Brevet FR2727638A1 — publié le 19960607

La présente invention concerne le domaine général du broyage de produits ; elle concerne plus particulièrement un broyeur-finisseur de précision destiné notamment à l'industrie céramique pour le broyage d'argile avant introduction dans une ligne d'étirage. Les unités de fabrication de céramiques, genre briques ou tuiles, comprennent un groupe de broyage destiné à réduire l'argile en poudre fine. A la sortie de ce groupe, un tapis de liaison apporte l'argile laminé jusqu'à la ligne d'étirage où le produit est humidifié et conformé en boudin avant d'être découpé à longueur. Le groupe de broyage comporte tout d'abord un ou plusieurs dispositifs broyeurs qui permettent l'obtention de particules dont la granulométrie est de l'ordre de 3 à 4 mm. En fin de ligne, un broyeur-finisseur réduit cette granulométrie aux alentours de 0,5 à 1 mm, en fonction du produit final désiré. Ce broyeur-finisseur est généralement constitué de deux tambours lisses appelés "frettes" qui tournent en sens inverse, entrainés par une motorisation, et dont l'écartement détermine la granulométrie du broyat obtenu. Dans ce broyeur-finisseur, l'une des frettes est fixe. L'autre est montée sur pivot ; elle est associée à un système de réglage de positionnement qui détermine l'écartement entre les deux frettes, ainsi qu'à un système de sécurité hydraulique permettant un déport élastique apte à absorber le passage de particules très dures, ou de tout autre élément étranger, imbroyable ou difficilement broyable. Etant donné les efforts auxquels ils sont soumis, les broyeurs-finisseurs que l'on connaît jusqu'à maintenant ont bien souvent tendance à se déformer au cours du travail. On constate notamment des problèmes de flexion au niveau des frettes de broyage qui nuisent beaucoup à la précision de leur écartement, et donc à la précision du broyat obtenu, en terme de granulométrie. La présente invention a pour but de pallier à ces inconvénients en proposant un broyeur-finisseur de précision, susceptible de fonctionner à grande vitesse, et dont la structure limite au maximum les déformations et flexions des différents éléments constitutifs, en cours de fonctionnement. Le broyeur-finisseur conforme à la présente invention comporte un bâti, genre mécano-soudé, qui se présente sous la forme générale d'un U fermé en partie supérieure par une structure de rigidification ; cette structure, en forme de poutre(s) ou de cadre mécano-soudé, est solidarisée audit bâti par des moyens de fixation amovibles qui permettent son positionnement ou sa dépose à volonté. Selon une forme de réalisation préférée, la structure de rigidification est constituée de deux poutres latérales qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe des frettes motorisées. Ces poutres augmentent la résistance de l'ensemble du bâti ; elles limitent ses déformations assurant une excellente précision de positionnement des frettes de broyage. D'autre part, elles ne gênent aucunement le fonctionnement normal du broyeur, le produit à broyer ayant la possibilité de passer entre elles pour parvenir jusqu'auxdites frettes. Toujours selon l'invention, le broyeur comporte un bâti constitué de deux flasques latéraux en entretoisés par des poutres de liaison. Les ailes latérales de chacun de ces flasques sont reliées en partie supérieure par l'une des poutres de rigidification. Selon une caractéristique avantageuse, l'une au moins des extrémités de chaque poutre est solidarisée avec le bâti par un système de boulonnage ; de préférence, 1 'autre extrémité est fixée au moyen d'une clavette associée à un boulon d'appui. Selon une autre caractéristique, le broyeur comporte une frette fixe et une frette mobile associées à un système de réglage d'écartement et à un dispositif de sécurité hydraulique. La sécurité hydraulique se présente avantageusement sous la forme d'un vérin hydraulique formant amortisseur ; le système de réglage d'écartement est de préférence constitué d'une butée associée à un vérin mécanique. Selon une disposition préférée, le système de réglage d'écartement et le dispositif de sécurité hydraulique sont disposés de chaque côté des frettes de broyage et logés dans les poutres de rigidification dont la section transversale correspond à un U retourné. Selon une autre caractéristique, la frette mobile est portée par deux balanciers latéraux formant berceau. En partie supérieure, chaque balancier est calé entre le vérin hydraulique et le vérin mécanique ; dans la partie inférieure, il est articulé sur un axe de rotation formant pivot qui est situé sensiblement à l'opposé du point de liaison hydraulique et mécanique par rapport à l'axe de ladite frette. Cette caractéristique contribue à limiter les problèmes de flexion et de déformation du bâti, au cours de l'opération de broyage. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective simplifiée d'une forme de réalisation possible du broyeur-finisseur conforme à l'invention. Sur cette figure, certains accessoires n apparaissent pas pour des raisons de simplification de représentation - la figure 2 est une représentation schématique du broyeur-finisseur en vue de côté et ouvert au niveau de la poutre de rigidification - la figure 3 est une vue agrandie de l'encadré de la figure 2, montrant, en coupe transversale, la solidarisation par boulonnage des poutres de rigidification sur le bâti du broyeur - la figure 4 montre la solidarisation de la figure 3, en vue de dessus. Tel qu'on l'a représenté sur les figures 1 et 2 le broyeur-finisseur est constitué d'un bâti 1 comportant deux flasques latéraux 2, en mécano-soudé, qui ont une forme générale de U avec une base 3 et deux ailes d'extrémités 4. Les deux flasques latéraux 2 sont disposés parallèlement l1un à l'autre et ils sont reliés par des poutres transversales 5 formant entretoises. Les flasques 2 portent deux frettes de broyage 6 et 7, montées sur paliers et assujetties respectivement à une motorisation 8 et 9. Les deux frettes 6 et 7 se présentent sous la forure de cylindres lisses disposés parallèlement l'un à l'autre et écartés l'un de l'autre en fonction de la granulométrie de broyat désirée. Ces frettes 6 et 7 sont entrainées en sens inverse, conformément aux flèches d'orientation de la figure 2. La frette 6 est portée par des paliers fixes 10 directement solidaires des flasques 2. La frette 7 est portée par des paliers 11 solidaires de balanciers latéraux 12. L'une des extrémités de chaque balancier 12 est articulée sur le bâti 1 par l'intermédiaire d'un axe 13 définissant un pivot ; l'autre extrémité est calée entre un système de réglage d'écartement 15 et un dispositif de sécurité hydraulique 16, au niveau d'une zone de liaison hydraulique et mécanique 17 dont il sera question plus loin. Au-dessus des deux frettes 6 et 7, les ailes 4 de chaque flasque 2 sont reliées par une poutre de rigidification 18, en mécano-soudé, dont la section transversale correspond à un U retourné. Les poutres 18 s'détendent parallèlement l'une à l'autre et perpendiculairement à l'axe de rotation des frettes 6 et 7 ; leur écartement correspond à la longueur des entretoises 5. L'une des extrémités des poutres 18 est fixée à la partie supérieure de l'aile 4 correspondante par l'intermédiaire d'une clavette transversale 20 associée à un ancrage d'appui en forme de boulon 21 destiné à éviter le désencastrement. A ce niveau, la poutre 18 vient reposer sur l'extrémité de l'aile 4 du flasque 2 ; le plan de contact des deux éléments est sensiblement horizontal. De l'autre côté, la poutre 18 vient plaquer son extrémité contre l'aile 4 homologue selon un plan de contact vertical. A ce niveau, la fixation des deux éléments est obtenue par un système de boulonnage 22 détaillé sur les figures 3 et 4. Sur ces figures, on remarque le corps de la vis 23 qui s 'étend à travers un orifice 24 réalisé dans une platine verticale 25 soudée à l'extrémité de la poutre 18, et à travers un orifice débouchant 26 prévu à l'extrémité de l'aile 4 du flasque 2. L'orifice 26 correspond à une ouverture oblongue réalisée dans une platine verticale soudée 27 et qui débouche dans la partie supérieure du bâti. Les clavettes 20 sont disposées transversalement aux efforts d'écartement des ailes 4. De l'autre côté, les boulons 22 sont disposés dans le sens de ces efforts ; ils sont serrés, ou mis en tension, selon un couple adapté en fonction de la rigidité désirée. La fixation particulière des poutres 18 sur les ailes d'extrémité de chaque flasque facilite leur positionnement et leur dépose, en vue d'une intervention interne, pour le remplacement des frettes par exemple. Les poutres 18 ferment le bâti en partie supérieure; elles évitent ou limitent au maximum l'écartement des ailes d'extrémités 4 au cours de l'opération de broyage, lorsque le produit passe entre les deux frettes 6 et 7. Cette caractéristique permet d'augmenter la précision du broyage car lorsque l'écartement entre les deux frettes est réglé, il ne se modifie pas ou peu au cours du travail. Sur la figure 1, entre les poutres latérales 18, on remarque la goulotte 30 destinée à l'introduction du produit dans le broyeur. Cette goulotte 30 est disposée juste au-dessus des deux frettes 6 et 7 ; le produit broyé s'évacue en-dessous, par simple gravité. L'écartement entre les deux frettes de broyage 6 et 7 est déterminé par deux systèmes de réglage latéraux 15 en forme de vérins mécaniques logés dans les poutres creuses 18. Chaque vérin 15 est monté sur un étrier 31 soudé à l'intérieur de la poutre ; il comporte une butée d'extrémité 32 destinée à coopérer avec une pièce d'appui 33 à portée sphérique, prévue à l'extrémité supérieure des balanciers 12. Deux dispositifs de sécurité hydraulique, en forure de vérins hydrauliques 16 assurent le contact des pièces d'appui 33 sur les butées 32, tout en conférant une possibilité de recul élastique au balancier 12 et donc à la frette mobile 7. Cette possibilité de mouvement sert de sécurité pour éviter les casses ou détériorations lors du passage de particules ou d'éléments difficileient broyables. Les vérins hydrauliques 16 sont prévus de l'autre côté du balancier 12 par rapport aux vérins mécaniques 15. Ils sont également logés à l'intérieur de la poutre creuse 18 ; leur corps est porté par un axe 34 solidaire de ladite poutre, et leur tige s'articule en 35 sur l'extrémité supérieure du balancier 12, à proximité de la pièce d'appui 33. Les couples de vérins 15 et 16 sont disposés sur une même ligne et ils prennent en sandwich l'extrémité des balanciers 12 au niveau d'une zone de liaison hydraulique et mécanique 17. Sur les figures 1 et 2, on remarque que cette zone de liaison est située sensiblement à l'opposé de l'axe de pivotement 13 des balanciers 12 par rapport à l'axe de rotation de la frette 7. Cette disposition particulière contribue à limiter les problèmes de flexion et de déformation du bâti. La structure de bâti qui vient d'être décrite a une résistance élevée ; elle permet aux frettes de broyage de travailler à grande vitesse et de conserver une grande précision de broyage. La dépose des poutres 18 s'effectue très simplement en enlevant le boulon 21, en desserrant le boulon 22 et en désolidarisant le vérin 16 du balancier 12 ; le repositionnement s'effectue par une opération inverse. - REVENDICATIONS 1.- Broyeur-finisseur pour l'industrie céramique, par exemple, lequel broyeur est constitué de deux frettes motorisées (6, 7) portées par un bâti (1), caractérisé en ce qu'il comporte un bâti (1) ayant la forme générale d'un U, fermé en partie supérieure par une structure de rigidification (18) qui est solidarisée audit bâti (1) par des moyens de fixation amovibles (20, 21, 22). 2.- Broyeur-finisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de rigidification est constituée de deux poutres latérales (18) qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe des frettes (6, 7). 3.- Broyeur-finisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti (1) constitué de deux flasques latéraux (2) en U, entretoisés par des poutres de liaison (5), les ailes latérales (4) de chacun desdits flasques (2) étant reliées, en partie supérieure, par une poutre de rigidification (18). 4.- Broyeur-finisseur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'une au moins des extrémités de chaque poutre (18) est solidarisée avec le bâti (1) au moyen d'un système de boulonnage (22). 5.- Broyeur-finisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'autre extrémité de chaque poutre (18) est solidarisée sur le bâti (1) par un système de clavette (20) associée à un boulon (21) formant appui. 6.- Broyeur-finisseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des poutres de rigidification (18) dont la section transversale correspond à un U retourné. 7.- Broyeur-finisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une frette fixe (6) et une frette mobile (7) associées à un système de réglage d'écartement (15) et à un dispositif de sécurité hydraulique (16). 8.- Broyeur-finisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de sécurité hydraulique constitué de deux vérins hydrauliques (16) et un système de réglage d'écartement constitué de deux vérins mécaniques (15) munis d'une butée d'extrémité (32), lesquels vérins (15 et 16) sont disposés de chaque côté des frettes (6 et 7) et logés dans les poutres de rigidification (18). 9.- Broyeur-finisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une frette mobile (7) articulée sur deux balanciers latéraux (12), chacun calé entre les deux vérins (15 et 16), dans la partie supérieure du bâti (1), et articulé sur un axe de rotation (13) situé sensiblement à l'oppose de la zone de liaison hydraulique et mécanique (17), par rapport à l'axe de ladite frette (7).