Brevet FR2683462A1 — publié le 19930514

Dispositif de sécurité pour concasseur à mâchoire L'invention concerne un dispositif de sécurité pour un concasseur à mâchoire, et plus précisément un dispositif permettant d'éviter la détérioration de la machine, dans le cas ou un matériau imbroyable vient s'interposer entre les mâchoires et induit un effort supérieur a la normale. Les concasseurs à mâchoire, à simple ou à double effet, comportent deux mâchoires, généralement disposées verticalement ou légèrement inclinées par rapport a la verticale. L'une de ces mâchoires est fixe et l'autre mobile. Dans le cas d'un concasseur à simple effet, la mâchoire mobile est articulée à sa partie supérieure sur un arbre excentrique tournant, tandis que la partie inférieure s'appuie sur une butée solidaire du bâti, par l'intermédiaire d'une plaque d'articulation dont les bords longitudinaux opposés pivotent ou roulent dans des rainures de coussinets. Dans le cas d'un concasseur à double effet, la partie supérieure est articulée sur un axe fixe tandis que la partie inférieure s'appuie, par l'intermédiaire d'une plaque d'articulation, sur une piece dont la partie basse est animée d'un mouvement vertical alternatif crée dans sa partie haute par un arbre excentrique et s'appuyant à son tour, du coté opposé à la mâchoire toujours par l'intermédiaire d'une plaque d'articulation et de coussinets, sur une butée solidaire du bâti. Le mouvement de rotation de l'arbre excentrique (simple effet) ou le mouvement vertical alternatif de la pièce mobile verticalement (double effet) provoque alternativement un rapprochement et un éloignement des mâchoires et de ce fait, le broyage des matériaux se trouvant entre celles-ci.Dans le cas d'un concasseur à simple effet, le mouvement de la mâchoire mobile est un mouvement elliptique. Dans tous les types de concasseurs, de nombreux éléments peuvent induire des efforts plus importants que ceux induits par le concassage normal des matériaux. Ces efforts peuvent être dus à des pièces imbroyables de dimensions importantes (dents de pelle, matériaux imbroyables de recyclage de démolition, etc...). Ils peuvent aussi Btre dus à des matériaux classiques mais à fort taux d'humidité provoquant un compactage dans le bas de la chambre du concasseur. I1 peut aussi s'agir d'un mauvais réglage du concasseur. En règle générale, les matériaux imbroyables sont relativement petits et sont pris en bas de la chambre du concasseur. C'est donc cette partie de la machine qu'il faut protéger. Différents systèmes de securite ont cte imaginés par les constructeurs. Les premiers ont agi sur la plaque d'articulation qui doit flamber ou casser sous l'effort important provoque par un imbroyable. Toutefois, ces plaques ou volet de sécurité ont pour inconvénient qu'on les dimensionne difficilement pour qu'ils cassent pour des efforts déterminés sans se rompre par fatigue sous les efforts normaux de concassage, ou sans flamber pour des efforts inférieurs aux efforts prévus. D'autres ont interposé des vérins hydrauliques tarés à une pression maximale permettant de faire reculer la plaque d'articulation sous un effort trop important. Mais compte tenu des efforts importants dus au broyage, subis en permanence par les vérins, les constructeurs ne peuvent assurer une durée de vie suffisante de ces vérins. D'autres systemes tels que des cisaillements de boulons ont également été imaginés mais n'ont pu donner satisfaction. L'invention vise à palier les inconvénients précités en procurant un dispositif de sécurité pour concasseur à mâchoire qui ne fonctionne que lorsque l'effort exercé sur les mâchoires atteint et dépasse une valeur prédéterminée, ait une duree de vie importante et permette un arrêt du concasseur avant que celui-ci ne se détériore du fait de la présence d'un imbroyable entre ses mâchoires. Ce but est atteint selon l'invention en ce qu'un système amortisseur, pouvant ceder elastiquement pour une valeur prdeterminable de l'effort de broyage qui lui est transmis, est disposé derrière au moins l'un des coussinets sur lequel s'appuie la plaque d'articulation. Selon l'invention, le système amortisseur comporte deux plaques de serrage enserrant entre elles un ensemble élastique, une précontrainte étant exercée sur l'ensemble élastique entre les plaques, afin d'obtenir la valeur lui permettant de subir sans mouvement les efforts normaux de broyage transmis à la plaque d'articulation et d'absorber la course de la plaque, induite par un objet imbroyable, en se comprimant. Selon l'invention, l'ensemble élastique est constitué par une série de ressorts répartis sur la longueur du coussinet. Selon une autre forme de réalisation, l'ensemble élastique est constitué par une matiere élastique, par exemple un élastomere. Tout autre système élastique peut être envisagé. L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation décrit ci-après et représenté sur le dessin annexe. Sur les figures; La figure 1 montre une coupe schématique d'un concasseur à mâchoire pourvu du dispositif de sécurité selon l'invention; La figure 2 montre une coupe longitudinale du dispositif de sécurité selon l'invention à l'état précontraint, La figure 3 montre une coupe transversale du dispositif de sécurité selon l'invention soumis à un effort normal. Le concasseur représenté sur la figure 1 est un concasseur a simple action. Il comporte une mâchoire fixe 1 et une mâchoire mobile 2. La mâchoire mobile 2 est articulée à sa partie supérieure sur un arbre excentrique 3 et s'appuie à sa partie inférieure sur une butée 4 solidaire du châssis par l'intermédiaire d'une plaque d'articulation 5 s'étendant le long de la mâchoire 2 derrière celle-ci. La plaque d'articulation 5 s'appuie par ses bords longitudinaux opposés dans des coussinets 6, 7 dans les rainures longitudinales desquels elle peut pivoter. Un dispositif de sécurité 8 selon l'invention est disposé entre le coussinet 7 situé sur la butée 4 et la butée elle-même. L'ensemble mâchoire 2, plaque 5 coussinet 7 sécurité 8 et butée 4 est maintenu solidaire grâce à un système 9 à ressort exerçant une force de compression dans le sens de la longueur de la plaque 5. Comme on le voit plus en détails sur les figures 2 et 3, le dispositif de sécurité est constitué de deux plaques 10 et 11 s'étendant longitudinalement le long de la butée 4 et du coussinet 7. Entre les plaques 10 et il se trouve une couche de matiere élastique 12, par exemple un élastomere polyuréthane. Cette matière 12 est précontrainte au moyen de boulons, répartis régulierement le long des plaques 10 et 11 et serrés jusqu'à obtenir une valeur de précontrainte déterminée (Figure 2). Le système fonctionne comme suit Le concasseur est en marche et des pierres sont déversées par le haut entre les mâchoires. Tant qu'aucun objet imbroyable (dent de pelle mécanique, fer provenant de blocs de démolition etc...) ne pénètre entre les mâchoires, le processus se déroule normalement, c'est à dire que l'effort exercé sur la plaque d'articulation par la mâchoire est inférieur à la valeur limite de résistance de la matiere 12 précontrainte entre les plaques 10 et 11 qui ne se déforme pas. Dès qu'un effort beaucoup plus important est exercé sur la plaque d'articulation 5, effort provoqué la plupart du temps par un "imbroyable" entre les mâchoires, la valeur limite de résistance à la compression de la matière 12, prédéterminée au moyen de la précontrainte exercée par les boulons 13, est dépassée et la matière cede en absorbant le déplacement de la plaque 5 qui recule vers la butée 4 (Figure 3). On évite ainsi une rupture de la plaque 5 ou une détérioration d'une autre piece du concasseur. On peut prévoir entre les plaques 10 et 11 un systeme de détection d'un mouvement relatif des deux plaques afin d'arrêter immédiatement le concasseur si un tel événement se produit. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit, Elle peut s'appliquer à un concasseur à double effet dans lequel la mâchoire 2 est montée pivotante autour d'un axe 3 fixe et la plaque d'articulation 5 s'appuie sur une piece intermédiaire, animée d'un mouvement elliptique au moyen d'un excentrique, et appuyée, du côté opposé à la mâchoire, par une plaque d'articulation identique, sur une butée 4 solidaire du bâti. On peut aussi prévoir à la place de la matière en élastomère polyuréthane une série de ressorts tarés, répartis entre les deux plaques 10 et 11. Le système de protection peut être disposé en l'une quelconque des extrémités de la ou des plaques. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de sécurité pour concasseur à mâchoires du type comportant une mâchoire fixe et une mâchoire mobile effectuant un mouvement alternatif de rapprochement et d'éloignement par rapport à la mâchoire fixe, la mâchoire mobile s'appuyant à sa partie inferieure sur le bâti, ou sur une pièce intermédiaire, au moyen d'une plaque d'articulation dont les bords longitudinaux opposés peuvent pivoter ou rouler dans des coussinets longitudinaux situés respectivement sur la mâchoire et sur le bâti, ou la piece intermédiaire, caractérisé en ce qu'un système amortisseur (8), pouvant céder élastiquement pour une valeur prédéterminable de l'effort de broyage qui lui est transmis, est disposé derriere au moins l'un des coussinets (7) sur lequel s'appuie la plaque d'articulation (5). 2. - Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le systeme amortisseur (8) comporte deux plaques de serrage (10,11) enserrant entre elles un ensemble élastique (12), une précontrainte étant exercée sur l'ensemble (12) entre les plaques (10,11) afin d'obtenir la valeur lui permettant de subir sans mouvement les efforts normaux de broyage transmis à la plaque d'articulation (5) et d'absorber la course de la plaque, induite par un objet imbroyable en se comprimant. 3. - Dispositif de sécurité selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ensemble élastique (12) est un élastomère polyuréthane. 4. - Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble élastique (12) est constitué par une série de ressorts répartis sur la longueur du dispositif. 5 - Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système amortisseur (8) comporte des moyens pour détecter un déplacement relatif des plaques (10,11) afin d'arrêter le concasseur lorsque celles-ci se rapprochent sous l'effet d'une force supérieure exercée sur la plaque d'articulation (5).