Brevet FR2927268A1 — publié le 20090814

La présente invention concerne un concasseur ou broyeur à percussion destiné à être installé dans les carrières ou les mines pour la réduction dimensionnelle de morceaux de pierre ou de minerai. Dans un broyeur à percussion, les morceaux de pierre ou de minerai devant être broyés sont introduits dans le broyeur par une ouverture d'introduction et d'alimentation prévue dans le bâti du broyeur et glissent sur une plaque de guidage inclinée vers un rotor centralement disposé dans la chambre de broyage du broyeur. Le rotor porte des percuteurs régulièrement espacés faisant saillie de la périphérie du rotor pour frapper les morceaux de manière à les projeter vers un ou plusieurs écrans de choc généralement concaves situés dans la chambre de broyage de sorte que la dimension des granulats obtenus par ce traitement soit réduite selon les besoins en fonction de leur utilisation ultérieure, par exemple comme agrégat. Les morceaux chargés dans le broyeur par une alimentation en continu subissent ce traitement de chocs répétés en étant projetés vers les écrans de choc jusqu'à ce qu'ils atteignent une dimension suffisamment réduite pour leur permettre de tomber dans un interstice défini entre l'extrémité la plus près du rotor du dernier écran de choc et un cercle décrit par les extrémités des percuteurs. La largeur de cet interstice est réglable à l'aide d'un système de réglage reliant ce dernier écran de choc au bâti du broyeur. Un broyeur de ce genre est connu du brevet européen EP1 346 774 de la demanderesse. Ce brevet décrit un système amélioré de positionnement du rotor et d'indexation du broyeur. Cependant, qu'il s'agit du broyeur décrit dans ce brevet ou d'un broyeur plus classique, les granulats sont réduits jusqu'à atteindre pour les plus gros d'entre eux une dimension qui correspond à la largeur réglable de l'interstice mentionné ci- dessus qui ainsi définit la dimension maximum acceptée des granulats. Or, la proportion entre les plus petits et les plus gros granulats dépend de plusieurs paramètres dont les plus importants sont la vitesse du rotor et la largeur de l'interstice. Le but de l'invention est de proposer des moyens permettant l'introduction d'un paramètre supplémentaire afin d'obtenir un réglage plus fin et facilement modifiable de cette proportion entre les plus petits et les plus gros granulats à la fin du traitement, ces moyens étant extrêmement simples et pouvant être appliqués à tout broyeur connu. L'objet de l'invention est un broyeur à percussion, comportant un bâti pourvu dans sa partie supérieure d'une ouverture d'introduction de morceaux de pierre ou de minerai devant être broyés, les morceaux glissant sur une plaque de guidage disposée derrière l'ouverture d'introduction et inclinée vers un rotor disposé dans une chambre de broyage, le rotor étant à sa périphérie pourvu de percuteurs régulièrement espacés faisant saillie de la périphérie du rotor pour frapper les morceaux de manière à les projeter vers au moins un écran de choc dont l'extrémité la plus près du rotor définit par rapport à un cercle décrit par les extrémités des percuteurs un interstice déterminant la dimension maximum acceptée des granulats obtenus à la fin du traitement dans le broyeur, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison de ladite plaque de guidage est réglable de sorte qu'en fonction du réglage de cet angle d'inclinaison, la pénétration des morceaux entre deux percuteurs consécutifs soit plus ou moins importante. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - ladite plaque de guidage est montée pivotante sur un axe de pivotement parallèle à l'axe de rotation du rotor ; - ledit axe de pivotement de ladite plaque de guidage est relié à l'extrémité supérieure de celle-ci ; - ledit axe de pivotement de ladite plaque de guidage est relié à l'extrémité inférieure de celle-ci ; - ledit axe de pivotement de ladite plaque de guidage est relié à la partie 25 médiane de celle-ci ; - l'angle d'inclinaison de ladite plaque de guidage est réglé à l'aide d'un dispositif de soulèvement dont l'une des extrémités est reliée au bâti du broyeur et l'autre extrémité est reliée à ladite plaque de guidage ; - ledit dispositif de soulèvement est un vérin hydraulique ; 30 - ladite plaque de guidage est à son extrémité opposée à celle reliée audit axe de pivotement pourvue d'un appendice faisant saillie de la face arrière de ladite plaque de guidage de manière à former une chicane empêchant les morceaux de pénétrer derrière ladite plaque de guidage, hors de portée des percuteurs ; -ladite plaque de guidage est à ses deux extrémités pourvue d'un appendice respectif faisant saillie de la face arrière de ladite plaque de guidage de manière à former une chicane empêchant les morceaux de pénétrer derrière ladite plaque de guidage ; - ledit angle d'inclinaison de ladite plaque de guidage peut être réglé dans une plage allant jusqu'à environ 35°. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un broyeur à percussion selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un broyeur à percussion selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un broyeur à percussion selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents porteront les mêmes 20 signes de référence. La figure 1 montre un premier mode de réalisation d'un broyeur à percussion selon l'invention. Ce broyeur comprend de manière classique en soi une chambre de broyage 1 dans laquelle tourne un rotor 2 pourvu de percuteurs 3 constitués par des plaques régulièrement espacés sur la périphérie du rotor en faisant saillie de celle-ci 25 pour frapper les morceaux 4 de pierre ou de minerai devant être broyés qui sont introduits dans le broyeur par une ouverture d'alimentation 5 prévue dans la partie supérieure du bâti 6 du broyeur. Dans l'exemple illustré sur les figures, les percuteurs 3 sont au nombre de 4 et sont donc décalés de 90° degrés d'un percuteur au percuteur suivant. 30 Les morceaux 4 glissent sur une plaque de guidage 7 disposée derrière l'ouverture d'introduction 5 dans la partie supérieure de la chambre de broyage 1. Cette plaque de guidage 7 est inclinée d'un angle a à l'horizontale vers le rotor 2 afin de permettre aux morceaux de pénétrer entre deux percuteurs consécutifs 3 lors de la rotation du rotor 2 dans le sens indiqué par une flèche sur les figures. Dans les exemples illustrés sur les figures, deux écrans de choc 8, 9 sont montés solidaires de la paroi de la chambre de broyage 1. Ces écrans de choc 8, 9 sont globalement concaves et sont essentiellement disposés plus haut que l'axe 10 du rotor 2, l'un (8) étant placé pratiquement sur le côté opposé du rotor 2 par rapport à la plaque de guidage 7, alors que l'autre écran de choc (9) est placé pratiquement au- dessus du rotor 2, avec une forte inclinaison. Bien entendu, il est possible de prévoir un plus grand nombre d'écrans de choc, ou bien prévoir un seul qui alors serait plus grand et de préférence de forme incurvée. Les écrans de choc 8, 9 peuvent pivoter autour de pivots 1l respectivement 12 à l'aide de vérins de commande 13 respectivement 14 pour rapprocher ou éloigner 15 leurs extrémités libres du rotor 2. Le réglage général de la granulométrie à obtenir pour les morceaux à broyer s'effectue en rapprochant ou en éloignant selon le cas l'extrémité libre 15 du dernier écran 8 de la périphérie du rotor 2 afin d'obtenir un interstice I dans lequel vont passer les granulats ayant atteint la dimension de réglage souhaitée. 20 Ce réglage peut être effectué de manière manuelle ou à l'aide d'un dispositif d'indexation tel que décrit dans le brevet FR 2 837 407. Pour régler la réduction des morceaux à broyer, on utilise généralement deux paramètres: premièrement la vitesse du rotor 2 et deuxièmement le réglage de la largeur de l'interstice I entre les extrémités des percuteurs 3 décrivant un cercle C 25 lors de la rotation du rotor 2, et le bord de l'extrémité de l'écran de choc (8) se trouvant le plus près du rotor. Il est cependant souhaitable de pouvoir régler plus finement la proportion entre les plus petits et les plus gros granulats à la fin du traitement et dans ce but, l'invention propose des moyens extrêmement simples en introduisant un paramètre 30 de réglage supplémentaire. Ce paramètre supplémentaire est obtenu grâce au fait que l'angle d'inclinaison a de la plaque de guidage 7 est rendu réglable de sorte que la pénétration des morceaux entre deux percuteurs consécutifs 3 soit plus ou moins importante en fonction du réglage de cet angle d'inclinaison. Dans ce but, la plaque de guidage 7 est montrée pivotante sur un axe de 5 pivotement 16 parallèle à l'axe 10 du rotor 2 et relié au bâti 6 du broyeur. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, cet axe de pivotement 16 de la plaque de guidage 7 est relié à l'extrémité supérieure de celle-ci et est placé à proximité de l'ouverture d'alimentation 5. L'angle d'inclinaison a de la plaque de guidage '7 est réglé en faisant pivoter 10 la plaque autour de l'axe de pivotement 16 à l'aide d'un dispositif de soulèvement 17. Ce dispositif de soulèvement est de préférence un vérin hydraulique relié à une centrale hydraulique (non représentée) du broyeur. Cette centrale hydraulique peut être pilotée par un automate programmable (non représenté) ou par tout autre système de commande automatique. 15 Cependant, le dispositif de soulèvement peut, en variante, être constitué par un vérin électrique ou pneumatique. Il peut également être purement mécanique avec un ensemble tige filetée - écrou. Il est ainsi possible de faire varier l'angle d'inclinaison a de la plaque de guidage 7 dans une plage préférentielle allant jusqu'à environ 25° et de cette manière 20 régler la hauteur de pénétration et par là influer sur la valeur de pénétration des morceaux et des granulats afin d'obtenir une proportion différente entre les plus petits et les plus gros granulats aptes à passer par l'interstice I. La figure 1 montre la plaque de guidage 7 dans ses deux positions angulaires extrêmes. La première position est indiquée en traits pleins, alors que la deuxième 25 position est indiquée en traits mixtes, cette deuxième position correspondant à un angle d'inclinaison a d'environ 25° plus grand que l'angle de la première position. Afin d'empêcher les morceaux de pénétrer derrière la plaque de guidage 7 et de sortir de la portée des percuteurs 3 lorsque la plaque se trouve dans ladite première position, la plaque est à son extrémité opposée à celle reliée audit axe de 30 pivotement 16 pourvue d'un appendice 18 faisant saillie de la face arrière de la plaque de guidage de manière à former une chicane qui avec une paroi 19 à l'intérieur de la chambre de broyage 1 ferme la chambre vers l'arrière. La figure 2 montre un deuxième mode de réalisation dans lequel l'axe de pivotement 16 de la plaque de guidage 7 est relié à l'extrémité inférieure de celle-ci. En effet, la disposition de la plaque de guidage décrite en référence à la figure 1 a tout simplement été inversée. Par ailleurs, un vérin 17 est de la même manière relié à l'extrémité opposé de la plaque de guidage et un appendice 18 formant chicane est de la même manière prévue à cette dernière extrémité de la plaque. La figure 3 montre un troisième mode de réalisation dans lequel l'axe de pivotement 16 de la plaque de guidage 7 est relié à la partie médiane de celle-ci. Dans ce mode de réalisation, le vérin 17 peut être relié indifféremment à l'une ou l'autre des extrémités de la plaque de guidage 7. Dans l'exemple montré à la figure 3, le vérin 17 est relié à l'extrémité inférieure de la plaque. Dans ce troisième mode de réalisation, la plaque de guidage 7 est à ses deux extrémités pourvue d'un appendice respectif 18 faisant saillie de la face arrière de ladite plaque de guidage de manière à former une chicane empêchant les morceaux de pénétrer derrière la plaque de guidage. Tout comme dans les deux autres modes de réalisation, une paroi interne 19 empêche également les granulats de sortir hors de portée des percuteurs 3, mais cette paroi est en outre inclinée vers le rotor 2 afin d'empêcher les granulats de remonter une fois passé par l'interstice I. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits, et elle peut facilement être appliquée à tout type de broyeur à percussion. REVENDICATIONS 1. Broyeur à percussion, comportant un bâti (16) pourvu dans sa partie supérieure d'une ouverture d'introduction (15) de morceaux (4) de matériaux devant être broyés, les morceaux (4) glissant sur une plaque de guidage (7) disposée derrière l'ouverture d'introduction (15) et inclinée vers un rotor (2) disposé dans une chambre de broyage (1), le rotor (2) étant à sa périphérie pourvu de percuteurs (3) régulièrement espacés faisant saillie de la périphérie du rotor pour frapper les morceaux (4) de manière à les projeter vers au moins un écran de choc (8, 9) dont l'extrémité (15) la plus près du rotor (2) définit par rapport à un cercle (C) décrit par les extrémités des percuteurs (3) un interstice (I) déterminant la dimension maximum acceptée des granulats obtenus à la fin du traitement dans le broyeur, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison (a) de ladite plaque de guidage (7) est réglable de sorte qu'en fonction du réglage de cet angle d'inclinaison, la pénétration des morceaux (4) entre deux percuteurs consécutifs (3) soit plus ou moins importante. 2. Broyeur à percussion selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite plaque de guidage (7) est montée pivotante sur un axe de pivotement (16) parallèle à l'axe de rotation (10) du rotor (2). 3. Broyeur à percussion selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit axe de pivotement (16) de ladite plaque de guidage (7) est relié à l'extrémité supérieure de celle-ci. 4. Broyeur à percussion selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit axe de pivotement (16) de ladite plaque de guidage (7) est relié à l'extrémité inférieure de celle-ci. 5. Broyeur à percussion selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit axe de pivotement (16) de ladite plaque de guidage (7) est relié à la partie médiane de celle-ci. 6. Broyeur à percussion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison (a) de ladite plaque de guidage est réglé à l'aide d'un dispositif de soulèvement (17) dont l'une des extrémités est reliée au bâti du broyeur et l'autre extrémité est reliée à ladite plaque de guidage. 7 7. Broyeur à percussion selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit dispositif de soulèvement (17) est un vérin hydraulique. 8. Broyeur à percussion selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que ladite plaque de guidage (7) est à son extrémité opposée à celle reliée audit axe de pivotement (16) pourvue d'un appendice (18) faisant saillie de la face arrière de ladite plaque de guidage (7) de manière à former une chicane empêchant les morceaux (4) de pénétrer derrière ladite plaque de guidage (7), hors de portée des percuteurs (3). 9. Broyeur à percussion selon la revendication :5, caractérisé par le fait que ladite plaque de guidage (7) est à ses deux extrémités pourvue d'un appendice respectif (18) faisant saillie de la face arrière de ladite plaque de guidage (7) de manière à former une chicane empêchant les morceaux (4) de pénétrer derrière ladite plaque de guidage (7). 10. Broyeur à percussion selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé par le fait que ledit angle d'inclinaison (a) de ladite plaque de guidage (7) peut être réglé dans une plage allant jusqu'à environ 35°.