Brevet FR2527100A1 — publié le 19831125

La présente invention est relative à une installation de broyage comprenant un rotor à plusieurs bras comportant des marteaux suspendus de manière à osciller autour d'axes parallèles à son axe de rotation et un contre-outil comportant une surface périphérique fermée animée d'un mouvement de rotation. Dans une installation de broyage connue (cf. H. Schubert : Préparation de matières premières minérales solides, T.I. 2ème éd. Leipzig 1968 : VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, p. 114), un rotor muni de marteaux est associé à une plaque de broyage qui occupe une position déterminée par rapport à lui et, comme les plaques d'un véhicule à chenille, tourne autour de deux axes et prend appui sur un dispositif de guidage rectiligne. Dans cette installation de broyage, le rotor n'a aucune possibilité de s'écarter au passage des gros morceaux impossibles à broyer arrivant dans le tout-venant de pierres, de fers ou de bois. L'arrivée de ces gros morceaux risque cependant, surtout en cas de fort débit du tout-venant, de provoquer des bouchons et même des avaries et des blocages du rotor. Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'une installation de broyage du type initialement défini, pour le traitement de matériaux allant du mou au moyennement dur, dans lequel l'intervalle de passage entre le rotor et le contre-outil peut se modifier facilement et dans lequel des morceaux plus gros impossibles à broyer peuvent passer sans difficulté. Ce but est atteint par la présente invention. En raison de son poids propre, généralement considérable, le rotor pend au-dessous de l'axe de basculement et reste à une certaine distance du contre-outil. A l'arrivée de gros morceaux impossibles à broyer, le cadre basculant portant le rotor peut reculer, la pesanteur agissant ensuite sur le rotor comme force de rappel pour le ramener à sa position initiale. Pour qu'après s'être écarté le rotor ne vienne pas heurter le contre-outil, l'installation de broyage est munie de dispositifs de limitation de mouvement. Ces dispositifs permettent de régler l'intervalle minimal entre le rotor et le contre-outil. Ce réglage peut notamment s'effectuer de telle manière qu'en dehors de la position basse le cadre de basculement prenne appui contre les dispositifs de limitation de mouvement. Pour éviter que le matérial soit soumis à des efforts inutiles, les dispositifs de limitation de mouvement sont munis d'éléments d'amortissement. Pour aider la force de rappel, le cadre basculant de l'installation de broyage est relié à des dispositifs qui exercent une force de rappel constante dans la direction du contre-outil. D'autres possibilités de réglage de l'intervalle entre le rotor et le contre-outil, de manière à obtenir une granulométrie finale déterminée, sont offertes par la réalisation d'une installation de broyage réglable en hauteur et horizontalement. En quittant la bande transporteuse, le toutvenant tombe sur le contre-outil et son énergie cinétique transformée par le choc produit un broyage préalable. En réalisant un contre-outil ayant une surface appropriée, on améliore donc à la fois le broyage et les conditions d'engagement du matériau à broyer dans le rotor. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée a titre d'exemple non limitatif,au dessin annexé. La fig. 1 est une vue simplifiée d'une installation de broyage comprenant un cylindre d'amenée et un rotor à quatre bras monté dans un cadre basculant. La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle du cadre basculant et du rotor suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe partielle, suivant la ligne III-III de la fig. 2, du cadre basculant et du dispositif d'entraînement du rotor. La fig. 4 est une vue latérale d'un dispositif de réglage en hauteur de l'axe de basculement du cadre de basculement. La fig. 5 est une vue par en dessus du dispositif modifiant dans le sens horizontal la position de l'axe de basculement. La fig. 6 est une vue latérale d'un cylindre d'amenée comportant des tôles à relief. La fig. 7 représente un cylindre d'amenée comportant des rainures superficielles transversales. La fig. 8 représente un cylindre d'amenée comportant des saillies superficielles isolées. Au-dessous d'une bande transporteuse i amenant le tout-venant, l'installation comporte une zone d'amenée et de broyage 2 contenant un cylindre d'amenée 3 et un rotor 4. Le cylindre d'amenée 3 est recouvert à sa périphérie de plaques d'usure lisses 11. Il est entraîné par un moteur (non représenté) de telle manière qu'au niveau de la partie haute de sa surface il tourne vers le rotor 4. Du côté opposé au rotor, l'installation comporte, audessus du cylindre 3, une plaque de déversement 12, qui empêche le tout-venant de s'échapper devant le rotor. Pour améliorer la prise, on peut munir la surface du cylindre 3 de tôles résistant à l'usure, profilés 13 (fig. 6), de rainures 14 s'étendant sur toute la largeur du cylindre (fig. 7) et/ou de saillies isolées 15 (fig. 8). Le rotor 3 comporte quatre bras 16 constitués par des éléments de tôle 17 entre les extrémités libres desquels des marteaux 18 sont montés de manière à être articulés sur des boulons 19. Les boulons 19 sont tous à la même distance de l'axe de rotation 20 du rotor 4 et lui sont parallèles. En variante du mode de réalisation décrit, le rotor 3 peut comporter également six bras si ses conditions d'emploi l'exigent. Tout le rotor 3 est suspendu dans un cadre basculant 5 en forme de U qui est constitué par deux montants latéraux 22 et par des tôles de raidissement perpendiculaires 23 et 24. Dans sa partie supérieure, ce cadre basculant 5 comporte un arbre 25 dont l'axe médian est identique à l'axe de pivotement 26 du cadre basculant 5 et qui prend appui à ses deux extrémités dans des logements de paliers 27. Les logements de paliers 27 sont montés chacun entre deux guides verticaux 28 et sont mis en place et maintenus à la hauteur voulue par un support 29 à coulisse courbe. tes supports 29 à coulisse courbe comprennent deux parties de courbe 30, 31 qui sont maintenues assemblés par des pièces de liaison 32. Les courbes des parties 30, 31 sont rectilignes et orientées obliquement. Elles sont munies de barres d'usure 33. La partie inférieure 31 comporte un élargissement de section 34 permettant le déplacement dans le sens horizontal sur le cadre auxiliaire 6. Pour le guidage des supports 29 à coulisse courbe, l'installation comporte, en plus, une barre d'usure 35 et des dispositifs de maintien 36 montés sur le cadre auxiliaire 6. Les logements de paliers 27 comporte des surfaces extérieures 37 latéralement perpendiculaires, au niveau desquelles ils prennent appui sur les dispositifs de guidage 28, et des surfaces extérieures 38 obliques en haut et en bas, au niveau desquelles ils glissent le long des barres d'usure 33. Le déplacement horizontal des supports 29 à coulisse courbe est assuré de chaque côté par un cylindre hydraulique 40 qui s'articule par sa tige de piston 41 sur le support 29 à coulisse courbe et par son enveloppe de cylindre sur une console 42 fixée sur le cadre auxiliaire 6. Un changement de position du piston du cylindre hydraulique 40 provoque une variation correspondante déterminée de la position en hauteur de l'axe de basculement 26. Le changement de position en hauteur de l'axe de basculement 26 entraîne une modification de l'intervalle a compris entre le cylindre 3 et le rotor 4. Le cadre auxiliaire 6 comporte quatre rouleaux 43 au moyen desquels il peut se déplacer sur des rails 44 montés des deux côtés. La position du cadre auxiliaire 6 par rapport aux rails fixes 44 est déterminée par un cylindre hydraulique 45 qui s'articule par sa tige de piston 46 sur la poutre transversale 47 du cadre auxiliaire 6 et par son enveloppe de cylindre sur une poutre transversale 49 reliée aux rails 44. Le cadre auxiliaire 6 comprend également, à son autre extrémité, une poutre transversale 50 comportant un dispositif de limitation de mouvement 51, constitué par deux pièces de serrage 53a, 53b et par une tige 54, les pièces de serrage 53a et 53b pouvant être desserrées et serrées à l'aide d'un raccord à vis 54. La tige 54 du dispositif de limitation de mouvement 51 sert à limiter la position à gauche - c'est-à-dire dans la direction du cylindre d'amenée 3 du cadre basculant 5. Pour éviter les chocs violents, la tige 53 est munie, à son extrémité qui fait face aux montants 22, d'un élément d'amortissement, par. exemple d'un bloc de caoutchouc 56. Pour assurer une répartition uniforme des charges, chaque montant 22 du cadre basculant 5 comporte des dispositifs de limitation de mouvement 51 et 52 distincts. A la différence du mode de réalisation décrit, les dispositifs de limitation de mouvement peuvent également comporter des amortisseurs hydrauliques. Entre le cadre auxiliaire 6 et chacun des montants 22 du cadre basculant 5, l'installation comporte un cylindre hydraulique 57. La tige de piston 58 de chacun des cylindres hydrauliques 57 s'articule sur un montant 22 et l'enveloppe du cylindre 57 s'articule sur une console 59 du cadre auxiliaire 6. Les deux cylindres hydrauliques 57 sont reliés à un a c c um ula teu r 60 dont la capacité est nettement supérieure au volume des chambres des deux cylindres hydrauliques 57. De ce fait, le cadre basculant 5 est soumis à une force horizontale essentiellement constante, à peu près indépendamment de sa position de basculement, et dirigée vers le cylindre d'amenée 3. L'entraînement du rotor 4 est assuré par un moteur électrique 61 comportant un accouplement hydraulique (non représenté à part). Le moteur 61 entraîne, par sa poulie 62 et à l'aide d'une première courroie 63, la poulie 64a d'un couple de poulies dont la deuxième poulie 64b entraîne, à l'aide d'une autre courroie 65, la poulie 66 fixée sur l'arbre du rotor 4. Pour tenir compte des variations de longueur de la courroie 63 lors du déplacement en hauteur du cadre de basculement 5, l'installation comporte, pour le premier dispositif d'entraînement par courroie, une autre poulie 67 qui est appuyée, à l'aide d'un ressort 68 fixé au cadre auxiliaire 6, et par l'intermédiaire d'un levier 69, contre le brin inférieur de la courroie 63. La vitesse angulaire du moteur 61 et les rapports d'engrenage et de transmission des dispositifs d'entraînement par courroie doivent être choisis de telle manière que la vitesse angulaire du rotor 4 soit un multiple de la vitesse angulaire du cylindre 3. LIENDICATIONS 1 - Installation de broyage comprenant un rotor à plusieurs bras comportant des marteaux suspendus de manière à osciller autour d'axes parallèles à son axe de rotation et un contre-outil comportant une surface périphérique fermée animée d'un mouvement de rotation, caractériséeen ce que le rotor (4) est monté dans un cadre basculant (5) qui est suspendu de manière à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement (26) parallèle à l'axe de rotation (20) du rotor (4) et situé au-dessus de lui. 2 - Installation de broyage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les positions extrêmes du cadre basculant (5) peuvent être déterminées, lors du basculement, par des dispositifs de limitation de mouvement (51, 52) réglables. 3 - Installation de broyage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les dispositifs de limitation desmouvement (51, 52) sont munis d'un élément d'amortissement (56). 4 - Installation de broyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le cadre basculant (5) est relié à un dispositif (57, 60) qui exerce une force de rappel essentiellement constante dans la direction du contre-outil (3). 5 - Installation de broyage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la position de l'axe de basculement (26) peut être réglée en hauteur. 6 - Installation de broyage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la position de l'axe de basculement (26) peut être réglée par déplacement horizontal dans le sens de la longueur. 7 - Installation de broyage selon l'une des revendications 1 à 6, caractériséeen ce que le contre-outil est un rouleau cylindrique (3). 8 - Installation de broyage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le cylindre (3) comporte une surface différente de la forme d'un cylindre lisse.