Brevet FR2690087A1 — publié le 19931022

La présente invention concerne les broyeurs à cône comportant une cuve tronconique, à axe vertical portée par un bâti, et une tête conique, mobile à l'intérieur de la cuve et montée rotative sur une pièce appelée excentrique de façon à pouvoir tourner autour de son axe qui fait un angle faible avec l'axe vertical de la cuve et le coupe en un point situé au-dessus de la tête mobile, l'excentrique étant entraîné en rotation autour de l'axe de la cuve de telle sorte que l'axe de la tête mobile décrit un cône dont le sommet est situé au point d'intersection des axes de la tête et de la cuve. L'invention a trait plus particulièrement aux broyeurs à cône dans lesquels l'excentrique est constitué par un bout d'arbre inférieur à axe vertical et un bout d'arbre supérieur dont l'axe fait avec celui du bout d'arbre inférieur un angle égal à l'angle au sommet du cône décrit par l'axe de la tête mobile, et le montage de la tête mobile sur 1' excentrique et de ce dernier sur son support sont réalisés au moyen de roulements et de butées à rouleaux. Dans les broyeurs à cône de ce type connus, la tête mobile est montée sur le bâti au moyen de deux roulements axialement espacés l'un de l'autre et d'une butée à rouleaux située à un niveau intermédiaire. Avec ce montage, le couple de basculement auquel sont soumis en fonctionnement, la tête mobile et l'excentrique est repris par les deux roulements. Pour limiter leur charge, on augmente autant que possible l'écartement entre les deux roulements, notamment pour le montage de l'excentrique sur le bâti, ce qui conduit à un ensemble mécanique relativement haut et encombrant. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en reprenant le couple de basculement par des butées à rouleaux à double effet. Le mécanisme d'entraînement pour broyeur à cône objet de l'invention est caractérisé en ce que l'excentrique est monté sur son support au moyen d'une butée à rouleaux à double effet et d'un roulement, et la tête mobile est montée de la même manière sur l'excentrique, les deux butées étant montées sur la partie centrale de l'excentrique tandis que les roulements sont montés aux deux extrémités de l'excentrique. L'invention est décrite ci-après en référence au dessin accompagnant cette description et montrant, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation particulière. Sur ce dessin, l'unique figure est une coupe verticale d'un broyeur à cône dont le mécanisme d'entraînement est réalisé conformément à l'invention. Le broyeur représenté sur le dessin comprend une cuve 10 fixée sur un bâti 12 et portant une pièce d'usure de forme tronconique 14 appelée concave, et une tête mobile 16 placée à l'intérieur de la cuve et revêtue d'une pièce d'usure 18, appelée cône. La cuve, le concave et le bâti ont un axe commun vertical. L'axe de la tête mobile est incliné par rapport à cet axe commun et le coupe en O. La tête mobile 16 est supportée par une pièce 20, appelée excentrique, qui est montée rotative sur un support 22. L'excentrique est constitué par deux bouts d'arbres 24 et 26 dont les axes font entre eux un angle faible et se coupent en un point O, situé audessus de la tête 16. La tête 16 est montée sur le bout d'arbre supérieur, de façon à pouvoir tourner autour de son axe, par l'intermédiaire d'un roulement 28 et d'une butée à rouleaux à double effet 30. L'excentrique est monté, de la même manière, sur le support 22, par l'intermédiaire d'un roulement 32 et d'une butée à rouleaux à double effet 34, de telle sorte que l'axe du bout d'arbre inférieur coïncide avec l'axe vertical de la cuve. Les deux butées sont disposées sur la partie centrale de l'excentrique, entre les deux roulements. La butée 30 est maintenue dans un logement de la tête 16 par un couvercle 36, et la piste intermédiaire 38 de cette butée est fixée sur le bout d'arbre supérieur par un écrou 40. De même, la butée 34 est retenue dans un logement du support 22 par un couvercle 42, et la piste intermédiaire 44 de cette butée est fixée sur le bout d'arbre inférieur par un écrou 46. En variante , les couvercles 36 et 42 peuvent être des parties intégrées aux butées, sur lesquelles viennent s'appuyer directement les rouleaux. Avec ce montage, les couples de basculement sont repris par les butées à double effet, ce qui permet de supprimer les roulements qui, dans les montages classiques, se trouvent entre les deux butées et de réduire la hauteur de l'excentrique et, par conséquent, du broyeur. Le support 22 est monté dans le bâti 12 de façon à pouvoir coulisser verticalement et est bloqué en rotation par rapport au bâti par une broche d'arrêt. L'ensemble mécanique constitué par le support 22, l'excentrique 20 et la tête mobile 16 est supporté par des vérins hydrauliques dont le cylindre est fixé sur le fond du bâti. La chambre des vérins est reliée à un accumulateur hydropneumatique et à un groupe hydraulique, à travers une vanne normalement fermée.L'accumulateur est gonflé à une pression supérieure à Ia pression maximale atteinte dans la chambre des vérins dans les conditions normales de marche du broyeur, de sorte que la position en hauteur de l'ensemble supporté par les vérins et, par conséquent, le réglage du broyeur dépendent du volume d'huile contenu dans la chambre des vérins; ce réglage peut être modifié en faisant varier le volume d'huile à l'aide du groupe hydraulique après ouverture de la vanne. La fonction de sécurité est également assurée par les vérins dont l'huile est refoulée dans l'accumulateur lorsque la pression créée par les efforts appliqués sur le cône de broyage devient supérieure à la pression dans l'accumulateur. Dès que la surcharge occasionnelle appliquée sur le cône de broyage a disparu, l'huile contenue dans l'accumulateur est intégralement restituée aux vérins, de sorte que le cône reprend sa position initiale par rapport au concave. L'excentrique 20 est entraîné en rotation par une transmission comprenant une roue dentée, fixée à l'extrémité inférieure de l'excentrique et un pignon dont l'arbre est couplé à une poulie par l'intermédiaire d'un accouplement flexible et télescopique. Bien que l'invention ait été décrite en application à un broyeur à cône dans lequel la cuve est fixée rigidement sur le bâti et le réglage et la sécurité sont assurés par déplacement vertical de l'ensemble constitué par la tête mobile, l'excentrique et son support, il est bien entendu qu'elle s'applique aussi aux broyeurs à cône dans lesquels l'excentrique est monté directement sur le bâti ou sur une pièce liée rigidement à celui-ci et les dispositifs de réglage et de sécurité sont placés entre la cuve et le bâti. REVENDICATION 1. Broyeur à cône comportant une cuve tronconique, à axe vertical, portée par un bâti et une tête conique, montée rotative sur un excentrique de façon à pouvoir tourner autour d'un axe légèrement incliné sur la verticale, l'excentrique étant lui-même entraîné en rotation autour de l'axe de la cuve, de sorte que l'axe de ladite tête décrit, en fonctionnement, un cône de sommet fixe situé sur l'axe de la cuve, caractérisé en ce que l'excentrique (20) est monté sur son support (22) au moyen d'une butée à rouleaux à double effet (34) et d'un roulement (32), et la tête mobile (16) est montée de la même manière sur l'excentrique, au moyen d'une butée à rouleaux à double effet (30) et d'un roulement (28), les deux butées étant montées sur la partie centrale de l'excentrique tandis que les roulements sont montés à ses deux extrémités.