Brevet FR2690086A1 — 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 entraînée en rotation autour de l'axe 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 un angle faible avec l'axe vertical du bout d'arbre inférieur et le coupe en un point situé au-dessus de l'excentrique, et le montage de la tête mobile sur l'excentrique et de ce dernier sur son support sont réalisés à l'aide de roulements et de butées à rouleaux. Le but de la présente invention est de réduire la hauteur de l'excentrique pour rendre plus compact l'ensemble mécanique constitué par la tête mobile, l'excentrique et son support, et de permettre de reprendre de manière optimale tous les efforts instantanés dus notamment à la présence d'imbroyables. Le mécanisme d'entraînement pour broyeur à cône objet de l'invention est caractérisé en ce que ledit excentrique comporte, entre les deux bouts d'arbre, une partie de plus grand diamètre, à section circulaire, comprenant une face inférieure plane perpendiculaire à l'axe du bout d'arbre inférieur et une face supérieure plane perpendiculaire à l'axe du bout d'arbre supérieur, et en ce que deux roulements sont montés sur la périphérie de ladite partie de plus grand diamètre de l'excentrique, et deux butées à rouleaux sont montées sur les faces inférieure et supérieure de cette partie de l'excentrique. L'excentrique est monté sur son support par l'intermédiaire de l'un des roulements agencés sur la partie de plus grand diamètre de l'excentrique, de la butée à rouleaux montée sur la face inférieure de cette partie de l'excentrique et d'un roulement monté, de façon classique, à l'extrémité du bout d'arbre inférieur, et la tête mobile est montée sur l'excentrique par l'intermédiaire de l'autre roulement agencé sur la partie de plus grand diamètre de l'excentrique, de la butée à rouleaux montée sur la face supérieure de cette partie de l'excentrique et d'un roulement monté, de façon classique, à l'extrémité du bout d'arbre supérieur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation de l'invention. 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 conclave, 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 0. La tête mobile 16 est montée sur une pièce rotative 20, appelée excentrique, par l'intermédiaire de deux roulements 22 et 24 et dune butée à rouleaux 26 permettant à la tête de tourner autour de son axe. Le roulement 22 est monté à l'extrémité supérieure d'un bout d'arbre 25 constituant la partie supérieure de l'excentrique et dont l'axe est confondu avec celui de la tête 16, et le roulement 24 est monté sur Ia partie centrale 27, de grand diamètre, de l'excentrique. La butée 26 repose sur la face supérieure de la partie centrale de l'excentrique dont le plan est perpendiculaire à l'axe du bout d'arbre 25. L'excentrique 20 est lui-même monté sur un support 28 par l'intermédiaire de deux 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. Le roulement 30 est monté à l'extrémité inférieure d'un bout d'arbre 31 constituant la partie inférieure de l'excentrique et dont l'axe est vertical, et le roulement 32 est monté sur la partie centrale 27 de l'excentrique. L'excentrique 20 prend appui sur la butée 34 par la face inférieure de la partie centrale de l'excentrique dont le plan est horizontal. La disposition des butées à rouleaux 26 et 34 entre les roulements et l'utilisation de roulements de grand diamètre dans la partie centrale 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 28 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 28,1'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 l'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 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. 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 l'ensemble mécanique constitué par la tête mobile, l'excentrique et son support est déplaçable verticalement dans le bâti pour permettre le réglage du broyeur et assurer la sécurité en cas de présence d'un imbroyable, il est bien évident qu'elle s'applique aussi aux broyeurs à cône de construction classique dans lesquels le réglage et la sécurité sont assurés par déplacement de la cuve par rapport au bâti. REVENDICATIONS 1. Broyeur 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 un excentrique entraîné en rotation autour de l'axe de la cuve, caractérisé en ce que ledit excentrique (20) est formé de deux bouts d'arbre (25, 31) et d'une partie centrale de grand diamètre (27), en ce que cette partie centrale comporte une face supérieure plane perpendiculaire à l'axe du bout d'arbre supérieur et une face inférieure plane perpendiculaire à l'axe du bout d'arbre inférieur, et en ce que deux roulements (24, 32) sont montés sur la périphérie de la partie centrale de l'excentrique et deux butées à rouleaux (26, 34) sont montées sur les faces supérieure et inférieure de cette partie de l'excentrique. 2. Broyeur à cône selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit excentrique (20) est monté sur son support (28) par l'intermédiaire de l'un des roulements (32) agencés sur sa partie centrale, de l'une des butées à rouleaux (34) sur laquelle il repose par la face inférieure de sa partie centrale, et d'un roulement (30) monté à l'extrémité du bout d'arbre inférieur (31). 3. Broyeur à cône selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tête mobile (16) est montée sur l'extrémité supérieure de l'excentrique (20) par l'intermédiaire de l'un des roulements (24) agencés sur la partie centrale (27) de l'excentrique, de l'une des butées à rouleaux (26) reposant sur la face supérieure de ladite partie centrale, et d'un roulement (22) monté à l'extrémité du bout d'arbre supérieur (25).