Brevet FR2828417A1 — publié le 20030214

BROYEUR DU TYPE À MÂCHOIRES OPPOSÉES, PARTICULIÈREMENT POUR DÉSAGRÉGER DES ÉLÉMENTS INERTES La présente invention a pour objet un broyeur du type à mâchoires opposées, particulièrement pour désagréger des éléments inertes. La proposition trouve son application particulière même si non exclusive dans le domaine de l'usinage industriel des éléments inertes comme la pierre, pour obtenir, au moyen d'un procédé de concassage, des portions convenablement dimensionnées. Antécédents L'emploi des éléments inertes est connu. Ceux-ci, aux granulométries les plus diverses, sont largement diffusés dans le domaine des constructions, comme par exemple pour la préparation du béton, ou comme substrat pour la prédisposition des manteaux routiers, ou bien simplement distribués uniformément au sol, comme encore par exemple, dans les parcs ou dans les espaces destinés aux parkings, pour la réalisation d'espaces drainants. D'autres emplois du matériau effrité, et toujours à titre d'exemple, peuvent prévoir la réalisation de produits manufacturés de valeur avec mélanges à base de résines, à utiliser dans le domaine de l'ameublement et dans le bâtiment. Jusqu'à tout récemment, il était courant d'utiliser de manière massive les carrières, desquelles le gravier était extrait de façon désordonnée. Celui-ci était, et est encore aujourd'hui, travaillé au moyen de cribles, par lesquels il était possible obtenir les granulométries désirées. Actuellement, en vue de sauvegarder l'environnement, beaucoup de carrières existantes ont été contraintes à redimensionner progressivement leur propre activité, voire même, dans certains cas, suite à des dispositions législatives, à ne plus disposer de la concession relative à l'exploitation. Cette circonstance a produit l'indisponibilité sur le marché de tel matériau, avec pour conséquence l'utilisation avantageuse de la technique de concassage de pierres afin de rééquilibrer la demande avec l'offre. Ladite technique est en outre principalement justifiée pour le cas de quelques usinages particuliers, où est demandé que le gravier, plutôt que rond et régulier, soit essentiellement irrégulier et contenant plus d'arêtes. Par conséquent, pour concasser les pierres, on recourt actuellement à l'emploi d'une machine particulière, communément appelée broyeur. Celle-ci, en principe, consiste en une mâchoire ou griffe statique, à laquelle s'oppose une mâchoire ou griffe dynamique. Toutes deux, constituées de robustes corps métalliques essentiellement plans, avec d'un côté un revêtement interchangeable, présentent les surfaces respectives qui, opposées, sont donc inclinées convergeant vers le bas en guise de trémie. Cela dans le but de conférer au gravier une certaine progression dans la phase d'effritement, et dans le même temps pour faciliter l'acheminement des éléments inertes vers la partie inférieure de l'appareillage, par où il est ensuite régulièrement évacué. Normalement, la mâchoire statique est appuyée dans la partie supérieure, alors que dans la partie inférieure un moyen de poussée (ou plus) est prévu, par exemple des cylindres qui ont pour but de faire varier l'inclinaison de la partie inférieure selon le calibre à obtenir. Du côté opposé, la mâchoire dynamique est appuyée et mise en mouvement par un unique axe à excentrique, généralement prévu le long du côté supérieur, alors que l'extrémité inférieure, au moyen de cylindres appropriés, peut être, au niveau de l'extrémité inférieure correspondante de la mâchoire statique, poussée ou reculée. Le mouvement, conféré à la mâchoire dynamique, par un unique axe à excentrique, comme par exemple décrit dans US4361289 (Georget, e al) s'est donc révélé efficace, toutefois il ne semble pas encore suffisamment optimisé. Etat de la technique Une alternative est suggérée en DE494038 (Banyay). Celle-ci, essentiellement, propose un broyeur avec les surfaces d'écrasement, plutôt que planes, comme dans la plupart des cas, courbes, respectivement, pour la mâchoire statique, concave, alors que pour la mâchoire dynamique, convexe. Dans ce cas, la mâchoire dynamique est montée sur deux axes excentriques, l'une tournant en sens opposé par rapport à l'autre. Aussi dans W094/15713 (Morch) un broyeur à mâchoires est décrit, particulièrement pour matériau inerte. Plus en particulier, celui-ci prévoit deux plaques opposées et planes de concassage, dont celle statique réglable, alors que celle dynamique exécute le mouvement qui détermine le concassage. Lesdites mâchoires forment une sorte d'entonnoir conique, ouvert vers le bas, où se trouve l'ouverture pour la masse concassée. Une mâchoire a pour but d'obtenir exactement ou de manière approximative, un effet égal de concassage sur l'entière surface de la mâchoire mobile, de façon telle à distribuer uniformément l'effort, amortissant les sollicitations. Tout cela devrait favoriser une réduction de la puissance nécessaire et aussi permettre l'obtention d'une vitesse de rotation majeure. Selon le rédacteur, ce qui est décrit est rendu possible par le fait que la mâchoire mobile est montée sur deux axes tournants, et guidés, placés à des niveaux réciproquement différents, chacun des deux axes étant excentriques en relation aux portions des montants de guide à qui ils appartiennent. Ultérieurement on relève que les deux axes, qui ont incorporé l'axe excentrique, peuvent être guidés de manière synchrone. Inconvénients On a observé qu'en principe la solution plus commune de broyeur pour déterminer la mise en mouvement de la mâchoire dynamique, est celle du type à un axe, déjà mentionnée précédemment. Celle-ci en particulier, s'agissant d'usinage particulièrement agressif requérant des équipements avant tout suffisamment robustes, est appréciée non tant pour la qualité du travail, mais bien pour la bonne fiabilité et l'entretien réduit. Toutefois il est évident que ces aspects, actuellement, sont complètement insuffisants pour seconder les nécessités particulières et évolutives des commettants. D'où la nécessité de déterminer des propositions optimales, lesquelles auraient dû consister dans les brevets mentionnés DE494038 (Banyay) et W094/15713 (Mrch). La particularité des deux équipements, outre à proposer la manutention avec deux axes chacun à excentrique, est due au fait que les axes doivent toujours et en tout cas tourner de manière synchrone. La nécessité absolue de satisfaire cette condition est la principale qualité requise afin que les équipements proposés puissent être considérés opérationnels. De fait il n'en est pas ainsi, considéré que la mise en mouvement synchrone des deux axes de support de la mâchoire dynamique est, actuellement, l'un des objectifs de réalisation difficile. Il est certainement vrai, en effet, que la prévision demanderait l'emploi de particuliers et complexes organes de transmission à l'aide d'une partie électronique. Par conséquent de pareilles applications comporteraient des frais particulièrement élevés qui, face à un appareillage destiné à exécuter des travaux pénibles, ne semblent pas justifiés. D'un point de vue pratique, et pour ce qui est donné de connaître, l'application pratique desdits équipements n'a pas été permise. Tout cela considéré, la nécessité de déterminer des solutions alternatives et principalement fonctionnelles en relation avec celles jusqu'à maintenant disponibles ou en tout cas déductibles apparaît évidente. Le but de la présente invention est donc celui d'offrir sur le marché une solution optimale de broyeur. Brève description de l'invention Ce but et d'autres sont atteints avec la présente invention, résolvant les problèmes exposés par le moyen d'un broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes telles des pierres, comprenant une carcasse, à l'intérieur de laquelle sont placées deux mâchoires à plans opposés et inclinés, formant un entonnoir, avec, dans la partie inférieure une ouverture pour le déchargement du matériau ainsi traité, et dans laquelle une mâchoire est du type statique, alors que la mâchoire opposée dynamique étant du type mise en mouvement par la coopération de deux axes à excentriques, qui est remarquable en ce que la mâchoire opposée dynamique est montée sur un seul axe à excentrique, et est sollicitée, indirectement dans la partie inférieure, par ledit deuxième axe à excentrique, par l'intermédiaire d'au moins un élément d'interposition de neutralisation et compensation des jeux. Avantages De cette manière, par le notable apport créatif dont l'effet constitue un progrès technique immédiat, certains objectifs sont remportés. En premier lieu, outre le fait d'être particulièrement robuste, l'appareillage ainsi réalisé est caractérisé par un bon rapport poids/encombrement, étant de dimensions et de poids essentiellement contenus. Relativement au fait de prévoir la manutention de la mâchoire dynamique, au moyen de l'interaction de deux axes excentriques, celle-ci a la qualité de favoriser des usinages particulièrement flexibles, et est donc en mesure de seconder les diverses exigences des clients relativement au produit réalisable. De façon pratique, en plus d'une accélération raisonnable des temps de concassage, celle-ci permet une distribution principalement uniforme de la force avec laquelle s'exerce le concassage, réduisant et uniformisant l'usure des surfaces de contact des mâchoires. La conséquence d'une substantielle réduction de frottement par effet d'un moindre effort des composants de l'appareillage, a aussi la qualité de réduire sensiblement la consommation d'énergie électrique. Quant à la partie mécanique, n'étant pas excessivement complexe, celle-ci rend la machine particulièrement fiable, à un prix accessible, et avec une basse incidence des frais globaux d'entretien, réduisant de façon significative les temps morts. En définitive, il a été possible de réaliser une machine pourvue d'un bon contenu technologique. Ces avantages et d'autres apparaîtront par la description détaillée qui suit d'au moins une solution préférentielle de réalisation à l'aide des dessins schématiques en annexe dont les détails d'exécution ne doivent pas être considérés limitatifs mais seulement illustratifs. Brève description des dessins La figure 1 représente une vue latérale du broyeur objet de la présente invention. La figure 2 représente, toujours selon une vue latérale, une variante au broyeur de la figure précédente. Enfin, la figure 3 est une vue en section du broyeur de la figure 2, prise le long de l'axe sur plan incliné AA. Description détaillée d'exemples de réalisation Prenant pour référence aussi les figures, on relève que la présente invention, constituée d'un broyeur (A) pour désagréger des pierres, est du type avec mâchoires opposées (1, 2) dont la première statique, la seconde dynamique. Plus en détail, la partie avant de la carcasse de revêtement (3) contient et supporte lesdites mâchoires (1, 2), lesquelles, étant placées en"V", sont rapprochées avec les extrémités inférieures, réalisant une ouverture inférieure (4), laquelle, par gravité, permet l'évacuation du matériau effrité en amont. Chaque mâchoire (1,2) comprend une plaque de support (100,200), de laquelle chacune est dissociable se rendant ainsi interchangeable en fonction de l'usure détectée. En ce qui concerne la surface de contact avec la pierre, relativement à l'extrados de chaque mâchoire (1, 2), celle-ci se présente avec une allure légèrement convexe, de façon telle à réaliser, étant épaissie transversalement en position médiane, un étranglement qui ralentit en amont la chute du matériau, pour ensuite le faire accélérer, dans la partie finale de l'entonnoir. En arrière et pour chacun des deux côtés, respectivement de droite et de gauche, la mâchoire (2,200), dans la partie supérieure, prévoit en saillie et solidaire, au moins un corps oscillateur (5), à l'intérieur duquel est engagé transversalement, l'arbre excentrique (6). Ledit arbre excentrique (6) est calé à un organe de transmission relatif (7), constitué dans un cas par une roue dentée, laquelle est à son tour engagée à un volant (8) mis en mouvement par un moteur. Dans ce cas, pour mettre en mouvement le volant (8), on prévoit un moteur oléodynamique (non illustré), lequel avec des courroies de transmission détermine la rotation du volant. Ledit organe de transmission (7), indirectement, transfère la rotation aussi à un second arbre excentrique situé au-dessous (9), lequel est calé à une roue dentée correspondante (10) qui reçoit le mouvement de rotation de celle mentionnée précédemment (7), engrenant une roue de transfert ou satellite (11) interposée entre lesdites deux premières (7,10). Alternativement, la rotation synchrone des deux organes (7,10) et des relatifs arbres excentriques (6,9) peut être obtenue au moyen d'une transmission à chaîne qui, fermée à anneau, intéresse de façon périphérique lesdits organes (7,10). En ce qui concerne l'action de l'arbre excentrique inférieur (9), on observe que celle-ci ne sollicite pas directement la mâchoire dynamique (2), mais prévoit la coopération de moyens qui neutralisent les jeux. Plus en détail, l'élément d'interposition comprend un siège d'appui de bielle (12) uni et adossé à la partie inférieure de la plaque (200) de la mâchoire (2), lequel siège (12) dispose extérieurement d'un élément d'appui (121) contre lequel insiste un corps (13) en guise de bielle. Ledit corps (13) est à son tour sollicité sur un côté par un second support oscillateur (14), lequel de l'autre côté, étant prolongé vers la partie postérieure de la machine, engage de façon orthogonale l'arbre excentrique inférieur (9). Par rapport au support oscillateur supérieur (5) qui est solidaire avec l'extrémité supérieure de la mâchoire (2, 200), le support oscillateur inférieur (14) est mobile aussi en sens perpendiculaire par rapport à ladite mâchoire (2,200). Plus en détail, au moins un groupe cylindre (15) par côté, pousse ou recule l'ensemble constitué au moins par le support oscillateur inférieur (14), la roue dentée (10) et l'arbre excentrique relatif (9). Ce mouvement peut, dans un cas, déterminer l'approche ou vice-versa de l'extrémité inférieure de la mâchoire dynamique (2,200) à l'extrémité inférieure de la mâchoire statique (1,100) poursuivant la variation de l'amplitude de l'ouverture (4) et influençant l'usinage supérieur. Dans l'hypothèse décrite, le support oscillateur inférieur (14) est lié avec l'extrémité (141) à une tige (150) d'un cylindre (15), lequel, par l'intermédiaire d'étriers (151) est à son tour ancré de l'autre côté à une plaque (16) solidaire avec la partie postérieure d'une carcasse (3). Dans une variante possible, en vue de réduire les tensions, et en particulier pour neutraliser les éventuels désaxages en phase d'usinage, les inter-connexions du cylindre (15), respectivement d'un côté (150,141), de l'autre (151,16), prévoient, comme illustré sur la figure 2, des articulations à rotule sphérique (17,18) ou accouplements à genouillère. Enfin on relève que l'arbre excentrique (6) prévoit une excentricité qui, rapportée au second arbre excentrique (9), est respectivement de 1 à 1,2. Par conséquent dans la partie supérieure on relève un écrasement par effet d'une force proportionnée, inférieur par rapport à celui provoqué dans la partie au-dessous des mâchoires (1, 100, 2,200). REVENDICATIONS 1) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, comprenant une carcasse (3), à l'intérieur de laquelle sont placées deux mâchoires (1, 100,2, 200) à plans opposés et inclinés, formant un entonnoir, avec, dans la partie inférieure une ouverture (4) pour le déchargement du matériau ainsi traité et dans laquelle une mâchoire (1, 100) est du type statique, alors que la mâchoire opposée dynamique (2,200) est du type mise en mouvement par la coopération de deux axes excentriques (6,9), caractérisé par le fait que la mâchoire opposée dynamique (2,200) est montée sur un seul axe à excentrique (5,6), et est sollicitée, indirectement dans la partie inférieure, par ledit deuxième axe à excentrique (9), par l'intermédiaire d'au moins un élément d'interposition (12,13, 14) de neutralisation et compensation des jeux. 2) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément d'interposition (12,13, 14) comprend : - un siège d'appui de bielle (12) uni et adossé à la partie inférieure de la plaque (200) de la mâchoire (2, 200), - un élément d'appui (121) ; - un corps (13) en guise de bielle ; - un second support oscillateur (14), lequel d'un côté engage l'arbre excentrique inférieur (9), de l'autre (140) insiste sur ledit corps (13) ; 3) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'au moins un groupe cylindre (15) par côté, pousse ou recule l'ensemble constitué au moins par le support oscillateur inférieur (14), la roue dentée (10) et l'arbre excentrique (9) relatif. 4) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que le support oscillateur inférieur (14) est lié avec l'extrémité (141) à une tige (150) d'un cylindre (15), lequel, par l'intermédiaire d'étriers (151), est à son tour ancré de l'autre côté à une plaque (16) solidaire avec la partie postérieure d'une carcasse (3). 5) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, selon les revendications de 1 à 3, caractérisé par le fait que les inter-connexions du cylindre (15), respectivement d'un côté (150,141), de l'autre (151,16), prévoient des articulations à rotule sphérique (17,18). 6) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'en arrière et pour chacun des deux côtés, respectivement de droite et de gauche, la mâchoire (2,200), dans la partie supérieure, prévoit en saillie et solidaire, au moins un corps oscillateur (5), à l'intérieur duquel est engagé de façon orthogonale l'arbre excentrique (6) calé à un organe de transmission (7) relatif. 7) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe de transmission (7), lié à un volant (8) mis en mouvement par un moyen moteur, transfère la rotation aussi à un second arbre excentrique situé au-dessous (9), lequel est calé à une roue dentée correspondante (10) qui reçoit le mouvement de rotation de celle mentionnée précédemment (7), engrenant une roue de transfert ou satellite (11) interposée entre lesdites deux premières (7,10). 8) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, selon les revendications de 1 à 6, caractérisé par le fait que l'organe de transmission (7), lié à un volant (8) mis en mouvement par un moyen moteur, transfère la rotation aussi à un second arbre excentrique situé au-dessous (9), lequel est calé à une correspondante roue dentée (10) que reçoit le mouvement de rotation de celle mentionnée précédemment (7), par une transmission à chaîne qui, fermée à anneau, intéresse de façon périphérique lesdits organes (7,10). 9) Broyeur, particulièrement pour désagréger des éléments inertes, selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'arbre excentrique (6) prévoit une excentricité qui, rapportée au second arbre excentrique (9), est respectivement de 1 à 1,2.