Brevet FR2673387A3 — publié le 19920904

FR 2673387 A3 19920904 FR 9202378 A 19920228 BROYEUR A MACHO IRES La présente invention a pour objet un broyeur à mâchoires. Les broyeurs à mâchoires connus prévoient que les organes de rotation qui supportent un arbre excentrique sur un axe commun sont assemblés au bâti au moyen de flasques boulonnés qui peuvent être de deux types. Un premier type est réalisé en deux parties pouvant être assemblées l'une à l'autre à l'aide de moyens à vis de manière à bloquer intérieurement les organes de rotation qui ont été précédemment disposés dans la partie restante, éventuellement déjà positionnée sur le bâti du broyeur. Un deuxième type présente une structure monolithique. On introduit les organes de rotation axialement dans la partie du flasque destinée à les recevoir, puis on assemble l'ensemble axialement sur l'arbre excentrique en position par rapport au bâti. La première forme de réalisation est certes facile à monter et à démonter mais, pour pouvoir respecter les nécessaires tolérances dimensionnelles, elle exige un alésage simultané des flasques montés en position sur les flancs opposés du bâti, opération qui doit nécessairement être exécutée avec un montage unique et, par conséquent, avec des machines d'une puissance d'autant plus élevée, du fait qu'il s'agit de bâtis de grandes dimensions. Toutefois, l'usinage est difficile et donc relativement imprécis, également parce qu'il est exécuté sur des parties situées à des distances considérables l'une de l'autre et qui sont obtenues par l'assemblage de pièces de différentes matières. I1 n'est donc pas inhabituel dans les phases de montage de devoir recourir à des opérations manuelles d'ajustage, génératrices de frais, pour pouvoir atteindre la nécessaire précision d'alignement. En effet, ainsi qu'il est connu, un mauvais alignement des supports entraîne une usure précoce de ces derniers. Même si l'on obtient un positionnement correct des portées, un autre grave inconvénient qui résulte de cette première forme de réalisation consiste en ce que, en cas de détérioration des portées des supports, il faut expédier la machine complète à un atelier équipé de machines d'une puissance suffisante pour pouvoir effectuer toutes les opérations avec des tolérances suffisamment serrées, en un seul montage sur la machine-outil. Cette première forme de réalisation présente donc les inconvénients qui résultent du fait qu'on ne peut pas intervenir sur place par de simples remplacements des parties usées et qu'on doit donc subir les conséquences des arrêts des machines, qui peuvent être prolongés dans le temps en raison de la nécessité de la démonter. La deuxième forme de réalisation des flasques obvie aux inconvénients mentionnés plus haut en permettant de remplacer sur place les flasques et les organes de rotation sans avoir à déplacer le broyeur. Toutefois, la séparation des flasques et des organes de rotation du reste du broyeur est difficile parce que le tassement qui se produit à la longue crée de véritables points de soudure entre les flasques et le bâti. En effet, la transmission des sollicitations entre lesdits éléments s'effectue par frottement. Les efforts de cisaillement cycliques qui agissent sur les boulons peuvent déformer superficiellement ces derniers, au point qu'il devient difficile de les extraire des trous. Le but de la présente invention consiste à réaliser un broyeur à mâchoires structuré de manière à supprimer les inconvénients de l'état de la technique sans toutefois renoncer à ses avantages, c' est-à-dire un broyeur dans lequel, pour obtenir les tolérances nécessaires au bon fonctionnement, il ne soit pas nécessaire d'agir sur les flasques montés sur le bâti, et où ces flasques ne sont pas soumis à des phénomènes de micro-soudure, de sorte que, pour l'entretien, on peut facilement les séparer sur place du reste de la machine, laquelle peut donc rester installée pendant les éventuelles opérations d'entretien. Ces buts sont atteints par un broyeur à mâchoires comprenant au moins une mâchoire fixe qui coopère avec au moins une mâchoire mobile montée folle sur un arbre excentrique, lequel est supporté selon un axe par au moins une paire d'organes de rotation fixés à un bâti par l'intermédiaire de flasques, caractérisé en ce que lesdits flasques prennent appui sur ledit bâti par l'intermédiaire de paires de plans parallèles à l'axe des organes de rotation et qui convergent entre eux. Les sollicitations se transmettent dans une direction frontale entre les plans convergents qui se font face, en donnant lieu à une pression sensiblement uniforme et de valeur très limitée, et donc sans possibilité de mouvement relatif entre les plans. On évite de cette façon les phénomènes de microsoudure des surfaces. A cet effet, il est aussi possible d'interposer entre les plans de contact, pour plus de sécurité et si on le désire, des couches de substances qui neutralisent les phénomènes mentionnés plus haut, par exemple, des lubrifiants ou équivalents, puisque l'éventuelle et hypothétique absence totale de frottement entre les surfaces n' a pas d'influence sur l'efficacité de la liaison. Les surfaces des plans convergents peuvent être largement surdimensionnées pour réduire notablement les valeurs de pression sans influer sur l'encombrement du broyeur. Au cours du montage, la convergence des plans garantit le positionnement automatique des pièces dans la position voulue des pièces à accoupler en facilitant ainsi le montage. L'absence notable d'usure entre les plans convergents n'exige plus aucune intervention sur les plans eux-mêmes pendant l'entretien. En particulier, il n'est plus nécessaire de procéder à l'entretien de plans convergents du bâti, ce qui était l'une des raisons qui exigeaient le transfert de la machine à un atelier. L'alignement correct desdits plans est obtenu, au cours de la construction, en agissant séparément et simultanément sur les plans convergents du bâti et sur ceux des flasques, tandis que, pendant l'entretien, on agit seulement simultanément sur ces flasques. Cette particularité facilite l'interchangeabilité des paires de flasques endommagés en apportant une nouvelle simplification notable des opérations d'entretien qui, évidemment, n'exigent plus de transfert de la machine en atelier, ni de coûteux ajustements sur place. L'invention est représentée uniquement à titre d'exemple non limitatif sur les figures des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue avant du flasque La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 La figure 3 est une vue avant de la partie du bâti qui est destinée à supporter le flasque La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 La figure 5 est une vue d'un détail du broyeur selon l'invention, sur laquelle, toutefois, la mâchoire mobile, étant d'un type connu en soi, a été représentée sommairement pour une meilleure compréhension de l'ensemble. Sur les figures précitées, le broyeur à mâchoires selon l'invention, désigné dans son ensemble par 1, comprend un bâti 2, des flasques identiques 3, des roulements 4 et un arbre excentrique 5 sur les extrémités duquel sont calés une poulie 6 et un volant 7. Sur l'arbre excentrique 5 est montée folle une mâchoire mobile 22 (une seule dans le cas de cet exemple) qui coopère avec une mâchoire fixe (une seule dans le cas de l'exemple, et non représentée). L'arbre excentrique 5 est supporté à ses extrémités par les roulements 4 de manière tourner autour d'un axe 8. Les roulements 4 sont logés dans les flasques 3, lesquels sont assemblés au bâti par des boulons 9. Comme on peut le voir en se reportant en particulier aux figures 1 et 2, chaque flasque 3,qui est identique à l'autre, comprend essentiellement une partie cylindrique 10 creuse, apte à loger l'un des roulements 4, et une partie formant bride 11. La partie cylindrique 10 est monolithique et comprend une portée annulaire 12 destinée à recevoir le roulement 4 qui peut y être bloqué à l'aide d'éléments à élasticité radiale, par exemple de bagues du type "seeger", qui s'engagent dans des gorges 13, également annulaires. La partie formant bride 11 est reliée excentriquement à la partie cylindrique 10, laquelle est aussi placée sur cette partie formant bride li à proximité d'un de ses sommets.La partie formant bride 11 comprend en outre une première paire de plans 14, qui convergent entre eux vers une partie émoussée 21 qui, dans le cas représenté, est rectiligne, de manière à être d'une réalisation facile. Les deux plans 14 convergent entre eux, de préférence dans le sens de la sortie du broyeur, qui est indiqué par la flèche F sur la figure 5. La position ou la distance des plans 14 de la première paire par rapport au centre de la partie cylindrique 10 (à travers laquelle est appelé à passer l'axe 8 lorsque le flasque 3 est en position active) est réalisée avec des tolérances relativement serrées, comparativement aux autres détails de la figure 3, dont les tolérances sont celles qu'on peut normalement obtenir dans les opérations de fonderie. La partie formant bride 11 est munie de trous 15, qui sont au nombre de cinq dans le cas pris pour exemple, dont les centres sont alignés sur des demi-droites parallèles aux deux plans convergents 14. Le flasque 3 comprend en outre des oreilles 16 destinées à permettre de soulever le flasque 3 et, évidemment, les éléments qui peuvent lui être éventuellement fixés comme, par exemple, le groupe des roulements 4. Comme on peut le voir en se reportant particulièrement aux figures 3 et 4, la partie bâti 2, ou les épaulements de ce bâti, sont destinés à être assemblés aux flasques 3 par une deuxième paire de plans 17, qui convergent, de préférence dans le sens de la sortie F du broyeur. Lors de la construction de la machine, chaque deuxième paire de plans convergents 17 est obtenue avec les tolérances requises de parallélisme par rapport à l'autre paire. I1 en est de même pour la première paire de plans convergents 14 des flasques 3. Afin de limiter la pression spécifique, la surface effective de contact des paires de plans 14 et 17 peut être agrandie en prévoyant des parties formant flasques 18 qui sont réunies de préférence au bâti 2 par soudage, au niveau des plans 17. Au point de convergence de la deuxième paire de plans 17, est ménagée une cavité 19 de forme arrondie, prévue pour la décharge des sollicitations d'entaille. Le bâti 2 comprend en outre des trous traversants 20 dont les centres sont disposés sur des demi-droites parallèles aux plans 17 et qui correspondent aux trous 15 du flasque 3. Dans le cas représenté, les plans 14 et 17 convergent entre eux de préférence dans le sens de la sortie F du broyeur. Toutefois, l'invention peut encore être réalisée avec les plans qui convergent dans un sens qui ne concorde pas avec le sens mentionné plus haut. Dans chaque cas, le montage s'effectue conformément aux modalités décrites ciaprès. On monte l'ensemble composé de l'arbre excentrique 5, des roulements 4 et des flasques 3. On cale l'ensemble ainsi obtenu sur le bâti 2 de manière que les paires de plans convergents 14 et 17 coïncident. La convergence desdites paires de plans en direction de la zone de sortie assure le positionnement automatique des éléments pendant l'assemblage, et l'auto-alignement consécutif des trous 15 avec les trous 20. La tolérance de centrage entre lesdits trous 15 et 20 est calculée pour permettre de loger avec jeu dans ces derniers les boulons. La fonction des boulons est d'assembler les flasques 3 au bâti sans cependant subir directement les sollicitations que les éléments assemblés se transmettent entre eux sous l'effet du fonctionnement. Les boulons sont donc sollicités par des efforts de cisaillement négligeables par rapport aux efforts qui sont dûs au couple de serrage. Les efforts dûs au broyage se transmettent donc principalement par l'intermédiaire des paires de plans convergents 14 et 17 qui se font face, en se transformant en une pression qui est cependant d'une valeur très limitée, grâce à l'étendue relativement grande desdits plans 14 et 17. Du fait qu'elle ne se produit pas par frottement, la transmission des sollicitations ne donne pas lieu à des phénomènes de micro-soudure. L'interposition éventuelle ou voulue de substances lubrifiantes ou analogues capables d'annuler l'existence de tout phénomène de frottement, de corrosion ou de micro-soudure hypothétique entre les plans, ne compromet pas l'efficacité de l'accouplement. REVENDICATIONS 1- Broyeur à mâchoires (1) comprenant au moins une mâchoire fixe qui coopère avec au moins une mâchoire mobile montée folle sur un arbre excentrique (5), lequel est supporté, selon un axe (8), par au moins une paire d'organes de rotation (4) fixés à un bâti (2) par l'intermédiaire de flasques (3), caractérisé en ce que lesdits flasques (3) prennent appui sur ledit bâti (2) par l'intermédiaire de paires de plans (14,17) parallèles à l'axe (8) des organes de rotation (4) et qui convergent entre eux. 2- Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paires de plans (14,17) convergent dans un sens qui concorde avec le sens (F) de sortie du broyeur. 3- Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paires de plans (14,17) convergent dans un sens qui ne concorde pas avec le sens (F) de sortie du broyeur. 4- Broyeur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que lesdits plans (14,17) convergent en formant un angle droit. 5- Broyeur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au point de convergence des plans (17) prévus sur le bâti (2), est disposée une cavité (19) servant à décharger les contraintes d'entaille. 6- Broyeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plans (14) prévus sur le flasque (3) se rejoignent au point de convergence avec une forme émoussée, de préférence avec un profil rectiligne (21). 7- Broyeur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les flasques (3) et le bâti (2) sont munis de trous respectifs traversants (15,20) qui coïncident pour recevoir des boulons (9), les centres desdits trous (15,20) étant placés le long d'axes parallèles auxdits plans convergents (14,17), la tolérance de centrage entre les trous (15) appartenant au flasque (3) et ceux (20) qui appartiennent au bâti (2) étant de nature à permettre de recevoir lesdits boulons (9) avec jeu. 8- Broyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étendue des plans (17) prévus sur le bâti (2) est augmentée par une partie rapportée en V (18). 9- Broyeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le flasque (3) comprend une partie en forme de bride (11) comprenant, dans une position excentrique, une partie cylindrique (10) destinée à recevoir les organes de rotation (4), l'excentricité étant telle que la résultante des forces qui s'exercent sur lesdits organes de rotation (4) soit appliquée dans une direction centrale sur les plans convergents (17) du bâti (2). 10- Broyeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que flasque (3) comprend une paire d'oreilles de levage (16) qui sont à l'opposé des plans (14) qui convergent vers le bas par rapport à la partie cylindrique (10).