Brevet FR2690085A1 — 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 dont l'axe décrit, en fonctionnement, un cône de sommet fixe, situé sur l'axe de la cuve, la tête mobile étant mise en mouvement par une pièce appelée excentrique, montée sur le bâti et entraidée en rotation autour de l'axe de la cuve. L'invention a trait plus particulièrement aux broyeurs à cône dans lesquels la cuve est fixée rigidement sur le bâti, et l'ensemble constitué par la tête mobile, l'excentrique et son support sont déplaçables axialement, soit pour régler l'écartement entre la cuve et la tête mobile, soit pour permettre à la tête mobile de s'écarter provisoirement de la cuve pour livrer passage à un corps imbroyable. Le but de la présente invention est de permettre un montage et un démontage faciles et rapides de la cuve, ainsi qu'un réglage de la position angulaire de la cuve par rapport au bâti pour remédier aux effets d'une usure dissymétrique du concave due, par exemple, à une alimentation mal répartie sur le pourtour de la chambre de broyage. Le broyeur à cône objet de l'invention est caractérisé en ce que la cuve est fixée sur le bâti par l'intermédiaire d'un accouplement à denture constitué par deux couronnes dentées concentriques qui sont disposées de telle sorte que les dents des deux couronnes soient en coïncidence et appliquées les unes sur les autres par des moyens de poussée prenant appui sur le bâti et exerçant sur la cuve des forces dirigées vers le haut. De préférence, les surfaces en contact des dents des deux couronnes seront inclinées par rapport à l'axe de cuve, par exemple situées sur un cône théorique dont l'axe coïncide avec celui de la cuve; cette forme des dents permet d'assurer le centrage de la cuve sur le bâti, à chaque montage de la cuve, sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures particulières.Les moyens de poussée pourront être constitués par des vérins à ressorts et être associés à des vérins hydrauliques permettant de les rendre inactifs. Pour démonter la cuve, il suffit d'annuler l'action des moyens de poussée et de faire tourner la cuve d'un angIe correspondant à un demi-pas de la denture des couronnes; on peut alors soulever la cuve, au moyen d'un dispositif de levage, les dents de la couronne associée à la cuve passant entre les dents de la couronne associée au bâti. La description qui suit se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation de l'invention et sur lequel La figure 1 est une coupe verticale d'un broyeur à cône comportant le perfectionnement objet de la présente invention; et Les figures 2 et 3 sont des vues partielles, suivant la flèche F de la figure 1, du système de fixation de la cuve sur le bâti, en position normale et en position de démontage, respectivement. Le broyeur représenté sur la figure 1 du dessin comprend une cuve 10 montée 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 montée sur une pièce rotative 20, appelée excentrique, par l'intermédiaire de roulements 22 et 24 et d'une butée à rouleaux 26 permettant sa rotation autour de son axe. L'excentrique 20 est lui-même monté sur un support 25 par l'intermédiaire de roulements 30 et 32 et d'une butée à rouleaux 34 permettant sa rotation autour de l'axe vertical de la cuve et du bâti. La disposition des butées à rouleaux 26 et 34 entre les roulements et l'utilisation de roulements de grand diamètre dans la partie médiane de l'excentrique permettent de reprendre de manière optimale tous les efforts instantanés dus notamment à la présence de corps imbroyables quelle que soit leur position dans la chambre de broyage délimitée par le cône et le concave. Le support 25 est monté dans le bâti 12 de façon à pouvoir coulisser verticalement; il est bloqué en rotation par rapport au bâti par une broche d'arrêt. L'ensemble mécanique constitué par le support 25,1'excentrique 20 et la tête mobile 16 est supporté par plusieurs vérins hydrauliques 36 dont le cylindre est fixé sur le fond du bâti. La chambre des vérins est reliée à un accumulateur hydropneumatique 38 et à un groupe hydraulique, à travers une vanne 40 normalement fermée. L'accumulateur 38 est gonflé à une pression supérieure à la 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 40. La fonction de sécurité est également assurée par les vérins 36 dont l'huile est refoulée dans l'accumulateur 38 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 temporaire 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 42 fixée à l'extrémité inférieure de l'excentrique et un pignon 44 dont l'arbre est couplé à une poulie 46 par l'intermédiaire d'un accouplement flexible et télescopique 48. La tête mobile est reliée à un frein 50 fixé sur le fond du bâti, à travers un alésage de l'excentrique, par un arbre télescopique 52 avec double joint de cardan; ce frein a pour fonction d'empêcher la tête de tourner pendant la marche à vide du broyeur pour éviter les chocs qui se produiraient sans cela à la mise en charge du broyeur. La fixation de la cuve 10 sur le bâti 12 est réalisée à l'aide d'un accouplement à denture constitué par une couronne intérieure 56 solidaire de la cuve et disposée à sa base, et par une couronne extérieure 58 solidaire du bâti et disposée à son sommet. Pour assurer la fixation de la cuve sur le bâti, les dents de la couronne 56 sont appliquées sur les dents de la couronne 58 par des vérins à rondelles élastiques 60 prenant appui sur le bâti et exerçant des poussées dirigées vers le haut sur une collerette 62 de la cuve. A chacun de ces vérins est associé un vérin hydraulique permettant de le rendre inactif lorsqu'on veut démonter la cuve ou modifier sa position angulaire par rapport au bâti. Dans la forme de réalisation représentée, les surfaces en contact des dents des couronnes sont inclinées de bas en haut vers l'axe de la cuve et du bâti; ces surfaces sont, par exemple, situées sur un cône théorique dont l'axe coïncide avec celui de la cuve. Grâce à cette construction, le centrage de la cuve par rapport au bâti est assuré au moment de sa fixation sur le bâti, sans qu'il soit nécessaire de prendre des précautions particulières. Pour démonter la cuve, il suffit de rendre inactifs les vérins 60 et de faire tourner la cuve d'un demi-pas par rapport au bâti pour l'amener de la position de la figure 2 à celle de la figure 3; les dents de la couronne 56 peuvent alors passer entre les dents de la couronne 58 et on peut enlever la cuve en la soulevant au moyen d'un appareil de levage. Ce mode de fixation assure un centrage parfait de la cuve par rapport au bâti, et permet un montage et un démontage faciles et rapides de la cuve. Dans le cas d'usure dissymétrique du concave provoquée par une alimentation mal répartie sur la périphérie de la chambre de broyage, on peut faire tourner la cuve par rapport au bâti, pour uniformiser l'usure, sans avoir à la démonter. il est bien entendu que la forme de réalisation décrite n'est pas limitative et que des modifications peuvent y être apportées, par l'emploi de moyens techniques équivalents, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la couronne intérieure pourrait être solidaire du bâti et la couronne extérieure solidaire de la cuve, les surfaces de contact des dents des deux couronnes étant dans ce cas inclinées suivant des directions convergentes vers le bas. REVENDICATIONS 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 en ce que la cuve (10) est fixée rigidement sur le bâti (12) à l'aide d'un accouplement à denture constitué par deux couronnes dentées concentriques (56, 58), qui sont disposées de telle sorte que les dents des deux couronnes soient en coïncidence et appliquées les unes sur les autres par des moyens (60) prenant appui sur le bâti et exerçant sur la cuve une poussée dirigée vers le haut. 2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces en contact des dents des deux couronnes sont inclinées par rapport à l'axe de la cuve et du bâti. 3. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces en contact des dents des deux couronnes sont situées sur un cône théorique dont l'axe coïncide avec celui de la cuve et du bâti. 4. Broyeur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les dits moyens de poussée sont constitués par des vérins à ressorts (60) et sont associés à des vérins hydrauliques permettant de les rendre inactifs.