Brevet FR2584624A1 — publié le 19870116

L'invention concerne un broyeur à impact possédant au moins un rotor garni de barres de percus- sion, qui est monté rotatif dans une cuirasse de broyeur et coopère avec au moins un écran à impact monté pivo- tant contre une force élastique dans la cuirasse et dont la distance par rapport aux barres de percussion du ro- tor est réglable. Des broyeurs de ce type, dont les écrans à impact sont appuyés élastiquement vis-à-vis de la cui- rasse, sont connus. L'appui élastique permet à l'écran de céder au passage de gros morceaux de matière à broyer et en particulier au passage de corps étrangers tels que des morceaux de métal, afin d'éviter des endommagements de l'écran et du rotor avec ses barres de percussion. Pour pouvoir régler la finesse de la matière broyée, il est connu de régler la position de départ de l'écran à impact par rapport aux barres de percussion du rotor au moyen de broches filetées. Outre ce réglage de l'inter- valle, on choisit également la caractéristique des res- sorts en fonction de la matière à broyer. Dans le cas de broyeurs à impact de puis- sance relativement grande, les dimensions et le logement des ressorts et des broches posent des problèmes. De plus, il est difficile et il faut beaucoup de temps pour régler chaque fois l'intervalle. Cependant, un tel ré- glage est non seulement nécessaire lorsqu'il s'agit de compenser l'usure des barres de percussion et des plaques de blindage de l'écran à impact par un rajustement, mais aussi lorsque le broyeur est chargé successivement de différentes matières et/ou lorsque la matière broyée ou concassée doit avoir des granulométries différentes. L'invention vise à perfectionner un broyeur à impact, du type décrit au début, de manière à permettre le réglage à distance de l'intervalle entre les barres de percussion et l'écran à impact, tout en permettant une réalisation peu encombrante des ressorts et des éléments de réglage. A cet effet, selon l'invention, l'écran à impact est articulé à la tige de piston d'un piston d'amortisseur qui s'appuie sur la cuirasse et dont la position de fin de course avant est réglable en continu par le piston de réglage d'un vérin de réglage. Grâce à l'utilisation d'un amortisseur à la place de ressorts mécaniques, on peut obtenir de grandes forces et courses élastiques sous un encom- brement minimal; l'emploi d'un vérin de réglage, par l'intermédiaire duquel le piston amortisseur s'appuie sur la cuirasse du broyeur, permet un réglage à distance continu de l'intervalle entre les barres de percussion du rotor et les plaques de blindage de l'écran à impact. Afin d'éviter des problèmes d'étanchéité, avec une force élastique et un amortissement donnés, il est possible, selon une autre caractéristique de l'invention, de remplir le cylindre de l'amortisseur avec un élasto- mère; ce dernier est compressible et peut s'écouler, mais sa fuite peut être empêchée par des moyens d'étan- chéité peu coûteux. Selon une variante de réalisation, l'inté- rieur du cylindre d'amortisseur est rempli d'un liquide de pression et est raccordé à un accumulateur dont la pression de précharge est variable, en vue de l'adapta- tion de la caractéristique d'amortissement à l'applica- tion. Selon l'invention, l'accumulateur peut être placé à l'extérieur de l'amortisseur, de sorte qu'il peut être logé de façon protégée à tout endroit désiré. Selon un perfectionnement préféré de l'in- vention, le cylindre d'amortisseur constitue en même temps le piston de réglage et est disposé réglable dans le cylindre du vérin de réglage. On obtient ainsi une construction compacte et peu encombrante, capable d'en- caisser des pressions élevées. Selon l'invention, le cylindre d'amortis- seur peut être sorti de façon étanche du côté arrière du cylindre du vérin de réglage, auquel cas le piston de réglage s'appuie sur le fond de cylindre du vérin de réglage par une face annulaire entourant le cylindre d'amortisseur. Cette exécution permet un raccordement simple d'un accumulateur au cylindre d'amortisseur, res- pectivement un remplissage facile du cylindre d'amortis- seur avec un élastomère. Selon une variante, le cylindre d'amortis- seur peut également être sorti- de-façon étanche, du côté avant du cylindre du vérin de réglage, auquel cas le piston de réglage s'appuie par son fond de piston sur le fond de cylindre du vérin de réglage. Cette exécution procure de grandes faces d'appui et convient de ce fait lorsqu'il s'agit d'encaisser des efforts importants. Pour limiter la possibilité de déplacement de l'écran à impact vers le rotor par des moyens à com- plémentarité de formes, afin d'empêcher que l'écran à impact pénètre dans le cercle de percussion des barres de percussion, l'invention propose de disposer une butée, destinée à limiter le mouvement de l'écran vers le rotor, sur une tige sortie de façon étanche du côté arrière du cylindre. Cette butée peut être disposée directement sur le cylindre d'amortisseur lorsque celui-ci est sorti du côté arrière du cylindre du vérin de réglage. Au cas o le cylindre d'amortisseur sort par le côté avant de ce vérin, la butée est disposée sur une tige qui relie le piston de réglage à l'accumulateur et qui sort de manière étanchée du fond de cylindre du vérin de réglage. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, destinée à un mode de réalisation préféré, le cylindre d'amortisseur peut être appuyé directement sur la cuirasse du broyeur et le piston de réglage peut être réalisé sous forme d'un piston double dont un pis- ton est disposé dans le piston d'amortisseur et dont l'autre piston est disposé réglable dans le cylindre du vérin de réglage, lequel est réalisé comme un prolongement du cylindre d'amortisseur. Avec ce mode de réalisation également, on obtient une construction compacte et ca- pable d'encaisser des efforts importants, construction qui permet, outre la variation de la caractéristique d'amortissement, le réglage à distance de l'intervalle entre les barres de percussion du rotor et l'écran à im- pact. Enfin, l'invention propose de brancher une soupape limitatrice de pression sur le cylindre d'amor- tisseur et sur le vérin de réglage. La soupape limita- trice prévue sur le cylindre d'amortisseur permet à du liquide de pression de s'échapper lorsqu'une pression réglable est atteinte, de sorte que le piston amortis- seur refoule ensuite du liquide de pression sans charge supplémentaire de l'accumulateur, ce qui évite des sur- charges du système d'amortissement, surtout s'il se pré- sente de gros corps étrangers. Dans ces cas, la soupape limitatrice de pression prévue en variante ou en plus, sur le vérin de réglage, assure que la course de réglage de l'intervalle est utilisée également pour le cédage de l'écran au passage de gros corps étrangers, de sorte qu'on dispose de courses de cédage maximales. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un broyeur à impact, montrant schématique- ment une première possibilité d'exécution dusystème d'amortissement et de réglage selon l'invention; - la figure 2 est une coupe longitudinale schématique d'une deuxième exécution, o le cylindre d'amortisseur, constituant en même temps le piston de réglage, est sorti du côté arrière du vérin de réglage; - la figure 3 montre une autre possibilité de réalisation, correspondant à celle de la figure 2, o le cylindre d'amortisseur sort par le côté avant du vérin de réglage; et - la figure 4 est une coupe axiale d'encore une autre exécution, comportant un piston de réglage sous forme d'un piston double. La figure 1 représente schématiquement un broyeur à impact, possédant une cuirasse 1 dans lequel est monté rotatif un rotor 2 garni de barres de percus- sion 2a. La matière à broyer chargée sur le-rotor 1 est projetée par les barres de percussion 2a contre deux écrans à impact 3, dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, qui sont garnis à l'avant de plaques de blindage 3a. Chacun des écrans à impact 3 est monté dans la cuirasse 1 du broyeur avec possibilité de pivotement autour d'un axe 3b et il est appuyé par l'intermédiaire d'une tige articulée 4 sur la tige de piston 5a d'un piston d'amortisseur 5 qui est lui-même appuyé sur la cuirasse 1 et dont la position de fin de course avant est réglable de façon continue par le piston de réglage 7 d'un vérin de réglage 8. La figure 1 montre schématiquement la dis- position du piston d'amortisseur 5 dans un cylindre d'amortisseur 6 et par rapport au vérin de réglage 8. Cette représentation montre que le piston d'amortissseur 5 est chargé par un ressort et que la position du cy- lindre d'amortisseur 6 par rapport à la cuirasse 1 du broyeur peut être variée de façon continue par le piston de réglage 7, lui-même guidé et déplaçable dans le cy- lindre du vérin de réglage 8. De cette manière, la po- sition de travail des écrans à impact 3 peut être chan- gée de façon continue à l'aide du piston de réglage 7, de sorte que l'intervalle entre les barres de percussion 2a et les plaques de blindage 3a de l'écran 3 peut être réglé sans manoeuvrer des broches filetées. A partir de ce réglage, les écrans 3 peuvent se déplacer lors de l'impact de matière à broyer sur les plaques de blindage 3, déplacement qui s'accompagne d'un mouvement du piston d'amortisseur 5 dans le cylindre 7 et à l'encontre du ressort, de sorte qu'il est amorti. La figure 2 représente schématiquement une première exécution possible. Dans cette construction, le vérin de réglage 8 est fixé à la cuirasse 1 et est pourvu d'une ouverture de traversée étanchée pour la tige de piston 5a du piston d'amortisseur 5. Le cylindre d'amortisseur 6 constitue en même temps le piston de réglage 7 et est à cet effet monté coulissant dans le cylindre du vérin de réglage 8. L'extrémité arrière du cylindre d'amortisseur 6 est sortie de façon étanche du verin de réglage 8 et est pourvue d'une butée 9 qui li- mite le mouvement du cylindre d'amortisseur 6 et par suite du piston d'amortisseur 5, avec l'écran 3 qui y est relié par la tige articulée 4, vers le rotor 2. Il est ainsi garanti que les plaques de blindage 3a de l'écran à impact 3 ne peuvent pas pénétrer dans le cercle de mouvement des barres de percussion 2a du rotor 2. Pour réduire la distance de l'écran 3 par rapport aux barres de percussion 2a alors que les dif- férentes pièces occupent la position représentée sur la figure 2, une pompe 10 refoule du liquide de pression d'un réservoir 11 dans l'espace annulaire 8a du cylindre du vérin de réglage 8. A cet effet, le distributeur 12 est positionné de manière que le liquide de pression parvienne à travers le clapet antiretour déblocable 13 dans l'espace annulaire 8a. La pression s'établissant ainsi dans cet espace et dans les conduites qui s'y rac- cordent, provoque, à travers une conduite de commande, l'ouverture d'une 'soupape combinée de blocage et de frei- nage 14, de sorte que le liquide de pression peut refluer depuis la chambre de piston 8b du vérin 8 et à travers la soupape de blocagefreinage 14 et le distributeur 12 jusque dans le réservoir 11. Dès que le piston de réglage 7 atteint la position désirée, la soupape de blocagefreinage 14 et le clapet antiretour 13 ferment l'alimentation et l'évacuation pour le piston de réglage 7 de façon étanche aux fuites d'huile, de sorte que ce piston reste à la position o il a été amené. La soupape de blocage-frei- nage 14 empêche en outre le pivotement de l'écran 3, au- tour de l'axe 3b, sous l'effet de son propre poids. Dans le but d'appliquer la précontrainte nécessaire au piston d'amortisseur 5, lequel peut se dé- placer dans la chambre d'amortissement 6a du cylindre 6 sous l'effet de chocs sur l'écran 3, une deuxième pompe refoule du liquide de pression à travers un distri- buteur 16 et un clapet antiretour 17 dans la chambre d'amortissement 6a. La pression et par suite la force de précontrainte ou de précharge sont limitées par une soupape limitatrice de pression 18 qui est réglable. Au cas o les forces attaquant l'écran 3 dépassent la force de précontrainte ajustée, le piston d'amortisseur 5 est repoussé dans la chambre d'amortis- sement 6a. Le liquide de pression ainsi refoulé s'écoule dans un accumulateur 19. Si la force exercée sur l'écran 3 diminue, du liquide de pression reflue depuis cet ac- cumulateur 19 dans la chambre d'amortissement 6a. L'écran 3 reprend par conséquent la position de départ précédente puisque le piston de réglage 7 n'a pas changé sa posi- tion. Comme la pression régnant dans le système s'élève lorsque le piston d'amortisseur 5 est repoussé, on a prévu une soupape limitatrice de pression supplé- mentaire, désignée par 20, qui laisse s'échapper du li- quide de pression dans le réservoir 11 en cas de dépas- sement de la pression maximale ajustée, afin d'empêcher l'endommagement du système. Lorsque, dans un tel cas, la charge a de nouveau diminué, un manocontacteur 21 in- dique l'abaissement de la pression de précontrainte, la- quelle est de nouveau portée à la valeur réglée par la pompe 15, de la manière décrite dans ce qui précède. Encore une autre soupape limitatrice de pression 21 sert de soupape de sûreté pour l'accumulateur 19 afin de pro- téger celui-ci contre la surcharge. Une soupape 23 per- met de vider complètement le circuit de l'accumulateur. Au cas o la distance entre l'écran à im- pact 3 et les barres de percussion 2a - non représentées- du rotor 2 doit être augmentée, dans l'exécution selon la figure 2, le distributeur 12 et la soupape de blocage- freinage 14 sont manoeuvrés en conséquence, pour- que la pompe 10 refoule du liquide de pression depuis le réser- voir 11 dans la chambre de piston 8b du vérin de réglage 8. L'élévation de la pression ouvre alors le clapet anti- retour déblocable 13, de sorte que le liquide de pres- sion se trouvant dans la chambre annulaire 8a peut re- tourner au réservoir 11, à travers le clapet antiretour 13 et le distributeur 12, en une quantité qui corres- pond à la quantité de liquide introduite dans la chambre de piston 8b. Ensuite, la position que le piston de ré- glage 7 a prise dans le vérin de réglage 8 est verrouil- lée de la manière déjà décrite dans ce qui précède. L'exécution représentée sur la figure 3 se distingue de la construction qui vient d'être décrite, en référence à la figure 2, par le fait que le cylindre d'amortisseur 7, constituant en même temps le piston de réglage 7, est sorti de façon étanche par le fond avant du vérin de réglage 8. Pour cette raison, la chambre de piston 8b est située du côté opposé à l'écran 3, si bien qu'une plus grande face de piston est disponible pour encaisser les forces exercées sur l'écran à impact 3. Cette construction permet également les mêmes réglages et ajustements que ceux qui ont été décrits en relation avec la figure 2. La limitation des forces est réalisée à l'aide d'une soupape limitatrice de pression 24. Lors- que la force préréglée est dépassée, du liquide de pres- sion s'écoule depuis la chambre de pistion 8b du vérin de réglage 8 et à travers la soupape limitatrice de pression 24 et une soupape de précharge 25, jusque dans le réservoir 11. Une partie du liquide s'écoule alors à travers un clapet antiretour 26 vers l'espace annulaire 8a du vérin 8. Ainsi, ce dernier est complètement rempli et des cavitations sont évitées. Etant donné que, dans la construction dé- crite ci-dessus, le piston de réglage 7 a quitté sa po- sition, il doit être rajusté, soit par la mesure du dé- placement, soit au moyen d'une butée. Afin de limiter le déplacement du piston de réglage 7 vers l'écran 3, on a prévu de nouveau une butée 9, laquelle est disposée sur une tige 27. Celle-ci est fixée au piston de réglage 7 et dépasse du vérin de réglage 8 en traversant de fa- çon étanche son fond de cylindre. Cette tige sert éga- lement à relier l'accumulateur 9 à la chambre d'amortis- sement 6a du cylindre d'amortisseur 6. Enfin, l'exécution possible représentée sur la figure 4 utilise un cylindre d'amortisseur 6 qui est fixé directement à la cuirasse 1 du broyeur et dans le- quel est guidé et peut coulisser le piston d'amortisseur 5. Dans ce piston fait saillie la partie avant 7b du pis- ton de réglage 7, réalisé ici sous forme d'un piston double. Sa partie arrière 7a est située dans le vérin de réglage 8, se raccordant au cylindre 6. Un accumulateur 19 est raccordé à la chambre d'amortissement 6a du cylindre d'amortisseur 6 dans cette exécution également. L'espace annulaire 6b se trouvant côté tige du piston d'amortisseur 5 communique avec l'atmosphère, dans la construction selon la figure 4, à travers un perçage d'échappement d'air. Les chambres de piston 8a et 8b du vérin de réglage 8 sont raccordées, chacune à travers un clapet antiretour 28, à un distri- buteur 29, lui-même relié à la pompe 10 et au réservoir 11. Pour changer la position du piston de ré- glage 7 dans le sens de la diminution de la distance entre l'écran à impact (3) et le rotor (2),on produit l'en- voi de liquide de pression par la pompe 10, à travers le distributeur 29 et un clapet antiretour déblocable 28, jusque dans la chambre de piston 8a du vérin de réglage 8. A travers l'autre clapet antiretour déblocable 28, du liquide de pression de la chambre de piston 8b retourne au réservoir 11, le distributeur 29 occupant à cet effet la position adéquate. Pour que la partie avant 7b du piston de réglage 7 puisse se déplacer vers l'écran 3 à l'intérieur du piston d'amortisseur 5, la chambre de piston 30 de ce dernier communique avec l'atmosphère à travers un perçage 31. Au cas o la distance entre le rotor 2 et l'écran 3 doit être agrandie, du liquide de pression est refoulé par la pompe 10 et à travers le distributeur 29 dans la chambre de piston 8b du vérin de réglage 8. Le liquide sortant de la chambre 8a retourne au réservoir 11 par le clapet antiretour 28 et le distributeur 29. En même temps, la chambre de piston annulaire 33 dans le piston d'amortisseur 5 est reliée au réservoir 11 par un perçage 32 et à travers le distributeur 34. A des fins d'entretien, la distance entre le rotor 2 et l'écran à impact 3 peut être augmentée davantage. A cet effet, la chambre de piston annulaire 33 est mise en communication avec la pompe 10 par le distributeur 34. En même temps, la chambre d'amortisse- ment 6a est raccordée au réservoir 11, comme représenté sur la figure 1. Dans cette construction également, les mou- vements du piston 5 sont amortis par le liquide de pres- sion dans la chambre d'amortissement 6a, laquelle est raccordée à l'accumulateur 19. Comme, lors d'un mouve- ment du piston 5, la chambre annulaire 33 devient plus grande ou plus petite, du liquide peut être aspiré à travers le perçage 32 ou être expulsé vers le réservoir 11. il REVENDICATIONS 1. Broyeur à impact possédant au moins un rotor garni de barres de percussion, qui est monté ro- tatif dans une cuirasse de broyeur et coopère avec au moins un écran à impact monté pivotant contre une force élastique dans la cuirasse et dont la distance par rapport aux barres de percussion du rotor est ré- glable, caractérisé en ce que l'écran à impact (3) est articulé à la tige de piston (5a) d'un piston d'amor- tisseur (5) qui s'appuie sur la cuirasse (1) et dont la position de fin de course avant est réglable en continu par le piston de réglage (7) d'un vérin de réglage (8). 2. Broyeur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la chambre d'amortissement (6a) prévue dans le cylindre d'amortisseur (6) est remplie d'un élas- tomère. 3. Broyeur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la chambre d'amortissement (6a) prévue dans le cylindre d'amortissement (6) est remplie d'un liquide et est raccordée à un accumulateur (19) dont la pression de précharge est variable. 4. Broyeur selon la revendication 3, carac- térisé en ce que l'accumulateur (19) est placé à l'ex- térieur du cylindre d'amortisseur (6). 5. Broyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le cylindre d'amortisseur (6) constitue en même temps le piston de réglage (7) et est disposé réglable dans le cylindre du vérin de réglage (8). 6. Broyeur selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le cylindre d'amortisseur (6) est sortie de façon étanche du coté arrière du cylindre du vérin de réglage (8) et le piston de réglage (7) s'ap- puie sur le fond de cylindre du vérin de réglage (8) par une face annulaire entourant le cylindre d'amor- tisseur (8). Broyeur selon la revendication 5, carac- 7. térisé en ce que le cylindre d'amortisseur (6) est so r t i de façon étanche du côté avant du cylindre du vérin de réglage (8) et le piston de réglage (7) s'ap- puie par son fond de piston sur le fond de cylindre du vérin de réglage (8). 8. Broyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la tige (6,27) sortie de façon étanche du côté arrière du cylindre du vérin de réglage (8) porte une butée (9) pour limiter le mouvement de l'écran à impact (3) vers le rotor (2). 9. Broyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le cylindre d'amortisseur (6) est appuyé directement sur la cuirasse (1) du broyeur et le piston de réglage (7) est un pis- ton double (7a,7b) dont un piston (7b) est disposé dans le piston d'amortisseur (5) et dont l'autre piston (7a) est disposé réglable dans le cylindre du vérin de ré- glage (8), réalisé sous forme d'un prolongement du cy- lindre d'amortisseur (6). 10. Broyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une soupape limi- tatrice de pression est branchée sur le cylindre d'amor- tisseur (6). 11. Broyeur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une soupape limi- tatrice de pression (24) est branchée sur le cylindre du vérin de réglage (8).