Brevet FR2651156A1 — publié le 19910301

L invention concerne une barre de broyage amovible, a élé- ments actifs interchangeables, pour broyeurs de mine- raux. Les barres, ou manteaux, de broyage comportent des élé- ments actifs constitués de dents ou d'excroissances, fixes ou non sur un rotor. Ces barres, ou manteaux, sont actuellement de conception monobloc, en matériau résistant â l'abrasion. I I existe également des barres monoblocs dont les parties actives sont revetues, par soudure ou par brasage, d'une couche de matériau résistant à l'abrasion. Apres usure, il est né cessaire, dans le premier cas, de remplacer la totalité de la barre et > dans le second cas, de remplacer le revetement dur. Il résulte de cette situation des inconvénients d'ordre économique et de délai, surtout lorsqu'il faut remplacer les revêtements uses. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé- nients. Cette invention, tel le qu le se caractérise, re- sout le probleme consistant a créer une barre de broyage sur laquelle les éléments actifs puissent être aisément i nterchanges. La barre de broyage amoviblepour broyeur de minéraux, com portant des é l éléments actifs de forme et de dimensions ap- propriées, selon l'invention, se caractérise principalement en ce que lesdits éléments actifs sont incorporés à la barre de broyage par emboîtement, en ce qu ils sont réali- ses dans un matériau le mieux adapté au problème d'usure posé par le minéral a broyer, en ce que leurs parties travaillantes sont munies d'un revêtement dur, et en ce qu ils prennent appui, par le côté opposé à leurs face travaillantes, contre des épaulements faisant sai I I ie sur le coté externe de la barre, au niveau des emboîtements. Les é l éléments actifs s'emboîtent dans la barre par l'inter- mediaire d'évidements a section dégressive, du côté interne vers le côté externe de la barre. Selon un mode de réalisation préférentiel, les évidements a section progressive sont pyramidaux. Les éléments actifs sont, selon ce mode de réalisation, constitués de dents en forme de tronc de pyramide, dont la section de base corres- pond a celle de l'orifice d'entrée des évidements et dont la hauteur totale (H > est déterminée en fonction de la hauteur utile (h) å obtenir après emboîtement complet, compte-tenu de l'épaisseur de la barre. Selon un autre mode de réalisation, les évidements a sec- tion progressive sont coniques et les éléments actifs sont constitués de dents en forme de tronc de cône dont le diamètre de la grande base correspond à celui de l'orifice d'entrée des évidements, dont la conicité correspond a celle des dits évidements et dont la hauteur totale est déterminée en fonction de la hauteur utile 9 obtenir après emboîtement complet, compte-tenu de l'épaisseur de la barre. Quel que soit le mode de réalisation, le sommet des épaulements est situé en dessous du niveau maximum d'usure (N) des éléments actifs. Les éléments actifs sont, quel que soit le e mode de realisa- tion, réalisés en fonte alliez blanche au nickel-chrome, en acier allié traite, en fonte blanche, en fonte blanche à carbures de chrome, en acier a 12/18 % de manganese, ou en tout autre matériau métallique offrant des caractéristi- ques mécaniques compatibles avec le problème d'usure pose. La barre de broyage est, quant ael le, quel que soit le mode de réalisation choisi, réalisée en acier au carbone, en acier faiblement allié, en acier a 12/18 @ de manganèse, en fonte ductile, ou en tout autre matériau compatible avec les efforts transmis par les éléments actifs. Les éléments actifs peuvent, quel que soit leur mode de re- aI isation, être munis, sur leurs faces travaillantes, d'un revêtement dur rapporté par soudure, brasage ou aluminothermie, ou par encastrement et fixation par vis. La nature du revêtement peut être le carbure de tungstène, ou un mélange de carbures métalliques frittés ou non, ou une matière céramique à base d'oxydes, de nitrures ou de carbures frittés ou non. Selon un mode de réalisationparticulier, la barre est réa- lisée en fonte ductile avec éléments actifs en fonte blanche alliée a carbures de chrome. Selon un autre mode de réalisation, la barre est realisee en acier à 12218 % de manganèse avec éléments actifs en fonte blanche alliée å carbures de chrome. Selon un autre mode de réalisation encore la barre est realisee en fonte ductile avec éléments actifs comportant une plaquette de céramique frittée encastree dans l'arête active. Selon un mode de réalisation particulier,les côtes lateraux des éléments actifs pyramidaux et des évidements dans lesquels ils se logent sont parallèles entre eux. Les avantages obtenus, grâce a cette invention, consistent essentiellement en ceci que les éléments actifs peuvent etre aisément remplaces par l'utilisateur lui-même, en utilisant desoutillages très simples: ce qui permet d'en visager des réparations sur chantier en cas d'avarie ; en ce que le coût des barres est notablement réduit du fait de leur réalisation dans un matériau plus courant ; en ce que les dents peuvent être obtenues par moulage ou par taillage dans un profilé de section et de nature appropriées lorsque le mode de réalisation pyramidal a été choisi et que deux côtes opposes des évidements et des éléments actifs sont parallèles entre eux. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisa- tion de la barre de broyage selon l ' invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs au regard des dessins annexés sur lesquels :: - la figure 1 représente une vue en coupe selon AA (figure 2) ou BB (figure 4) de la barre de broyage équipée de densts pyramidales, - la figure2 représente une vue de face partiel lede la barre de broyage équipée de dents pyramidales, - la figure 3 représente une vue de dessus partiel le de la barre de broyage équipée de dents pyramidales, - la figure 4 représente une vue de face partiel le d'une barre de broyage équipée de dents pyramidales à côtés la- teraux parallèles, - la figure Sreprésente une vue de dessus partiel le d'une barre de broyage munie d'évidements etde dentspyrami- daux à côtés latéraux parallèles, - la figures représente une vue de face partiel le d'une barre de,broyage équipée de dents tronconiques, - la figure 7 représente une vue de dessus partiel le d'une barre de broyage équipée de dents tronconiques. Les figures 1, 2 et 3 représentent une barre de broyage 10 selon l'invention, comportant des évidements pyramidaux 11 et des épaulements 12 faisant saillie sur le côté externe 14 de la barre 10 dans laquelle sont incorpores des éléments actifs constitués de dents 20, dont la base 21 vient, après emboîtement complet, affleurer ou légèrement dépasser le côté interne 13 de la barre 10 et dont le côté 22, oppose à la face travaillante 23, vient prendre appui contre la face avant 121 des épaulements 12 et dont le sommet 24 dépasse de l'épaulement 12 d'une hauteur fonction du niveau d'usure maximum acceptable (N). Les figures 4 et 5 représentent une barre de broyage 30, selon l'invention, comportant des évidements pyramidaux 31, à côtés latéraux parallèles 311 et 312, et des épaulement à flancs paraI lèles32, dans laquelle sont incorporés des éléments actifs, ou dents 40, à côtés latéraux 45 et 46 parallèles dont la base 41 vient, après emboîtement com- plet, affleurer ou légèrement dépasser le coté interne 33 de la barre 30 et dont le côté opposé 42 à la face tra vaillante 43 vient prendre appui contre la face avant 321 des épaulements 32 et dont le sommet 44 dépasse de I 'épau- lement 32 d'une hauteur fonction du niveau d'usure maximum acceptable (N) Les figures 6 et 7 représentent une barre de broyage 50, selon l'invention, comportant des évidements tronconiques 51 et des épaulements 52 dont la face avant 521 est incur- vée, dans laquelle sont incorporés des éléments actifs, ou dents, tronconiques 60, dont la base 61 vivent, après emboîtement complet, affleurer ou légèrement dépasser le côté interne 53 de la barre 50 dont le côté 52 prend appui contre la face avant incurvée 521 des épaulements 52 et dont le sommet ss4 dépasse de l'épaulement 52 d'une hauteur fonction du niveau d'usure maximum acceptable CN). Ainsi, comme on le remarque en examinant les figures plus en détail les parties actives, quelle que soi t leur forme et celle des évidements correspondants, peuvent être sol i- darisées ou désolidarisées de la barre par simple emboîte- ment ou déboîtement ; étant entendu que cel les-ci sont maintenues en place par simple portée de leur base dans le fond de la rainure dans laquelle la barre est fixée. Il suffit donc de monter ou de désolidariser cette barre de son support, généralement le rotor d'un broyeur, pour pouvoir, en toute faciliter procéder au remplacement, par simple échange standard, d'un ou de plusieurs éléments actifs, en exerçant tout au plus un choc, à l'aide d'un mar teau, sur le sommet de ceux-ci pour obtenir le desengage- ment. Les épaulements, quant à eux, assurent une retransmission optimum à la barre des efforts exercés sur les éléments actifs lors des opérations de broyage, éliminant ainsi tout risque de déformation ou de rupture par flexion ou ei- saillement. Selon le mode de réalisation à côtés lateraux parallèles des évidements et des éléments actifs, ces derniers peuvent être ainsi facilement obtenus par tronçonnage d'un profile spécial dont la section correspond à la section longitudinale des dits éléments actifs, ce qui offreun intérêt économique certain. Selon le mode de réalisation à évidements et é 1 éléments ac- tifs tronconiques, ceux-ci peuvent être indifféremment obtenus par moulage ou par perçage et tournage. Ce mode de réalisation offre l'avantage de permettre une remise en condition des parties actives des dents par simple rotation à 180 de celles-ci, apres avoir simplement desserré la barre et désengagé partiellement les dites dents La durée de vle des dents pouvant, de ce fait, être notablement augmentée, voire doublée. La rotation des dents peut être facilitée par la présence d'un orifice transversal, tel que celui repéré 65 sur les figures 6 et 7, dans lequel il suffit d'introduire une tige cylindrique de diamètre approprio et d'exercer sur celle-ci un effet de levier. La barre de broyage selon l'invention est destinée principalement à équiper des broyeurs de pierres agricoles à rotor denté simple, ou des broyeurs à minéraux a double rotor denté. Revendications. 1. Barre de broyage amovible pour broyeurs de minéraux, comportant des éléments actifs de forme et t de dimension appropriées, caractérlsée en ce que les dits éléments actifs (20, 40 ou 60) sont incorporés à la barre de broyage (10, 30 ou 50) par emboîtement, en ce qu'ils sont réalisés dans un matériau le mieux adapté au problème d'usure posé par le minéral à broyer, en ce que leurs parties travaillantes sont munies d'un revêtement dur et en ce qu'ils prennent appui, par le côté opposé à leurs faces travaillantes, contre des épaulements (12, 32 ou 52) faisant saillie sur le côté externe de la barre au niveau des évidements 11, 31 ou 51) permettant l'emboîtement. 2. Barre de broyage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments actifs (20, 40 ou 60) s'emboîtent dans la barre (10, 30 ou 50) par l'intermédiaire d'evidements (11, 31 ou 51) d section dégressive du côte interne (13) vers le côté externe (14) de la barre (10, 30 ou 50). 3. Barre de broyage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les évidements de section progressive (11 ou 31) sont pyramidaux. 4. Barre de broyage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les évidements a section progressive (51) sont coniques 5. Barre de broyage selon les revendicationsl et 3, caractérisée en ce que les éléments actifs sont constitués de dents C20 ou 40) en forme de tronc de pyramide dont la section de base correspond à celle de l'orifice d'entrée des évidements (11 ou 31) et dont la hauteur totale (H) est déterminée en fonction de la hauteur utile (h) à obtenir après emboîtement complet, compte-tenu de l'épaisseur (E) de la barre (10 ou 30). 5. Barre de broyage selon les revendications 3 et 5, caractérisée en ce que les côtés latéraux (311 et 312) deé évidements (31) et les côtés latéraux (45 et 46) des éléments actifs (40) sont parallèles entre eux. 7. Barre de broyage selon les revendications 1 et 4, caractérlsée en ce que les éléments actifs sont constitués de dents (60) en forme de tronc de cône, dont le diamètre de la grande base correspond à celui de l'orifice d'entrée des évidements (51), dont la conicité correspond à celle des dits évidements C51) et dont la hauteur totale est deter- minée en fonction de la hauteur utile à obtenir après em boitement complet, compte-tenu de l'épaisseur de la barre (60). 8. Barre de broyage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sommet des épaulements (12, 32 ou 52) est situé en dessous du niveau maximum d'usure (N) des éléments actifs, ou dents, (20, 40 ou (60). 9. Barre de broyage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en fonte ductile avec éléments actifs en fonte blanche alliée à carbures de chrome. 10. Barre de broyage selon la revendication 1, caractéri- sée en ce qu'elle est réalisée en acier à 12/18 % de manganèse avec éléments actifs en fonte blanche alliée d carbures de chrome. 11. Barre de broyage selon la revendication 1, caracteri- sée en ce qu'elle est réalisée en fonte ductile avec éléments actifs constitués d'une plaquette de céramique frit tée, encastrée dans l'arête active.