Brevet FR2634401A1 — publié le 19900126

Rotor équipé de boucliers de protection, destiné à un concasseur. La présente invention est relative à un rotor équipé de boucliers de protection, destiné à un concasseur. De tels concasseurs peuvent par exemple consister en des concasseurs à marteaux ou en des broyeurs qui compor- tent un carter fixe dans lequel un rotor équipé de boucliers de protection est logé de manière rotative. A l'entrée du carter, du côté intérieur de celui-ci, est agencée une en- clume, qui agit en association avec des outils de concassa- ge fixes ou mobiles solidarisés au rotor. Dans le cas de concasseurs à marteaux, ceux-ci consistent en des marteaux logés de manière pivotable entre des disques agencés de manière fixe en rotation surun arbre en vue de constituer un rotor. Pour ce faire, le rotor qui est généralement ac- couplé à un moyen d'entraInement à rotation rapide compor- te une pluralité d'axesparallèles à l'arbre du rotor mais décalészde manière excentrique par rapport à celui-ci, axes sur lesquels les outils de concassage ou les marteaux sont logés de manière librement rotative. Le concassage s'effec- tue--par l'interaction des marteaux avec l'enclume fixe dis- posée à l'entrée de matière ainsi qu'avec la par.i.-inté- rieure ou le fond exerçant la fonction d'uncontre-outil contre lequel la matière est projetée ou sur lequel elle est coinçée. En fonctionnement, certaines zones et/ou parties du concasseur sont soumises à des sollicitations particu- lièrement élevées par la matière à concasser qui exerce des efforts sur ces zones ou parties dans les directions les plus diverses. Parmi les zones particulièrement sollicitées, il s'agit notamment des parois intérieures du carter, du fond du carter ainsi que, dans la zone du rotor, du corps du rotordans le cas de la construction d'un rotor en plu- sieurs parties, des disques constituant ledit corps du rotor- notamment leur surface extérieur% c'est à dire les surfaces périphériques et les surfaces adjacentes à celles- - ci - des brides, des croisillons ou analogue, ainsi que, en outre, des outils portés par le rotor, par exemple les marteaux. Notamment lorsque la matière à concasser consiste entièrement ou partiellement en un matériau métallique, le corps du rotor subit des usures particulièrement importantes par suite du frottement et de l'impact des pièces de ma- tière. Après un temps de fonctionnement relativement court, les surfaces extérieures du corps du rotor ou des disques du rotor, notamment sont abrasées de manière telle que les éléments constituant le corps du rotor deviennent inutilisa- bles et doivent être remplacés. En vue d'augmenter les temps d'utilisation des élé- ments de machine soumis à usure, on a prévu des boucliers de protection qui recouvrent les zones concernées et qui peuvent être remplacés après usure. Le corps du rotor, par exemple les disques le constituant dans sa partie essentielle.sont recouverb par des boucliers de protection selon une technique connue par le document DE-C-26 05 751. Les boucliers de pro- tection et les marteaux sont chaque fois agencés sur un axe commun et peuvent être désolidarisés de la zone de support ou du corps du rotor moyennant un dispositif spécial d'extrac- tion, par traction et par retrait de l'axeeet être ensuite remplacés. Après retrait d'un axe, les boucliers de pro- tection reposent librement sur les disques du rotor et sont librement accessibles ainsi que les'marteaux et peuvent être remplacés. Dans le cas d'une construction conforme au docu- ment DE-C-33 27 204, les marteaux et boucliers de protec- tion sont agencés sur des axes différents qui peuvent toutefois être retirés ou expulsés de manière analogue par un dispositif adéquat tel que par exemple celui qui est connu par le document DE-B-24 37 793. Du point de vue de la solidarisation et des pos- siblités de remplacement des boucliers de protection, les solutions susmentionnées satisfont essentiellement à la demande. Toutefois, certains facteurs, notamment déter- minés par la durée du remplacement dans le cas de ces constructons, sont désavantageux. Dans les deux cas sus- mentionnés, l'encombrement et la demande en temps sont élevés pour retirer l'axe de la zone du corps de-rotor, étant donné que les dispositifs d'extraction et de montage utilisés doivent être déplacés plusieurs fois. Selon la lon- gueur du rotor, il y a lieu de retirer les axes de 2 mètres ou plus, en plus de la longueur du dispositif d'extraction spécial, lorsqu'il s'agit de retirer l'axe de la zone du corps du rotor en vue de rendre les boucliers de protection librement accessibles. Etant donné que le retrait ou l'extrac- tion de l'axe doit s'effectuer par étape pour des raisons techniques, le facteur temps s'additionne de façon négative aux inconvénients constructifs et dûs à l'encombrement. Le montage ou le démontage des axes dont 6 à 12 pièces sont en pratique prévus dans un rotor, s'effectue à l'aide d'un dispositif d'extraction spécial à l'aide du- quel les axes peuvent être retirés. Les divers boucliers de protection libérés reposent, en effet sur les surfaces extérieures des disques de rotor, mime après retrait des axes, mais ils doivent malgré tout être ajustés de manière telle que les alésages de leurs éléments de fixation soient alignés avec l'axe correspondant. Dans cette position, l'axe 4- est introduit par étapes dans les alésages de chaque bou- clier' de protection alligné et chaque bouclier de protec- tion est centré et solidarisé de cette façon, environ 10 à 13 boucliers de protection étant allignés ou agencés axialement sur la longueur du rotor. Un autre inconvénient des techniques connues réside dans le stockage onéreux rendu nécessaire par le nombre et les divers types de boucliers de protection desti- nés au revêtement du rotor. Selon l'agencement des marteaux ou selon le nombre des marteaux soit.2, 16 ou 24, il est nécessaire de prévoir en pratique, entre 74 et 84 boucliers de protection partiellement différent pour le revêtement d'un rotor. Cela signifie également que, lors du montage de nouveaux boucliers de protection, l'opérateur doit: chaque fois décider quel bouclier de protection doit être monté, étant donné que les boucliers de protection des- tinés aux extrémités du rotor ainsi que les boucliers de protection destinés à la zone des marteaux sont par exem- ple différents des autres boucliers de protection. En plus des travaux d'ajustement de chaque bouclier de protection - ajustement des alésages des boucliers de protection en ali- gnement avec l'axe - ce choix du bouclier correspondant constitue des dépenses importantes, Cette technique sus- mentionnée utilisée pour les constructions connues fonction- ne sans difficultés, mais exige beaucoup de dépenses en temps et en personnel, notamment suite au travail d'ajuste- ment nécessaire des divers boucliers de protection. Le but de l'invention vise à protéger les surfaces extérieures d'un rotor de l'usure par des boucliers de pro- tection qui sont plus rapidement et plus simplement rem- plaçables et ce moyennant des dépenses réduites en personnel et qui sont moins encombrants. Conformément à la présente invention, ce but est atteint par un lien ou une solidarisation directe par adap- tation des formes des boucliers de protection sur leur rotor. Dans le cadre de la demande, "le lien ou la solida- risation directe" signifie un lien ou une solidarisation telle qu'elle rend superflus les éléments de solidarisation complémentaires, notamment les axes, ce qui permet d'éco- nomiser de la place et du temps lors du remplacement. Pour ce faire il est particulièrement avantageux que les boucliers de protection comportent, du c8té opposé à leur zone d'usure, au moins un rail de fixation, qui est apte à être introduit dans chaque fois au moins un évidement profilé pratiqué dans le rotor. Le temps de remplacement des boucliers de pro- tection est largement diminué grâce à la solution de l'invention et n'exige qu'une fraction du temps jusqu'à présent nécessaire, étant donné que le processus d'ex- traction ou de répulsion des axes est omis. Pour le cen- trage des boucliers de protection, l'état de la technique fait appel, en général, à deux opérateurs dont un premier s'occupe de l'alignement de l'alésage de chaque-bouclier de protection avec l'axe et l'autre commande manuellement le dispositif de levage et contr8le l'introduction par étape de l'axe et effectue les gestes techniques néces- saires à cet effet. L'agencement conforme à la présente invention n'exige, par suite des avantages susmentionnés qu'un seul opérateur pour le remplacement ou l'introduc- tion des boucliers de protection. L'économie de temps ainsi obtenue est évidente tout comme l'encombrement nota- blement réduit par rapport à celui des dispositi1 connus dans Iesquels les axes doivent être retirés complètement du corps du rotor, c'est-à- dire que dans le cas particulier, au moins 2 mètres de jeu doivent être prévus pour les mou- vementset, par ailleurs, de l'espace supplémentaire doit être prévu pour la disposition du dispositif d'extraction,dans la direction de déplacement des axes. Par ailleurs, dans le cadre de la technique de l'invention, le montage des boucliers de protection n'exige, dans le cas le plus avantageux>que 6 sélections c'est-à- dire que pour une disposition déterminée des marteaux et un revêtement du rotor par des boucliers de protection s'éten- dant sur toute la longueur de celui-ci, 6 boucliers de pro- tection différents sont nécessaires qui sont classés selon les fentes prévues pour les marteaux, prédéterminées ou pé- vues dans la surface supérieure des boucliers de protection. Selon une autre forme d'exécution de l'invention, lalongueur d'un bouclier de protection est choisie libre- ment au maximum jusqu'au-delà de la longueur du rotor, en fonction des moyens de solidarisation auxdits rotors, c'est-à-dire aux endroits o le rotor se compose de disques et qui permettent une introduction par coulissement. Grâce à cette mesure, on facilite encore la ma- nipulation des boucliers de protection lors du montage et du démontage. Par ailleurs, l'espace nécessaire pour l'intro- duction et l'extraction des boucliers de protection, qui peut s'élever à environ deux mètres dans le cas d'un bou- clier de protection qui recouvre toute la longueur du ro- tor, peut être réduit à la demi longueur du rotor, c'est-à- dire à environ un mètre, lorsque les boucliers de protection sont choisis à une longueur qui ne recouvre que la moitié de la longueur totale du rotor. Il est toutefois également pos- sible que les boucliers de protection ne recouvrent chaque fois par leur partie de couverture que la moitié d'une largeur de disque de rotor des disques de rotor voisins, c'est-à-dire une technique de construction comportant plusieurs boucliers de protection qui peuvent être retirés individuellement se - lon la séquence de montage. Les coûts de stockage sont nota- blement réduit par le fait que, dans le cas de 6 axes répar- - tis sur le périmètre du rotor, 12 boucliers de protection seulement sont nécessaires, comparativement aux 74 ou 84 boucliers exigés par la technique connue. Dans le cas d'un bouclier de protection recouvrant toute la longueur du rotor, le revêtement complet du rotor n'exigerait que 6 boucliers de protection. Dans le cadre de l'invention, on peut toute- fois également prévoir par exemple 4 boucliers -de protection répartis sur le périmètre du rotor. D'autres formes d'exécution avantageuses des boucliers de protection conformesà l'invention sont mentionnées dans les sous-revendications. D'autres détails de l'invention sont décrits ci-dessous à l'appui des formes d'exécution représentées dans les dessins dans lesquels: - la figure 1 représente unecoupe longitudinale à -travers un concasseur comportant un rotor conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale à travers un rotor selon la ligne II - II de la figure 3; la figure 3 est une coupe, longitudinale selon la ligne III - III de la figure 2; - la figure 4 est une représentation en perspective d'un rotor complet d'un concasseur à marteaux comportant un couvercle pour la solidarisation axiale des rails de solidarisation; et - les figures 5 et 6 représentent des vues développées du rotor, notamment pour la visualisation de l'agencement des boucliers de pro- tection. Dans le cas du concasseur représenté à la figure 1 et portant le repère général 1, il s'agit, à titre d'exemple, d'un concasseur à marteaux dont le carter 2 comporte un ro- tor 3 logé de manière rotative moyennant un arbre 4. Ce carter n'est représenté à la figure 3 par des traits d'axe. Dans les figures 1 et 3 on a représenté les parois frontales 5, et de manière Thématique, les paliers 6 de l'arbre 4 et les parois /sérales 7. L'arbre du rotor 4 peut comporter une pluralité de disques de rotor 78 par exemple circulairessolidarisés en rotation par une clavette 9. L'invention n'esttoutefois-pas limitée à un tel rotor com- posé de disques, mais convient également pour d'autres corps de rotor, par exemple un rotor en croisillons ou un rotor coulé d'une seule pièce. L'arbre 4 peut être entrai- né en rotation par un dispositif d'entrainement:non repré- senté. Les disques de rotor 8 consistent en des corps en forme de disques ou des brides 8a qui sont équipés de moyeux 8b. Les disques de rotor sont logés moyennant leurs moyeux 8b sur l'arbre 4, l'un à proximité immédiate de l'autre. Les disques de rotor 8 comportant les moyeux 8b et les brides 8a constituent, sur l'arbre 4, le corps du rotor ou le corps de support du rotor 3 du concasseur à marteaux. Des axes 10 parallèles à l'arbre 4 mais tous décalés radialement par rapport à celui-ci d'une même distance traversent les disques de rotor 8, c'est-à-dire les alésages 8c pratiqués dans les disques de rotor,-notam- ment dans les brides 8a. Les axes 10 servent de logement pour les marteaux 11 qui sont agencés de manière libre- ment rotative sur ceux-ci. Les marteaux 11 sont de construc- tion excentrique et s'étendent vers l'extérieur, à l'état de fonctionnement, de la manière représentée à la figure 1. Dans les figures 2, 3 et 4, le rotor 3 est hors fonctionne- ment, c'est-à-dire à l'arêt. Deux marteaux 11 ne sont en générale pas disposés à proximité immédite l'un de l'autre. Ceux-ci sont plutôt distribuéssur la longueur du rotor et sur le périmètre de celui-ci, comme le représentent, par exemple les représenta- tions développées des figures 5 et 6. En vue d'éviter l'usure des surfaces extérieures, c'est-à-dire les surfaces périphériques et les surfaces adjacentes des disques de rotor 8,notamment des brides Sa, on a prévu, en plus des marteaux, d'autres élémentsd'usure à savoir des boucliers de protection 12 solidarisés au rotor 3. Chaque fois 2 boucliers de protection 12 sont agencés, dans la forme d'exécution représentée, sur la longueur totale L du rotor 3. Ceci n'est toutefois pas une 3'0 condition essentielle de l'invention, d'autres agencements étant également possible dans le cadre de l'invention. Ainsi la longueur 1 d'un bouclier de protection 12 peut varier jusqu'audelà de la longueur L du rotor en fonctkn des possibilités de solidarisation au rotor, c'est-à-dire, pour ce qui concerne la forme d'exécution, des possibilités de solidarisation auX disques de rotor. Un seul bouclier de protection 12 peut par exemple couvrirlalongueur totale L du rotor 3 ou bien divers boucliers de protection peuvent par exemple chaque fois recouvrir, par leur partie de cou- verture 12, la moitié de la largeur d'un disque de rotor (b) des disques de rotor 8a adjacents. Comme représenté dans les exemples dexé.cution, les boucliers de protection peuvent par exemple présenter une forme de segment circulaire. La face inférieure 12c des boucliers de protection 12 ou de la partie de couverture 12a, opposée A la zone d'usure 13 comporte un rail de solidarisa- tion éventuellement profilé 14 qui est apte & être introduit coaxialement dans un évidement 15 profilé de manière corres- pondente et pratiqué dans le rotor 3,notamment dans les dis- ques 8 de celui-ci. Le rail de solidarisation profilé 14 des boucliers de protection 12 peut par exemple présenter une forme trapézoïdale 14a qui converge vers la zone d'usure 13. En variante, le rail de solidarisation 12 peut également pré- senter une section 14a constituée par 2 trapèzes juxtaposés dont les petits ctés parallèles 14b sont adjacents. La distance axiale ainsi que la distance selon le périmètre, séparant deux boucliers de protection adjaents 12 ou les éléments de couverture 12a de ceux-ci, qui couvrent dans la forme représentée, chaque fois la demilongueur:L du rotor, est aussi petite que possible, et, en général, infé- rieureà la distance représentée dans le dessin. Dans le ca- dre de l'invention, il est possible de prévoir que les bou- cliers de protection, à l'état monté, recouvrent essentiel- lement la périphérie à protéger du rotor ou des disques de rotor ou constituent un cylindre ou une enveloppe de pro- tection essentiellement fermée. Néanmoins, à chaque endroit 3'0 ou un marteau 11 fait saillie:sur la périphérie du rotor, l'enveloppe dudit rotor comporte une fente 12C. Le rail de solidarisation 14 du bouclier de pro- tection 12 qui fait saillie chaque fois sur le dernier disque 8d du rotor est fixé contre tout déplacement axial en état de fonctionement, à l'aide d'un couvercle 16 qui est engagé dans une rainure 14c pratiquée dans ledit rail de solidarisation et qui est solidarisé au dernier disque de rotor 8d (voir les figures 3 et 4). Lorsqu'il s'agit de remplacer Ies boucliers de protection 12, ce couvercle 16 doit d'abord être retiré- avant expulsion axiale du bouclier de protection 12. Les dimensions constructives d'un rotor conforme à la présente invention doivent être choisies de manière telle que le montage ou le démontage des boucliers de protection n'est pas gêné,dans la position de repos supé- rieure d'un bouclier de protection (voir approximativement à la figure 2), par les moyeux des marteaux suspendus aux axes ou par les moyeux eux-mêmes. REVENDICATIONS 1. Rotor équipé de boucliers de protection, destiné à un concasseur, caractérisé par un lien ou une solidarisa- tion directe par adaptation des formes des boucliers de protection (12) sur le rotor (3). 2. Rotor selon la revendication 1 caractérisé en ce que les boucliers de protection (12) comportent, du c8té opposé à leur zone d'usure (13), au moins un rail de fixation (14) qui est apte à 8tre introduit dans chaque: fois au moins un évidement profilé (15) pratiqué dans le rotor (3). 3. Rotor selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, dans le cas d'un rotor (3) constitué de disques (8), le ou les rails de fixation (14) est ou sont engagé(s) dans des évidements profilés alignés, pratiqués dans lesdits disques (8). 4. Rotor selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les boucliers de protection (12) sont aptes à être montés par coulissement sur le rotor (3) ou à être retirés de celui-ci coaxialement par rap- port à l'axe de rotation dudit rotor (3). 5. Rotor selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les arêtes longitudinales des boucliers de protection sont situées dans la zone ra- diale d'axes de marteaux (10). 6. Rotor selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le nombre de boucliers de protec- tion répartis sur le périmètre du rotor est inférieur au nombre d'arbres de marteaux. 7. Bouclier de protection pour un rotor conforme à l'une ou plusieurs des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la longueur (1) d'un bouclier de protection (12) est choisie librement au maximum jusqu'au-delà de la lon- gueur (2) du rotor, en fonction des moyens de solidari- sation au rotor (3). 8. Bouclier de protection selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le rail de fixation (14) solidaire du- dit bouclier (12) présente une section trapézoïdale (14a) qui converge du coté orienté vers la zone d'usure (13). 9. Bouclier de protection selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le rail de fixation (14) solidaire dudit bouclier (12) présente une section (14a) consti- tuée par deux trapèzes juxtaposés dont les petits cô- tés parallèles (14b) sont adjacents.