Brevet FR2580954A1 — publié le 19861031

La présente invention est relative à un concasseur à chambre circu- taire du type comportant un bâti, une pièce de broyage appelée noix do broyage fixée sur un arbre d'axe vertical et une autre pièce de forme annulaire appelée anneau de broyage fixée autour de la pre- mière et ayant le même axe, le broyage des matériaux introduits entre ces deux pièces étant effectué par le mouvement de la noix de broyage par rapport à l'anneau de broyage. Dans ce type de concasseur, on connait les concasseurs giratoires dont la noix de broyage, qui a souvent une forme conique, est fixée sur un arbre vertical. Cet arbre est animé d'un mouvement pendulai- re, il peut tourner sur lui-même par rapport à un point situé au-- dessus de l'anneau de broyage et sur le même axe que ce dernier, tandis que l'extrémité inférieure du dit arbre est montée en rota- tion dans un excentrique lui-même monté en rotation dans le bâti du concasseur sur l'axe de l'anneau. Le mouvement pendulaire de l'arbre est obtenu par le fait que l'excentrique est entrainé en rotation. Les matériaux introduits dans le concasseur sont broyés entre l'an- neau et la noix de broyage par le mouvement continu d'écartement et de rapprochement de chaque point du pourtour extérieur de la noix par rapport au pourtour intérieur de l'anneau de broyage. La noix et l'arbre qui la supporte peuvent être animés d'un mouve- ment de translation axial qui peut se produire pour trois raisons: -pour régler la granulométrie des matériaux broyés -pour rattraper l'usure de l'anneau et de la noix -pour éviter toute destruction en cas d'introduction de corps imb- royables ou de de bourrage dans le concasseur. Dans ce type de concasseur deux problèmes se présentent -la complexité du mécanisme d'entrainement et de sécurité qui se traduit par un coût élevé de production et par un entretien coû teux. -l'étanchéité entre d'un côté l'arbre supportant la noix et d'un autre côté la partie du bâti contenant le mécanisme d'entraine- ment du dit arbre ( voir FR 2 398 543). La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un autre type de mouvement de la noix de broyage, et d'autres solu- Ao tions techniques liées à cette disposition. A cet effet, le concasseur, objet de cette invention se caractérise essentiellement par: -un moyen d'entraînement produisant un mouvement oscillatoire ver- tical lié à l'arbre qui supporte la noix de broyage pour l'entraî- 4ri ner en un tel mouvement, -un moyen de guidage du dit arbre dans son mouvement oscillatoire vertical, -une partie supérieure du bâti,sur laquelle l'anneau de broyage est fixé,et qui est montée non fixe. Cette partie est emboîtée par glissement dans la partie du bâti qui lui est inférieure et arré- tée en place en appuyant par un anneau extérieur sur des épaulements fixés sur la partie inférieure pour positionner l'anneau de broyage par rapport à la noix de broyage. - Une chambre de broyage agissant par rapprochement alternés et 2r favorisant l'autobroyage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la desc- riptiori détaillée ci-aprés, illustrée par des dessins dans lesquels -la figure 1 est un shéma du principe du concasseur. -la figure 2 est une vue faite selon AA de la figure 1. r Le concasseur selon l'invention comporte un bâti (1) comportant une partie supérieure (6) montée non fixe sur une partie (7) qui lui est inférieure, la dite partie supérieure coulisse dans la partie (7). Elle s'arrête en place en appuyant par un anneau extérieur (8) sur des épaulements (9) fixés dans la partie (7); des cales (12) qo introduites entre l'anneau extérieur (8) et les épaulements (9) peu- vent changer la hauteur de la partie (6) par rapport à la partie (7). Des organes élastiques, par exemple des ressorts de compression (10) appuient vers le bas sur la dite partie supérieure (6) du bâti. Une pièce de forme annulaire (4) appelée anneau de broyage et dont la surface intérieure a une forme conique dont le sommet dirigé vers le haut, est fixée à l'intérieur de la partie supérieure (6) du bâti. o Une pièce de broyage (2) en forme de tronc de cône droit dont la petite base est en haut, appelée noix de broyage, est fixée sur un arbre (3) dont l'axe est vertical. Le dit arbre est entraîné en un mouvement oscillatoire vertical par liaison avec un moyen d'entraînement produisant un tel mouvement et guidé dans ce mouve- f ment par un moyen de guidage par exemple un fourreau (5). Dans un mode de réalisation, le moyen d'entraînement est un dispo- sitif excentrique (14) dont le tourteau est lié à un arbre horizon- 4 2580954 tal (11) entralné en rotation, cet arbre est guidé par des paliers (12) par l'intermédiaire des bagues d'usure (13). Le collier (25) du dispositif excentrique (14) a une surface supé- rieure plane sur laquelle appuie et glisse l'arbre vertical. Cet ensemble mécanique baigne dans un liquide lubrifiant contenu dans un carter (5) constituant la partie inférieure du bâti. Un dispositif classique quelconque peut amener le dit liquide lubrifiant au niveau de l'arbre vertical (3) et de sa bague d'usure (16). L'arbre hori- zontal (11) est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une poulie d'entraînement (17) liée à un organe moteur non présenté. Un joint d'étanchéité (16) assure une liaison continue entre lecar- ter (15) et l'arbre horizontal (11). Un organe élastique non présenté appuie vers le bas sur la noix de broyage pour assurer un contact permanent entre l'arbre vertical (3) et le dispositif excentrique (14) lors du mouvement, un joint d'é- tanchéité (19) placé entre le fourreau (5) et la noix de broyage assure la protection de l'arbre vertical (3) contre les poussières. La position de l'anneau de broyage par rapport à la noix de broyage est réglable à l'aide des cales (12). Ce réglage sert à contrôler la granulométrie des matériaux broyés.Ces cales peuvent être remp- lacées par des vérins hydrauliques. L'espace formé entre la surface extérieure de l'anneau de broyage (4) et la noix de broyage (2) constitue la chambre de broyage (20). Du fait que la surface intérieure de l'anneau de broyage présente une forme générale conique, dont l'angle moyen du sommet de cône est d'une valeur inférieure à celui du cône que forme la surface extérieure de la noix de broyage, l'entrée (21) de la chambre de broyage (20) permet le passage de matériaux dont la taille est plus grande que ceux qui peuvent passer par la sortie (22) de la dite chambre. Les matériaux à broyer sont introduits par l'entrée (21), s'écrasent entre les deux pièces de broyage sous l'effet de mouvement oscilla- toire vertical de la noix de broyage (2) avancent par glissement et par gravité sur la surface extérieure de la dite noix au fur et à mesure que leur taille diminue sous l'effet de ces écrasements suc- cessifs et enfin sortent par la sortie (22) une fois que leur taille le permet. La surface intérieure de l'anneau de broyage (4) peut être consti- tuée par plusieurs surfaces coniques dont l'inférieure a l'angle au sommet plus grand que les supérieures. Elle peut aussi être pour- vues de reliefs (23), ces reliefs ont une allure continue circulai- re. Ces dispositions de la dite surface ont pour r81e: -de créer des surfaces d'appui réduites, ce qui augmente la pression sur ces surfaces lorsque la noix de broyage (2) se rapproche d'el- les, et donc facilite le broyage des matériaux difficiles à broyer. Dans le cas d'introduction d'un corps très difficile à broyer dit imbroyable,la partie supérieure (6)-du bâti qui porte l'anneau de broyage sera soulevée sous l'effet de la montée de la noix de broya- ge (2) malgré la force exercée vers le bas sur elle par le ressort de compression (10). Ceci augmente la pression exercée sur le dit corps et facilite son évacuation par la sortie (22) vu la disposi- tion de la surface intérieure de l'anneau de broyage (4). Si le corps imbroyable résiste à la pression maximale exercée, c'est-à-di- re lorsque la noix de hrcyage etteint sa position la plus élevée, une alarme reliée à l'organe exerçant une force sur la partie supé- riwjre (6) du b ti re décJeriche. Il est bien évident que cette alarme peut se déclencher soit dés que la noix de broyage (2) atteint sa position la plus élevée soit à partir d'un nombre prédé- terminé d'oscillations accompagnées par un soulèvement de la dite partie supérieure (6) du bâti. Cette alarme peut être. accompag- née ou non par un arrêt de l'organe moteur. La force exercée par le ressort de compression (10) est réglée en fonction de la nature des matériaux à broyer. Ce ressort peut être remplace par un organe élastique quelconque par exemple un disposiçtif hydraulique et pourvue d'un accumulateur. Le moyen d'entraînement excentrique peut être remplacé par un ensemble mécanique "bielle-manivelle" ou encore par un ensemble hyd- raulique comportant un vérin hydraulique. Dans le mode de réalisation détaillé ci-dessus, le bâti (1) est constitué par trois parties: la partie supérieure (1) qui porte l'anneau de broyage (4) et qui se soulève dans le cas d'introduction d'un corps très difficile à broyer dans la chambre de broyage (20), la partie intermédiaire (7) qui porte la partie supérieure, comporte le moyen de guidage (5) de l'arbre vertical (3) et forme un couverc- le du carter constitué par la partie inférieure (15) pour contenir l'arbre horizontal (11) et l'excentrique (14) dans un liquide lubri- fiant et enfin, On peut remarquer facilement que la sortie (22) de la chambre de broyage (20) est isolée du moyen d'entrâinement, ce qui évite l'arrivée de poussière à celui-ci. L'étanchéité entre l'arbre vertical (3) et la zone poussiè- reuse près de a18 sortie (22) de la chambre de broyage est assurée aisément à l'aide du joint d'étanchéité (19) monté autour du fourreau (5) et contenu dans une cavité symétrique (24) d'une paroie cylindrique droite faite dans la noix de broyage (2) dans sa grande base. La matière de chaque partie constitutive du concasseur est choisie en fonction de son rôle. La surface inférieure de l'arbre vertical (3) et la surface AO plane du collier (25) du dispositif excentrique (4) doivent être faite d'une matière très dure, cette dernière doit rendre aussi ces deux surfaces glissantes l'une par rapport à l'autre. Le mode de réalisation qu'on vient de décrire est donné à sant le mouvement vertical oscillatoire peut être réalisé par toutes techniques connues ou à connaître, la matière de chaque organe du concasseur peut être choisie parmi les matières connues ou à connaître pour pallier des problèmes 2- d'usure ou de frottement ou autres. Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Concasseur à chambre circulaire du type comportant un bâti (1), une pièce de broyage (2) appelé noix de broyage fixée sur un arbre (3) d'un axe vertical et une autre pièce de forme annulaire (4) appelée anneau de broyage fixée autour de la première et ayant le même axe, le broyage des matériaux introduits entre ces deux pièces de broyage étant effectué par le mouvement de la pièce (2) par rapport à l'anneau (4), caractérisé par: -un moyen d'entraînement produisant un mouvement oscillatoire vertical lié à l'arbre (3) pour l'entrai- ner en un tel mouvement, -un moyen de guidage (5) de l'arbre (3) dans son mouve- ment oscillatoire vertical. R2/ Concasseur selon la revendication i comportant un bâti (1) caractérisé en ce qu'une partie supérieure (6) du dit bâti est montée non fixe par rapport au bâti et su-r laquelle est fixé l'anneau de broyage (4) , la dite partie (6) étant emboitée par glissement dans la partie (7) du bâti qui lui est inférieure et arrêtée en place en appuyant par un anneau extérieur (8) sur des épaule- ments (9) fixés sur la partie (7) pour positionner l'an- neau de broyage (4) par rapport à la pièce de broyage (2). !3/ Concasseur selon la revcendication 2 caracetérise en ce qu'un orqane élastique exerce une force prédéterminée verticale vers le bas sur la partie supérieure (6) du concasseur qui porte l'anneau de broyage. R4/ Concasseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau de broyage (4) a une surface interne pré- sentant des formes en relief. R5/ Concasseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'entraînement est un dispositif excent- no rique (14). R6/ Concasseur selon les revendications 1 et 5 caractérisé par un organe élastique (non présenté) appuyant sur la noix de broyage (2) vèrs le bas en vue d'assurer par cet appui le contact de l'arbre vertical avec le moyen e d'entraînement. R7/ Concasseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'entraînement est un ensemble mécanique "bielle manivelle". R8/ Concasseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'entraînement est un ensemble hydrauli- que comportant un vérin. R9/ Concasseur selon la revendication 1 et la revendication caractérisé en ce que l'arbre vertical (3) appuie et glisse sur une surface supérieure plane du collier (25) du dispositif excentrique (14).