vue de détail, également en coupe transversale, d'une autre variante. En référence aux figures 1 et 2, on a représenté en 1 le rotor d'un broyeur à marteaux constitué d'un empilement de disques 2 fixés par clavetage sur un arbre d'entrainement 3. Régulièrement disposées au voisinage de leur périphérie, les disques 2 présentent des ouvertures (au nombre de six dans la forme d'exécution représentée) pour le passage d'axes 4 surlesquelssont montés oscillants des marteaux 5. Le dispositif de protection de chaque disque 2 est constitué de fers plats 6, réalisés en acier au manganèse, qui sont rpulés au diamètre extérieur des disques 2. Les fers plats 6 sont conçus pour recouvrir, par secteurs successifs, toute la périphérie de chaque disque 2 en ayant toutefois leurs bords latéraux légèrement en retrait par rapport aux bords latéraux du disque (ce retrait pouvant être par exemple de l'ordre de 1 mm de chaque côté). Les fers plats 6 sont fixés par un geu de boulons 7 (au nombre de trois par fer plat dans l'exemple représenté) dont les têtes 8 sont encastrées sans dépassement en diamètre.Le serrage des boulons 7 est permis grâce à un écrou 9 accessible par une lumière 10 pratiquée à même le disque 2, dans l'épaisseur de celui-ciO L'écrou de serrage 9 est freiné par une cale arrêtoir (non représentée au dessin) placée entre un pan de l'écrou et une des faces de la lumière parallèles à l'axe du boulon et soudée à même cette face. Les boulons de fixation 7 sont disposés par rapport aux marteaux oscillants 5 de façon que les effets d'arrachement des fers plats 6 par la rotation des marteaux 5 soient repris au mieux directement par les boulons 7. Le retrait prévu des bords latéraux des fers plats 6 permet de minimiser cet effet d'arrachement, puisqu'alors les marteaux tournants 5 prisonniers entredeux disques 2 ne peuvent venir toucher le fer plat 6 de protection. Les positions des différents fers plats 6 couvrant une circonférence complète du disque 2 peuvent être distribuées entre les positions correspondant aux axes 4 et donc sur la génératrice du centre des marteaux 5, ce qui est préférable, ou au centre de l'intervalle de circonférence entre deux marteaux 5 montés sur deux axes 4 successifs. Selon une variante représentée à la figure 3, les fers plats de protection 6 sont coupés en biais à chacune de leurs extrémités, le sens de l'inclinaison ainsi donnée aux extrémités des fers plats tient compte du sens de rotation du rotor du broyeur (indiqué par la flèche A), de façon que chaque extrémité de tête Il d'un fer plat de protection 6 par rapport au sens de rotation est recouverte et protégée par l'extrémité arrière 12 du fer plat 6 qui le précède sur la circonférence du disque. La coupe existant entre les deux protections 6 successives est inclinée en sens opposé au sens de rotation du disque, de façon à créer un effet d'auto-protection. Selon une autre variante, représentée à la figure 4, en plus-du recouvrement de l'extrémité avant 11 d'un fer plat 6 par l'extrémité arrière du fer plat précédent, ladite extrémité avant Il est prévue avec un talon d'ancrage 13 engagé dans un logement 14 de la périphérie du disque, ce qui permet d'éviter, dans toutes les conditions, l'arrachement de l'avant du fer plat protecteur et son décollage par rapport au disque au cas où un incident aurait provoqué la rupture du fer plat précédent. Avantageusement, l'implanta tion du talon d'ancrage 13 se fait au droit de chaque axe 4 de marteau. La disposition constructrive selon la présente variante nécessite d'utiliser des pièces protectrices 6 moulées, le talon d'ancrage 13 et son logement 14 étant usinés de façon à minimiser les jeux et les effetsdecisail- lement des boulons 7 de fixation. Lors de la réalisation de la pièce de protection moulée 6, les vis de fixation 7 peuvent être avantageusement sorties dans la masse de la pièce laquelle, n'étant pas affaiblie par l'encastrement de la tête de boulon, a sa durée de vie améliorée puisqu'un taux d'usure beaucoup plus important peut être admis. On notera que chaque pièce de protection 6 ne peut alors comporter qu'un talon 13 et une vis 7 sortis de moulage, la vis étant alors disposée à l'extrémité de la pièce opposée au talon 13 de telle sorte que l'effet de recouvrement successif est amélioré par le serrage de chaque vis 7 sur chaque talon d'ancrage 13. On comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adJonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Dispositif de protection pour rotor de broyeur à marteaux constitué d'un empilage de disques entretoisés fixés sur un arbre d'entrainement et supportant des axes régulièrement disposés au voisinage de leur périphérie et sur lesquels des marteaux sont montés oscillants, caractérisé par des éléments de protection (6) réalisés en une matière de grande résistance et incurvés au diamètre des disques (2) du rotor, lesdits éléments de protection (6) étant fixés à la face extérieure de la périphérie de chaque disque de façon à recouvrir par secteurs successifs la totalité de cette périphérie et présentant une largeur légèrement inférieure à celle de la face extérieure de la périphérie du disque (2) pour être légèrement en retrait par rapport aux bords latéraux de ladite face extérieure et ne pas risquer un arrachement par les marteaux oscillants (5). 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits éléments de protection (6 > sont réalisés en acier au manganèse. 3. Dispositif de protection selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque élément de protection (6) est fixé au disque (2) par des boulons (7) orientés radialement dont les têtes (8) sont encastrées dans ledit élément de protection et qui coopèrent avec des écrous (9) immobilisés dans des lumières (10) pratiquées dans l'épaisseur du disque (2). 4. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les extrémités avant et arrière de chaque élément de protection (6) sont coupées en biais, de façon que l'extrémité avant (11) d'un élément de protection (6) soit recouverte par l'extrémité arrière (12) de l'élément de protection (6) précédent et que la coupe existant entre deux éléments de protection successifs soit inclinée en sens opposé au sens de rotation du disque (2). 5. Dispositif de protection selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chaque élément protecteur (6) est réalisé sous la forme d' une pièce moulée et présente un talon d'ancrage (13) destiné à être introduit dans un logement (14) correspondant de la périphérie du disque (2). 6. Dispositif de protection selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le talon d'ancrage (13) est disposé à l'extrémité avant (11) de la pièce de protection (6). 7. Dispositif de protection selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé par le fait que le logement d'ancrage (14) du disque (2) est réalisé au droit d'un axe (4) de support de marteaux porté par ce disque. 8. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que chaque élément de protection (6) présente, sortis de moulage, un talon d'ancrage (13) et une vis de fixation (7).